Hé lộ tiềm năng khai thác điện mặt trời trên hồ thủy điện

Ý tưởng Hệ nguồn điện tổ hợp thủy điện - điện mặt trời hé lộ

Nhà máy thủy điện luôn cần hồ tích chứa nước. Tùy theo công suất mà hồ chứa có dung tích khác nhau. Diện tích các hồ chứa có thể vài chục, hay hàng trăm, hàng nghìn ha. Nguồn thủy điện là nguồn điện rẻ, hiệu quả kinh tế cao, nên được phát triển rất mạnh ở nhiều nước trên thế giới.

Tuy nhiên, theo nghiên cứu của PGS.TS. Đặng Đình Thống đăng trên Tạp chí Công Thương, nguồn năng lượng thủy điện đến nay đã bị khai thác gần hết. Năm 2014, tổng công suất thủy điện xây dựng mới trên thế giới là 38 GW, đến năm 2016 giảm xuống 28,5GW, và năm 2018 chỉ còn 19,5GW. Ở Việt Nam, tiềm năng thủy điện cũng gần như bị khai thác hết.

Ngược lại, công nghệ điện mặt trời nói chung ngày càng phát triển mạnh mẽ, với các ưu điểm như đầu tư hiệu quả, nguồn bức xạ năng lượng dồi dào và ổn định, không phát thải khí nhà kính. Vì thế, phát triển điện mặt trời được xem là giải pháp hiệu quả để chống lại hiện tượng biến đổi khí hậu trên toàn cầu.

Bối cảnh đó thúc đẩy sự thay đổi trong ngành thủy điện, đi theo xu hướng kết hợp với điện mặt trời, tạo thành một Hệ nguồn điện tổ hợp thủy điện - điện mặt trời. Một cách tự nhiên, điện mặt trời trong nguồn điện tổ hợp sẽ là điện mặt trời nổi, dàn pin được lắp ngay trên diện tích mặt hồ chứa của nhà máy thủy điện.

Trong buổi làm việc với Tổng công ty Điện lực Miền Trung (EVNCPC) mới đây, Công ty Cổ phần Sông Ba khẳng định sẽ nghiên cứu, chuẩn bị thủ tục sẵn sàng cho việc đầu tư xây dựng các dự án mới, trong đó tập trung vào các dự án năng lượng tái tạo như điện gió và điện mặt trời trên khu vực lân cận nhà máy thuỷ điện Krông H’năng.

Sông Ba được biết đến với chuyên ngành đầu tư xây dựng các dự án thuỷ điện, gồm Nhà máy thủy điện Krông H’năng (thuộc Đắk Lắk và Phú Yên), Dự án thủy điện Krông H’năng 2, Nhà máy thủy điện Khe Diên (Quảng Nam), Dự án thủy điện Sông Tranh 1 (Quảng Nam). Dù vậy với lợi ích của Hệ nguồn điện tổ hợp, những công ty như Sông Ba sẽ có hướng chuyển đổi mới.

Những lợi ích khi khai thác điện mặt trời trên hồ thủy điện

Trong một Hệ nguồn điện tổ hợp, thủy điện và điện mặt trời không còn là các nguồn điện độc lập nữa, mà chúng được kết hợp hài hòa với nhau, bổ sung, hỗ trợ cho nhau, được vận hành theo một quy trình thống nhất và thông minh.

Nhà máy Điện mặt trời nổi hồ Đa Mi (Bình Thuận) được lắp đặt trên diện tích 50 ha mặt hồ thuỷ điện Đa Mi, với công suất 20,5 MWp, hòa lưới thành công ngày 13/5/2019. Nguồn ảnh: moit.gov.vn.

Hệ thống điện mặt trời có thể sử dụng cơ sở hạ tầng thủy điện hiện có, bao gồm các hệ truyền tải như các thiết bị điều khiển, đường dây, các máy biến thế và điểm đấu nối… Cùng với việc không phải thuê/mua đất, thì suất đầu tư điện mặt trời nổi trong Hệ nguồn điện tổ hợp sẽ giảm rất đáng kể, dẫn đến hiệu quả kinh tế cao hơn.

Để lắp một giàn pin mặt trời công suất 1MWp, cần một diện tích mặt bằng khá lớn, khoảng 1,0 đến 1,2 ha. Nếu tận dụng các mặt hồ và kể cả mặt nước ven biển, điện mặt trời nổi đã khắc phục được vấn đề thiếu diện tích. Hệ nguồn điện tổ hợp là một mô hình như vậy, làm tăng hiệu quả về kinh tế, xã hội và môi trường cho nhà máy thủy điện.

Các chuyên gia khẳng định, giàn pin mặt trời lắp trên mặt hồ còn làm mát nước, giảm gió thổi, nên giảm được lượng nước bốc hơi. Cùng với đó, dàn pin mặt trời trên mặt nước có khả năng hạn chế được sự phát triển của các loại tảo có hại, tạo ra môi trường thủy sinh tốt hơn cho nuôi trồng thủy sản. Và còn rất nhiều lợi ích khác nữa...

Nếu xét riêng về điện mặt trời nổi thì hiện nay, suất đầu tư trung bình vẫn còn cao hơn nguồn điện mặt trời mặt đất. Suất đầu tư Hệ nguồn điện tổ hợp trung bình hiện nay trên thế giới nằm trong khoảng 800-1.200USD/kWp, trong khi đó giá trị này đối với điện mặt trời mặt đất chỉ khoảng 600-900USD/kWp.

Tuy nhiên, nhờ tăng được sản lượng phát điện, nên hiệu suất chi phí điện năng (LCOE) của điện mặt trời nổi chỉ cao hơn khoảng 10% so với điện mặt trời mặt đất. Nếu tính đến đầy đủ các lợi ích khác như đã nêu, thì hiệu quả kinh tế của Hệ nguồn điện tổ hợp hoàn toàn có thể cạnh tranh được với điện mặt trời mặt đất.

Theo tính toán của PGS.TS. Đặng Đình Thống, nếu sử dụng 10% diện tích mặt nước hồ thủy điện cho điện mặt trời nổi, thì tổng công suất điện mặt trời nổi sẽ vào khoảng 331.200 MW. Với cường độ bức xạ mặt trời trung bình trên cả nước là 4,2 kWh/m2/ngày, hàng năm các nguồn điện mặt trời nổi có thể sản xuất thêm được khoảng 511 tỷ kWh.

Như vậy, có thể thấy, tiềm năng phát triển điện mặt trời nổi trên các hồ thủy điện ở nước ta là rất lớn. Ngoài ra, còn có hàng trăm hồ thủy lợi lớn nhỏ, có tổng diện tích mặt nước cũng rất đáng kể, sẽ là điều kiện rất tốt để phát triển thêm công suất điện mặt trời nổi.

H.A.H

Đắk Lắk cho khảo sát nhà máy điện mặt trời trên hồ Ea Súp Hạ

Nhà đầu tư dự án nhà máy điện mặt trời trên hồ Ea Súp Hạ sẽ khảo sát trên diện tích 120ha, trong đó có 118ha mặt nước, 2ha đất. Đây là một trong những vùng có tiềm năng điện mặt trời cao của Đắk Lắk.