Dubai sắp hoàn thiện công viên năng lượng Mặt Trời khổng lồ

Sau tám năm xây dựng, những hình ảnh chụp từ vệ tinh đã phần nào cho thấy quy mô của Công viên Mặt Trời Mohammed Bin Rashid Al Maktoum: hàng kilomet tấm pin quang điện bố trí dọc theo chiều đông tây, sự đồng nhất của chúng đối nghịch với những nếp uốn của các tầng cát xung quanh nhà máy năng lượng. Sau khi hoàn thành, Cơ Quan Năng Lượng & Nước Dubai (DEWA) khẳng định rằng khoản đầu tư 50 tỷ dirham (khoảng 13,6 triệu USD) này có thể cung cấp năng lượng cho 1,3 triệu ngôi nhà, giảm thiểu khoảng 6,5 tấn khí thải carbon mỗi năm.

Được công bố lần đầu vào năm 2012 và dự kiến hoàn thành vào năm 2030, công viên 5000 megawatt này sẽ có thời gian thi công dài gấp ba lần tòa nhà Buri Khalifa nổi tiếng. Giai đoạn 1 và 2 đã hoàn thành, với 2,3 triệu tấm quang điện với công suất 213 megawatt. Giai đoạn 3 đang được triển khai, bổ sung thêm 3 triệu tấm quang điện và thêm 800 megawatt công suất, sẽ được hoàn thiện vào năm 2020.

Sau nhiều năm trên khắp sa mạc, dự án năng lượng này đang chuẩn bị bước vào giai đoạn 4 – có thể được coi là bước phát triển tham vọng nhất từ trước đến nay. DEWA tuyên bố, nơi đây sẽ có Tháp Hấp Thụ năng lượng mặt trời (CSP) cao nhất thế giới. Nó sẽ sử dụng các tấm gương gọi là kính định nhật tập trung ánh mặt trời trên đỉnh tháp để làm nóng chảy muối. Nhiệt lượng phát ra sẽ làm chạy tua bin hơi nước, sản xuất ra điện.

Hệ thống tạo điện từ năng lượng Mặt Trời đặt tại California.

"Thông thường, CSP sẽ có hiệu suất cao hơn một chút so với quang điện", Christos Markides, giáo sư công nghệ năng lượng sạch tại Imperial College London, nói với CNN. "CSP lưu trữ năng lượng dưới dạng nhiệt hơn là trong pin. Lưu trữ năng lượng nhiệt rẻ hơn 10 lần so với lưu trữ năng lượng điện", ông giải thích. "Điều này mang lại lợi thế cho công nghệ đặc biệt đó."

Thực tế, điều đó có nghĩa là CSP có thể tiếp tục tạo ra điện ngay cả khi không có Mặt Trời và vào ban đêm. Tháp năng lượng của Dubai có thể lưu trữ nhiệt trong 15 giờ và cung cấp năng lượng 24 giờ mỗi ngày. Tháp CSP có độ cao 260 mét khi hoàn thành và sẽ được bao quanh bởi 70.000 kính định nhật.

Bản vẽ kĩ thuật số của Tháp năng lượng tại công viên Mohammed Bin Rashid Al Maktoum

Bên cạnh tháp năng lượng mặt trời có công suất 100 megawatt, giai đoạn 4 sẽ cung cấp thêm 850 megawatt điện thông qua các máng parabol (một dạng tháp năng lượng mặt trời khác) và quang điện. Và theo một thông báo gần đây, giai đoạn 5 với công suất 900 megawatt quang điện sẽ được bắt đầu từ năm 2021, trong khi thực hiện các công việc khác để có thể giúp công viên đạt mục tiêu cuối cùng là 5.000 megawatt theo đúng kế hoạch.

Với công suất 1.963 megawatt, Công viên Mặt Trời Mohammed Bin Rashid Al Maktoum đã ghi tên mình vào danh sách các công viên năng lượng mặt trời có công suất lớn nhất được vận hành trên toàn thế giới. Theo Diễn đàn kinh tế Thế giới, một công trình khác ở Ấn Độ - Trang trại năng lượng mặt trời Ladakh sản xuất 3.000 megawatt sẽ đi vào hoạt động năm 2023. Hiện tại, công viên năng lượng mặt trời sa mạc có công suất 1.547 megawatt ở Ninh Hạ, Trung Quốc được coi là công viên quang điện hoạt động lớn nhất thế giới.

Tuy nhiên, xây dựng công trình với quy mô khổng lồ này mới chỉ là một phần của câu chuyện. Khả năng chống chịu điều kiện thời tiết và sự tàn phá của thời gian cũng là vấn đề cốt lõi.

DEWA cho biết: "Bụi thực sự là một thách thức lớn, vì bụi bám lên các module có thể làm giảm khả năng tạo ra năng lượng của chúng." Song hành cùng việc nghiên cứu công nghệ sơn phủ các tấm quang điện, chính phủ cũng thực hiện "hệ thống robot làm sạch để làm sách nhà máy trong thời gian ngắn."

Markides cùng khẳng định tầm quan trọng của nhiệt độ: "Các tấm quang điện sẽ xuống cấp nhanh hơn nếu diễn ra sự dao động nhiệt độ lớn, kiểu như rất lạnh và rất nóng, hoặc khi nhiệt độ trở nên cực nóng". Ở Dubai, nhiệt độ có thể chuyển từ 40 độ C ban ngày sang mức lạnh cóng vào ban đêm.

Chiến lược năng lượng sạch của Dubai 2050 đang hướng tới việc tạo ra 25% sản lượng năng lượng từ các nguồn sạch vào năm 2030 và 75% vào năm 2050 - tương đương với công suất 42.000 megawatt.