Từ trên cao nhìn xuống vùng hoang mạc khô cằn Gobi – nơi từng chỉ có gió lộng, cát bay và nền đất nứt nẻ – một khung cảnh lạ lẫm hiện ra: hàng ngàn tấm gương khổng lồ cùng hướng lên trời, phản chiếu ánh sáng vào một ngọn tháp cao sừng sững. Đó là tháp năng lượng muối nóng chảy Hami - nơi Trung Quốc đang biến nắng gió thành dòng điện không ngủ.
“Có 14.500 tấm kính phản xạ ánh sáng lên tòa tháp trung tâm, làm muối nóng chảy để tạo ra và lưu trữ năng lượng. Sau khi mặt trời lặn, năng lượng được lưu trữ sẽ tiếp tục cung cấp năng lượng cho nhà máy, đảm bảo hoạt động 24 giờ. Đây là lợi thế chính của năng lượng nhiệt mặt trời”, Liu Zenghui, phó tổng giám đốc Công ty Kỹ thuật Năng lượng Mới, nói với tờ Global Times.
So với năng lượng quang điện (PV), năng lượng nhiệt mặt trời ít được biết đến. PV chuyển đổi ánh sáng mặt trời trực tiếp thành điện, trong khi nhiệt mặt trời chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành nhiệt, sau đó mới thành điện. Nhà máy cung cấp nguồn điện liên tục và ổn định, hiệu quả - một xu hướng tương lai quan trọng trong mục tiêu theo đuổi năng lượng sạch của Trung Quốc.
Giống như trong nhiều lĩnh vực công nghệ năng lượng mới như PV, Trung Quốc đã sẵn sàng dẫn đầu lĩnh vực sản xuất điện mặt trời nhiệt sau nhiều năm hoạt động và đổi mới. Mục tiêu sau cùng là chất lượng cao và chi phí thấp hơn.
Nhà máy điện mặt trời Hami do Viện thiết kế điện Tây Bắc thiết kế, là một trong những dự án điện mặt trời nhiệt đầu tiên của Trung Quốc, đồng thời là dự án điện mặt trời nhiệt duy nhất ở Tân Cương. Liu cho biết: “Nơi đây đánh dấu việc Trung Quốc xây dựng thành công nhà máy điện mặt trời nhiệt công suất lớn từ con số 0 đến con số 1, giúp đất nước thiết lập và cải thiện các tiêu chuẩn quốc gia về thiết kế điện mặt trời nhiệt”.
“Các tấm kính cố định hình ngũ giác giúp tiết kiệm vật liệu sản xuất, tăng hiệu quả sử dụng đất và theo dõi mặt trời”, Qiu Tao, trợ lý kỹ sư trưởng, phó tổng giám đốc Trung tâm đổi mới khoa học và công nghệ tại Viện thiết kế điện lực Tây Bắc, với tờ Global Times.
Khác với pin mặt trời truyền thống, hệ thống gồm hàng chục nghìn tấm gương này luôn xoay theo ánh nắng, tập trung nhiệt lên đỉnh tháp. Tại đó, ánh nắng được chuyển hóa thành nhiệt độ hơn 560°C, đun nóng hỗn hợp muối nitrat đặc biệt. Muối nóng này sau đó được dẫn vào các bể cách nhiệt dưới mặt đất và có thể giữ nhiệt đến 15 tiếng, đủ để quay tuabin phát điện xuyên đêm mà không cần thêm nhiên liệu.
Nhà máy Hami công suất 50 megawatt hoạt động thành công nhờ hệ thống mô phỏng tại Tây An, tỉnh Thiểm Tây, Tây Bắc Trung Quốc, là hệ thống mô phỏng điện toán đám mây toàn diện đầu tiên trên thế giới dành cho nhà máy tháp nhiệt điện muối nóng chảy. Qiu cho biết hệ thống này mô phỏng chính xác môi trường vận hành thực tế, giảm lỗi và tăng cường an toàn.
“Chúng tôi điều chỉnh các thông số trên trình mô phỏng trước khi áp dụng chúng tại nhà máy Hami”.
Trung Quốc đang nỗ lực giảm chi phí và thúc đẩy thương mại hóa. Theo Liên minh Nhiệt mặt trời Trung Quốc, chi phí điện từ các nhà máy nhiệt mặt trời dạng tháp dự kiến sẽ giảm xuống còn 0,61 nhân dân tệ/kilowatt-giờ (kWh) vào năm 2025 và xuống còn khoảng 0,53 nhân dân tệ/kWh vào năm 2027.
“Mặc dù phát triển năng lượng nhiệt mặt trời của Trung Quốc diễn ra tương đối muộn, nhưng chúng tôi có năng lực trong việc áp dụng và điều chỉnh công nghệ tiên tiến. Các dự án nhiệt mặt trời của chúng tôi hiện đã vượt qua các tiêu chuẩn quốc tế, mang lại hiệu quả chi phí cao và chất lượng ổn định. Tôi tin rằng ngành công nghiệp nhiệt mặt trời của Trung Quốc cuối cùng sẽ dẫn đầu về công nghệ và đi đầu trong phát triển toàn cầu”, Qiu cho biết.
Trong năm 2024, quá trình chuyển đổi năng lượng của Trung Quốc đã tăng tốc. Theo Cục Năng lượng Quốc gia, tính đến cuối tháng 4, tổng công suất phát điện lắp đặt trên toàn quốc đã vượt quá 3 tỷ kilowatt (kW), tăng 14,1% so với cùng kỳ năm trước. Riêng công suất điện mặt trời đã đạt khoảng 670 triệu kW, tăng 52,4% so với cùng kỳ.
“Từ năm 2013 đến năm 2023, mức tiêu thụ than đã giảm từ 67,4% xuống 55,3%. Trong khi đó, mức tiêu thụ năng lượng không phải hóa thạch, bao gồm năng lượng gió và mặt trời, đã tăng từ 10,2% lên 17,9%”, Zhang Jianhua, giám đốc Cục Năng lượng Quốc gia, cho biết.
Quá trình chuyển đổi sang năng lượng sạch được phản ánh đầy đủ bởi số lượng nhà máy điện tăng nhanh trên khắp Trung Quốc, chẳng hạn như Nhà máy điện nhiệt mặt trời Hami. Dự án là một phần trong hệ sinh thái năng lượng khổng lồ gồm điện mặt trời, điện gió và hệ thống tích trữ năng lượng, với tổng công suất kỳ vọng lên đến hàng GW. Đây cũng là mắt xích quan trọng trong kế hoạch “West-East Power Transmission” – chương trình đưa điện sạch từ vùng tây bắc giàu tài nguyên đến các thành phố công nghiệp ở phía đông.
Với hơn 3.200 giờ nắng mỗi năm, không khí khô, mật độ dân cư thấp, Hami chính là “phòng thí nghiệm hoàn hảo” để thử nghiệm công nghệ tái tạo tiên tiến nhất – từ pin mặt trời siêu hiệu suất, tuabin gió lớn, đến hệ thống lưu trữ nhiệt bằng muối nóng chảy. Theo kế hoạch của chính phủ Trung Quốc, đến năm 2030, Hami sẽ trở thành một “cực năng lượng sạch” với hệ thống lưới điện thông minh, kết nối các nguồn năng lượng mặt trời – gió – lưu trữ. Trong đó, công nghệ muối nóng chảy sẽ đóng vai trò “pin mặt trời ban đêm” – một giải pháp giúp cân bằng tải điện và giảm phụ thuộc vào điện than.
Được biết, xây dựng tháp điện muối chảy giữa sa mạc không chỉ đòi hỏi vốn đầu tư hàng trăm triệu USD, mà còn cần trình độ kỹ thuật và thiết kế cực kỳ chính xác. Hệ thống gương phải đồng bộ, sai lệch chỉ vài milimet cũng có thể khiến điểm hội tụ ánh sáng bị lệch, giảm hiệu suất nghiêm trọng.
Ngoài ra, muối nóng là một “nguyên liệu khó tính”. Nếu nguội đi dưới 220°C, nó sẽ kết tinh và làm tắc toàn bộ hệ thống. Vì vậy, từ bể chứa đến đường ống, từ lớp cách nhiệt đến bộ điều khiển trung tâm – tất cả đều phải được chế tạo đặc biệt để vận hành trơn tru trong điều kiện khí hậu khắc nghiệt và nhiệt độ dao động lớn tại Gobi.
Theo: Global Times, SCMP
