Một
trò chơi trẻ con hầu như ai cũng biết: để ánh sáng mặt trời rọi qua
một cái kính lúp, điểm hội tụ ánh sáng xuất hiện sau kính có thể đốt
cháy một cái lá, một mảnh giấy hay một mẩu gỗ. Tương tự với cơ chế
hoạt động này, một công nghệ mới về điện mặt trời không lâu nữa sẽ
được tung ra thị trường.
Các nhà chế tạo kết hợp hàng trăm kính lúp đặc biệt (có khả năng
tích tụ và tăng lượng ánh sáng chiếu tới lên gấp 500 lần) với tế bào
quang điện thành những module có diện tích lớn rồi lắp chúng trên
những thanh dựng đứng hướng về phía mặt trời. Công nghệ được gọi là
“quang điện tập trung” này có thể biến 30% ánh sáng mặt trời thành
điện năng, cao gấp đôi so với những tấm tế bào quang điện lắp trên
mái nhà hiện nay.
Công nghệ quang điện tập trung chủ yếu được phát triển ở Đức, và
theo Viện nghiên cứu thị trường IMS Research thì đến năm 2016, giá
thành của điện mặt trời theo công nghệ này sẽ thấp hơn 30% so với
các công nghệ điện mặt trời khác.
Ở một số khu vực, trong tương lai gần, giá điện mặt trời sẽ rẻ hơn
so với nhiệt điện. Ông Russ Kanjorski, Phó Giám đốc phát triển kinh
doanh của US-Solarstartup Semprius, cho hay, năm tới giá thành sản
xuất điện [mặt trời] của họ ở mức dưới 10 cent/ kWh, và theo lộ
trình sẽ xuống còn khoảng 7 cent/kWh.
Tuy nhiên công nghệ quang điện tập trung có một điểm yếu, nó chỉ có
thể áp dụng tại những vùng có nhiều ánh sáng trời, vì khi trời âm u
thì công suất của module nói trên chỉ bằng không. Những vùng thích
hợp nhất với công nghệ mới này là các nước ở châu Phi, Trung Đông và
Nam Á, hay một số vùng ở miền nam Trung Quốc và Hoa Kỳ.
Cuộc cách mạng điện mặt trời
ở A-rập Xê-út
Với công nghệ quang điện tập trung, nhiều nhà sản xuất đang nuôi ý
đồ thâm nhập thị trường A-rập Xê-út. Một công ty con của hãng sản
xuất bán dẫn Soitec của Pháp là Soitec Solar ở Freiburg tiết lộ,
hãng đã xây dựng thí điểm ở 18 nước các nhà máy điện mặt trời theo
công nghệ này với công suất vài, ba Kilowatt.
Soitec Solar cũng cho biết, họ đã nhận được hợp đồng xây dựng một
nhà máy điện mặt trời tập trung với công suất 1- Megawatt ở A-rập
Xê-út. Quốc gia sa mạc này xưa nay chủ yếu dùng dầu để sản xuất
điện. Giờ A-rập Xê-út muốn dành dầu để xuất khẩu và tận dụng nguồn
năng lượng mặt trời dồi dào của mình. Một lợi thế đặc biệt quan
trọng của nhà máy quang điện tập trung là có thể xây dựng từng bước
một, tức là có thể xây dựng module này kế tiếp module khác. Do đó,
khi có nhu cầu, nhà máy có thể nhanh chóng được mở rộng. Hansjörg
Lerchenmüller, Giám đốc điều hành Soitec Solar, cho biết: “Chúng tôi
mỗi tháng có thể lắp đặt thêm hàng trăm Megawatt.”
Theo tính toán của Viện nghiên cứu thị trường Hoa Kỳ SPV, trong năm
2016, nhu cầu thị trường điện mặt trời tập trung sẽ ở mức từ 300 đến
750 Megawatt. Các nhà phân tích thuộc IMS Research thậm chí còn lạc
quan hơn: họ cho rằng trong năm 2016 sẽ xây dựng mở rộng thêm các
nhà máy điện mặt trời tập trung với công suất 1 - 2 Gigawatt.
Tế bào quang điện hiệu suất
cao
Trong công nghệ quang điện tập trung, tế bào quang điện là yếu tố
quan trọng nhất. Mới đây, Azur Space, nơi chế tạo tế bào quang điện
cho Soitec Solar, đã tạo một kỷ lục thế giới – chế tạo tế bào quang
điện đạt hiệu suất 43,3%. Gerhard Strobl, người phụ trách mảng phát
triển kinh doanh của Azur Space, cho rằng: “Đến năm 2020 chúng tôi
đưa hiệu suất này lên 50 %.” Khi lắp thành module, hiệu suất của các
tế bào quang điện vẫn cao hơn 40%.
Loại tế bào quang điện hiệu suất cao xuất hiện trong quá trình
nghiên cứu vũ trụ: Khoảng mười năm nay, Azur Space là nhà cung cấp
các tế bào quang điện dùng để lắp đặt trên các vệ tinh.
Azur Space sử dụng loại nguyên liệu mới Galliumarsenid thay thế cho
nguyên liệu Silizium phổ biến từ trước đến nay, nhờ đó, các tế bào
quang điện mới có thể đạt hiệu suất sử dụng cao như trên, điều này
có ý nghĩa quyết định đối với ngành du hành vũ trụ cần điện năng cao
mà lại tiết kiệm không gian.
Giới chuyên gia cho rằng: “Sự bùng nổ điện mặt trời cho tới nay thực
chất mới chỉ là màn dạo đầu, giờ đây năng lượng mặt trời mới bước
vào giai đoạn phát triển mạnh mẽ.”
Trong tương lai gần, không phải chỉ có những nước ở khu vực dư thừa
ánh sáng trời mới được hưởng lợi từ công nghệ điện mặt trời. Liên
minh công nghiệp Desertec Industrial Initiative dự kiến sẽ xây dựng
nhiều nhà máy điện mặt trời khổng lồ ở Bắc Phi và chuyển loại năng
lượng sạch này về châu Âu qua hệ thống truyền tải điện siêu cao áp.
XH dịch
