MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU ........................................................................................................ 2
CHƯƠNG 1 ........................................................................................................... 3
NỀN TẢN VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN ........................................................... 3
1.1 Qúa trình sản xuất điện năng từ các nguồn nhiên liệu................................. 3
1.1.1

Năng lượng không tái tạo (năng lượng truyền thống) ....................... 3

1.1.2

Năng lượng tái tạo (năng lượng tự nhiên) ......................................... 5

1.2 Phát triển sản xuất điện tại Việt Nam .......................................................... 6
1.3 Phát triển sản xuất điện trên thế giới ........................................................... 7
CHƯƠNG 2 ........................................................................................................... 9
NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI .................................... 9
2.1 Các phương pháp sản xuất điện từ năng lượng mặt trời.............................. 9
2.2 Nguyên lý hoạt động nhà máy nhiệt điện năng lượng mặt trời ................. 10
2.3 Phân loại các nhà máy nhiệt điện năng lượng mặt trời ............................. 11
2.3.1 Kiểu máng parabol .............................................................................. 12
2.3.2 Hệ thống tháp điện năng lượng mặt trời ............................................. 14
2.3.3 Hệ thống động cơ đĩa mặt trời ............................................................ 17
2.4 Các hệ thống dự trữ nhiệt năng (TES) ....................................................... 20
2.5 Ưu – nhược điểm của nhà máy nhiệt điện năng lượng mặt trời ................ 23
2.5.1 Ưu điểm................................................................................................ 23
2.5.2 Nhược điểm .......................................................................................... 24
2.6 Tình hình phát triển nhà máy nhiệt điện năng lượng mặt trời tại Việt Nam
24
KẾT LUẬN .......................................................................................................... 28
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 29

1


LỜI MỞ ĐẦU
Năng lượng là nhu cầu thiết yếu cho cuộc sống cho cuộc sống của tất cả
sinh vật và hoạt động của mọi nền kinh tế. Nó đã đóng góp một vai trò cơ bản
trong sự phát triển của các nền văn minh. Mức tiêu thụ năng lượng bình quân trên
mỗi đầu người được dùng như một chỉ tiêu để đánh giá mức độ phát triển của một
quốc gia.
Trong thế kỷ XX, con người đã dễ dàng khai phá và tiếp cận với các nguồn
nhiên liệu hóa thạch dồi dào, và nhà máy nhiệt điện đã góp phần vào sự phát triển
vượt bậc của nhân loại cung cấp nguồn năng lượng cao cấp là điện trong suốt thời
kỳ công nghiệp hóa. Nhưng cũng chính điều này đã phát sinh những huệ lụy của
nó, mà cụ thể là sự phá hủy môi trường toàn cầu và sự cạn kiệt của các nguồn
năng lượng hóa thạch.
Các nguồn năng lượng tái tạo đáp ứng được các tiêu chí của sự phát triển
bền vững, vì đó là các nguồn năng lượng vô tận và không gây nên các vấn đề ô
nhiễm môi trường. Nhà máy nhiệt điện năng lượng mặt trời là sự thay thế thích
hợp cho nhà máy nhiệt điện sử dụng năng lượng hóa thạch. Vì vậy, nhóm nghiên
cứu sẽ trình bày về các vấn đề liên quan đến nhà máy nhiệt điện năng lượng mặt
trời và sự phát triển của nó.

2


CHƯƠNG 1
NỀN TẢN VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
1.1


Qúa trình sản xuất điện năng từ các nguồn nhiên liệu

Có hai dạng nguồn năng lượng chính là: năng lượng tái tạo và năng lượng
không tái tạo.
1.1.1 Năng lượng không tái tạo (năng lượng truyền thống):

Nguồn tài nguyên thiên nhiên mang năng lượng, khi chuyển hóa thành chất
mang năng lượng để sử dụng, đã tiêu hao mất đi, không còn nữa trong thiên nhiên.
Sau đó thiên nhiên không thể tạo lại kịp nguồn tài nguyên này để ta sử dụng tiếp,
được gọi là nguồn tài nguyên năng lượng không thể tái tạo. Năng lượng thu được
từ nguồn tài nguyên thiên nhiên này được gọi là năng lượng không thể tái tạo.
Than đá, dầu mỏ, khí thiên nhiên, gọi chung là tài nguyên hóa thạch, là
những nguồn tài nguyên năng lượng không thể tái tạo. Các tài nguyên thiên nhiên
này thực ra đều do thiên nhiên tạo ra, được hình thành từ các vật liệu hữu cơ chứa
carbon trong thiên nhiên (xác thực vật, động vật trên cạn, dưới nước) qua những
quá trình biến đổi phức tạp trong lòng đất xảy ra từ nhiều triệu năm của các niên
đại địa chất trước đây, nhưng vì tốc độ tạo thành của thiên nhiên là quá chậm so
với tốc độ sử dụng quá lớn của con người ngày nay, nên khi con người sử dụng
chúng cạn kiệt, thiên nhiên đã không thể nào tái tạo kịp những mỏ than, mỏ dầu,
mỏ khí mới để sử dụng. Năng lượng sinh ra do quá trình phân rã hạt nhân nguyên
tử của kim loại nặng như Urani (U) để tạo thành các neutron tự do và các hạt nhân
nhẹ hơn được gọi là năng lượng hạt nhân hay năng lượng nguyên tử, cũng thuộc
loại năng lượng không thể tái tạo vì quặng Urani trong thiên nhiên, một khoáng
sản hình thành trong quá trình hoạt động kiến tạo của vỏ trái đất, là có hạn, không
thể tạo ra thêm trong quá trình con người khai thác và sử dụng chúng.

3


Hình 1.1.1a Biểu đồ về quá trình sản xuất điện từ các nguồn nhiên liệu


Khủng hoảng dầu mỏ là thời kỳ giá dầu mỏ tăng cao gây áp lực lớn cho
nền kinh tế. Cuộc khủng hoảng dầu mỏ năm 1973 bắt đầu từ tháng 10 năm 1973
khi các nước thuộc Tổ chức các quốc gia Ả Rập xuất khẩu dầu mỏ tuyên bố ban
hành lệnh cấm vận hay nói cách khác là quyết định ngừng sản xuất dầu mỏ sang
các nước ủng hộ Israel trong cuộc chiến tranh Yom Kippur, cụ thể ở đây là nước
Mỹ. Trước khi lệnh cấm chấm dứt vào tháng ba 1974, giá dầu thế giới tang từ
$3/thùng lên đến gần $12/thùng, trong khi đó ở nước Mỹ thì giá dầu cao hơn chút
ít. Việc ngừng xuất khẩu dầu mỏ này đã gây ra cuộc Khủng hoàng dầu mỏ, hay
còn được ví như một “ cú sốc giá dầu”,đã để lại nhiều hậu quả xấu nhất thời và
dài dẵng đối với nền chính trị toàn cầu và nên kinh tế thế giới. Sự việc được ví
như “ cú sốc giá dầu đầu tiên trong lịch sử”, kéo theo sau đó lại là một “ cú sốc
dầu mỏ lần thứ II “ diễn ra vào năm 1979.

Hình 1.1.1b Cuộc khủng hoảng dầu mỏ năm 1973
4


1.1.2 Năng lượng tái tạo (năng lượng tự nhiên):

Năng lượng tái tạo hay năng lượng tái sinh là năng lượng từ những nguồn
liên tục mà theo chuẩn mực của con người là vô hạn như năng lượng mặt
trời, gió, mưa, thủy triều, sóng và địa nhiệt. Nguyên tắc cơ bản của việc sử
dụng năng lượng tái sinh là tách một phần năng lượng từ các quy trình diễn
biến liên tục trong môi trường và đưa vào trong các sử dụng kỹ thuật. Các quy
trình này thường được thúc đẩy đặc biệt là từ Mặt Trời. Năng lượng tái tạo
thay thế các nguồn nhiên liệu truyền thống trong 4 lĩnh vực gồm: phát điện,
đun nước nóng, nhiên liệu động cơ, và hệ thống điện độc lập nông thôn.
Có khoảng 16% lượng tiêu thụ điện toàn cầu từ các nguồn năng lượng tái
tạo, với 10% trong tất cả năng lượng từ sinh khối truyền thống, chủ yếu được

dùng để cung cấp nhiệt, và 3,4% từ thủy điện. Các nguồn năng lượng tái tạo
mới (small hydro, sinh khối hiện đại, gió, mặt trời, địa nhiệt, và nhiên liệu
sinh học) chiếm thêm 3% và đang phát triển nhanh chóng. Ở cấp quốc gia, có
ít nhất 30 quốc gia trên thế giới đã sử dụng năng lượng tái tạo và cung cấp
hơn 20% nhu cầu năng lượng của họ. Các thị trường năng lượng tái tạo cấp
quốc gia được dự đoán tiếp tục tăng trưởng mạnh trong thập kỷ tới và sau đó
nữa. Ví dụ như, năng lượng gió đang phát triển với tốc độ 30% mỗi năm, công
suất lắp đặt trên toàn cầu là 282.482 (MW) đến cuối năm 2012.
Các nguồn năng lượng tái tạo tồn tại khắp nơi trên nhiều vùng địa lý, ngược
lại với các nguồn năng lượng khác chỉ tồn tại ở một số quốc gia. Việc đưa vào
sử dụng năng lượng tái tạo nhanh và hiệu quả có ý nghĩa quan trọng trong an
ninh năng lượng, giảm thiểu biến đổi khí hậu, và có lợi ích về kinh tế. Các
cuộc khảo sát ý kiến công cộng trên toàn cầu đưa ra sự ủng hộ rất mạnh việc
phát triển và sử dụng những nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt
trời và gió.

Hình 1.1.2a Nhà máy nhiệt điện dùng nhiệt lượng của biển tại Hawai, Hoa Kỳ

5


Hình 1.1.2b Trang trại gió tại Đức

1.2 Phát triển sản xuất điện tại Việt Nam

Hình 1.2a Biểu đồ vận tốc nguồn tài nguyên sản xuất điện năng tại Việt Nam ( 2010 –
2030)

Nhu cầu sử dụng điện tại Việt Nam là rất lớn kể cả trong ngắn hạn, trung
hạn và dài hạn. Theo tính toán của EVN, để đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế

với tốc độ tăng trưởng từ 7,5% -8% và thực hiện được mục tiêu đến năm 2020
Việt Nam cơ bản trở thành một nước công nghiệp thì trong 20 năm tới nhu cầu
điện sẽ phải tăng từ 15%-17% mỗi năm. Do đó, phương án đầu tư vào nguồn năng
lượng tái tạo nhưgióvà mặt trời tỏ ra có hiệu quả đối với một quốc gia có nhiều
6


điều kiện thuận lợi về địa lý như Việt Nam. Theo đó, chiến lược phát triển năng
lượng trong thời gian tới là sản lượng điện tái tạo chiếm khoảng 5% tổng nguồn
điện (tương ứng 2.400MW vào năm 2020). Trong đó, phát triển năng lượng tái
tạo sẽ được ưu tiên nhằm tăng tỉ lệ các nguồn năng lượng mới và tái tạo chiếm
khoảng 3% tổng năng lượng thương mại sơ cấp vào năm 2010 và 11% vào năm
2050.

Hình 1.2b Các lĩnh vực sử dụng năng lượng ở Việt Nam (2010 – 2030)

1.3

Phát triển sản xuất điện trên thế giới

Hình 1.3a Tình hình khai thác Năng lượng sơ cấp trên thế giới 1900- 2013

7


Hình 1.3b Tình hình khai thác năng lượng trên thế giới năm 2013

Hình 1.3c Dự báo sản lượng điện theo nguồn phát điện ( 2011 – 2035 )

8



CHƯƠNG 2
NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
2.1. Các phương pháp sản xuất điện từ năng lượng mặt trời
Có 2 phương pháp chính sản xuất điện từ mặt trời: công nghệ quang điện
(PV – photovoltaic) và công nghệ tập trung nhiệt mặt trời (CSP –
concentrating solar power).
Công nghệ quang điện biến đổi ánh sang mặt trời trực tiếp thành điện năng.
Những tấm pin mặt trời này thường dùng để cấp điện cho các dụng cụ đồng
hồ, hoặc dùng để cấp điện cho các khu vực vùng sâu vùng xa. Công nghệ này
rất khó làm quy mô lớn.

Hình 2.1a Công nghệ pin quang điện

Công nghệ nhiệt mặt trời có quy mô lớn hơn. Khác biệt với pin quang điện
các nhà máy nhiệt năng lượng mặt trời sản xuất năng lượng điện năng gián tiếp.
Nhiệt thu thu từ ánh nắng mặt trời được thu gom và dùng để làm nóng một chất
lỏng. Hơi nước tạo ra từ chất lỏng đó làm chạy máy phát sản xuất điện. Nghĩa là
nhà máy nhiệt điện năng lượng mặt trời hoạt động na ná như nhà máy nhiệt điện, chỉ
9


khác là hơi nước được tạo ra bới nhiệt thu gom từ ánh nắng thay vì việc đôt các
nhiên liệu hóa thạch.

Hình 2.1b Công nghệ nhiệt mặt trời

2.2 Nguyên lý hoạt động nhà máy nhiệt điện năng lượng mặt trời
Có 2 phương pháp hấp thu năng lượng mặt trời: thụ động và chủ động. Một

hệ thống thu động không cần trang thiết bị, giống như khi nhiệt tỏa ra bên
trong xe hơi của bạn khi đỗ xe ngoài nắng. Hệ thống chủ động đòi hỏi môt
cách nào đó hấp thu và tập trung bức xạ mặt trời và sau đó dự trữ nó.
Nhà máy nhiệt điện mặt trời là các hệ thống chủ động, có vài loại nhà máy
nhiệt điện khác nhau, nhưng về căn bản nguyên lý của chúng vẫn tương đồng:
Các gương phản xạ và tập trung ánh sáng mặt trời, và các bộ thu gom lấy năng
lượng mặt trời và biến đổi nó thành năng lượng nhiệt. Sau đó sử dụng năng
lượng nhiệt này để làm nóng nước trong lò hơi, hơi nước sinh ra sẽ làm quay
tuabin, tuabin quay máy phát và sinh ra điện năng.

10


Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của nhà máy nhiệt điện mặt trời

2.3 Phân loại các nhà máy nhiệt điện năng lượng mặt trời
Tùy theo các tấm gương phản xạ và bộ thu năng lượng mặt trời người ta
chia ra làm 3 loại chính: kiểu máng parabol, hệ thống tháp điện, động cơ đĩa
mặt trời.

11


Hình 2.3 Các loại nhà máy nhiệt điện năng lượng mặt trời

2.3.1 Kiểu máng parabol:
Là loại nhà máy nhiệt điện mặt trời phổ biến nhất, chúng sử dụng một thiết
kế máng parabol để thu gom bức xạ mặt trời. Những bộ thu này được gọi là các
hệ thu gom thẳng hàng, và hệ lớn nhất có thể phát ra 80 megawatt điện năng.
Chúng được chế tạo có dạng nửa hình ống kiểu giống như cầu trượt của trẻ nhỏ,

và có các bộ phản xạ hình parabol được lắp hơn 900.000 cái gương được canh
hướng bắc nam và có thể quay theo hướng mặt trời khi nó di chuyển từ đông sang
tây trong ngày. Do hình dạng của nó, loại nhà máy này có thể đạt tới nhiệt độ hoạt
động khoảng 400 độ C, tập trung các tia sáng mặt trời gấp 30 đến 100 lần cường
độ bình thường của chúng lên trên chất lỏng vận chuyển nhiệt hoặc các ống chứa
đầy nước/hơi nước. Chất lỏng nóng đó được dùng để tạo ra hơi nước, và hơi nước
sau đó làm quay tuabin của máy phát điện.

12


Hình 2.3.1a Kiểu máng parabol

Hình 2.3.1b Sơ đồ hoạt động của nhà máy kiểu máng parabol

Nguyên lí của các nhà máy năng lượng mặt trời tập trung (CSP) thật đơn
giản: các gương cong định nhật bắt lấy ánh sáng mặt trời và tập trung nó vào một
13


ống thu năng lượng mặt trời. Một môi trường truyền nhiệt, chủ yếu là dầu, chảy
qua cái ống này, và được làm nóng lên bởi bức xạ mặt trời tập trung. Môi trường
này truyền nhiệt của nó sang nước, tạo ra hơi nước. Hơi nước làm quay tuabin
của máy phát điện.
Trong khi các thiết kế máng parabol có thể hoạt động ở mức công suất như
nhà máy điện mặt trời, nhưng chúng thường khai thác dưới dạng tổ hợp lai mặt
trời và nhiên liệu hóa thạch, bổ sung thêm kho nhiên liệu hóa thạch làm nguồn
dự phòng.

Hình 2.3.1 Các máng parabol của cụm nhà máy nhiệt điện mặt trời Solnova 1, 3 và 4

thuộc hãng Abengoa Solar ở Tây Ban Nha. Được xây dựng hoàn tất vào năm 2010,
mỗi nhà máy Solnova có thể 50 MW điện năng.

2.3.2 Hệ thống tháp điện năng lượng mặt trời:

Các hệ thống tháp điện mặt trời là một loại khác nữa của hệ thống nhiệt
điện mặt trời. Các tháp điện mặt trời hoạt động dựa trên hàng nghìn kính định
nhật, chúng là những gương lớn, luôn hướng theo mặt trời và tập trung bức xạ
mặt trời lên trên một bộ thu duy nhất lắp trên tháp. Giống như máng parabol, chất
14


lỏng truyền nhiệt hoặc nước/ hơi nước được làm nóng ở trong bộ thu, cuối cùng
biến đổi thành hơi nước và được sử dụng để sản xuất điện với một tuabin và máy
phát điện.
Các tháp điện vẫn đang trong giai đoạn phát triển nhưng có thể một ngày
nào chúng sẽ hoàn thiện để mang lại những nhà máy sản xuất khoảng 200MW
cho mỗi tháp.

Hình 2.3.2a Sơ đồ hoạt động của nhà máy tháp điện năng lượng mặt trời

15


Hình 2.3.2b Tháp điện mặt trời PS20 ở ngoại ô thành phố Seville, Tây Ban
Nha. Nhà máy PS20 sản xuất điện đủ cấp cho 6000 hộ gia đình. Ảnh: Markel
Redondo/Greenpeace

Hình 2.3.2c Nhà máy nhiệt điện mặt trời kiểu tháp tại Australia


16


2.3.3 Hệ thống động cơ đĩa mặt trời

Hình 2.3.3a Hướng quay của động cơ đĩa mặt trời

Hướng Đông – Tây được điều khiển trong ngày từ 8h sáng đến 16h chiều.
Hướng Nam – Bắc được điều khiển theo mùa trong một năm.
Ngày hạ chí hệ thống quay về hướng bắc 11o 95’’
Ngày đông chí quay về hướng nam 34o 95’’
So với máng parabol và tháp mặt trời, các hệ thống đĩa có công suất phát
nhỏ hơn (chừng 3 đến 25 kilowatt). Có hai bộ phận chính: bộ tập trung năng lượng
mặt trời (đĩa) và đơn vị biến đổi năng lượng (động cơ/máy phát điện). Hệ thống
đĩa được lắp sao cho luôn hướng về phía mặt trời và thu lấy năng lượng mặt trời;
nó có thể tập trung gấp khoảng 2000 lần mức cường độ bình thường. Một máy
thu nhiệt, một loạt ống chứa một chất lỏng làm nguội (ví dụ như hydrogen hoặc
helium), đặt nằm giữa hệ thống đĩa và động cơ. Nó hấp thu năng lượng mặt trời

17


tập trung từ hệ thống đĩa, biến nó thành nhiệt và gửi nhiệt đến động cơ chuyển
hóa nó thành điện năng.

Hình 2.3.3b Hình chiếu động cơ đĩa mặt trời

Hình 2.3.3c Động cơ stirling
18



Hình 2.3.3d Hệ thống động cơ đĩa mặt trời

Hình 2.3.3e Một trạm phát điện đĩa mặt trời ở Hermannsburg, NT, Australia

19


2.4 Các hệ thống dự trữ nhiệt năng (TES)
Các hệ thống khai thác nhiệt mặt trời là một giải pháp năng lượng hồi phục
đầy triển vọng – mặt trời là một nguồn tài nguyên dồi dào. Ngoại trừ vào ban
đêm. Hay khi mặt trời bị mây che. Các hệ thống dự trữ nhiệt năng (TES) là những
bể chứa chất lỏng áp suất cao sử dụng cùng với một hệ thống nhiệt mặt trời cho
phép nhà máy hoạt động thêm vài giờ đồng hồ sau khi mặt trời đã lặn. Dự trữ vào
giờ cao điểm là một yếu tố then chốt đối với hiệu quả của các nhà máy nhiệt điện
mặt trời.
Ba công nghệ TES chính đã được thử nghiệm kể từ thập niên 1980 khi những
nhà máy nhiệt điện mặt trời đầu tiên được xây dựng: hệ thống trực tiếp hai-bể, hệ
thống gián tiếp hai-bể, và hệ thống dị nhiệt một-bể.
Trong một hệ thống trực tiếp hai-bể, năng lượng nhiệt mặt trời được dự trữ
ngay trong chất lỏng truyền nhiệt thu gom nó. Chất lỏng đó được chia làm hai bể,
một bể dự trữ nó ở một nhiệt độ thấp và bể kia ở một nhiệt độ cao. Chất lỏng dự
trữ ở bể nhiệt độ thấp chảy qua bộ thu nhiệt mặt trời của nhà máy điện, ở đó nó
được làm nóng lên trở lại rồi gửi đến bể nhiệt độ cao. Chất lỏng dự trữ ở bể nhiệt
độ cao được gửi qua một bộ trao đổi nhiệt tạo ra hơi nước, cái sau đó được dùng
để sản xuất điện năng trong máy phát điện. Và một khi đã đi qua bộ trao đổi nhiệt,
chất lỏng đó chảy trở lại bể nhiệt độ thấp.
Trong một hệ thống gián tiếp hai-bể, các chức năng về cơ bản giống như hệ
thống trực tiếp, ngoại trừ là nó làm việc với các loại chất lỏng truyền nhiệt khác
nhau, chúng thường là đắt tiền và không được dự trù dùng làm chất lỏng trữ nhiệt.

Để khắc phục vấn đề này, các hệ thống gián tiếp cho các chất lỏng nhiệt độ thấp
chảy qua một bộ trao đổi nhiệt bổ sung.
Không giống như các hệ thống hai bể, hệ thống dị nhiệt một-bể dữ trữ nhiệt
năng ở dạng rắn, thường là cát silica. Bên trong bể, các phần chất rắn được giữ ở
20


áp suất từ thấp đến cao, trong một gradient nhiệt độ, tùy thuộc vào dòng chất lỏng.
Vì các mục đích dự trữ, chất lỏng nóng truyền nhiệt chảy vào phần trên của bể và
lạnh đi khi nó tràn xuống dưới, thoát ra là một chất lỏng nhiệt độ thấp. Để tạo ra
hơi nước và sản xuất điện, quá trình được đảo ngược lại.
Các hệ thống nhiệt mặt trời sử dụng dầu khoáng hoặc muối nóng chảy làm
môi trường truyền nhiệt rất tốt cho TES, nhưng thật đáng tiếc không được nghiên
cứu thêm, các hệ thống chạy trên nước/hơi nước thì không thể dự trữ nhiệt năng.
Những tiến bộ khác về các chất lỏng truyền nhiệt bao gồm nghiên cứu về các chất
lỏng thay thế, sử dụng các vật liệu biến đổi pha và các khái niệm dự trữ nhiệt mới
lạ nhằm cắt giảm chi phí dự trữ và cải thiện hiệu quả và hiệu suất năng lượng.
Muối ăn nóng chảy ở nhiệt độ rất cao, và bay hơi ở nhiệt độ còn cao hơn nữa.
Và rõ ràng, nguồn cung cấp muối ăn gần như là vô tận và rất dễ kiếm. Hơn nữa,
mức độ hao hụt năng lượng chỉ vào khoảng 7%.
Trên thực tế, nhà máy điện năng lượng mặt trời đầu tiên sử dụng cách lưu
trữ năng lượng này lại không dùng muối ăn. Thay vào đó, là một hỗn hợp nhiều
loại muối, có cả natri và kali nitrat. Nhà máy điện Andasol 1 ở Grenada, Tây Ban
Nha chứa khoảng 28.000 tấn hỗn hợp này.

21


Hình 2.4a Nhà máy nhiệt điện mặt trời Andasol của Tây Ban Nha


Nhà máy điện Andasol 1 ở Tây Ban Nha bắt đầu đi vào hoạt động tháng 11
năm 2008. Ban ngày, nó hoạt động như một nhà máy nhiệt điện bình thường. Ánh
sáng mặt trời chiếu thẳng vào những tấm gương parabol để rồi làm nóng một ống
chứa đầy dầu, lên đến nhiệt độ khoảng 400 độ C. Dầu nóng sẽ đc dùng để đun
nước, tạo hơi nước và làm quay các tua-bin.
Và khi mặt trời lặn, hệ thống dự trữ bắt đầu hoạt động. Về cơ bản thì hệ thống
vận hành như sau:

Hình 2.4b Sơ đồ vận hành nhà máy Andasol của Tây Ban Nha

Hệ thống hấp thụ ánh sáng mặt trời ở Andasol 1 lớn đến mức nó có khả năng
hấp thu lượng năng lượng gấp hai lần nhu cầu vào ban ngày. Lượng năng lượng
dư thừa được chuyển đến bộ phận dự trữ bao gồm rất nhiều thùng to chứa muối
nóng chảy ở nhiệt độ khoảng 260 độ C. Lượng muối này được bơm vào hệ thống
trao đổi nhiệt để hấp thụ một phần năng lượng nhiệt của dầu. Lượng muối này,
sau khi trao đổi nhiệt với nhiệt độ khoảng 400 độ C, sẽ được chuyển đến thùng
tiếp theo để dự trữ, cho đến khi trời tối.

22


Khi nhà máy điện cần năng lượng nhiệt dự trữ, muối dự trữ sẽ được đưa quay
trở lại và làm nóng dầu, sau đó lượng muối nguội này sẽ quay trở lại bình đầu
tiên. Và rồi cứ thế hệ thống hoạt động cả ngày.
Khi sử dụng muối để dự trữ năng lượng, nhà máy điện có thể hoạt động với
thời gian dài gấp đôi so với những nhà máy điện mặt trời khác. Như trong trường
hợp của nhà máy Andesol 1, năng lượng sinh ra gấp hơn 50% so với khi không
dùng hệ thống lưu trữ. Với phương pháp này, người ta hy vọng sẽ có thể làm giảm
giá thành của nhà máy điện mặt trời.


Hình 2.4c Phân bố vùng phù hợp với nhà máy nhiệt điện năng lượng mặt trời

2.5 Ưu – nhược điểm của nhà máy nhiệt điện năng lượng
mặt trời
2.5.1 Ưu điểm
_ Không có chi phí nhiên liệu.

_ Solar nhiệt năng có thể tạo ra điện 24 giờ một ngày. Điều này có thể thực
hiện được vì các nhà máy điện năng lượng mặt trời dự trữ năng lượng dưới dạng
23


muối nóng chảy. Các dạng năng lượng tái tạo khác như năng lượng mặt trời và
năng lượng gió thường không liên tục. Việc cấp điện đồng nhất và đáng tin cậy
hơn.
_ Có thể dự đoán, 24/7 Năng lượng.
_ Không gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng tới việc nóng lên toàn cầu.
2.5.2 Nhược điểm

_ Vấn đề nước: Nhiệt điện mặt trời sử dụng rất nhiều nước là vấn đề chính ở
các khu vực sa mạc. Sử dụng nước làm mát làm tăng chi phí của các dự án CSP
quá nhiều. Trong khi sử dụng nước biển đã được đề xuất vẫn cần phải nhìn thấy
nếu có thể thực hiện giải pháp này vì điều này có nghĩa là xây dựng nhà máy gần
bờ biển.
_ Chi phí đầu tư cao.
_ Năng lượng nhiệt năng mặt trời chỉ có thể được xây dựng ở những nơi có
lượng bức xạ mặt trời cao. Chúng có thể được xây dựng trong sa mạc chủ yếu và
cần một diện tích đất rộng lớn. Điều này có nghĩa là không thể xây dựng chúng ở
những khu vực đông dân cư.


2.6 Tình hình phát triển nhà máy nhiệt điện năng lượng mặt
trời tại Việt Nam
 Có tới 2 nhà máy điện mặt trời của Việt Nam đang được xây dựng
Ngày 29/8/2015, dự án Nhà máy quang điện mặt trời Thiên Tân do Công
ty Cổ phần Đầu tư và Xây dựng Thiên Tân làm chủ đầu tư đã chính thức được
khởi công xây dựng, nhà máy có công suất 19,2 MW với tổng mức đầu tư 800 tỉ
đồng, được xây dựng trên diện tích 24 ha tại thôn Đạm Thủy, xã Đức Minh, huyện
Mộ Đức, tỉnh Quảng Ngãi bằng nguồn vốn vay trong nước và nước ngoài. Dự án
do Công ty TNHH Full Advantage làm tư vấn.

24


Nhà máy quang điện mặt trời Thiên Tân được sử dụng công nghệ và thiết
bị hiện đại, hiệu suất cao, tuổi thọ dự kiến kéo dài hơn 25 năm. Với công suất lắp
đặt 19,2 MW, khi đi vào vận hành, Nhà máy điện mặt trời Thiên Tân cung cấp
cho hệ thống điện quốc gia hơn 28 triệu kWh điện mỗi năm. Đồng thời, tạo ra
hàng chục công việc làm cho người dân ở địa phương, đặt biệt người dân ở huyện
Mộ Đức.
Ngay sau đó, Bộ Công Thương phê duyệt đã dự án xây dựng nhà máy điện
mặt trời Tuy Phong tại xã Vĩnh Hảo, huyện Tuy Phong, tỉnh Bình Thuận sau khi
điều chỉnh bổ sung quy hoạch phát triển điện lực tỉnh Bình Thuận giai đoạn 2011
– 2015, có xét đến 2020. Công trình này sẽ được xây dựng trên diện tích gần 50
hecta với công suất 30 MW với tổng vốn đầu tư 1.454 tỉ đồng (tương đương 66
triệu USD) dự kiến sẽ khởi công xây dựng giữa năm nay và bắt đầu phát điện từ
năm 2017. Đây là dự án năng lượng điện mặt trời đầu tiên được cấp phép tại Bình
Thuận, mở ra giai đoạn mới trong phát triển năng lượng sạch, công nghệ cao,
mang lại hiệu quả kinh tế xã hội cho địa phương, góp phần bảo vệ môi trường và
chống biến đổi khí hậu, giảm thải hiệu ứng phát thải khí nhà kính và phát triển
bền vững.

 Địa điểm xây dựng
Quảng Ngãi có địa hình tương đối phức tạp, có xu hướng thấp dần từ tây
sang đông với các dạng địa hình đồi núi, đồng bằng ven biển, phía tây của tỉnh là
sườn Đông của dãy Trường Sơn, tiếp đến là địa hình núi thấp và đồi xen kẽ đồng
bằng, có nơi núi chạy sát biển. Khí hậu ở Quảng Ngãi là khí hậu nhiệt đới và gió
mùa, nên nhiệt độ cao và ít biến động, ngoài ra thời gian chiếu sáng của Mặt Trời
tại đây cũng tương đối ổn định. Đây là điều kiện không thể lý tưởng hơn cho một
nhà máy điện mặt trời.
Huyện Mộ Đức là một huyện đồng bằng, nằm ở phía Đông Nam tỉnh Quảng
Ngãi. Địa hình bằng phẳng ở đây rất thích hợp cho việc xây dựng một cánh đồng
pin mặt trời để mà không phải lo ngại những vấn đề về mặt bằng.
25