Nhà máy quang năng hoạt động suốt ngày đêm

Nhà máy quang năng Germasolar, công trình trị giá 260 triệu bảng tại Tây Ban Nha, vừa chính thức khánh thành với khả năng phát điện cả khi mặt trời đã lặn. Đây là một bước tiến đáng chú ý trong lĩnh vực năng lượng tái tạo, bởi nhà máy không phải dừng hoạt động ngay khi ánh sáng ban ngày biến mất. Nhờ hệ thống lưu trữ nhiệt kéo dài liên tục 15 giờ, Germasolar vẫn có thể duy trì quá trình quay turbin trong suốt ban đêm. Nhà máy nằm gần thành phố Seville, tại khu vực được xem là nóng nhất châu Âu, nơi có điều kiện ánh nắng đặc biệt thuận lợi cho việc thu năng lượng mặt trời. Từ xa, trung tâm Germasolar nổi bật với một tòa tháp rực sáng, tạo thành điểm nhấn giữa khu vực lắp đặt rộng lớn. Bao quanh tòa tháp là hệ thống gồm 2.600 tấm gương, cùng hướng ánh sáng về khu vực trung tâm để tập trung nhiệt năng. Những tấm gương này thuộc hệ thống kính định nhật, có nhiệm vụ theo dõi hướng di chuyển của mặt trời rồi phản chiếu năng lượng vào hai bồn chứa khổng lồ. Nhiệt lượng tập trung làm tan chảy hỗn hợp muối trong các bồn chứa, qua đó tạo ra một nguồn nhiệt có thể bảo quản và sử dụng sau khi trời tối. Xung quanh khu vực muối nóng chảy, nước được đun sôi để tạo hơi, rồi hơi nước làm động lực giúp các turbin quay và sản xuất điện. Hỗn hợp muối sử dụng tại Germasolar gồm nitrat natri và nitrat kali, được duy trì liên tục ở trạng thái lỏng trong suốt quá trình vận hành. Cách lưu trữ này cho phép nhà máy giữ lại phần nhiệt thu được ban ngày, thay vì để nguồn năng lượng quý giá biến mất khi ánh mặt trời không còn chiếu xuống các tấm gương. Khi cần phát điện vào ban đêm, nhiệt từ muối nóng chảy tiếp tục đun nước, bảo đảm chu trình tạo hơi và quay turbin không bị gián đoạn. Khả năng phát điện xuyên đêm giúp Germasolar khắc phục một hạn chế lớn thường gặp ở nhiều dự án điện mặt trời, vốn phụ thuộc trực tiếp vào cường độ ánh sáng tự nhiên. Nhà máy vẫn mới bắt đầu vận hành, vì vậy công suất thực tế chưa đạt mức thiết kế cuối cùng được kỳ vọng. Theo kế hoạch, Germasolar sẽ đạt khoảng 70% công suất thiết kế vào năm sau, sau khi các hệ thống vận hành ổn định hơn. Trong nhóm năng lượng tái tạo, điện gió hiện đã trở nên phổ biến tại nhiều nơi nhờ khả năng khai thác một nguồn năng lượng tự nhiên dồi dào. Tuy nhiên, các trang trại điện gió có thể gây tiếng ồn, đồng thời phải ngừng sản xuất khi điều kiện gió không đủ mạnh để vận hành turbin. So với hạn chế đó, Germasolar tạo lợi thế nhờ có thể tích trữ nhiệt trong nhiều giờ, rồi tiếp tục phát điện ngay cả khi thời tiết không còn ánh nắng. Điểm đặc biệt của nhà máy không chỉ nằm ở quy mô hệ thống gương, mà còn ở cách kết hợp thu nhiệt, lưu trữ năng lượng và phát điện trong một chu trình thống nhất. Hai bồn chứa muối đóng vai trò như kho nhiệt khổng lồ, giúp chuyển phần năng lượng thu được vào ban ngày thành nguồn cung điện cho ban đêm. Mô hình này cho thấy điện mặt trời có thể tiến gần hơn đến khả năng cung cấp điện liên tục, thay vì chỉ hoạt động theo giờ chiếu sáng. Theo Daily Mail, nhà máy quang năng hoạt động 24/24 giờ thứ hai dự kiến sẽ được xây dựng tại Nam Phi trong thời gian tới. Thông tin này cho thấy công nghệ tập trung năng lượng mặt trời đang nhận được sự quan tâm ngoài phạm vi châu Âu. Với Germasolar, Tây Ban Nha đã có một công trình tiêu biểu, chứng minh ánh nắng ban ngày có thể được lưu giữ dưới dạng nhiệt để phục vụ sản xuất điện suốt đêm.