Tích hợp năng lượng mặt trời trong nhà máy nhiệt điện

Sử dụng kết hợp năng lượng mặt trời trong các nhà máy nhiệt điện đốt than đá là một giải pháp giảm phát thải khí CO2 và giảm chi phí về năng lượng cho các nhà máy nhiệt điện.

Dự án nhiệt điện mặt trời được phát triển bởi công ty Abengoa Solar của Tây Ba Nha và Xcel Energy của Mỹ tại bang California. Công ty Abengoa Solar cũng đã xây dựng dự án tương tự ở Bắc Phi. Trong dự án này, các nhà máy điện đốt than sẽ lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời để cung cấp năng lượng cho quá trình phát điện chạy turbin, qua đó giảm được lượng than sử dụng và giảm lượng phát thải CO2 do quá trình đốt than đá. 

Theo mô hình này các dãy gương cầu sẽ được thiết kế để tập trung nhiệt từ năng lượng mặt trời và sử dụng nó để tạo hơi nước chạy các turbin của các máy phát. Thực tế những tấm kính loại này đã được sử dụng hàng chục năm nay để phát điện như một hệ thống độc lập trong các nhà máy điện mặt trời. Sự kết hợp năng lượng mặt trời để tạo thành nhiệt điện-mặt trời là một giải pháp tăng hiệu quả phát điện của năng lượng mặt trời, đồng thời giảm phát thải do giảm lượng than đá tiêu thụ. Giải pháp này có tính kinh tế cao bởi năng lượng mặt trời đạt hiệu quả tốt nhất khi dùng để đun nóng trực tiếp hơi nước. Hơn nữa trong hệ thống này phần chi phí nhiều nhất là việc chuyển đổi nhiệt năng thành điện năng thì những thiết bị vốn có của nhà máy nhiệt điện như nồi hơi, turbin, máy phát đều được tận dụng.

Tuy nhiên cũng có những hạn chế trong hệ thống này do các tấm gương chưa tập trung được năng lượng với nhiệt độ đủ cao để có thể đưa trực tiếp hơi nước vào turbin. Thay vào đó hơi nước sẽ được đun nóng trước trong nồi hơi. Và chỉ những nhà máy nhiệt điện đốt than ở khu vực có tiềm năng về ánh sáng mặt trời mới có thể xây dựng hệ thống này.