‘Biển gương’ mọc lên từ sa mạc

Nếu đứng ở ngoại ô thành phố Ouarzazate – nơi được mệnh danh là “cánh cổng vào Sahara”, người ta có cảm giác như đang lạc vào một thế giới viễn tưởng.

Trên diện tích hàng nghìn hecta, những hàng gương cong khổng lồ xếp nối nhau đến tận chân trời, phản chiếu ánh mặt trời chói lòa giữa vùng đất khô hạn bậc nhất hành tinh.

Đó là tổ hợp điện mặt trời Noor (tiếng Arab nghĩa là “ánh sáng”), trái tim của chiến lược năng lượng tái tạo trị giá 9 tỷ USD (khoảng 237.000 tỷ đồng) của Maroc. Riêng dự án Ouarzazate đã tiêu tốn khoảng 2,6 tỷ USD (khoảng 68,4 nghìn tỷ đồng), được đánh giá là một trong những tổ hợp điện mặt trời tập trung (CSP) lớn nhất thế giới.

Khi hoàn thành toàn bộ các giai đoạn, Noor đủ cung cấp điện cho hơn một triệu hộ gia đình và giúp Maroc tiến gần mục tiêu lịch sử: hơn một nửa điện năng quốc gia đến từ năng lượng tái tạo vào năm 2030.

Bí mật nằm ở ‘ban đêm’

Khác với những cánh đồng pin quang điện quen thuộc, Noor không tạo điện bằng cách chuyển trực tiếp ánh sáng thành dòng điện. Thay vào đó, Maroc lựa chọn công nghệ CSP, tức là điện mặt trời nhiệt tập trung.

Hàng trăm nghìn tấm gương parabol được lập trình để “đuổi theo” mặt trời suốt cả ngày, giống như những bông hoa luôn xoay về phía ánh sáng.

Chúng hội tụ bức xạ mặt trời vào các ống dẫn chứa dầu truyền nhiệt đặc biệt. Dầu được đun nóng tới gần 400 độ C, sau đó tạo ra hơi nước để quay turbine phát điện, hòa vào lưới điện quốc gia.

Quy mô của hệ thống này khiến ngay cả các chuyên gia quốc tế cũng ấn tượng. “Bạn gần như không thể nhìn thấy điểm kết thúc của các tấm gương”, Chủ tịch Cơ quan Năng lượng Mặt trời Maroc (MASEN) Mustapha Bakkoury từng mô tả.

Điểm khiến Noor trở thành “kỳ tích” không chỉ nằm ở quy mô mà ở khả năng phát điện sau khi mặt trời đã lặn – vốn là điểm yếu chí mạng của năng lượng mặt trời.

Tại đây, nhiệt lượng dư thừa ban ngày không bị lãng phí. Nó được lưu trữ trong những bồn thép khổng lồ chứa hỗn hợp muối nóng chảy (chủ yếu là natri nitrat và kali nitrat). Nhiệt độ của muối có thể vượt 500 độ C và được giữ ổn định trong nhiều giờ.

Khi màn đêm buông xuống, lượng nhiệt này tiếp tục được sử dụng để tạo hơi nước, duy trì turbine quay đều. Nhờ đó, nhà máy vẫn phát điện trong 7-8 giờ sau hoàng hôn, đáp ứng đúng thời điểm nhu cầu điện của người dân tăng cao nhất.

Nói cách khác, Maroc đã “đóng chai ánh nắng mặt trời” để dùng về đêm.

Một bước nhảy công nghệ ở Noor III

Trong ba hợp phần chính của tổ hợp Noor (Noor I, II và III) thì Noor III được xem là bước nhảy công nghệ quan trọng nhất.

Nhà máy này sử dụng tháp năng lượng mặt trời với hàng chục nghìn gương phẳng (heliostat) phản xạ ánh sáng về một bộ thu trung tâm trên đỉnh tháp.

Tại đây, muối nóng chảy được đun trực tiếp đến nhiệt độ rất cao, nâng hiệu suất và thời gian lưu trữ năng lượng. Công nghệ này giúp Noor vận hành gần như liên tục, biến điện mặt trời từ nguồn “phụ thuộc thời tiết” thành một trụ cột ổn định của hệ thống điện.

Theo ước tính, toàn bộ tổ hợp Noor giúp Maroc giảm khoảng 760.000 tấn khí CO2 mỗi năm. Đây là con số mang ý nghĩa lớn với một quốc gia từng phụ thuộc nặng nề vào nhiên liệu nhập khẩu.

Giới phân tích cho rằng thành công của Maroc không chỉ đến từ nắng nhiều. Quốc gia Bắc Phi này có mức bức xạ mặt trời lên tới hơn 2.600 kWh/m2 mỗi năm, nhưng điều quyết định là cách họ tổ chức chính sách.

Cơ quan chịu trách nhiệm phát triển năng lượng tái tạo MASEN được thiết kế như một “một cửa” toàn diện: từ quy hoạch, cấp phép, xây dựng hạ tầng đến thu xếp tài chính quốc tế. Cơ quan này trực tiếp tham gia góp vốn trong các dự án, giảm rủi ro cho nhà đầu tư và đảm bảo dự án được triển khai đến cùng.

Quan trọng hơn, điện tái tạo ở Maroc không cạnh tranh để đẩy điện hóa thạch ra khỏi hệ thống ngay lập tức mà bù đắp cho nhu cầu điện tăng trưởng 5-7% mỗi năm. Quốc gia này từng phải nhập khẩu điện nên mỗi MW năng lượng mặt trời mới đồng nghĩa với việc giảm phụ thuộc bên ngoài.

Hiện nay, phần đã vận hành của Noor cung cấp khoảng 2% nhu cầu điện hằng ngày của Maroc, còn khiêm tốn so với tham vọng. Nhưng các chuyên gia đánh giá đây là quốc gia hiếm hoi “nói đi đôi với làm” trong lĩnh vực năng lượng sạch.

Maroc đang gia nhập nhóm các “cường quốc mặt trời” cùng Mỹ, Chile hay Nam Phi, đồng thời nuôi tham vọng xuất khẩu điện xanh sang các nước châu Phi lân cận khi lưới điện khu vực được kết nối.

Tin liên quan:

Những hiểu lầm phổ biến về năng lượng tái tạo

Phát triển Trung tâm năng lượng tái tạo: Hướng đi chiến lược cho chuyển dịch năng lượng Việt Nam