Hai công trình điện mặt trời lớn nhất thế giới sắp triển khai ở Mỹ

Sau nhiều năm trì hoãn, hai công trình điện mặt trời qui mô lớn đang chuẩn bị được khởi công tại Mỹ. Đây sẽ là những công trình đầu tiên loại này ở Mỹ, đồng thời cũng là lớn nhất thế giới.

Văn phòng Liên bang Quản lý Đất Mỹ (Federal Bureau of Land Management - BLM) từ lâu đã bị ngành năng lượng mặt trời Mỹ coi là trở ngại lớn cho việc phát triển các dự án. Kể từ năm 2005 đến nay đã có trên trăm hồ sơ nộp lên xin được quyền sử dụng đất công miền Tây Nam nước này để xây dựng các nhà máy điện mặt trời qui mô lớn. Chưa có đơn nào được chấp nhận, vậy mà cũng trong cùng khoảng thời gian đó, trên 73.000 hợp đồng cho thuê đất cho ngành dầu và khí đã được BLM phê duyệt.

Từ khi Tổng thống Obama nhậm chức, đã có nhiều dấu hiệu cho thấy những biến đổi lớn về chính sách, chủ yếu thông qua việc tạo ra qui trình mới xét duyệt nhanh đối với các dự án có giá trị. Bộ Nội Vụ đã nhận diện 14 dự án năng lượng mặt trời hứa hẹn nhất trong số trên 180 đơn xin phép hiện nay bao quát khoảng 23 triệu acre (khoảng 92.000 km2) đất hoang mạc thuộc sở hữu liên bang thuộc vùng Tây Nam nước Mỹ. Kết quả là bảy dự án lớn tiếp theo nhau đã hoàn tất phê duyệt. Một trong các yếu tố rất có thể là: Nếu khởi công xây dựng trước ngày 31/12/2010, các dự án nhà máy điện mặt trời sẽ đáp ứng điều kiện để được hưởng trợ cấp của Bộ Ngân Khố với tổng giá trị lên tới 30% chi phí dự án, lấy từ gói kích thích kinh tế của năm ngoái (2009).

Ivanpah và Blythe là hai dự án có nhiều tiến triển nhất trong số các dự án được phê duyệt, cả hai đều ở vùng hoang mạc bang California. Nhà máy tập trung năng lượng mặt trời (concentrating solar power - CSP) Ivanpah sẽ là công trình điện mặt trời qui mô lớn đầu tiên ở Mỹ khi được đưa vào vận hành thương mại năm 2012, tuy nhiên nhà máy Blythe sẽ hoàn thành gần như ngay sau đó với công suất 1 GW sẽ vượt lên trước để trở thành nhà máy điện lớn nhất loại này trên thế giới.

Khởi công công trình IVANPAH

Ngày 29/10/2010, Công ty BrightSource Energy tổ chức lễ động thổ dự án điện mặt trời Ivanpah công suất 392 MW, trị giá 1,7 tỉ USD. Sự kiện này kết thúc giai đoạn lập kế hoạch vất vả kéo dài mà trong đó công ty buộc phải thu nhỏ qui mô dự án ban đầu do gặp sự phản đối của các nhà bảo vệ môi trường về khả năng khi triển khai sẽ tác động tới nơi cư trú của giống rùa hoang mạc hiếm và nhiều loài động vật khác.

Theo dự kiến, công trình diện tích 3.500 acre (14 km2) này sẽ nâng sản lượng nhiệt điện mặt trời của Mỹ hiện nay lên gấp đôi. Dự án nằm ở quận San Bernardino vùng Đông Nam bang California, cách biên giới các bang California và Nevada 5 dặm (8 km) và sẽ cắt giảm mỗi năm được trên 400.000 tấn điôxit cacbon phát thải. Điện năng sẽ bán cho các công ty điện lực Pacific Gas&Electric và Southern California Edison theo các hợp đồng mua bán điện năng riêng rẽ. BrightSource đã đảm bảo được khoản 300 triệu USD đầu tư của công ty phát điện NRG Energy là công ty hiện nay có cổ phần lớn nhất trong dự án và sẽ làm việc với BrightSource về xây dựng và vận hành công trình. Bechtel là đối tác thiết kế kỹ thuật và xây lắp của BrightSource sẽ xây dựng công trình bao gồm ba nhà máy riêng rẽ (Xem Hình 1). Mỗi nhà máy sẽ gồm một trường các gương phẳng lắp trên các cột riêng rẽ và cố định trực tiếp vào trong đất, thay vì sử dụng phương pháp san đất và đệm bê tông. Điều này cho phép xây dựng dàn gương lượn theo đường viền đất tự nhiên và tránh những khu vực thực vật nhạy cảm. Bức xạ mặt trời được tập trung vào tháp trung tâm sinh ra hơi nước có nhiệt độ thích hợp để chạy tuabin. Thiết kế này theo dự kiến sẽ cho phép cây cỏ chung sống với trường ánh sáng mặt trời. Ngoài ra, dự án sẽ sử dụng một hệ thống làm mát không khí để ngưng tụ chất lỏng sinh công (hơi nước) trở về trạng thái lỏng trong mạch vòng khép kín, nhờ đó tiết kiệm 95% nước yêu cầu nếu áp dụng hệ thống làm mát truyền thống. Công ty Siemens giành được hợp đồng cung cấp máy phát điện tuabin hơi cho cả ba tổ máy.

Tháng 2 năm 2010, BrightSource đã nhận được cam kết có điều kiện của Bộ Năng lượng Mỹ về bảo lãnh khoản vay trị giá 1,37 tỉ USD hỗ trợ dự án Ivanpah.

Phê duyệt dự án Nhà máy điện mặt trời lớn nhất thế giới

Tháng 10/2010, chính quyền Tổng thống Obama đã phê duyệt dự án rồi đây sẽ trở thành nhà máy điện mặt trời tập trung lớn nhất thế giới và khi làm việc hết công suất sẽ phát ra gấp hơn hai lần sản lượng toàn ngành điện mặt trời nước Mỹ. Cơ quan điều tiết liên bang phê duyệt dự án ngày 17 tháng 9, ngay sau khi cơ quan điều tiết bang California phê duyệt.

Dự án nằm trong hoang mạc Mojave gần Blythe (California) và là dự án năng lượng mặt trời thứ 6 được cấp phép xây dựng trên đất liên bang. Tương lai dự án càng được đảm bảo hơn khi vào ngày 24 tháng 11, các đơn vị phát triển dự án là Solar Millennium và Solar Trust of America (đơn vị phát triển dự án Mỹ thuộc Tập đoàn Solar Millennium có trụ sở tại Đức) đạt tới giai đoạn quan trọng trong việc cấp vốn cho Blythe 1 và Blythe 2 với việc thống nhất các điều khoản dự thảo để xin được bảo lãnh khoản vay của Bộ Năng lượng theo chương trình liên bang về bảo lãnh các khoản vay.

Nhà máy trị giá 6 tỉ USD này theo dự kiến sẽ khởi công vào cuối năm 2010, và đến năm 2013 sẽ bắt đầu tung điện lên lưới. Dự án trước đây đã vấp phải sự phản đối của một số nhà bảo vệ môi trường quan ngại về tác động đối với thế giới hoang dã. Bộ Nội vụ sẽ yêu cầu công ty “cấp vốn cho vùng đất rộng trên 8.000 acre (32 km2) nơi sinh sống của loài rùa sa mạc, cú đào hang miền Tây, cừu sừng lớn và thằn lằn ngón vảy nhọn vùng hoang mạc Mojave” nhằm giảm nhẹ tác động của dự án.

Điểm khác biệt so với dự án điện mặt trời Ivanpah là nhà máy sẽ có các hệ thống gương parabon hình máng do công ty Solar Millennium chế tạo. Các gương parabon thẳng tập trung năng lượng mặt trời vào các ống thu năng lượng chạy trên suốt chiều dài đường tiêu cự của gương. Chất lỏng trong ống khi đó nóng lên và được chuyển tới lò hơi, thực chất là một bộ trao đổi nhiệt lớn, tạo ra hơi mới làm quay máy phát điện tuabin hơi.

Dự án Blythe bao gồm bốn nhà máy CSP giống hệt nhau công suất 250 MW. Hệ thống CSP có cùng thiết kế và do cùng nhà chế tạo cung cấp (xem Hình 2) như đã sử dụng tại nhà máy điện năng lượng mặt trời máng parabon được đưa vào vận hành thương mại đầu tiên tại châu Âu: Nhà máy điện Andasol gồm ba tổ máy tại Tây Ban Nha.

Solar Trust of America hiện có 9 dự án điện mặt trời (trong đó có Blythe) đang triển khai ở các giai đoạn khác nhau tại các bang California và Nevada, mỗi nhà máy sẽ có khả năng phát công suất xấp xỉ 250 MW. Năm dự án kia nằm tại Palen, Ridgecrest và Amargosa.