Tại sao các nhà máy CSP đều thất bại?

Vừa qua, phòng thí nghiệm trọng điểm về năng lượng tái tạo Hoa Kỳ (National Renewable Energy Laboratory) (NREL) đã công bố báo cáo mới chi tiết về các điểm mạnh và điểm yếu của nhà máy 'sử dụng công nghệ hội tụ năng lượng mặt trời' (CSP). Mục tiêu chính của báo cáo này nhằm để công bố về những phản hồi cụ thể về các dự án năng lượng mặt trời hiện đang có để tạo ra một danh sách các giải pháp thực tiễn tốt nhất và đưa ra các đề xuất cho tương lai.

Theo báo cáo của NREL, có tên là " Giải pháp thực tiễn cho dự án nhà máy sử dụng công nghệ hội tụ năng lượng mặt trời". Báo cáo này của NREL vừa xác định những vấn đề mà các nhà máy đang gặp phải và đưa ra các gỉải pháp tiềm năng để tiếp cận và giải quyết những những vấn đề trên. Hơn nữa, báo cáo cũng bao gồm các vấn đề cụ thể của dự án điện năng lượng mặt trời hội tụ cũng như các vấn đề chung về xây dựng quy mô nhà máy lớn. Và các vấn đề cụ thể về thiết kế của các nhà máy CSP cũng được nêu rõ trong báo cáo này.

Báo cáo chỉ ra các nhà máy CSP đều dùng máng parabol sử dụng các bộ thu năng lượng mặt trời để đun sôi nước cũng như tạo ra hơi nước, tương tự như một nhà máy điện than hay thậm chí là nhà máy điện hạt nhân. Nhưng, có một giai đoạn ở giữa trong quá trình này, được gọi là quá trình truyền nhiệt (HTF), trong đó sử dụng môi trường chất lỏng như dầu hay kim loại lỏng mang nhiệt từ khu vực thu gom đến tuabin.

Tuy nhiên, các hệ thống này lại chứa khá nhiều khuyết điểm. Thứ nhất, trong quá trình vận hành, nó tạo ra sức nóng vô cùng lớn và có thể nguy hiểm tới quá trình truyền nhiệt. Các hydro thải do các quá trình này tạo ra cũng là một vấn đề đau đầu của các nhà nghiên cứu. Vì những lý do trên, các nhà thiết kế cũng đã định vị và chấp nhận chi phí vận chuyển cao hơn để đặt các nhà máy này ở những vùng nông thôn có nhiều diện tích đất trống.

Các nhà máy CSP mới được thiết kế theo hình tháp, trong đó, các tấm gương để thu thập năng lượng mặt trời trực tiếp vào một hồ chứa trung tâm, thường được làm bằng muối nóng chảy. Những nhà máy này mất một thời gian rất dài để thử nghiệm về nhiệt độ cũng như khả năng rò rỉ năng lượng của nó. Tuy nhiên, các nhà máy muối nóng chảy này đều chưa đạt tiêu chuẩn của các các yếu tố trên. Thông qua việc đo lường hiệu suất cũng cho thấy các nhà máy trên cũng không thể cung cấp đủ cho nhu cầu người dân địa phương sử dụng mạng lưới năng lượng điện này.

Báo cáo cũng cho biết chi phí để xây dựng, vận hành và bảo trì các nhà máy này cũng vượt quá ngân sách dự trù theo kế hoạch của họ. Hơn nữa, NREL cũng cho biết việc bảo hành cũng đòi hỏi một đội ngũ kỹ sư chuyên nghiệp hiểu rõ về hệ thống cũng như luôn có mặt kịp thời tại hiện trường khi các hệ thống xảy ra vấn đề. Vì vậy, việc này cũng kéo theo nhiều chi phí phát sinh.

Hơn nữa theo báo cáo của E & E News năm 2016, chỉ trong 18 tháng đầu hoạt động, cơ sở năng lượng mặt trời Cresent Dunes ở Tonopah, Nevada, các nhà sinh vật học cho biết có hàng trăm con chim đã chết khi bay ngang qua nhà máy này. Vì vậy, nó gây nên một làn sóng phản ứng tiêu cực về hoạt động của các nhà máy CSP.

Thông qua báo cáo trên, có thể dễ dàng thấy được các nhược điểm của các nhà máy dự án năng lượng mặt trời quy mô lớn vượt trội hơn hẳn những ưu điểm của nó. Vì thế, nó dẫn đến sự thất bại hàng loạt của các nhà máy trên mặc dù nó được coi là tiên tiến và hiện đại . Để khắc phục những yếu điểm trên, nó đòi hỏi một đội ngũ lao động có trình độ để quản lý dự án cũng như khắc phục những lỗ hỏng của nó. Nhưng, việc này luôn là điều khó khăn với NREL.