Khai thác năng lượng sạch trên mặt nước

Bắt đầu sản xuất điện từ cuối năm 2022, công trình này là một trong những thử nghiệm hàng đầu về công nghệ năng lượng mặt trời ngoài khơi do Công ty Đầu tư Năng lượng quốc gia (nhà sản xuất năng lượng tái tạo lớn nhất Trung Quốc) và Công ty Ocean Sun (trụ sở tại Na Uy) bắt tay tiến hành.

Đầu tư vào năng lượng mặt trời được dự báo sẽ vượt qua chi phí dành cho sản xuất dầu lần đầu tiên vào năm 2023. Dù tương lai đầy hứa hẹn song nhiều khu vực vẫn đối mặt thách thức cực lớn: Tìm ra đất để đặt số lượng pin mặt trời khổng lồ!

"Chúng tôi cho rằng các bề mặt nước có tiềm năng rất cao" - ông Li Xiang, người đứng đầu bộ phận năng lượng mặt trời trên nước của Công ty Sungrow (Trung Quốc), đề xuất.

Minh chứng cho hướng đi này là hàng trăm "dự án nổi" trên khắp thế giới, tức trải pin mặt trời trên mặt hồ, hồ chứa, trang trại nuôi cá và đập nước. Theo hãng tin Bloomberg, Nhật Bản, Trung Quốc, Ấn Độ… đều có hàng chục dự án như thế trong khi Colombia, Israel, Ghana… đang chuẩn bị thiết bị, phương tiện. Dự án năng lượng mặt trời nổi lớn nhất của Mỹ - đặt tại nhà máy xử lý nước Canoe Brook ở bang New Jersey - có mục tiêu cung cấp điện năng cho 1.400 hộ gia đình. Tham vọng hơn là dự án trên mặt hồ nhân tạo ở Hoài Nam, tỉnh An Huy - Trung Quốc, có khả năng đáp ứng nhu cầu điện của hơn 100.000 hộ. Với khoảng nửa triệu tấm pin, dự án của Sungrow này trải rộng trên một diện tích rộng hơn 400 sân bóng đá.

Một nhà máy điện mặt trời ngoài khơi vùng biển Singapore của Tập đoàn Sunseap (Singapore) Ảnh: SUNSEAP GROUP

Trong một nghiên cứu công bố vào tháng 3, các nhà nghiên cứu Trung Quốc tin rằng hệ thống điện mặt trời trên các hồ chứa sẵn có về mặt lý thuyết sẽ giúp hơn 6.000 thành phố và cộng đồng dân cư trên toàn cầu tự bảo đảm nhu cầu điện năng.

Dù vậy, nghiên cứu trên cũng chỉ rõ việc che phủ mặt nước bằng các tấm pin mặt trời tiềm ẩn nhiều hệ lụy dài hạn, bao gồm ảnh hưởng tới hệ sinh thái và công tác kiểm soát lũ. Chính vì vậy, giới chức Trung Quốc đã cấm một số "dự án nổi" trên các bề mặt nước ngọt từ tháng 5 năm ngoái. Chính những lo ngại này đang chuyển hướng sản xuất điện mặt trời ra biển khơi.

Hiện có nhiều thiết kế đang được thử nghiệm, theo Bloomberg. Ocean Sun sử dụng hệ thống phao nổi hình tròn, bên trên trải các tấm pin; còn Công ty SolarDuck của Hà Lan thử nghiệm xếp các tấm pin lên các bệ hình tam giác trong nhiều dự án khác nhau, bao gồm ở vịnh Tokyo - Nhật Bản và ngoài khơi đảo Tioman - Malaysia. Công ty Ocean Sun cho biết mất khoảng 1 năm để lắp đặt các hệ thống chịu được sóng cao 4 m; với hệ thống chịu được sóng 10 m thì mất ít nhất 3 năm. Ông Borge Bjorneklett, Giám đốc điều hành của Ocean Sun, đánh giá dư địa của điện mặt trời ngoài khơi là "gần như vô hạn".

Hầu hết thử nghiệm nói trên mới ở quy mô nhỏ và hẳn nhiên sẽ phải đối mặt rất nhiều thử thách - bao gồm chi phí cao hơn, hư hao nhiều hơn do muối biển ăn mòn và gió lớn. Bloomberg ước tính sản xuất điện mặt trời trên biển tốn kém hơn khoảng 40%, chủ yếu do việc lắp đặt phức tạp kèm theo mạng lưới cáp ngầm đắt đỏ. Nhiều nhà nghiên cứu tin tưởng với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ, phương thức này sẽ trở thành phân khúc mới quan trọng trong lĩnh vực năng lượng tái tạo, đóng vai trò lớn trong việc giúp các nước đất chật người đông kiểm soát lượng phát thải đồng thời hỗ trợ các nền kinh tế đang phát triển đáp ứng nhu cầu điện năng tăng cao của mình.