Nhà máy Điện Mặt trời hơi nước tại Tây Ban Nha

Hầu hết chúng ta khi nghĩ đến dùng ánh sáng mặt trời để phát điện, chúng ta đều nghĩ đến tế bào quang điện. Tuy nhiên các nhà máy điện năng lượng mặt trời tập trung lại dùng ống kính hoặc gương để nung nóng chất lỏng – chẳng hạn nhưdầu tổng hợp – rồi dầu lại được dùng để tạo ra hơi nước áp suất cao để làm quay một tuabin thông thường.

Một nhà máy điện mới thử nghiệm về năng lượng mặt trời dùng hơi nước đã mở tuần trước ở miền nam Tây Ban Nha nhằm cải thiện hiệu quả của hệ thống hiện có bằng cách sử dụng nước như chất lỏng làm việc trực tiếp và kết hợp các phương pháp lưu trữ năng lượng mới, do đó, nó có thể cấp điện ngay cả trong những ngày mây mù cũng như vào ban đêm.


Nhà máy thí điểm đặt trong đô thị Carboneras, và là kết quả của sự hợp tác giữa Trung tâm Vũ trụ Đức (Deutsches Zentrum Raumfahrt für Luft-und, hoặc DLR) và công ty điện Tây Ban Nha Endesa. Nó được chính thức đưa vào sử dụng ngày 31 tháng Ba.

Nước trong các ống thu được giữ ở áp suất lên tới 120 bar (1740 psi), là nhờ việc tạo ra hơi nước quá nhiệt 500C (932F). Nhiệt độ cao này cho phép toàn bộ quá trình làm việc hiệu quả hơn, làm giảm chi phí sản xuất nhiệt điện mặt trời và làm cho nó trở nên khả thi hơn.

Nhiệt thu được bởi nhà máy có thể lưu trữ dưới cả hai dạng hiện và ẩn, dùng để tạo ra năng lượng khi mặt trời không chiếu sáng. Trong hệ thống nhiệt hiện, nhiệt từ hơi nước được hấp thụ bởi một hệ thống lưu trữ cụ thể, sau đó có thể được xả ra để tạo ra hơi nước nhiều hơn và làm quay tua bin. Trong hệ thống nhiệt ẩn, hơi nước được sử dụng để làm nóng muối, mà nó sẽ hấp thụ năng lượng khi nó đạt đến nhiệt độ 305C (581F) và thay đổi từ một chất rắn sang trạng thái lỏng. Khi muối nguội trở lại xuống dưới 305 độ và trở về trạng thái rắn, năng lượng đó được phát ra.


Nhà máy Carboneras hiện tại tự hào là cơ sở lưu trữ nhiệt ẩn nhiệt độ cao lớn nhất  thế giới.

"Ưu điểm của hệ thống như vậy là khả năng lưu trữ một lượng lớn năng lượng trong một thể tích nhỏ và với một sự thay đổi nhiệt độ tối thiểu", phát biểu của ông Krocker Laing, Giám đốc Khu vực Nghiên cứu Lưu trữ Năng lượng Nhiệt tại Viện Kỹ thuật Nhiệt động lực DLR. "Năng lượng trong hệ thống có thể được chuyển đổi và hấp thu rất hiệu quả bằng cách chuyển pha ở nhiệt độ không đổi."

Các nhà nghiên cứu lên kế hoạch giữ nhà máy chạy đến cuối năm. Họ sẽ chứng thực quy trình phát điện bằng hơi nước trực tiếp từ năng lượng mặt trời, các phương pháp lưu trữ, và các kết nối ống linh hoạt là cần thiết cho các cụm gương và ống thu quay khi dò hướng Mặt Trời.