CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI NIỀM HY VỌNG LỚN CỦA NHÂN LOẠI NHÂN LOẠI1.I. Năng pdf

1















CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
NIỀM HY VỌNG LỚN CỦA NHÂN LOẠI

2
I. Năng lượng mặt trời đang thu hút sự quan tâm của thế giới
Những năng lực biến đổi để nhận được điện mặt trời giá rẻ vẫn tiếp tục là
hướng chú trọng của nghiên cứu và phát triển (R&D) và ngành chế tạo trên khắp
thế giới:
Viện Hàn lâm Kỹ nghệ Mỹ (NAE), trong Báo cáo đưa ra đầu năm 2008 ,
xác định năng lượng mặt trời là một trong 10 thách thức và cơ hội lớn đặt ra cho
kỹ nghệ trong 5 thập niên đầu thế kỷ 21.
Tại Hội nghị của Hiệp hội Hóa chất Mỹ gần đây, Giáo sư Viện Công nghệ
California đã nhận xét năng lượng do ánh sáng mặt trời cung cấp cho trái đất chỉ
cần 1 giờ đã lớn hơn năng lượng tiêu thụ của cả thế giới trong vòng 1 năm. Nhưng
thách thức lớn nhất để tận dụng năng lượng này là giảm giá thành của điện mặt
trời để nó có khả năng cạnh tranh được với các dạng năng lượng truyền thống.
Nhiều lĩnh vực trong xã hội có thể tận dụng được lợi ích của năng lượng mặt trời
giá rẻ, như được nêu trong Báo cáo của Tổ chức RAND-một tổ chức nghiên cứu
phi lợi nhuận của Mỹ “Cuộc Cách mạng công nghệ toàn cầu- GTR2020”: "Các hệ
thống năng lượng mặt trời sẽ có giá rẻ để được phổ cập rộng rãi ở các nước đang

phát triển và kém phát triển cũng như người dân sinh sống ở vùng sâu, sẽ có giá
rẻ để được phổ cập rộng rãi ở các nước đang phát triển và kém phát triển cũng
như người dân sinh sống ở vùng sâu, vùng xa". Năng lượng này có thể dùng để
bơm nước tưới tiêu hoặc có thể được dùng cho các ngành nghề thủ công, cho học
tập từ xa, để làm đèn chiếu sáng cho những nơi không có mạng lưới điện, làm
đông lạnh thực phẩm và thuốc men nhằm cải thiện dinh dưỡng và y tế.
Điện mặt trời cũng được Công ty Tư vấn tài chính Mỹ, Nerrill Lynch, coi là công
nghệ đi đầu trong số những công nghệ sẽ làm nên cuộc Cách mạng công nghệ lần
thứ sáu, bên cạnh những công nghệ khác như phong điện, năng lượng sinh học.
Do giá dầu thế giới tăng cao, sử dụng năng lượng mặt trời ngày càng trở nên hấp
dẫn. Tại Hội nghị lần thứ 29 về pin mặt trời, được tổ chức vào tháng 10/2008 tại
Valencia, Tây Ban Nha, thu hút được 4.000 nhà nghiên cứu và hàng nghìn người
trưng bày triển lãm. Sự tập hợp đông đảo như vậy chứng minh cho một thị trường
bùng nổ từ nhiều năm nay - thị trường tiêu thụ điện năng được sản xuất bằng pin
mặt trời.
Theo Báo cáo của Viện Chính sách Địa cầu Mỹ, các nhà đầu tư đang ngày
càng quan tâm tới việc tìm kiếm các nguồn năng lượng thay thế dầu mỏ. Nguồn tài
nguyên năng lượng mặt trời là vô tận: "Nó có thể cung cấp hơn 10.000 lần số
lượng điện tiêu thụ đang được sản xuất ra trên toàn thế giới". Ước tính đến năm
2012, công suất một nhà máy điện năng lượng mặt trời có thể đạt 6.400 kW, gấp
14 lần công suất hiện nay. Các nhà máy điện qui mô lớn cũng không dừng lại ở
việc sử dụng các loại pin quang điện mà sẽ sử dụng các tấm gương khổng lồ để
thu năng lượng mặt trời.
Hiện nay, các thiết bị thu năng lượng mặt trời được lắp đặt gia tăng 40%/năm trên
thế giới.Những nhà phân tích tài chính cho rằng, thị trường sẽ vượt quá 5.000 MW
trong năm 2008, 7.000 trong năm 2010 và đạt đến 20.000 trong năm 2012. Thị

3
trường pin mặt trời chỉ tập trung ở 5 quốc gia: Đức, Mỹ, Tây Ban Nha, Nhật Bản
và Italia.

Theo các chuyên gia, giá điện mặt trời vào khoảng từ 0,13 - 0,17 USD/kW,
đủ sức cạnh tranh với nhiệt điện sử dụng khí đốt.
Mỹ và Tây Ban Nha là 2 nước có tham vọng nhất trong việc phát triển năng lượng
mặt trời. Với dự án sản xuất khoảng 5.600 MW điện năng, hệ thống nhà máy điện
mặt trời tương lai ở miền Tây nước Mỹ có khả năng cung cấp năng lượng cho
khoảng 1,7 triệu hộ gia đình. Tổ hợp điện mặt trời lớn nhất của Mỹ trên sa mạc
Mojave, bang California, từ năm 1980 đến nay đã và đang cung cấp điện cho gần
100.000 hộ gia đình trong vùng. Tây Ban Nha hiện đã triển khai khoảng hơn 60 dự
án xây dựng nhà máy điện mặt trời và mới đây đã khánh thành sản xuất quang
nhiệt điện đầu tiên ở Sanlucar, gần Seville.
Tính đến năm 2007, Đức đã vượt qua Nhật Bản để thống trị ngành sản xuất
năng lượng quang điện trên thế giới. Chỉ tính riêng năm 2007, Đức đã sản xuất
1063 MW năng lượng mặt trời. Đức vẫn là nhà lắp đặt hệ thống năng lượng quang
điện hàng đầu thế giới, với bằng chứng là sản lượng năng lượng của Đức chiếm
gần một nửa sản lượng toàn cầu. Năng lượng quang điện hiện nay đã đạt ngưỡng
1% nhu cầu tiêu thụ điện của nước Đức và được các nhà phân tích dự báo rằng có
thể đạt mức 25% vào năm 2050. Theo Hans-Josef Fell, Nghị sĩ Quốc hội Đức, thì
"nguồn năng lượng từ pin mặt trời có khả năng thay thế năng lượng nguyên tử của
Đức trong vài thập kỷ tới".
Trong khi đó, Nhật Bản tiếp tục là quốc gia sản xuất tấm hấp thụ năng
lượng mặt trời nhiều hơn bất kỳ quốc gia nào khác với tổng công suất năng lượng
sản xuất đạt được trong năm 2007 là 920 MW.
Ở Pháp, trung bình một mét vuông đất có thể thu nhận mỗi năm 1 MWh điện năng
lượng mặt trời. Nếu thu được 10% số năng lượng ấy thì sẽ đảm bảo được toàn bộ
lượng điện tiêu thụ của cả nước". EDF (Tổng Công ty Điện lực Pháp) đã đạt được
những thành công lớn: Mỗi tháng, EDF nối 800 điểm sản xuất điện từ pin mặt trời
vào lưới điện.
Trung Quốc là nước có tiềm năng lớn nhất có thể tiêu thụ các sản phẩm tấm
pin năng lượng mặt trời, trong vài năm qua cũng trở thành một trong những nước
đi đầu trong lĩnh vực này nhưng lượng tiêu thụ rất nhỏ, khoảng 100MW trong năm

2007. Hội nghị Thượng đỉnh thành lập Liên minh Địa Trung Hải đầu tháng
7/2008 khẳng định, sẽ cho xây dựng một nhà máy điện mặt trời lớn trên sa mạc
Sahara, nhằm cung cấp điện cho châu Âu và châu Phi. Dự kiến, năm 2050, nhà
máy này sẽ đạt công suất 100.000 MW.
Tuy nhiên, triển vọng sử dụng năng lượng mặt trời vẫn còn là trong mơ
ước: giá thành của sản phẩm điện sản xuất từ pin mặt trời vẫn còn tương đối cao.
Hơn nữa, ngành sản xuất điện năng này còn phải quan tâm đến vấn đề môi trường.

4

II. Công nghệ và thị trường pin mặt trời
Các hệ thống năng lượng mặt trời gồm 2 loại chính: (1) Các hệ thống nhiệt
mặt trời và (2) các hệ thống điện mặt trời (hay còn gọi là hệ thống quang điện-
PV). ở các hệ thống nhiệt mặt trời, năng lượng mặt trời được thu giữ dưới dạng
nhiệt, sau đó, nhờ vật liệu truyền nhiệt, dùng để sưởi ấm, làm mát hoặc đun nước,
hoặc có thể được tập trung lại để nấu nồi hơi tuabin chạy máy phát điện.
Công nghệ PV: Hiện trạng và triển vọng
Các hệ thống PV là dựa vào các vật liệu để biến ánh sáng mặt trời thành
dòng điện. Công nghệ PV gồm 3 loại chủ yếu như sau:
- Thế hệ 1 dựa vào silic và các phương pháp chế tạo của ngành công nghiệp
bán dẫn;
- Thế hệ 2 dựa vào những vật liệu màng mỏng và những phương pháp được
phát triển trong các ngành chế tạo màng và chất phủ.
- Thế hệ 3 là một loạt các công nghệ và các cách tiếp cận chế tạo mới, hứa
hẹn nâng cao hiệu suất biến đổi năng lượng, giảm chi phí chế tạo.
Nhiều chuyên gia tin rằng chiến lược tốt nhất để tận dụng tiềm năng to lớn
của ánh sáng mặt trời là thông qua các công nghệ thế hệ 2 và 3.
Công nghệ
Việc phân định công nghệ PV thành 3 thế hệ là dựa vào: (1) những vật
liệu và quy trình chế tạo được sử dụng và (2) hiệu năng biến đổi cực đại mà về lý

thuyết chúng có thể nhận được. Ranh giới giữa thế hệ 2 và 3 đôi khi không rõ rệt.
Ba thế hệ công nghệ và những công nghệ nằm trong đó cạnh tranh nhau để
tăng hiệu năng, giảm giá thành vật liệu và chi phí chế tạo. Năm 2006, những công
nghệ thế hệ 1 chiếm 90% doanh số. Nhìn chung, chúng có hiệu năng cao nhất,
nhưng giá thành vật liệu và chi phí chế tạo cao. Giá những mođun PV dựa vào vật
liệu công nghệ thế hệ 1 ước tính khoảng 3-4 USD/W. Khi kể cả những thiết bị cân
bằng hệ thống khác, chẳng hạn như bộ biến đổi điện một chiều thành xoay chiều,
các bộ acquy, thì giá thành tăng lên 6-8 USD/W. Nghĩa là giá điện của các hệ
thống PV sản xuất ra là vào khoảng 0,25-0,65 USD/kWh, lớn hơn một bậc so với
giá điện sản xuất từ than đốt hiện nay.
Những công nghệ thế hệ 2 – thường gọi là PV màng mỏng, vì chúng được
chế tạo từ các vật liệu màng mỏng – có doanh số năm 2006 chiếm từ 7%, năm
2007 tăng lên 11%, một phần do giá silic tăng. Mặc dù vật liệu màng mỏng
thường có hiệu năng biến đổi thấp, nhưng giá thành vật liệu lại thấp hơn vì: (1)
giảm hoặc loại bỏ được lượng silic hoặc vật liệu cần thiết khác, và (2) sử dụng
những phương pháp chế tạo có chi phí thấp. Vì vậy, những công nghệ màng mỏng
được hưởng lợi từ giá thành cao của silic.
Các công nghệ có phạm vi rất đa dạng của thế hệ 3 chủ yếu đang ở pha
nghiên cứu nhưng hứa hẹn sẽ đem lại hiệu năng cao hơn, đồng thời chi phí cũng
thấp hơn. Những công nghệ đó tìm cách biến đổi một tỷ lệ lớn của phổ ánh sáng
mặt trời thành điện thông qua một loạt các vật liệu, công nghệ và phương pháp chế
tạo mới.

5
Mặc dù giá thành của các công nghệ thế hệ 1 là cao, song cả chi phí lẫn
hiệu năng của chúng đều được cải thiện rất nhiều ở vài thập kỷ qua. Hiệu suất của
những pin PV thương mại đã tăng từ 6% lên hơn 15%. Giá thành của chúng cũng
giảm từ 20 USD/W hồi thập kỷ 70 xuống 2,7 USD/W năm 2004, trước khi giá
silic tăng buộc giá PV phải tăng theo. ở phòng thí nghiệm và những ứng dụng trên
vũ trụ, những vật liệu và kỹ thuật tiên tiến đã đạt tới hiệu năng là 35-45%.

Công nghệ thế hệ 1
Trong số hơn 90% pin PV sản xuất ra năm 2006 dựa vào công nghệ thế hệ
1, có 52,3% là từ silic đa tinh thể, còn 38,3% là từ silic đơn tinh thể. Những vật
liệu này được sản xuất ra nhờ những phương pháp chế tạo rất tốn kém được phát
triển bởi ngành công nghiệp bán dẫn. Nhiều hãng hiện đang tìm cách cải tiến
những phương pháp này hoặc tìm kiếm những phương pháp mới.
Schott Solar, nhà chế tạo pin và tấm đa tinh thể, tiếp tục đổi mới bằng
cách tinh chế các sản phẩm của mình. Tháng 12/2007, công ty thông báo đã phát
triển được một cấu trúc bề mặt mới, có khả năng biến đổi nhiều ánh sáng chiếu
vào thành điện năng. Bởi vậy, những pin đó giảm được lượng silic cần thiết cho
1W điện.
Những công ty khác đang chú trọng vào cải tiến việc cung cấp silic ở
thượng nguồn. SunPower, một công ty phần lớn được sở hữu bởi Cypress
Semiconductor, đang tìm cách áp dụng những đổi mới gần đây nhất vào xí nghiệp
chế tạo pin PV 25 MW đầu tiên của mình tại Philippin. Tương tự, Solaicx đã phát
triển một quy trình liên tục để cấy các tấm silic đơn tinh thể, với năng suất cao hơn
5,5 lần những nhà sản xuất theo từng lô. Solaicx đã bắt đầu sản xuất vào tháng
11/2007, với xí nghiệp có tổng công suất 40 MW, sau tăng lên 160 MW vào cuối
năm 2008.
Các công ty khác đang theo đuổi cách tiếp cận tầng sôi để tạo silic. AE
Polysilicon ở Mỹ đang sử dụng lò phản ứng tầng sôi chu trình khép kín, thân thiện
với môi trường để sản xuất silic hạt, tại xí nghiệp sản lượng 1800 tấn/năm, khai
trương vào năm 2009. Nếu thành công, công ty sẽ tăng sản lượng lên 12.000
tấn/năm vào năm 2010. Wacker Chemie của Đức cũng phát triển một xí nghiệp
sản xuất polysilic mới (sản lượng 650 tấn/năm), sử dụng quy trình tầng sôi liên
tục, khai trương năm 2008.
Ngoài ra, một số công ty lớn nhất đang tích cực đổi mới hoặc tăng cường
sản xuất và hạ chi phí thông qua học hỏi và tiết kiệm nhờ quy mô. Q-tells của Đức
có Phòng R&D 300 nhân viên đang tích cực theo đuổi các công nghệ thế hệ 1 lẫn
thế hệ 2, tương tự như hơn 160 tổ chức khác ở Đức. Tháng 3/2007, hãng biện pháp

thông báo đã xây dựng xí nghiệp 300 MW/năm tại Tây Ban Nha. Hãng cũng lập
liên doanh với Tata của ấn Độ để sản xuất điện mặt trời tổng công suất 300
MW/năm vào năm 2010.
Cuối cùng, một số doanh nghiệp nhỏ ở Mỹ (chẳng hạn như Blue Square
ênrgy và CaliSolar) đang chú trọng phát triển những phương pháp để biến silic
chất lượng thấp thành nguyên liệu dùng cho pin PV có khả năng cạnh tranh.

6
Công nghệ thế hệ 2
Các công nghệ pin màng mỏng phổ biến nhất là được chế tạo từ silic vô
định hình. Những hãng như Sharp, United Solar Ovonic và Mitsubishi sử dụng
công nghệ này. Vì công nghệ dựa vào silic nên nó cũng bị tác động bởi sự tăng giá
của silic, nhưng dẫu sao nó vẫn sử dụng silic ít hơn nhiều so với công nghệ thế hệ
1.
Theo Manufacturing and Technology News 2008, First Solar là hãng PV
đang tăng trưởng nhanh nhất thế giới. Sự tăng trưởng của hãng được tạo động lực
một phần là bởi hãng dựa vào vật liệu cadmium telluride (CdFe), và sự cạnh tranh
từ phía các hãng khác đang gia tăng. Ví dụ, tháng 9/2007, AVA Solar thông báo sẽ
xây dựng một xí nghiệp sản lượng 200 MW cho các môđun màng mỏng CdFe, dự
kiến sẽ đi vào sản xuất vào cuối năm 2008. Những công ty nhỏ khác đang tiến
hành nghiên cứu trong lĩnh vực này gồm PrimeStar Solar.
SoloPower, Miasole, Narosolar, Heliovolt và Ascent Solar đang phát triển
những tấm mảng mỏng từ đồng indium gallicum selenide (CIGS). Hãng đặt kế
hoạch sẽ có năng lực chế tạo là 20 MW (sử dụng phương pháp kết tủa điện hóa)
vào năm 2008 và hy vọng nâng lên 120 MW vào cuối năm 2010. Miasole cũng
đang dự định bắt đầu chế tạo, trên cơ sở sử dụng cách tiếp cận khuếch tán kết tủa
chân không. Tuy nhiên, ngay từ tháng 12/2007, báo cáo của hãng cho biết đã thất
bại trong bước đầu sản xuất thương mại tại xí nghiệp 50 MW của mình, do hiệu
suất quá thấp. Cũng vào tháng 12/2007, Nanosolar chuẩn bị thương mại hóa PV
màng mỏng CIGS, với hiệu suất của mođun đạt hơn 10%. Cách tiếp cận của hãng

là dựa vào kỹ thuật in mực hạt nano năng suất cao lên dải kim loại. Hãng dự kiến
sẽ bắt đầu và sản xuất hết công suất xí nghiệp chế tạo, với sản lượng 430 MW vào
năm 2008.
Heliovolt sử dụng kỹ thuật in nhanh để phủ vật liệu CIGS lên nền kính.
Các tấm PV của hãng đạt hiệu suất 10-12% tại nhà máy chế thử được khai trương
vào năm 2006. Tháng 10/2008, hãng khai trương thêm 1 xí nghiệp rộng 122.400
ft2 tại Austin, Texas.
Ascent Solar đang phát triển công nghệ màng mỏng CIGS với chất nền là
chất dẻo. Sản phẩm đưa ra có trọng lượng nhẹ, mềm dẻo và có thể kết hợp với vật
liệu xây dựng. Gần đây, Ascent đã đạt được thỏa thuận với Gisosa Sociedad của
Tây Ban Nha để kết hợp công nghệ này với các sản phẩm mái cao su, được phân
phối rộng khắp trên toàn châu Âu.
Công nghệ thế hệ 3
Một số cách tiếp cận được dùng ở các công nghệ như sau:
- Pin PV nhạy cảm với chất nhuộm;
- Chấm và giếng lượng tử;
- Pin PV hữu cơ
- Các công nghệ dựa vào kỹ thuật nano khác.
- Các pin PV tập trung (sử dụng những vật liệu của cả 3 thế hệ).
Nhiều công nghệ kết hợp 2 hoặc nhiều hơn các cách tiếp cận này cùng
một lúc, cho thấy sự tinh xảo của ngành chế tạo PV.

7
Pin PV nhạy cảm với chất nhuộm
Đây là một trong những công nghệ thế hệ 3 được bàn đến nhiều nhất, do
Michael Gratzen và các cộng sự phát triển năm 1991 và những pin này được gọi là
pin Gratzen. Pin được chế tạo từ những hạt nano titanium dioxide được phủ chất
nhuộm hữu cơ. Ưu điểm chính của pin là dễ chế tạo, chi phí thấp, thời gian thu hồi
vốn năng lượng ngắn (lượng năng lượng cần thiết để sản xuất pin được hoàn trả
dưới 1 năm, trong khi của pin PV silic là 3-4 năm). chúng có thể được in lên thủy

tinh, dải kim loại và chất dẻo, tạo khả năng sản xuất từ cuộn này sang cuộn khác.
Chúng cũng có thể được chế tạo ở dạng trong suốt hoặc với màu sắc khác nhau, có
thể kết hợp với các vật liệu xây dựng. Nhược điểm chính là có hiệu suất thấp hơn
2 lần so với pin silic ở điều kiện tiêu chuẩn là 25
o
C và mật độ ánh sáng 1000
W/m
2
. Tuy nhiên, khoảng cách hiệu suất này được thu hẹp nhiều khi xét ở các
điều kiện thực tế ngoài trời.
Những lợi ích bổ sung bao gồm quy trình sản xuất nhanh, tương tự như kỹ
thuật in phun. Và mặc dù chúng sử dụng những vật liệu tiên tiến, nhưng công nghệ
chế tạo lại tương đối rẻ và ít tiêu tốn năng lượng hơn nhiều so với các quy trình
chế tạo PV khác. Bởi vậy, tác động môi trường của các pin PV Gratzen thấp hơn
rất nhiều.
Một số hãng của Nhật, Ôxtrâylia, Mỹ và Châu Âu đã phát triển những ứng
dụng của pin Gratzen. Ví dụ, G24 Innovations (G24) đã xây dựng một xí nghiệp
sản lượng 30 MW/năm tại Cardiff, Wales, được mở rộng lên 200 MW vào cuối
năm 2008.
Pin PV sử dụng chấm và giếng lượng tử
Sử dụng chấm và giếng lượng tử trong pin PV là lĩnh vực nghiên cứu
tương đối mới. Những công nghệ này có thể nâng hiệu suất biến đổi năng lượng
và hạ chi phí chế tạo xuống rất nhiều. Quatasol – một hãng PV của Anh sử dụng
những giếng lượng tử cực nhỏ phân bố xen kẽ giữa các lớp gallium arsenide
(GaAs) giúp tăng gấp đôi hiệu năng của pin so với các pin silic. Phương pháp này
và các cải tiến khác có thể nâng hiệu năng của PV lên 30%.
Pin PV hữu cơ
Konarka và Air Products and Chemicals đang liên kết đẩy nhanh tốc độ
tiến bộ của các PV hữu cơ. Họ nhận được tài trợ từ Chính phủ Mỹ để phát triển
những polyme tiên tiến PV cho các pin PV hữu cơ. Tháng 3/2008, Konarka thông

báo đã thành công trong sử dụng kỹ thuật in phun để chế tạo pin PV. Alan Heeger,
nhà khoa học trưởng và đồng sáng lập hãng Konarka cho biết hãng đang R&D về
các polyme tự lắp ráp để chế tạo các pin PV mềm bằng kỹ thuật in, có hiệu suất
biến đổi năng lượng là 10-15%.
Những công nghệ sử dụng vật liệu nano khác
Những vật liệu nano này gồm mực tinh thể nano, dây nano và anten nano.
Innovalight đang sử dụng các tinh thể nano silic ở dạng mực silic, có thể dùng để
in. Hãng dự định sẽ đưa ra những mođun màng mỏng đầu tiên vào năm 2009. GE
Global Research đã trình diễn các pin PV làm từ dây nano có hiệu năng đạt 18%
và có thể được chế tạo với chi phí thấp hơn nhiều lần so với những pin PV hiện

8
nay. Các nhà nghiên cứu ở Phòng thí nghiệm quốc gia Idaho và Micro Continium
đã phát triển phương pháp in các mạng anten nano lên tấm chất dẻo. Nhờ kích
thước nhỏ, những anten nano hấp thụ cả năng lượng hồng ngoại, nghĩa là chúng có
thể hấp thụ năng lượng của cả ánh sáng mựt trời lẫn nhiệt của trái đất, không như
những pin PV khác chỉ hoạt động với ánh sáng.
Pin PV tập trung (CPV)
Cuối cùng, một loạt những pin PV sử dụng ánh sáng tập trung cũng đang
trên đà phát triển. Những hệ thống này quy tụ ánh sáng mặt trời lên từ 2 đến hơn
1000 lần rồi chiếu vào những pin PV hiệu năng cao. Một số hệ thống này cũng sử
dụng các hệ thống bám kiểm 1 trục và 2 trục để thu được lượng tia sáng nhiều
nhất. Những nhà chế tạo CPV gồm EnFocus, SolFocus và Solaria.
Hệ thống được thiết kế đầu tiên của SolFocus sử dụng những mođun 2
gương hình lục lăng để khuếch đại ánh sáng mặt trời lên 500 lần rồi chiếu vào các
pin GaAs hiệu năng cao do Spectrolab chế tạo. Hiệu năng dự tính của hệ thống là
17%, tuy nhiên phiên bản cải tiến có thể đạt tới 26%. Hãng đang vận hành một nhà
máy thử nghiệm 2 MW ở Mỹ và bước vào sản xuất lô lớn ở nhà máy 100
MW/năm đặt tại ấn Độ vào năm 2008 với đối tác là Moser Baer. Hai hãng này hy
vọng sẽ mở rộng công suất nhà máy lên 400 MW/năm vào năm 2010.

Solaria đã phát triển quy trình cắt những pin đơn hoặc đa tinh thể thành
những dải hẹp, sau đó nhồi vào những khối chất dẻo giá rẻ, đúc bằng kỹ thuật ép
đùn. Nhờ thay thế silic đắt tiền bằng chất dẻo, những mođun của Solaria rẻ hơn
15-30% các môđun tấm phẳng thông thường. Solaria có nhà máy thử nghiệm 2,5
MW/năm tại California. Tháng 7/2007, hãng ký thỏa thuận với Q-cells của Đức để
nâng sản lượng lên 1,35 Gigawat/năm.
Những nhà phát triển CPV khác, với sự chú trọng vào các loại pin hiệu
năng cao gồm Amonix, Boeing (Spectrolab), Soliant (hay Practical Instruments),
GreenVolt, Emcore, Prison Solar, Energy Innovations, Cool Earth Solar,
MicroLink Devices và Wakonda. Cool Earth Solar đã xây dựng nhà máy sản
lượng 2 MW vào cuối năm 2008. MicroLink tìm cách sử dụng loại pin GaAs liên
kết kép giá rẻ để sử dụng cho bộ hội tụ ánh sáng 500 x. Wakonda tìm cách thay
thế chất nền german đơn tinh thể ở trong các bộ pin đa liên kết lắng dải kim loại
giá rẻ.
Thị trường
Ngành công nghiệp pin PV đã tăng trưởng 55% vào năm 2007 và có tốc
độ tăng trưởng trung bình trong 5 năm qua là 44%. Hãng nghiên cứu thị trường
BCC Research, đã ước tính giá trị thị trường của các hệ thống PV năm 2007 là gần
13 tỷ USD, và có thể tiếp tục tăng trưởng 15% mỗi năm, đến năm 1012 sẽ đạt 32
tỷ USD. Tốc độ tăng trưởng ngoạn mục này đã được tạo động lực bởi những
khuyến khích và trợ cấp của Chính phủ để phát triển năng lượng tái tạo. mặc dù
Nhật Bản đã ngừng ưu đãi về giá cho điện mặt trời, nhưng châu Âu, đặc biệt là
Đức vẫn có những chính sách thúc đẩy mạnh mẽ và tạo động lực cho thị trường
này. Năm 2007, Đức trở thành quốc gia đầu tiên lắp đặt hơn 1 GW điện mặt trời
trong 1 năm. 6 tháng đầu năm 2007, 10 nhà chế tạo các tấm PV thương mại lớn

9
nhất chủ yếu là ở Nhật Bản và Đức. Hãng Suntech ở Trung Quốc gần đây đã trở
thành nhà chế tạo PV lớn thứ ba thế giới.
Do nhu cầu gia tăng, đặc biệt là ở châu Âu, nên Đức đã mua 90% sản

lượng của Suntech. Sự tăng trưởng nhanh nhu cầu đã đẩy giá thành của silic từ 25
USD/kg năm 2003 lên 400 USD/kg vào tháng 4/2008.
Nhưng những nhà máy sản xuất silic tiếp tục ra đời và năng lực sản xuất silic có
thể tăng gấp đôi vào năm 2010. Điều này có thể làm cho giá thành của các công
nghệ thế hệ 1 và 2 dựa vào silic sẽ tụt xuống còn 2 USD/w đối với các công nghệ
thế hệ 1 và 1 USD/w đối với một số công nghệ thế hệ 2. Nếu như vậy, những công
nghệ này sẽ cạnh tranh được về giá cả với những công nghệ sản xuất điện truyền
thống (chẳng hạn như các nhà máy nhiệt điện dùng than đốt), thậm chí không cần
trợ cấp của Chính phủ. Một thách thức đối với những hãng sản xuất các công nghệ
thế hệ 2 mà không dựa vào silic và những hãng sản xuất công nghệ thế hệ 3 là giá
thành hoặc nâng cao hiệu năng để có thể cạnh tranh được với những công nghệ
dựa vào silic, thậm chí cả khi giá silic tụt xuống.

10
III. Công nghệ nhiệt mặt trời
Kể từ đầu những năm 60 thế kỷ 19, khi mà kỹ sư, nhà sáng chế Auguste
Mouchout người Pháp sử dụng một chiếc nồi kín bằng thuỷ tinh, một chiếc đĩa
hình parabôn mài bóng và sức nóng mặt trời để tạo ra hơi nước, cấp cho chiếc
động cơ hơi nước đầu tiên chạy bằng năng lượng mặt trời thì đến nay, công nghệ
nhiệt mặt trời đã có những bước tiến dài.
Giờ đây đã có hàng loạt các hệ công nghệ đang hoặc sẵn sàng được sử dụng -
trong đó phải kể đến máng gương parabôn, tháp năng lượng, và hệ thống đĩa/động
cơ - và một số hệ khác đang trong quá trình triển khai.

Công nghệ CSP thế hệ mới
Công ty Ausra Inc. đã đưa vào hoạt động trạm năng lượng nhiệt mặt trời
Kimberlina tại Bakersfield (bang California, Mỹ). Đây là trạm nhiệt điện mặt trời
đầu tiên kể từ khi Công ty FPL Energy xây dựng 9 hệ thống phát năng lượng mặt
trời tại sa mạc Mojave vào cuối thập kỷ 1980 và đầu 1990. Trạm Kimberlina công
suất 5 MW điện sử dụng công nghệ tập trung năng lượng mặt trời (concentrating

solar power - CSP) “thế hệ mới”, theo cách gọi của Ausra Inc., và công ty này nói
rằng trạm phát điện này được xây dựng theo mẫu của trạm nhiệt điện Liddell ở
bang New South Wales (Ôxtrâylia).
Trạm bao gồm các dãy gương dài cỡ 300 m. Các tuyến thu năng lượng sẽ phát ra
25 MW nhiệt năng làm quay một tuabin hơi tại trạm phát điện năng lượng sạch
cạnh đó. Theo công ty Ausra, họ đã giảm được chi phí nhờ đơn giản hoá thiết kế
và sản xuất gương hàng loạt tại nhà máy của họ tại Las Vegas (bang Nevada).
Kimberlina chỉ là bước khởi đầu của nhiệt điện mặt trời tại bang California. Hiện
nay công ty Ausra đang triển khai cho công ty Pacific Gas and Electric một nhà
máy nhiệt điện công suất 177 MW tại Carrizo Plains, ở phía tây Bakersfield.
Ngoài nhà máy trên, Ban Năng lượng bang California đang xét duyệt các đề xuất
về năm nhà máy nhiệt điện mặt trời cỡ lớn, bao gồm dự án SES Solar Two (750
MW) của công ty Stirling Energy Systems, tháp năng lượng mặt trời Ivanpah (400
MW) của công ty BrightSource, dự án máng thu năng lượng mặt trời (250 MW)
của công ty Beacon Solar tại Kern County và hai dự án năng lượng hỗn hợp
(hybrid) có sử dụng máng thu năng lượng mặt trời để tạo ra công suất tổng là 112
MW. Sáu dự án nói trên cộng lại sẽ bổ sung 1.689 MW cho lưới điện. Văn phòng
Quản lý Đất Liên bang cũng đang nghiên cứu yêu cầu đầu tư 34 nhà máy điện mặt
trời nữa tại miền Nam California, với tổng công suất khoảng 24 GW.

Tuabin hơi nước tháp mặt trời
Theo công ty Siemens Energy, họ sẽ cung cấp động cơ hơi nước công
nghiệp cho một trong những nhà máy điện tháp mặt trời (solar tower) vận hành
thương mại đầu tiên, đó là dự án Solar Tres (19 MW) của công ty Sener, đặt ở gần
Seville (Tây Ban Nha), đã khởi công cách đây 7 năm. Để tập trung ánh sáng mặt
trời, nhà máy điện này sẽ sử dụng hệ thống gương dõi theo mặt trời được bố trí

11
thành hàng xung quanh tháp và phản xạ ánh sáng trực tiếp vào bộ thu đặt trên đỉnh
tháp cao khoảng 400 foot (120 m).

Các gương dõi theo mặt trời (heliostat) sẽ được bố trí trên diện tích 0,32 km2, tức
là khoảng bằng 60 lần diện tích sân bóng đá. Trong dự án này, muối được sử dụng
để truyền nhiệt bên trong bộ thu, thay vì dầu nhiệt (thermo oil) theo cách truyền
thống. Ánh sáng mặt trời tập trung sẽ tạo ra nhiệt độ trên 900
o
C tại thiết bị thu.
Kết quả là muối khi bị nung nóng lên tới khoảng 565
o
C, sẽ chuyển sang trạng thái
lỏng và chảy qua bộ trao đổi nhiệt, tạo ra đủ hơi nước làm quay tổ máy phát điện
tuabin.
Siemens, hãng chuyên chế tạo tuabin dùng trong các nhà máy nhiệt điện mặt trời
dùng gương parabôn, đã chế tạo riêng tuabin SST-600 loại hai xilanh gia nhiệt lại
để đáp ứng các yêu cầu công nghệ cho dự án tháp mặt trời Sener. Theo công ty
Siemens, việc gia nhiệt lại sẽ nâng cao hiệu suất chung của nhà máy. Siemens
cũng kết hợp với Sener tìm ra thiết kế bảo vệ để tuabin hơi không bị nguội quá
mức vào ban đêm.

Gương parabôn không có thuỷ tinh
Phần lớn các máng gương parabôn đều làm bằng thuỷ tinh uốn cong rất
nặng. Thế nhưng hãng SkyFuel Inc. mới thành lập và các nhà khoa học thuộc
Phòng thí nghiệm Năng lượng tái tạo Quốc gia mới đây tiết lộ rằng SkyTrough lại
được chế tạo bằng vật liệu riêng của hãng SkyFuel mang tên ReflecTech, loại
màng mỏng polyme mạ bạc có tính phản quang cao, khó vỡ, được gắn vào các tấm
nhôm mỏng (Ảnh 2). Màng mỏng này có nhiều ưu điểm: cho phép chế tạo các tấm
phân đoạn lớn hơn, và do vậy số lượng yêu cầu ít hơn so với các thiết kế máng
gương trước đây, và theo hãng SkyFuel, nhờ đó giảm được chi phí cho máng
parabôn tập trung ánh sáng tới 35%; và có thể chế tạo với khối lượng lớn.
Khác với các đối thủ cạnh tranh khác trong lĩnh vực năng lượng mặt trời như
Ausra và BrightSource, trong các buổi đàm phán với nhiều công ty có ý định xây

dựng nhà máy nhiệt điện mặt trời tại miền Tây Nam nước Mỹ, hãng SkyFuel nói
rằng họ không muốn xây dựng các nhà máy điện của họ theo công nghệ này.
SkyFuel cũng đang nghiên cứu phương án của riêng họ về công nghệ Fresnel
tuyến tính, trong đó sử dụng muối nóng chảy làm chất lỏng truyền nhiệt.

Công nghệ hỗn hợp năng lượng nhiệt mặt trời
Tháng 10/2008, Viện nghiên cứu Điện lực Mỹ (EPRI) bắt đầu chương trình
nghiên cứu tại hai nhà máy chu trình hỗn hợp đốt khí tự nhiên - nhà máy Griffith
Energy của công ty Dynegy Inc. tại Kingman (bang Arizona) và nhà máy điện
Chuck Lenzie của công ty NV Energy, gần Las Vegas (bang Nevada) - nhằm giúp
các công ty điện lực bổ sung năng lượng mặt trời cho các nhà máy điện chạy bằng
nhiên liệu hoá thạch. Trong khuôn khổ một công trình nghiên cứu lớn hơn, năm
2009, EPRI thực hiện công trình nghiên cứu song song tại các nhà máy nhiệt điện
than.

12
Các dự án 12 tháng sẽ bao gồm việc bổ sung hơi tạo ra nhờ nhiệt mặt trời cho nhà
máy chu trình hỗn hợp chạy bằng nhiên liệu hoá thạch truyền thống, nhằm tiết
kiệm một phần than hoặc khí tự nhiên hoặc tăng sản lượng điện chung của nhà
máy.
Theo lập luận của EPRI thì 27 bang của Mỹ đã có chính sách về mức chuẩn
áp dụng năng lượng tái tạo, trong đó một số bang đề ra tỉ lệ bắt buộc về năng
lượng mặt trời. Tuy nhiên hiện nay đa số các ứng dụng năng lượng mặt trời còn
chưa đủ sức cạnh tranh về chi phí so với các phương án phát điện khác. Theo
EPRI, sử dụng năng lượng mặt trời để hỗ trợ than hoặc khí tự nhiên có thể “là
phương án có chi phí thấp nhất để bổ sung năng lượng mặt trời cho nguồn điện bởi
vì phương án này sử dụng các công trình điện hiện có. Và bởi vì cường độ năng
lượng mặt trời mạnh nhất nói chung lại rơi vào thời điểm phụ tải đỉnh mùa hè,
điều này khiến cho chu kỳ hơi được năng lượng mặt trời hỗ trợ trở thành phương
án năng lượng tái tạo thực sự hấp dẫn”.

Hiệu quả về kinh tế

CSP còn có nhiều trở ngại phải vượt qua. Trở ngại lớn nhất đối với các
công ty điện lực là giá thành vẫn còn cao. Mặc dầu hiện nay điện năng từ năng
lượng mặt trời tập trung rẻ hơn so với từ các tấm pin mặt trời, nhưng nói chung
vẫn ở vào khoảng 15 - 20 cent/kWh, cao hơn nhiều so với điện năng từ nhiên liệu
hóa thạch và gió (mặc dầu năng lượng gió “thất thường” hơn so với nhà máy CSP
có vị trí tốt, và nói chung thời điểm phát công suất đỉnh của phong điện không
trùng với đỉnh phụ tải).
Tuy vậy, giá của CSP đang giảm, và mức gia tăng dự kiến về xây dựng mới các
nhà máy sẽ giúp việc đẩy giá tiếp tục hạ xuống. Phần lớn các công ty đều đang
nhắm tới mức giá hợp đồng mục tiêu 15 cent/kWh ở Mỹ, trong khi đó, theo ông
Tom Hunt thuộc Hội đồng Môi trường Cộng đồng thì “giá điện từ các nhà máy
chạy bằng khí tự nhiên xây mới là vào khoảng 9 cent/kWh ở phụ tải nền, và tăng
tới mức từ 12 đến 48 cent/kWh đối với phụ tải đỉnh, tùy thuộc vào bạn đọc báo
cáo nào”. Khác với các nhà máy chạy bằng nhiên liệu hóa thạch, mà theo dự báo
giá sẽ tăng theo thời gian, các nhà máy CSP không phải trả chi phí nhiên liệu, và
do vậy không có các bất ngờ về giá trong tương lai một khi hợp đồng đã được ký
kết.
Ít nhất là có một công ty nói rằng họ đã giải quyết được vấn đề về chi phí.
Công ty Mỹ-Australia Ausra có bản quyền thiết kế mới mà theo họ nói là có thể
sản xuất điện năng với giá 10 cent/kWh. Không chỉ vì thiết kế của Ausra rẻ hơn
mà công ty này còn tiết kiệm tiền bằng cách chế tạo các tổ máy càng gần nơi lắp
đặt càng tốt, để giảm chi phí vận chuyển. Ausra hiện đang xây dựng một nhà máy
chế tạo thiết bị CSP “lớn nhất thế giới” ở Nevada mà có khả năng sản xuất thiết bị
lắp đặt 700 MW công suất mỗi năm cho các hệ thống mới để cung cấp điện cho thị
trường “nóng” miền Tây Nam nước Mỹ. Các công ty khác cũng cắt giảm giá thành

13

tổ máy bằng cách sử dụng vật liệu nhẹ hơn, ít chi tiết chuyển động hơn cùng nhiều
cải tiến khác.
Một nhân tố sẽ cho phép CSP cạnh tranh sớm hơn với nhiên liệu hóa thạch trên
một sân chơi bình đẳng là giá than. Theo một bài viết mới đây trên tạp chí
EnergyBiz, ông David Crane, giám đốc điều hành của NRG Energy Inc. đã nói:
“Mọi người đều nghĩ rằng sắp tới giá than sẽ tăng. Điều đó có thể sẽ khiến giá
thành điện sản xuất từ than tăng lên đáng kể.
Một thách thức lớn nữa đối với CSP là khả năng sản xuất năng lượng
“24/7”, giống như các nhà máy nhiệt điện đốt nhiên liệu hóa thạch. Các nhà máy
CSP có thể phải tích trữ trong 16 giờ để có thể phát điện cả ngày. Ausra nói rằng
các nhà máy nguyên mẫu của họ có thể tích trữ năng lượng trong 20 giờ - một
bước đột phá mà nếu thực hiện được, không chỉ ở giai đoạn chạy thử, sẽ đưa
Ausra lên vị trí dẫn đầu. Bộ thu gom năng lượng mặt trời của Ausra sử dụng một
hệ thống tích trữ bản quyền, nhưng ý tưởng cơ bản là tập trung ánh sáng vào các
ống chứa đầy nước, như vậy sẽ trực tiếp sinh ra hơi. Tích trữ nhiệt hiệu quả hơn
tích trữ điện: chỉ có từ 2 đến 7% năng lượng bị tổn thất trong hệ thống trữ nhiệt, so
với tổn thất ít nhất là 15% khi năng lượng được trữ trong ắcqui, theo đánh giá của
MIT Technology Review. Ausra sẽ khởi công xây dựng một nhà máy thương mại
công suất 175 MW ở California vào cuối năm 2008.

Tiềm năng ở châu Phi
Làm sao để công nghệ này đến được với các nước nghèo và có mức thu
nhập trung bình? Tiềm năng chắc chắn là có đối với các quốc gia có khí hậu nóng
và khô. Hai trong số những quốc gia sử dụng năng lượng có mức tăng trưởng cao
nhất là Trung Quốc và Ấn Độ, được thiên nhiên ưu đãi về nguồn năng lượng mặt
trời ở sa mạc để cấp điện cần thiết cho phát triển kinh tế. Mexico cũng có trữ
lượng khổng lồ năng lượng mặt trời gần các thành phố lớn của cả Mexico lẫn Mỹ.
Và đương nhiên,sa mạc Sahara, là nguồn tài nguyên đầy tiềm năng.
Năm 2008, các kỹ sư châu Âu đã tiết lộ kế hoạch xây dựng các nhà máy CSP công
suất hàng ngàn mêgaoat để đấu nối qua đường cáp cao thế đặt ngầm dưới biển tới

Bắc Âu - đủ để đáp ứng tới 1/6 nhu cầu điện của châu Âu. Theo đài BBC thì các
kỹ sư tại Trung tâm Hàng không vũ trụ Đức là cơ quan tiến hành nghiên cứu khả
thi, coi dự án này “như một kịch bản có lợi cho tất cả các bên để sản xuất ra điện,
nước, đem lại thu nhập cho vùng Trung Đông và Bắc Phi.”
Một bài viết trên tạp chí Guardian của Anh Quốc khẳng định: “Dự án Sa mạc vạch
ra một vành đai gồm hàng ngàn các nhà máy như vậy sẽ được xây dựng dọc theo
bờ biển Bắc Phi và bao quanh bờ Địa Trung Hải vùng Trung Đông. Bằng cách
như vậy, có thể phát ra tới 100 GW điện năng: hai phần ba số này sẽ dành cho các
nhu cầu địa phương, phần còn lại - khoảng 30 GW - sẽ được xuất khẩu sang châu
Âu”. Hơi quá nhiệt của các nhà máy này sẽ được sử dụng để khử muối trong nước
(nói chung, đây là công đoạn tiêu tốn nhiều năng lượng).



14
VI. Dự án điện mặt trời trên sa mạc Sahara
Với số tiền đầu tư 400 tỷ euro, một tập đoàn ở Đức dự kiến biến sa mạc
Sahara tại Bắc Phi thành nguồn cung cấp năng lượng khổng lồ không bao giờ cạn
cho châu Âu.
Dự án mang tên DESERTEC của họ sẽ chứng minh cho thế giới thấy rằng
có thể sản xuất điện từ năng lượng mặt trời với công suất vô tận và hiệu quả kinh
tế cao.
Dự án đầy tham vọng này do Đức lãnh đạo cung cấp cho châu Âu điện mặt
trời thu được từ các vùng sa mạc Bắc Phi bắt đầu với một hội nghị vào ngày 13/7.
Dự án liên quan đến một tập đoàn gồm khoảng 20 công ty - bao gồm Siemens,
Deutsche Bank và các công ty năng lượng như RWE - và chi phí đầu tư là 400 tỉ
euro (tức khoảng 555,3 tỉ USD), theo quan chức Torsten Jeworrek của Munich Re.
Dự án có tên gọi "Desertec" hướng đến năng lượng nhiệt mặt trời công nghệ tương
đối thấp - bằng việc sử dụng những chiếc gương khổng lồ đặt trong sa mạc để đun
sôi nước làm chạy những turbine trong một nhà máy năng lượng địa phương.

Theo tính toán của dự án Desertec, nếu chỉ 0,3% bề mặt sa mạc Sahara được bao
phủ bởi các panel mặt trời thì toàn bộ châu Âu sẽ được cung cấp điện năng; còn
nếu tỉ lệ đó lên đến 1% thì toàn bộ thế giới sẽ hưởng lợi. Một nhà máy năng lượng
tương tự đã hoạt động ở California (Mỹ) trong thập niên 80 thế kỷ XX và 3 nhà
máy như thế mới được xây dựng ở Tây Ban Nha.
Tham gia vào dự án có Bộ Kinh tế Đức và Club of Rome, một tổ chức phi
chính phủ đặt tại thành phố Zurich. Desertec hy vọng sẽ xây dựng các cánh đồng
panel mặt trời nằm rải rác khắp các phần khác nhau của vùng Bắc Phi trong vòng
10 đến 15 năm nữa. Và các chuyên gia của dự án dự đoán những hệ thống này sẽ
cung cấp sản lượng điện năng là khoảng 100 gigawatt và được chuyển đến châu
Âu theo những dây dẫn cao áp d ùng điện một chiều (DC) dưới đáy biển Địa
Trung Hải.
Tuy nhiên, dự án cũng có thể đối mặt với một số nguy hiểm như là tổn hại
do bão cát gây ra hay sự bất ổn chính trị trong khu vực. Nếu dự án Desertec trở
thành hiện thực thì nó sẽ là một tiêu chuẩn cho năng lượng tái sử dụng trong tương
lai.


15
Thiết kế đề xuất của dự án Desertec
Ý tưởng đã tồn tại nhiều năm qua nhưng khoản tiền dành cho việc xây dựng
cơ sở hạ tầng quá lớn đã khiến các nhà đầu tư chùn chân. Jeworrek hứa hẹn, dự án
Desertec có thể cung cấp khoảng 15% nhu cầu năng lượng của châu Âu cũng như
cho các quốc gia ở Bắc Phi. Nhưng các công ty Đức không thể gánh vác trọng
trách một mình, mà Desertec đòi hỏi sự hợp tác chặt chẽ giữa nhiều công ty và
chính phủ khác nhau.
Một điều kiện tiên quyết hết sức quan trọng là sự ổn định chính trị. Desertec được
phát triển bởi một tổ chức các nhà khoa học và chính khách gọi là Tập đoàn Năng
lượng tái sử dụng xuyên Địa Trung Hải (TREC). Năm ngoái, Tổng thống Pháp
Nicolas Sarkozy tỏ ra rất quan tâm đến dự án Desertec cũng như sự hợp tác với

các quốc gia Địa Trung Hải.
Với dự án Desertec, châu Âu muốn xây dựng một nhà máy năng lượng mặt
trời khổng lồ để chuyển đổi nhiệt năng mặt trời vô tận trong sa mạc Sahara thành
điện năng không CO
2
. Phần hấp dẫn nhất của dự án Desertec là sự tương đối đơn
giản của công nghệ áp dụng.
Theo nhận xét xủa tờ nhật báo tài chính Handelsblatt, mặc dù những vấn đề
về kỹ thuật đã giải quyết ổn thỏa, song vẫn còn những rào cản chính trị. Liên minh
châu Âu cần phải tăng cường hơn nữa trong quan hệ với các quốc gia Bắc Phi. Dĩ
nhiên trước mắt, người ta khó tin vào chuyện chỉ trong vài năm nữa năng lượng
xanh này sẽ đến châu Âu từ sa mạc Sahara.
Mặc dù vậy, phải thừa nhận điện năng khai thác từ sa mạc có thể trở thành
một yếu tố quan trọng đối với kế hoạch kết hợp năng lượng thân thiện với môi
trường. Còn tờ Financial Times Deutschland cho rằng, dự án Desertec đang gửi đi
một tín hiệu mạnh mẽ về sự đầu tư phát triển những năng lượng tái sử dụng có ý
nghĩa về mặt sinh thái lẫn kinh tế.
Với “siêu dự án” DESERTEC, trong vòng 10 năm, một loạt nhà máy phát
điện sử dụng năng lượng mặt trời sẽ mọc lên ở Bắc Phi. Trong vòng 10-15 năm
sau khi bước vào hoạt động, các nhà máy của DESERTEC sẽ thu được lợi nhuận
với giá điện “có tính cạnh tranh cao. Giá điện của DESERTEC khi ấy sẽ được bán
ổn định ở mức 0,06 euro/kWh. (Giá điện rẻ nhất ở châu Âu hiện nay dao động từ
0,025 đến 0,05 euro/kWh, nhưng theo giới chuyên gia thì trong vòng 30 năm nữa,
mức giá này sẽ tăng cao hơn nhiều).

Phương án công suất nhỏ

Không có gì đáng ngạc nhiên nếu như một quốc gia nhỏ bé với một nhu cầu
về năng lượng thấp như Botswana cảm thấy do dự trước các khoản chi lớn phải bỏ
ra để xây dựng các nhà máy CSP quy mô lớn và mở rộng lưới điện. Nhưng có một

phương án khác có thể thích hợp cho những vùng mà việc mở rộng lưới điện là
không khả thi. Trạm CSP nhỏ là phiên bản thu nhỏ của nhà máy đàn anh, có thể dễ
dàng lắp đặt và vận chuyển đến từ xa một cách hiệu quả về chi phí.

16
Ít nhất là có một công ty mang tên Sopogy có cơ sở ở Hawaii, đã triển khai một tổ
máy đặt trên mái nhà có thể phát điện cung cấp cho một tòa nhà đơn lẻ hoặc một
tổ hợp công nghiệp. Khác với các linh kiện CSP chuẩn, tổ máy của Sopogy được
triển khai cho các vùng khí hậu ẩm hơn, và hiện nay công ty này đang bắt đầu tiếp
thị khắp nơi trên thị trường thế giới cho các hộ sử dụng công nghiệp lớn và những
tổ hợp dân cư/khách sạn. Công suất các hệ thống này nằm trong phạm vi từ 500
kW đến 10 MW.
Ông Al Yuen của công ty Sopogy nói: “Tôi tin rằng các trạm CSP nhỏ có
tiềm năng lớn tạo ra sự khác biệt ở những nước đang phát triển. Điều này là đặc
biệt đúng khi áp dụng cho công nghệ xử lý nhiệt, hiệu suất đạt tới 60 - 70%, và có
thể sẽ là giải pháp năng lượng mặt trời với chi phí thấp nhất.”
Rõ ràng là CSP là phương án rất hiện thực với tiềm năng khổng lồ - nhưng giống
như các dạng năng lượng tái tạo khác, nó chỉ là một phần của giải pháp.