Năng lượng tái tạo

Những cải tiến nhanh chóng về công nghệ và chi phí giảm của các nguồn năng lượng tái tạo đã khiến năng lượng tái tạo trở thành một trong những nguồn năng lượng cạnh tranh nhất. Với các dự án mới nhận được nhiều tiền tài trợ hơn bao giờ hết, năng lượng tái tạo là một trong những ngành công nghiệp phát triển nhanh nhất thế giới.

Năng lượng tái tạo vào năm 2024 tiếp tục phát huy đà tăng trưởng mạnh mẽ đã thấy vào năm 2023, với một số bổ sung công suất và cột mốc đáng chú ý. Công suất năng lượng tái tạo toàn cầu dự kiến sẽ đạt 666 GW vào năm 2024, tăng từ 507 GW vào năm 2023, tương ứng với mức tăng 31%. Điện mặt trời (PV - photovoltaic) và điện gió dự kiến sẽ chiếm 95% tổng công suất năng lượng tái tạo bổ sung đến năm 2030, với các công trình lắp đặt điện mặt trời đang trên đà đạt 593 GW vào năm 2024, tăng 29% so với năm 2023.

Mặc dù mọi dự án năng lượng tái tạo đều quan trọng như nhau khi nói đến việc cải thiện nguồn cung cấp năng lượng của thế giới, nhưng điều quan trọng là phải hiểu được quy mô tuyệt đối mà một số dự án này hoạt động để thực sự đánh giá được tầm quan trọng của năng lượng tái tạo đối với tương lai của hành tinh chúng ta.

Với suy nghĩ này, hãy xem xét một số dự án năng lượng tái tạo lớn nhất trong bốn loại nguồn năng lượng tái tạo khác nhau: năng lượng mặt trời, gió, thủy điện và địa nhiệt. Việc sắp xếp trong bài không theo thứ tự cụ thể nào và có thể tồn tại các dự án “lớn hơn” (ngoài những dự án được liệt kê).

Dự án năng lượng mặt trời lớn nhất

Sau Thỏa thuận chung Paris về khí hậu năm 2015 (Paris Climate Agreement), đã có sự gia tăng các trang trại năng lượng mặt trời mới khi các chính phủ trên khắp thế giới vội vã đạt được các mục tiêu năng lượng sạch quốc gia của họ. Trong một thời gian dài, Mỹ dẫn đầu thế giới về năng lượng mặt trời nhưng ngày nay, các quốc gia như Ấn Độ và Trung Quốc đang thống trị không gian này.

Trang trại năng lượng mặt trời Tân Cương, Trung Quốc

Trang trại năng lượng mặt trời Tân Cương ở Trung Quốc là cơ sở năng lượng mặt trời lớn nhất thế giới, tự hào có công suất khổng lồ 5 GW. Được kết nối với lưới điện vào tháng 6 năm 2024, trải dài trên diện tích 810 km² và tạo ra khoảng 6,09 tỷ kWh điện mỗi năm. Để so sánh về quy mô, sản lượng này có thể cung cấp điện cho cả một quốc gia như Papua New Guinea trong một năm.

Với công suất 5 GW, trang trại này đã vượt qua các dự án giữ kỷ lục trước đó như dự án năng lượng mặt trời sa mạc Ningxia Tenggeli 3 GW và khu phức hợp năng lượng mặt trời Golmud Wutumeiren 3 GW. Cơ sở lắp đặt khổng lồ này nêu bật cam kết của Trung Quốc trong việc mở rộng năng lực năng lượng tái tạo và giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch, phù hợp với các mục tiêu năng lượng và phát triển bền vững dài hạn của đất nước.

Công viên năng lượng mặt trời Mohammed bin Rashid Al Maktoum, Dubai, UAE

Công viên năng lượng mặt trời Mohammed bin Rashid Al Maktoum ở Dubai là công trình lắp đặt năng lượng mặt trời đơn lẻ lớn nhất thế giới, bao phủ diện tích 77 km² với công suất dự kiến là 5.000 MW vào năm 2030. Được phát triển theo từng giai đoạn, công trình kết hợp công nghệ quang điện (PV) và công nghệ năng lượng mặt trời tập trung (CSP), với khoản đầu tư 50 tỷ AED (khoảng 13,6 tỷ USD).

Các cột mốc đáng chú ý bao gồm tháp năng lượng mặt trời cao nhất thế giới (262,44 mét) và hệ thống lưu trữ năng lượng nhiệt 15 giờ trong Giai đoạn 4, cũng như đạt được chi phí năng lượng mặt trời thấp nhất thế giới ở mức 1,6953 cent Mỹ cho mỗi kWh trong Giai đoạn 5. Hiện đang tạo ra 2.860 MW, công viên này giảm 6,5 triệu tấn khí thải carbon hàng năm và cung cấp năng lượng sạch cho hàng nghìn hộ dân.

Công viên năng lượng mặt trời là một phần không thể thiếu trong Chiến lược năng lượng sạch 2050 và Chiến lược phát thải carbon ròng bằng 0 của Dubai, với mục tiêu chuyển đổi tiểu vương quốc này sang năng lượng sạch 100% vào giữa thế kỷ.

Công viên năng lượng mặt trời Pavagada, Ấn Độ

Công viên năng lượng mặt trời Pavagada, còn được gọi là Shakti Sthala, là một trong những cơ sở lắp đặt năng lượng mặt trời lớn nhất thế giới, tọa lạc tại Karnataka, Ấn Độ. Trải dài trên diện tích 53 km² tại Pavagada taluk, quận Tumkur, công viên có tổng công suất lắp đặt là 2.050 MW, được chia thành tám phần 250 MW, mỗi phần được chia thành các khối nhỏ hơn 50 MW.

Được phát triển bởi Karnataka Solar Power Development Corporation Limited (KSPDCL), một liên doanh giữa SECI và KREDL, dự án tạo ra hơn 4.500 triệu đơn vị điện mỗi năm, giúp giảm 6,5 triệu tấn khí thải carbon. Các công ty như Azure Power, SB Energy, Fortum và Tata Power Renewable Energy đã đóng góp vào sự phát triển của công viên, sử dụng hỗn hợp công nghệ tấm pin mặt trời màng mỏng và đa tinh thể. Mô hình cho thuê đất sáng tạo của dự án đã tạo nên sự khác biệt, với đất được thuê từ 2.300 nông dân trong 25 - 35 năm, thu được 21.000 rupee (6.362.076 ĐVN) cho mỗi mẫu Anh (4.046,86 m2) hàng năm, tăng 5% sau mỗi hai năm.

Dự án năng lượng gió lớn nhất

Năng lượng gió là một trong những nguồn năng lượng tái tạo phát triển nhanh nhất. Theo báo cáo thường niên lần thứ 16 của Hội đồng năng lượng gió toàn cầu (Global Wind Energy Council), 93 GW công suất mới đã được bổ sung vào năm 2020, tăng 53 % so với cùng kỳ năm trước.

Trang trại gió Dogger Bank, Vương quốc Anh

Trang trại gió Dogger Bank sẽ là trang trại gió ngoài khơi lớn nhất thế giới khi hoàn thành, nằm cách bờ biển Yorkshire 130 km ở Biển Bắc. Được phát triển theo ba giai đoạn - Dogger Bank A, B và C - trang trại sẽ có tổng công suất 3,6 GW, được cung cấp năng lượng bởi 277 tua-bin GE Haliade-X, mỗi tua-bin có khả năng tạo ra tới 14 MW. Khi đi vào hoạt động hoàn toàn vào năm 2026, dự án sẽ cung cấp năng lượng tái tạo cho 6 triệu hộ gia đình ở Anh hàng năm. Đây là trang trại gió đầu tiên ở Anh sử dụng hệ thống truyền tải điện một chiều điện áp cao (HVDC), đảm bảo truyền tải điện hiệu quả trên những khoảng cách xa.

Dự án này đánh dấu một cột mốc quan trọng trong xây dựng và đổi mới. Voltaire, tàu lắp đặt lớn nhất thế giới, được sử dụng để lắp đặt các tua-bin khổng lồ, mỗi tua-bin có cánh quạt dài 107 mét - một vòng quay của tua-bin có thể cung cấp điện cho một hộ gia đình ở Anh trong hai ngày. Trang trại gió này đã tạo ra hơn 2.000 việc làm và là liên doanh giữa SSE Renewables, Equinor và Vårgrønn. Với diện tích gần bằng Greater London, Dogger Bank sẽ giúp giảm lượng khí thải CO₂ tương đương với việc loại bỏ 1,5 triệu ô tô khỏi đường mỗi năm và đóng vai trò quan trọng trong việc đạt được mục tiêu Phát thải ròng bằng 0 của Vương quốc Anh.

Trang trại gió ngoài khơi Hornsea 2, Vương quốc Anh

Trang trại gió ngoài khơi Hornsea 2 hiện là trang trại gió ngoài khơi đang hoạt động lớn nhất thế giới, nằm cách bờ biển Yorkshire 89 km ở Biển Bắc. Với diện tích 462 km2, trang trại có tổng công suất 1,32 GW, được cung cấp năng lượng bởi 165 tua-bin Siemens Gamesa, mỗi tua-bin có khả năng sản xuất 8 MW. Hoạt động hoàn toàn kể từ tháng 8 năm 2022, Hornsea 2 tạo ra đủ năng lượng sạch để cung cấp năng lượng cho hơn 1,4 triệu hộ gia đình ở Vương quốc Anh mỗi năm. Các tua bin, với cánh quạt dài 81,5 mét, sử dụng hệ thống truyền tải điện xoay chiều điện áp cao (HVAC) để cung cấp điện hiệu quả cho lưới điện trên bờ tại North Killingholme.

Là một phần trong dự án phát triển khu vực Hornsea lớn hơn của Ørsted, Hornsea 2 đóng góp vào tổng công suất theo kế hoạch vượt quá 4 GW. Tác động của dự án không chỉ dừng lại ở việc phát điện, mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc giảm phát thải carbon và giúp Vương quốc Anh đạt được mục tiêu năng lượng tái tạo và mục tiêu phát thải ròng bằng 0. Hornsea 2 nêu bật vị thế của Vương quốc Anh là quốc gia dẫn đầu toàn cầu về năng lượng gió ngoài khơi và đóng vai trò là chuẩn mực cho các dự án quy mô lớn trong tương lai. Mặc dù Dogger Bank sẽ sớm vượt qua về quy mô, Hornsea 2 vẫn là một cột mốc quan trọng trong đổi mới và phát triển bền vững của năng lượng gió ngoài khơi.

Dự án năng thủy điện lớn nhất

Thủy điện là một trong những nguồn năng lượng tái tạo lâu đời nhất và được sử dụng rộng rãi nhất. Trung Quốc là quốc gia sản xuất thủy điện lớn nhất thế giới và vận hành ba trong số 10 nhà máy thủy điện lớn nhất thế giới.

Tam Hiệp, Trung Quốc

Tam Hiệp là nhà máy thủy điện công suất 22,5 GW ở Nghi Xương, Trung Quốc. Đây là nhà máy thủy điện lớn nhất thế giới và là cơ sở chứa nước thông thường khai thác tài nguyên nước của sông Dương Tử để sản xuất điện.

Việc xây dựng cơ sở Tam Hiệp trị giá 29 tỷ USD bắt đầu vào năm 1993 và hoàn thành gần 20 năm sau đó vào năm 2012. Là một phần của dự án, một đập trọng lực cao 181 mét và dài 2.335 mét đã được xây dựng. Bản thân nhà máy bao gồm 32 tổ máy tua bin, mỗi tổ máy có công suất định mức trên 700 MW và hai máy phát điện công suất 50 MW. Sản lượng hàng năm của nhà máy thủy điện ước tính vào khoảng 85 TWh.

Itaipu, Brazil/Paraguay

Nhà máy thủy điện Itaipu công suất 14 GW nằm trên Sông Parana tại biên giới giữa Brazil và Paraguay. Việc xây dựng Itaipu bắt đầu từ năm 1972 và hoàn thành vào năm 1982 với chi phí 19,6 tỷ đô la. Sản xuất điện tại cơ sở này bắt đầu vào năm 1984.

Năm 2018, cơ sở Itaipu cung cấp 15% lượng điện tiêu thụ của Brazil và 90% lượng điện tiêu thụ của Paraguay. Cơ sở này bao gồm 20 tổ máy phát điện với công suất 700 MW mỗi tổ máy. Cơ sở này đã sản xuất 103,1 triệu MWh vào năm 2016, trở thành nhà máy thủy điện phát điện lớn nhất thế giới vào thời điểm đó.

Dự án năng lượng địa nhiệt lớn nhất

Hoạt động địa nhiệt đã diễn ra âm thầm - hay đúng hơn là bên dưới bề mặt - trong nhiều thế kỷ và chúng ta mới chỉ bắt đầu sử dụng nó để sản xuất năng lượng. Trong khi Iceland nổi tiếng với việc cung cấp năng lượng địa nhiệt cho toàn bộ đất nước, thì dự án địa nhiệt lớn nhất lại nằm ở Mỹ.

Tổ hợp địa nhiệt Geysers, Mỹ

Nằm cách San Francisco khoảng 120 km về phía bắc là Tổ hợp địa nhiệt Geysers, dự án năng lượng địa nhiệt lớn nhất thế giới. Tổ hợp này bao gồm 15 nhà máy điện có tổng công suất lắp đặt là 1.205 MW (1,2 GW).

Tổ hợp Geysers có diện tích 78 km vuông và hoạt động sản xuất từ mỏ địa nhiệt đã diễn ra từ những năm 1960.

Tổ hợp địa nhiệt Larderello, Ý

Tổ hợp địa nhiệt Larderello ở Tuscany, Ý, là nhà máy điện địa nhiệt đầu tiên trên thế giới và là nền tảng của lịch sử năng lượng địa nhiệt. Việc sản xuất điện tại Larderello bắt đầu vào năm 1904 và nhà máy thương mại đầu tiên được xây dựng vào năm 1913, sản xuất 250 kW. Đây vẫn là nhà sản xuất điện địa nhiệt công nghiệp duy nhất cho đến năm 1958.

Nằm ở “Valle del Diavolo” (Thung lũng Quỷ dữ), khu vực này có hoạt động địa chất mạnh mẽ, với nhiệt độ hơi nước tự nhiên đạt 202°C. Được vận hành bởi Enel Green Power, tổ hợp này hiện bao gồm 34 nhà máy điện với tổng công suất lắp đặt là 800 MW, tạo ra 4.800 GWh hàng năm—đủ để cung cấp điện cho một triệu hộ gia đình Ý. Con số này chiếm 10% điện địa nhiệt của thế giới và cung cấp 34% nhu cầu điện của Tuscany.

LTV