- Cùng với vai trò của một nguồn năng lượng tái tạo đang thuộc loại nhất nhì trên trái đất, các nhà máy điện mặt trời cũng đang được nhiều nước trên thế giới đua nhau xây dựng ngày một to hơn, không đạt vị trí hàng đầu thế giới cũng lọt vào danh sách Top 5, Top 10 toàn cầu.

Công nghệ SPV và CSP

{keywords}
Nhà máy điện mặt trời Topaz Solar Farm ở Mỹ.

Phân loại theo loại công nghệ, một loại nhà máy điện mặt trời sử dụng công nghệ quang điện SPV (Solar Photovoltaic hay PV). Trong công nghệ SPV này (xem hình 1), năng lượng ánh sáng mặt trời được chuyển thành dòng điện bởi hiệu ứng quang điện qua các tế bào quang điện, đó là các pin mặt trời bé nhỏ. Các pin nhỏ ghép lại thành tấm pin mặt trời lớn. Các tấm pin lớn này lại ghép với nhau để thành mô đun hay dãy, khi dòng điện đủ lớn có thể nối lên lưới điện.

Nhà máy điện mặt trời có thể hoạt động dựa vào loại công nghệ khác CSP (concentrated solar power). Máy điện CSP (xem hình 2), sử dụng một hệ thống rất nhiều tấm gương phản chiếu và các hệ thống điều khiển để tập trung tối ưu ánh sáng mặt trời từ tất cả các gương phản chiếu phân bố trong một khu vực rộng lớn vào một diện tích nhỏ. 

Và tại vị trí này đặt các ống dẫn hay bể chứa nước hoặc chất lỏng đặc biệt (như muối nguyên chất). Tuỳ trường hợp, ống dẫn có thể được làm nóng lên nhiệt độ vài chục độ có thể sử dụng sưởi ấm bể bơi, cung cấp nước ấm cho các hộ gia đình, lưu trữ năng lượng phòng khi không có mặt trời chiếu sáng, đến vài trăm độ đủ tạo thành những dòng hơi nước mạnh làm quay tuôc-bin để sản xuất điện.

{keywords}
Nhà máy điện mặt trời Ivanpah tại Mỹ.

Nhiều nhà nghiên cứu đã theo dõi tình hình phát triển các nhà máy điện mặt trời và hàng năm thống kê các cỗ máy mới cũ, lớn nhỏ theo từng loại SPV hay CSP, từ đó ghi danh các Top 10, Top 100.

TOP 10 các nhà máy điện mặt trời

Trong bảng số 1 dưới đây xếp hạng các nhà máy điện mặt trời làm việc trên nguyên lý công nghệ quang điện SPV (Solar Photovoltaic hay PV):

“Topaz Solar Farm”, Mỹ
 550 MW (đat 300 MW vào tháng 1/2014)
 
“Agua Caliente” , Mỹ
  251 MW (đat 397 MW khi hoàn thành)
“California Valley Solar Ranch”, Mỹ
  250 MW (hoàn thành 2013)
“Antelope Valley Solar Ranch”, Mỹ
  230 MW (gần hoàn thành)
“Charanka Solar Park”, Trung quốc
  221 MW
 “Golmud Solar Park”  , Trung quốc
  200 MW (hoàn thành 2011)
“Imperial Solar Energy Center South”, Mỹ 
  200 MW
“Centinela Solar Energy Project”, Mỹ
  170 MW (gần hoàn thành)
“Meuro Solar Park”, Đức
  166 MW (hoàn thành 2013)
“Mesquite Solar I” , Mỹ
  150 MW         

Trong bảng số 2 dưới đây dành xếp hạng các nhà máy điện mặt trời hoạt động theo nguyên lý công nghệ nhiệt mặt trời hay tập trung bức xạ ánh sáng mặt trời CSP.

1  Ivanpah Solar Electric Generating System, Mỹ
 		 392 MW
 
 2 Solar Energy Generating Systems, Mỹ
  354 MW
 3 Solana Generating Station, Mỹ
  280 MW
 4  Solaben Solar Power Station, Tây Ban Nha
  200 MW
 5  Solnova Solar Power Station, Tây Ban Nha
 150 MW 
 6  Andasol Solar Power Station, Tây Ban Nha
 150 MW 
 7  Extresol Solar Power Station, Tây Ban Nha
  150 MW
 8  Shams Torre de Miguel Sesmero, UAE
  100 MW
 9  Palma del Río Solar Power Station, Tây Ban Nha
  100 MW
 10  Manchasol Solar Power Station, Tây Ban Nha
 100 MW

Phân tích số liệu trong hai bảng xếp hạng các nhà máy điện mặt trời theo công suất phát điện của nhà máy, rõ ràng nhà máy của Mỹ đứng hàng đầu của cả hai bảng. Hơn nữa đối với nhà máy loại SPV, nước Mỹ chiếm luôn cả 4 vị trí hàng đầu bảng và tổng cộng 7 vị trí trong top ten. Đối với các nhà máy loại CSP, nước Mỹ cũng chiếm 3 vị trí đầu bảng.

Tình hình trên chứng tỏ nước Mỹ đang phát triển mạnh điện mặt trời. Dù rằng, trong bảng xếp hạng TOP TEN tổng điện năng mặt trời (xem bài “Top 10 quốc gia khai thác điện mặt trời trên thế giới”/Vietnamnet.vn/), nuớc Mỹ đứng ở vị trị khá khiêm tốn, thứ vị 5 và tổng điện năng mặt trời đạt 11,43 Gigawatt, đứng sau các nước như Đức, Ý, Trung quốc và Nhật.

Những nhận xét trên chứng tỏ, điện mặt trời ở nước Mỹ mới phát triển mạnh từ những năm gần đây. Thực vậy, nền công nghiệp điện của nước Mỹ hùng hậu với tổng công suất luôn ở vị trí hàng đầu thế giới từ nhiều năm đều dựa vào các loại điện năng chủ yếu như nhiệt (dầu, khí), thủy điện và điện hạt nhân, đồng thời bắt đầu chú ý đến năng lượng tái tạo. Và chủ trương tiếp tục xây dựng bổ sung nhà máy điện hạt nhân cùng với quan tâm phát triển năng lượng tái tạo, trong đó gồm cả điện mặt trời là chủ trương của nước Mỹ hiện nay, như Tổng thống Mỹ Obama gần đây nhiều lần tuyên bố.

Trần Minh