Đêm: Nhà máy năng lượng mặt trời phát điện!

Gần Seville, miền nam Tây Ban Nha, một công trình tròn khổng lồ vừa hoàn tất, gây chú ý vì có thể sản xuất điện ngay cả khi màn đêm đã buông xuống. Nhà máy Gemasolar không giống những cánh đồng pin mặt trời quen thuộc, bởi hàng nghìn tấm kính được bố trí đối xứng quanh một tháp thu nhiệt ở trung tâm. Công trình được xây dựng trong hai năm, do Torresol thực hiện, liên doanh giữa Masdar của Abu Dhabi và công ty kỹ thuật Tây Ban Nha SENER. Gemasolar hoàn thành vào tháng trước với tổng kinh phí 260 triệu Bảng Anh, tương đương khoảng 424,7 triệu USD theo thông tin được công bố. Trên khu đất nông nghiệp rộng 185 héc ta, 2.650 tấm kính định nhật tạo thành một vòng tròn rộng lớn, khiến toàn bộ nhà máy mang dáng vẻ của một tác phẩm nghệ thuật. Tuy nhiên, vẻ ngoài ấn tượng chỉ là phần dễ nhìn thấy, còn giá trị cốt lõi nằm ở cách công trình thu, giữ và sử dụng nhiệt mặt trời. Mỗi tấm kính định nhật có nhiệm vụ hướng bức xạ mặt trời về máy thu khổng lồ đặt trên đỉnh tháp trung tâm của nhà máy. Hệ thống có thể tập trung tới 95% bức xạ mặt trời, tạo ra nguồn nhiệt cực lớn thay vì trực tiếp biến ánh sáng thành điện bằng pin quang điện thông thường. Nhiệt độ tại khu vực thu nhiệt có thể lên tới 900 độ C, đủ làm nóng các bể chứa muối nóng chảy phục vụ quy trình phát điện. Muối nóng chảy hoạt động như một kho dự trữ nhiệt, tiếp nhận năng lượng ban ngày rồi giải phóng dần khi nhà máy cần vận hành. Nhiệt được dùng để tạo hơi nước, hơi nước làm quay các tua bin, còn tua bin truyền động cho máy phát điện giống nhiều nhà máy nhiệt điện truyền thống. Nhờ phương án này, Gemasolar vẫn có thể tiếp tục phát điện trong tối đa 15 giờ ban đêm hoặc ở những khoảng thời gian mây che, thiếu ánh sáng. Đây là điểm khác biệt quan trọng so với nhiều nhà máy năng lượng mặt trời khác, vốn phụ thuộc trực tiếp vào ánh nắng tại thời điểm sản xuất điện. Miền nam Tây Ban Nha có số giờ nắng cao, giúp Gemasolar dự kiến hoạt động xuyên qua phần lớn các đêm trong năm. Các nhà quản lý ước tính nhà máy bảo đảm sản xuất điện tối thiểu 270 ngày mỗi năm, con số được giới thiệu là cao gấp ba lần nhiều nguồn năng lượng tái tạo khác. Theo kế hoạch vận hành, Gemasolar có thể sản xuất khoảng 110 GWh điện mỗi năm, đáp ứng nhu cầu sử dụng của 25.000 hộ gia đình tại khu vực Andalucia. Quy mô cung cấp này cho thấy một nhà máy không cần phủ kín diện tích bằng pin quang điện vẫn có thể tạo ra sản lượng đáng kể nhờ khả năng tích trữ nhiệt. Đồng thời, việc phát điện sau khi trời tối giúp nguồn năng lượng mặt trời phù hợp hơn với nhu cầu tiêu thụ thường kéo dài suốt cả ngày. SENER khẳng định họ là công ty duy nhất trên thế giới tại thời điểm đó phát triển và xây dựng một nhà máy thương mại dùng công nghệ máy thu muối nóng chảy đặt trong tháp trung tâm. Công nghệ đã bắt đầu đi vào hoạt động, biến Gemasolar thành một dự án trình diễn quan trọng cho hướng phát triển điện mặt trời nhiệt. Nhà máy cũng cho thấy năng lượng tái tạo có thể giải quyết một phần hạn chế lớn nhất của điện mặt trời, đó là sự gián đoạn khi không còn ánh sáng. Enrique Sendagorta, Chủ tịch Torresol, cho rằng việc tiêu chuẩn hóa công nghệ mới có thể giúp giảm đáng kể chi phí đầu tư cho các nhà máy năng lượng mặt trời trong tương lai. Ông nhận định hoạt động thương mại của Gemasolar sẽ mở đường cho những công trình tương tự, qua đó hình thành hệ thống hiệu quả hơn để cải thiện khả năng phát điện từ nguồn tái tạo. Từ những tấm kính xếp vòng quanh một tháp cao, dự án tại Andalucia đã biến nhiệt mặt trời thành điện năng cả ban ngày lẫn ban đêm.