Điện năng lượng mặt trời kết hợp với thủy điện – Giải pháp sản xuất điện tiết kiệm nhất

Dự án điện năng lượng mặt trời kết hợp với thủy điện sẽ là giải pháp tối ưu góp phần giải quyết những vấn đề khó khăn trong việc cung cấp điện và an ninh năng lượng mặt trời trong thời gian tới. Hiện nay tại Việt Nam, nhiều nhà máy thủy điện đã và đang dự định đầu tư thêm nhà máy điện mặt trời nổi trên diện tích hồ thủy điện.

Xây điện mặt trời nổi trên lòng hồ thủy điện có khả thi không?

1. Điện mặt trời nổi là gì?

Điện mặt trời nổi là tập hợp các tấm pin mặt trời nổi trên mặt nước. Các tấm pin được đặt trên các hệ thống phao nổi và được định vị nhờ các dây chằng và neo. Nếu vùng nước sử dụng không quá sâu thì người ta cũng có thể lắp các module PMT vào hệ khung dàn kim loại có các cột đỡ được cắm sâu vào đất ở đáy hồ, đáy sông… Hệ dây cáp chằng, neo hay các cột đỡ, nói chung, được thiết kế riêng cho mỗi dự án, phụ thuộc vào độ sâu, độ thay đổi mức nước, chế độ gió và sóng…

Hệ thống năng lượng mặt trời nổi chỉ được lắp đặt ở những vùng nước yên tĩnh như khu vực ven biển, như các vụng, ao, hồ và đập nước hệ thống thủy điện là sự lựa chọn tối ưu nhất.

dien-mat-troi-noi-01

2. Nguồn điện Tổ hợp thủy điện – điện mặt trời 

Tại sao lại nói lắp đặt điện mặt trời trên nước kết hợp với thủy điện là giải pháp tối ưu nhất? Thực tế tất cả các nhà máy thủy điện đều xây dựng hồ tích chứa nước. Tùy theo công suất của từng nhà máy thủy điện, dung tích của hồ sẽ khác nhau. Nhưng hầu hết, các hồ chứa nước đều có dung tích từ vài chục hecta đến hàng trăm, hàng nghìn hecta.

Nguồn thủy điện là nguồn điện rẻ, không có tác động nhiều tới môi trường chính vì vậy rất nhiều đập thủy điện được xây dựng trong suốt thời gian qua. Nhưng mọi thứ đều có giới hạn, vì khai thác nhiều cùng khí hậu thời tiết biến đổi, các vấn đề ô nhiễm môi trường ngày càng trầm trọng, nên những năm gần đây tiềm năng thủy điện giảm mạnh, công suất không lớn.

Ngược lại, điện mặt trời nói chung, điện mặt trời nổi nói riêng đang phát triển mạnh vì nguồn nhiên liệu năng lượng mặt trời dồi dào và có tính ổn định lâu dài. Chưa kể đây sẽ là nguồn điện sạch, không ảnh hưởng đến môi trường, không phát thải khí nhà kính. Do vậy, công suất lắp mới hàng năm của ĐMT trên thế giới tăng rất nhanh: năm 2014 là 40 GW; 2016 – 75 GW; 2017 – 98 GW và 2018 là 100 GW.

dien-mat-troi-noi-02.jpg

Hồ chứa nước đập thủy điện

Bối cảnh đó đã và đang thúc đẩy sự thay đổi trong ngành thủy điện, trong đó xu hướng áp dụng một công nghệ mới là kết hợp với điện mặt trời nổi để tạo thành một Nguồn điện tổ hợp thủy điện – điện mặt trời (gọi tắt là Hệ nguồn điện Tổ hợp) là lựa chọn thích hợp nhất.

Trong một Hệ nguồn điện Tổ hợp thì các nguồn 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.

dien-mat-troi-noi-06

3. Ưu điểm khi điện năng lượng mặt trời kết hợp với thủy điện

  • Các nhà máy thủy điện luôn có hồ chứa nước diện tích lớn đi kèm. Đây sẽ là “mỏ vàng” để khai thác điện mặt trời nổi.
  • 2 hệ thống thủy điện và hệ thống năng lượng mặt trời nổi kết hợp sẽ cho phép các tấm pin mặt trời sản xuất điện vào ban ngày
  • Tiết kiệm nước cho thủy điện để sản xuất trong thời gian không có ánh nắng mặt trời, cho phép sản xuất năng lượng từ thủy điện có giá trị cao hơn vào thời gian cao điểm như ngày hè.
  • Tận dụng tối đa cơ sở hạ tầng điện có sẵn, bao gồm thiết bị chuyển đổi dòng điện, thiết bị kết nối điện.
  • Đặc biệt, hệ thống điện mặt trời và thủy điện được kết hợp sản xuất điện theo từng thời điểm khác nhau trong ngày, nên không nhất thiết phải tăng cường bộ chuyển đổi hoặc cải thiện cơ sở dây dẫn điện.
  • Như vậy tổng chi phí sẽ giảm đến mức tối đa đồng thời rút ngắn thời gian thi công hoàn thành dự án.

dien-mat-troi-noi-03.jpg

Những con đập thủy điện hiếm khi có thể đạt được tỷ lệ sản xuất điện hơn 4.000 giờ mỗi năm và thường thì có tỷ lệ thấp hơn nhiều, điều này tạo cơ hội lớn cho việc sản xuất điện năng để đạt sản lượng lưới điện yêu cầu bằng năng lượng mặt trời. Vấn đề cần đề cập đến là nước tưới phục vụ cho nông nghiệp cũng rất quan trọng chiếm đến 70%.

Vì vậy, sắp tới xu hướng sử dụng nguồn nước cho nhu cầu của nông nghiệp sẽ được chú trọng hơn. Nếu công suất tạo điện tăng lên khi có thêm sự bổ sung của hệ thống điện mặt trời, thì lúc này nguồn nước có thể được cho phép để phục vụ cho tưới tiêu nhiều hơn.

Thế giới đã làm tại sao Việt Nam lại không? Tiềm năng tại Việt Nam?

Những năm gần đây rất nhiều nước trên thế giới đã xây dựng hệ thống điện mặt trời nổi kết hợp với thủy điện. Israel, cụ thể là hãng Solaris Synergy là quốc gia tiên phong đầu tiên sau đó lan rộng ra nhiều nước khác trên thế giới như Anh, Úc, Ấn Độ, Ý …

Tại châu Á, Trung Quốc và Nhật Bản là 2 nước xây dựng nhiều hệ thống pin năng lượng điện mặt trời nổi nhất. Đặc biệt Nhật Bản Đất chiếm 73% trong tổng số 100 tấm pin năng lượng mặt trời nổi lớn nhất thế giới.

Trong khi đó, Việt Nam có ưu thế với bờ biển dài, nhiều sông hồ và có rất nhiều hệ thống hồ thủy điện đang vận hành. Đây là điều kiện thuận lợi cho việc phát triển điện mặt trời nổi nói chung và kết hợp điện mặt trời nổi với thủy điện nói riêng.

Tuy chưa có dự án xây dựng hệ thống điện năng lượng mặt trời kết hợp với thủy điện nhưng Việt Nam đã kịp nhận thấy niềm năng này. Bằng chứng là dự án điện mặt trời nổi đầu tiên tại Việt Nam được xây dựng tại hồ Đa Mi (Bình Thuận) đã đi vào hoạt động từ tháng 5.2019. Với công suất 47,5 MW có tổng mức đầu tư khoảng hơn 1.500 tỉ đồng, điện năng sản xuất bình quân dự kiến hơn 69 triệu kWh/năm đầu tiên.

dien-mat-troi-noi-04.jpg

Dự án điện mặt trời nổi trên hồ Đa Mi hòa lưới thành công

Do đó trong tương lai không xa, chắc chắn điện năng lượng mặt trời kết hợp với thủy điện sẽ được chú trọng và phát triển tại Việt Nam.

Bình luận

Bài viết liên quan

Trả lời

Thư điện tử của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *