Các dự án năng lượng mặt trời nổi trên mặt nước đang trở thành xu hướng phát triển mạnh mẽ tại Đông Nam Á, khi đất đai phù hợp để mở rộng năng lượng tái tạo ngày càng khan hiếm. Mô hình này cũng có thể được áp dụng ở các khu vực khác, nơi diện tích lắp đặt các dự án năng lượng mặt trời đang là một thách thức lớn.
|
Một nhà máy điện mặt trời nổi trên hồ chứa Cirata ở Indonesia, ngay trước khi bắt đầu hoạt động vào tháng 11 năm 2023. Ảnh: New Scientist
|
Theo phân tích của Jun Yee Chew tại Rystad Energy, một công ty nghiên cứu có trụ sở tại Na Uy, hiện có 500 megawatt (MW) quang điện nổi được lắp đặt tại Đông Nam Á, chiếm khoảng 2% tổng lượng điện mặt trời tại khu vực. Hơn một phần tư trong số đó đến từ một mảng khổng lồ nổi trên một hồ chứa ở Indonesia đã đi vào hoạt động vào tháng 11 năm 2023.
Công suất điện mặt trời nổi trong khu vực dự kiến sẽ tăng thêm ít nhất 300 megawatt (MW) trong vài tháng tới khi các dự án đi vào hoạt động. Đến năm 2030, Chew dự kiến các cơ sở lắp đặt nổi có thể chiếm 10% tức khoảng 8 gigawatt trên tổng công suất điện mặt trời của Đông Nam Á.
Tiềm năng đầy đủ của chiến lược này thậm chí còn lớn hơn. Tính riêng tại Indonesia, Chew cho biết có khoảng 21.000 km2 vùng nước nội địa. Chỉ cần phủ 1% diện tích đó bằng các tấm quang điện có thể cung cấp khoảng 28 gigawatt (GW) công suất, gần gấp đôi công suất năng lượng mặt trời hiện tại ở Anh.
Những công trình lắp đặt như vậy thường đắt hơn so với xây dựng trên đất liền. Nhưng phần lớn đất đai trong khu vực đã được các hoạt động nông nghiệp và thành phố đông đúc chiếm dụng. Chew cho biết điện mặt trời nổi có sản lượng cao hơn trên đất liền vì tấm quang điện được nước làm mát. Ngoài ra, chúng có có thể được tận dụng để khai thác cơ sở hạ tầng thủy điện sẵn có.
Các dự án năng lượng mặt trời nổi không chỉ có tiềm năng phát triển ở Đông Nam Á mà còn có thể được áp dụng rộng rãi ở những khu vực khác trên thế giới. Theo Zhenzhong Zeng từ Đại học Khoa học và Công nghệ miền Nam (Trung Quốc), nếu có thể phủ 30% diện tích các hồ chứa toàn cầu bằng tấm quang điện, chúng có thể sản xuất gần 10.000 terawatt giờ điện mỗi năm, đủ để đáp ứng gấp đôi nhu cầu điện của Hoa Kỳ.
Ngoài việc sản xuất điện, quang điện nổi còn giúp giảm đáng kể lượng nước bốc hơi từ các hồ chứa, qua đó tiết kiệm tài nguyên nước. Tuy nhiên, khi lắp đặt trên đại dương, các tấm quang điện sẽ gặp nhiều thách thức về mặt kỹ thuật do nhiễu loạn của gió và sóng, ảnh hưởng đến hoạt động ổn định của hệ thống.
Mặc dù nhiều nhà nghiên cứu ủng hộ việc phát triển hệ thống năng lượng mặt trời nổi nhằm tiết kiệm không gian đất liền, họ cũng cảnh báo rằng vẫn còn nhiều thách thức về kỹ thuật và bảo trì. Cùng với đó, những lo ngại về tác động môi trường và xã hội chưa được giải quyết triệt để.
Peter McIntyre từ Đại học Cornell, New York và các đồng nghiệp cho rằng việc giảm ánh sáng mặt trời bởi các tấm quang điện có thể làm giảm sản xuất oxy trong nước, gây ảnh hưởng tiêu cực đến hệ sinh thái. Dù bóng râm từ các tấm quang điện giúp giảm nhiệt độ do biến đổi khí hậu, tác động này cần được nghiên cứu thêm để đảm bảo không gây hại cho môi trường nước.