Thật khó tin, nơi mùa đông khắc nghiệt nhất thế giới như Alaska vẫn có trang trại năng lượng mặt trời

Alaska là nơi mà không ai nghĩ đến chuyện dùng điện mặt trời vì mùa đông băng giá và thời tiết quanh năm lạnh lẽo. Tuy vậy, giờ đây khả năng tiếp cận năng lượng mặt trời đã trở nên dễ dàng đến mức các trang trại mới vẫn đi vào hoạt động ở khu vực phía Bắc nước Mỹ này.;

Vì sao năng lượng mặt trời là sạch nhưng pin mặt trời lại rất độc hại?

Trung Quốc "đè bẹp" Mỹ trong cuộc đua năng lượng mặt trời

Tiềm năng và thách thức trong phát triển điện mặt trời hiện nay tại Việt Nam

Vùng thảm họa Chernobyl sẽ thành trang trại năng lượng mặt trời

Đó là trang trại năng lượng mặt trời Willow cách Anchorage, Alaska 80 km về phía Bắc. Nhiệt độ trong xe hơi khi phóng viên BBC ra khỏi xa lộ và đi vào con đường kế bên Willow vào một buổi sáng tháng 2 năm nay (2020) là âm 16 độ. Giữa tuyết trắng ngập tràn là một cảnh tượng kỳ dị: các tấm pin mặt trời khổng lồ phủ đầy băng hoàn toàn quay lưng lại nền trời còn tối sầm.

(Ảnh: Newsbreak)

Các ảnh tiếp theo trong bài là ảnh chụp trang trại mặt trời Willow của Anchorage Daily News. 

Bạn sẽ dễ có cảm giác Willow là một doanh nghiệp phi thực tế khi mặt trời chỉ vừa ló dạng trên đỉnh núi lúc 9h sáng. Đứng giữa trang trại rùng mình trong giá buốt và trượt trên băng không phải là những gì chúng ta kỳ vọng khi ghé thăm trang trại mặt trời mới nhất và lớn nhất bang Alaska.

Ở những khu vực phía Bắc nước Mỹ như Alaska, nơi ánh sáng ban ngày chỉ chiếm một phần nhỏ thời gian trong năm, dường như việc sử dụng điện mặt trời là không thể, nếu không muốn nói là bất khả thi. Gần 85% đất của bang là đất đóng băng lâu năm ở vùng địa cực ít nhất ở một mức nào đó, kể cả đất ở các vùng phía nam, nơi các tháng mùa đông vẫn có ánh sáng ban ngày tối thiểu. Thế nhưng, trang trại mặt trời ở Willow này là một trong những trang trại đã chứng minh rằng, điện mặt trời có thể hoạt động cả trong những điều kiện khó khăn nhất: khí hậu phía Bắc và giá lạnh.

Nằm cách Đường vòng Nam cực (Arctic Circle) vài trăm km về phía nam, trang trại Willow nhận ít hơn 6 giờ ánh sáng ban ngày trong các tháng mùa đông ở Alaska (cuối tháng 10 đến tháng 3 hàng năm). Được thử nghiệm từ năm 2018, mở rộng dần và chính thức cắt băng khánh thành vào tháng 11/2019, với diện tích 68.000 m² (17 mẫu Anh-acre), Willow hiện là trang trại mặt trời lớn nhất bang Alaska. Công suất kỳ vọng của trang trại do công ty điện mặt trời Alaska Renewable IPP đầu tư là 1,35 megawatt giờ mỗi năm, đủ để cung cấp điện cho khoảng 120 hộ gia đình bình thường trong năm. Trang trại gồm 11 hàng pin mặt trời: 9 hàng 133 kW và hai hàng 70 kW vốn là dự án tiên phong của trang trại.

Trang trại năng lượng mặt trời Willow ở Alaska, ảnh chụp tháng 11 năm 2019

Tốc độ biến đổi khí hậu ở Nam Cực và các vùng xung quanh đang diễn ra nhanh hơn các khu vực khác của thế giới, điều này đã làm phát sinh nhu cầu khẩn trương giảm bớt việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch và mở rộng các giải pháp năng lượng tái chế.

Bốn đối tác kinh doanh sáng lập Renewable đã gặp nhau khi đang làm việc trong ngành công nghiệp dầu của Alaska. Cả bốn cùng chung mối quan tâm về năng lượng tái chế và một trong số họ đã thử nghiệm các dự án mặt trời tự thực hiện (DIY-Do-It-Yourself) tại nhà. Sau khi sản xuất điện cho nhà của chính họ, họ muốn tìm một cách nào đó để mở rộng điện mặt trời trong bang. Họ quyết định sử dụng lại các ống dẫn dầu và ga cũ để xây dựng khung và cấu trúc hỗ trợ cho các tấm pin năng lượng mặt trời, một ý tưởng vừa tốt cho môi trường vừa tiết kiệm chi phí.

"Chúng tôi đã chọn theo đuổi một dự án điện mặt trời quy mô lớn (utility-scale), vì chúng tôi cảm thấy điều đó sẽ đem lại tác động lớn nhất. Chúng tôi sản xuất, chạy các tấm pin, xây dựng các hệ thống, những điều đó thật tuyệt vời bởi vì chúng tôi đã học được nhiều thứ, giải quyết những vấn đề thiết kế tiềm ẩn và thực hiện các thay đổi để tạo ra mô hình có hiệu năng cao nhất có thể", BBC dẫn lại lời giám đốc điều hành Renewable, Jenn Miller.

Còn theo giám đốc tài chính Chris Colbert, dự án thử nghiệm của họ - hai hàng pin 70 kW cho thấy trang trại có thể hoạt động với quy mô lớn hơn. Hàng đầu tiên được khởi động trong mùa hè 2018 và tám tháng sau, lợi nhuận thu về đúng như kế hoạch. "Chúng tôi đã theo dõi việc sản xuất trong suốt năm, và điều đó cũng diễn ra đúng kế hoạch".

Thành công của dự án thử nghiệm cũng giúp họ thu hút sự chú ý của các nhà đầu tư để mở rộng kinh doanh dễ dàng hơn. "Khả năng triển khai điện mặt trời gồm hai yếu tố: nguồn lực điện mặt trời và giá điện", bà Miller chia sẻ.

Các lãnh đạo của Renewable IPP: giám đốc điều hành Jenn Miller và giám đốc tài chính Chris Colbert

Giá điện ở Alaska gần gấp đôi giá điện trung bình của Mỹ, do đó các công nghệ thay thế rất được quan tâm ở đây.

Tổng vốn đầu tư vào dự án điện mặt trời Willow của Renewable IPP là 1,5 triệu USD với phân nửa vốn tư nhân và nửa còn lại được hỗ trợ từ chương trình cho vay quỹ Dự án Điện của Cơ quan Năng lượng Alaska (Alaska Energy Authority-AEA). AEA là nơi cấp vốn cho dự án này trong chưa đầy 6 tháng. Sáng kiến của Renewable IPP là một kế hoạch kinh doanh tốt, giám đốc điều hành AEA Curtis Thayer cho biết.

Điện của Renewable IPP được Hiệp hội Điện Matanuska mua theo hợp đồng 30 năm với giá mua vào 5-6 cent Mỹ/kilowatt giờ (KWh), giá bán ra 8 cent/KWh, lợi nhuận kỳ vọng khoảng 2-3 cent Mỹ/KWh.

MEA là một công ty cung cấp điện do thành viên sở hữu vốn. Năng lượng tái chế chiếm 12-15% nguồn cung năng lượng của MEA, chủ yếu từ điện hydro. MEA đã thuê một chuyên gia hiện đại hóa lưới để xác định các nâng cấp cần thiết nhằm sản xuất thêm điện tái chế, CEO Tony Izzo cho biết.

Nhóm Miller ở Renewable IPP cũng tìm kiếm vùng đất lý tưởng để khởi động dự án mặt trời mới của họ. Địa điểm lý tưởng là khu vực ở gần đường dây điện hiện hữu và xa lộ để thuận tiện giao thông.

Về việc xử lý tuyết, Miller cho biết họ đã lên kế hoạch để tuyết rơi tự nhiên trong những tháng tối nhất ở Alaska như thuê người dọn dẹp một phần trong tháng 12 và tháng 1. Đến mùa xuân thì họ mới hoàn toàn kiểm soát được mọi thứ và dọn tuyết thường xuyên hơn. Renewable IPP cũng quan tâm áp dụng công nghệ các lớp phủ không màu do trường đại học Alaska thử nghiệm hồi cuối năm ngoái (2019). Công nghệ này sẽ giúp tuyết trượt khỏi các tấm pin mặt trời được đặt nghiêng 45 độ.

Trang trại năng lượng mặt trời Willow ở Alaska, ảnh chụp tháng 10 năm 2019

Theo Intelligent Living, các dự án như Willow sẽ giúp chúng ta xác định được sự hữu ích của năng lượng mặt trời trong khí hậu lạnh giá. Những tiến bộ trong công nghệ mặt trời như tấm pin mặt trời hai mặt cũng sẽ hữu ích khi chúng có thể hấp thu nhiều năng lượng hơn từ tuyết phản chiếu ánh sáng mặt trời.

Một công ty có tên Innovative Solar Power ở Montreal, Canada đã thiết kế được các tấm pin mặt trời mới có thể hoạt động trong điều kiện khí hậu lạnh lẫn tuyết rơi dày đặc. Những thiết kế mới này sẽ có cơ hội chứng minh tính hữu ích của chúng trong các dự án mặt trời ở Alaska trong tương lai.

Linh Trần (Tổng hợp)