Nhà máy điện mặt trời Gemasolar tại Tây Ban Nha, nằm gần thành phố Seville ở Tây Nam đất nước, là một kỳ quan công nghệ, tiên phong trong lĩnh vực năng lượng tái tạo.
Được đưa vào hoạt động từ năm 2011, Gemasolar không chỉ sản xuất điện từ ánh sáng mặt trời mà còn có khả năng tạo ra điện vào ban đêm hoặc trong điều kiện thời tiết xấu, nhờ vào công nghệ lưu trữ nhiệt muối nóng chảy độc đáo.
Gemasolar là nhà máy điện mặt trời dạng tháp đầu tiên trên thế giới sử dụng công nghệ muối nóng chảy để lưu trữ và sản xuất điện liên tục. Với diện tích 185 ha, nhà máy được trang bị 2.650 gương phản xạ, tập trung bức xạ mặt trời vào một tháp thu nhận cao 140 m. Các gương này di chuyển theo vị trí của mặt trời để tối ưu hóa việc thu nhận năng lượng.
Tại tháp trung tâm, muối nóng chảy được làm nóng lên tới hơn 500 độ C, thậm chí đạt 900 độ C trong điều kiện lý tưởng.
Muối nóng chảy sau đó được bơm từ bể muối lạnh lên tháp, nơi nó hấp thụ nhiệt, rồi chuyển xuống bể muối nóng hoặc trực tiếp đến bộ trao đổi nhiệt. Tại đây, nhiệt lượng được sử dụng để tạo hơi nước, vận hành turbine và sản xuất điện.
Công nghệ lưu trữ nhiệt muối nóng chảy cho phép Gemasolar tích trữ năng lượng dư thừa, cung cấp khả năng sản xuất điện liên tục trong 15 giờ mà không cần ánh sáng mặt trời, thậm chí lên đến 24 giờ vào mùa hè. Điều này giúp nhà máy đáp ứng nhu cầu điện năng ổn định, bất kể ngày hay đêm.
Nhà máy điện mặt trời Gemasolar được trang bị 2.650 gương phản xạ, tập trung bức xạ mặt trời vào một tháp thu nhận cao 140 m. Ảnh: Fine Tubes
Theo Sener, đơn vị thiết kế hệ thống thu nhận muối nóng chảy cùng Trung tâm Nghiên cứu Năng lượng, Môi trường và Công nghệ Tây Ban Nha (CIEMAT), Gemasolar có các thông số kỹ thuật nổi bật.
Đặc biệt, nhà máy có số giờ hoạt động tương đương hàng năm là 5.000 giờ và sản lượng điện hàng năm 110 GWh, đủ cung cấp cho hơn 27.500 hộ gia đình.
Gemasolar là dự án tiên phong, đối mặt với nhiều thách thức trong thiết kế và vận hành. Hệ thống thu nhận trung tâm phải hoạt động liên tục trong điều kiện khắc nghiệt, hấp thụ năng lượng tương đương hơn 1.000 mặt trời. Các ống dẫn trong tháp và bộ trao đổi nhiệt cần chịu được nhiệt độ cao, áp suất lớn và chống ăn mòn.
Fine Tubes, đối tác của Sener, đã cung cấp hơn 15 km ống dẫn liền mạch làm từ hợp kim niken-crom có khả năng chịu nhiệt và chống ăn mòn vượt trội, đảm bảo độ bền cho hệ thống muối nóng chảy ở nhiệt độ 565 độ C.
Ngoài ra, hơn 300 m ống trao đổi nhiệt với thành dày hơn cũng được cung cấp để đáp ứng yêu cầu áp suất cao trong các bộ tạo hơi nước. Sự hợp tác chặt chẽ và chất lượng sản phẩm của Fine Tubes đã góp phần quan trọng vào sự thành công của dự án.
Ngoài khả năng sản xuất điện liên tục, Gemasolar mang lại nhiều lợi ích, đặc biệt là giúp thu hẹp "dấu chân carbon", từ đó đưa Tây Ban Nha tiến gần hơn đến mục tiêu giảm 23% lượng phát thải khí nhà kính vào năm 2030 theo Kế hoạch Quốc gia về Năng lượng và Khí hậu (PNIEC).
Nhà máy điện mặt trời Gemasolar của Tây Ban Nha là nhà máy đầu tiên thuộc loại này trên thế giới, nhưng chắc chắn không phải là nhà máy cuối cùng.
Những số liệu thống kê ấn tượng của nhà máy đã chứng minh khả năng đáp ứng nhu cầu năng lượng ngày càng tăng của một quốc gia được du khách ưa chuộng, mà còn giúp giảm đáng kể lượng khí thải carbon tổng thể của đất nước.
Do đó, việc đạt được các mục tiêu khí hậu đầy tham vọng của họ không phải là không thể, nhưng sẽ cần nhiều đầu tư hơn vào năng lượng tái tạo.
Minh Đức (Theo Eco Portal, Fine Tubes)
