Vào cuối những năm của thế kỷ 18 và thế kỷ 19, các nhà nghiên cứu khoa học đãthành công khi sử dụng ánh sáng mặt trời để cung cấp năng lượng cho lò nướngphục vụ trong các chuyến đi biển
TỔNG QUÁT VỀ ĐIỆN MẶT TRỜI
Khái niệm liên quan
1.1.1 Khái niệm điện Điện được hiểu là sự dịch chuyển hay đứng yên của điện tích âm và điện tích dương cũng như điện trường và từ trường do chúng tạo nên Đơn giản hơn điện cũng là một tập hợp các hiện tượng vật lý liên quan đến sự hút hoặc đẩy nhau của các electron và nơtron Chính quá trình hút và đẩy nhau này sẽ tạo ra năng lượng điện.
Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng đầu tiên được con người khai thác, thậm chí trước khi biết đến lửa Nó bao gồm năng lượng bức xạ và nhiệt từ mặt trời, đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp năng lượng cho sự sống trên trái đất.
1.1.3 Khái niệm điện mặt trời Điện năng lượng mặt trời là nguồn điện được tạo ra từ công nghệ dựa trên nhiên liệu là năng lượng mặt trời Điện năng lượng mặt trời đang được xếp vào nguồn năng lượng tái tạo sạch cần khuyến khích phát triển, không chỉ mang lại nhiều giá trị cho con người mà còn giúp chống lại quá trình biến đổi khí hậu đang diễn ra trên toàn cầu, ngày càng ảnh hưởng nghiêm trọng đến cuộc sống của con người cũng như tất cả sinh vật trên trái đất.
Lịch sử phát triển của điện mặt trời
1.2.1 Năng lượng mặt trời lần đầu tiên được sử dụng vào năm nào?
Năng lượng mặt trời đã được con người khai thác từ thế kỷ 7 trước Công nguyên, khi ánh sáng mặt trời được sử dụng để đốt lửa bằng kính lúp Đến thế kỷ 3 trước Công nguyên, người Hy Lạp và La Mã đã áp dụng gương để đốt đuốc trong các nghi lễ tôn giáo, tạo ra những chiếc gương được gọi là “Gương đốt cháy” Văn minh Trung Quốc cũng ghi nhận việc sử dụng “Gương đốt cháy” vào khoảng những năm 20 sau Công nguyên với mục đích tương tự.
Một trong những ứng dụng sớm và hiện đại của mô hình “sunroom” trong các tòa nhà là việc sử dụng các tấm cửa sổ lớn để tối ưu hóa ánh sáng mặt trời Ví dụ điển hình bao gồm các nhà tắm nắng ở phía nam của người La Mã và những vách đá thu ánh sáng mặt trời từ phía nam để sưởi ấm vào mùa đông của người dân da đỏ ở Thổ Nhĩ Kỳ vào những năm 1200 sau Công nguyên.
Vào cuối thế kỷ 18 và suốt thế kỷ 19, các nhà nghiên cứu đã thành công trong việc sử dụng ánh sáng mặt trời để cung cấp năng lượng cho lò nướng trong các chuyến đi biển dài ngày và sản xuất tàu hơi nước chạy bằng năng lượng mặt trời Điều này cho thấy rằng việc khai thác năng lượng mặt trời đã bắt đầu từ hàng ngàn năm trước, trước khi khái niệm pin năng lượng mặt trời được phổ biến và sử dụng rộng rãi như hiện nay Tấm pin năng lượng mặt trời được phát minh vào thời điểm nào?
Công nghệ pin mặt trời đã phát triển qua nhiều giai đoạn nhờ vào sự đóng góp của nhiều nhà khoa học Mặc dù có nhiều tranh cãi về thời điểm và người phát minh ra nó, nhiều người công nhận Edmond Becquerel, một nhà khoa học người Pháp, là người đầu tiên phát hiện ra hiệu ứng quang điện Ông đã chứng minh rằng ánh sáng có thể làm tăng sản lượng điện khi hai điện cực kim loại được đặt trong một dung dịch dẫn điện Phát hiện này đã mở ra hướng đi mới cho sự phát triển của các tấm pin quang điện sau này, đặc biệt với nguyên tố selenium.
Vào năm 1873, Willoughby Smith phát hiện ra tiềm năng quang dẫn của selen, đặt nền tảng cho việc William Grylls Adams và Richard Evans Day phát hiện ra vào năm 1876 rằng selen có khả năng tạo ra điện khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời Đến năm 1883, Charles Fritts đã sản xuất tấm pin mặt trời đầu tiên từ selen, khiến nhiều nhà sử học tin rằng ông là nhà khoa học đầu tiên có phát minh thực tế về pin mặt trời.
Công nghệ pin mặt trời hiện nay chủ yếu sử dụng silicon thay vì selenium, và nhiều người cho rằng Daryl Chapin, Calvin Fuller và Gerald Pearson là những người phát minh ra tấm pin mặt trời tại Bell Labs vào năm 1954 Sự kiện này được xem là cột mốc quan trọng trong lịch sử công nghệ PV, khi mà tấm pin đầu tiên có khả năng cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện trong vài giờ mỗi ngày với hiệu suất chuyển đổi chỉ 4% Hiện nay, hiệu suất của các tấm pin mặt trời đã đạt khoảng 20% hoặc cao hơn, cho thấy sự tiến bộ vượt bậc trong công nghệ năng lượng tái tạo này.
1.2.2 Những sự kiện lớn trong quá trình phát triển ngành năng lượng mặt trời?
1 Lịch sử phát triển năng lượng mặt trời
( Nguồn: https://longtech.vn/lich-su-phat-trien-nang-luong-mat-troi)
Năng lượng mặt trời trong không trung đã được ứng dụng để cung cấp năng lượng cho các vệ tinh từ những năm 1958, khi vệ tinh Vanguard I sử dụng tấm pin năng lượng mặt trời 1W cho bộ đàm radio Năm đó, Vanguard II, Explorer III và Sputnik-3 cũng được ra mắt với công nghệ PV Đến năm 1964, NASA giới thiệu tàu phóng vũ trụ Nimbus đầu tiên, hoạt động hoàn toàn bằng dải pin năng lượng mặt trời 470W Tiếp theo, năm 1966, NASA ra mắt Đài quan sát thiên văn đầu tiên trên thế giới với dải pin 1kW, đánh dấu bước tiến quan trọng trong việc sử dụng năng lượng mặt trời trong không gian.
Dự án năng lượng mặt trời dân dụng đầu tiên được khởi động vào năm 1973 tại Đại học Delaware với hệ thống mang tên "Solar one" Hệ thống này hoạt động dựa trên năng lượng quang năng và nhiệt năng, đánh dấu bước tiến đầu tiên trong việc xây dựng hệ thống quang điện tích hợp Khác với các tấm pin năng lượng mặt trời (Solar PV) hiện nay thường được lắp đặt trên mái nhà, hệ thống này sử dụng dạng ngói năng lượng tương tự như sản phẩm của Tesla hiện tại.
Sự phát triển về hiệu suất chuyển đổi quang điện đã ghi nhận nhiều bước đột phá quan trọng từ năm 1957 đến 2016 Năm 1957, Hoffman Electronics nâng cao hiệu suất từ 8% lên 14% Tiếp theo, vào năm 1985, Đại học South Wales đạt được hiệu suất 20% cho tế bào silicon Năm 1999, National Renewable Energy Laboratory hợp tác với SpectroLab Inc để phát triển pin mặt trời với hiệu suất 33.3% Cuối cùng, vào năm 2016, Đại học South Wales đã thiết lập kỷ lục mới với hiệu suất 34.5%.
Máy bay chạy bằng năng lượng mặt trời đã có những bước tiến đáng kể từ khi Paul MacC chế tạo chiếc Solar Challenger vào năm 1981, đánh dấu máy bay đầu tiên bay từ Pháp đến Anh Đến năm 1998, chiếc Pathfinder, máy bay năng lượng được điều khiển từ xa, đã thiết lập kỷ lục độ cao 80.000 feet, trước khi NASA tiếp tục phá vỡ kỷ lục này sau đó.
Vào năm 2001, một nhóm đã đạt độ cao 96.000 feet bằng máy bay không tên lửa Đến năm 2016, Bertrand Piccard hoàn thành chuyến bay không khí thải đầu tiên trên thế giới với Solar Impulse 2, máy bay chạy bằng năng lượng mặt trời lớn nhất và mạnh nhất hiện nay.
Chi phí năng lượng mặt trời đã giảm mạnh trong vài thập kỷ qua, dẫn đến sự gia tăng nhu cầu tiêu thụ toàn cầu Vào năm 1956, giá của các tấm pin năng lượng mặt trời lên tới 300 USD/Watt, nhưng đến năm 1975, giá đã giảm xuống chỉ hơn 100 USD/W Hiện nay, giá tấm pin năng lượng mặt trời chỉ còn khoảng 0,3 đến 0,5 USD/W, cho thấy sự phát triển vượt bậc của công nghệ năng lượng tái tạo này.
Kể từ năm 1980, giá pin mặt trời đã giảm ít nhất 10% mỗi năm, nhờ vào sự gia tăng phổ biến của tấm pin năng lượng mặt trời Sự giảm chi phí này chủ yếu do tính hợp pháp và những lợi ích của việc cung cấp nguồn năng lượng đáng tin cậy cho toàn cầu.
Năng lượng mặt trời đang phát triển mạnh mẽ, không chỉ cho doanh nghiệp và xưởng sản xuất mà còn mở rộng đến các hộ dân cư trên toàn thế giới, góp phần quan trọng vào ngành công nghiệp năng lượng toàn cầu.
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ CẤU TẠO CỦA ĐIỆN MẶT TRỜI
Cấu tạo của điện mặt trời
Hệ thống điện năng lượng mặt trời bao gồm các thành phần cơ bản như tấm pin mặt trời, biến tần chuyển đổi điện (inverter), sạc năng lượng mặt trời và hệ thống ắc quy lưu trữ Mỗi bộ phận này có vai trò quan trọng riêng, góp phần tạo nên một hệ thống điện mặt trời hoạt động hiệu quả.
2 Sơ đồ hệ thống điện mặt trời
( Nguồn: https://sunemit.com/he-thong-dien-nang-luong-mat-troi-la-gi/)
Hệ thống pin năng lượng mặt trời chủ yếu được cấu thành từ silic tinh khiết, với bề mặt chứa nhiều cảm biến ánh sáng (điốt quang) có chức năng thu nhận và chuyển đổi năng lượng mặt trời thành điện năng, cung cấp nguồn điện cho toàn bộ hệ thống hoạt động hiệu quả.
Bộ biến tần Inverter có vai trò quan trọng trong việc chuyển đổi điện một chiều (DC) từ pin mặt trời thành điện xoay chiều (AC), phục vụ cho việc sử dụng các thiết bị điện.
Sạc năng lượng mặt trời đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển đổi năng lượng từ pin mặt trời sang hệ thống ắc quy, giúp cải thiện hiệu suất hoạt động của ắc quy và kéo dài tuổi thọ của hệ thống.
Hệ thống ắc quy lưu trữ rất quan trọng trong việc sử dụng điện mặt trời, vì nguồn điện này không được sản xuất liên tục do thời gian chiếu sáng cố định Các bình ắc quy lưu trữ giúp tích trữ điện năng, cung cấp điện cho các tải tiêu thụ khi điện lưới bị mất hoặc khi hệ thống điện mặt trời không hoạt động.
Nguyên lý hoạt động
Hệ thống điện năng lượng mặt trời hoạt động dựa trên hiệu ứng quang điện, với các tấm pin năng lượng mặt trời được lắp đặt ở vị trí nhận ánh sáng mặt trời tối ưu, như trên mái nhà Các tấm pin này hấp thu photon từ ánh sáng mặt trời và chuyển đổi chúng thành dòng điện một chiều.
Dòng điện một chiều được chuyển đổi thành dòng điện xoay chiều qua bộ chuyển đổi inverter, giúp tạo ra dòng điện xoay chiều có công suất và tần số tương đương với điện hòa lưới.
Hệ thống sử dụng sạc năng lượng mặt trời để nạp đầy ắc quy lưu trữ và hòa vào mạng lưới điện quốc gia Cả hai nguồn điện này sẽ đồng thời cung cấp điện cho các thiết bị tiêu thụ Hệ thống tự động ưu tiên sử dụng nguồn điện mặt trời, và chỉ khi nguồn điện mặt trời không đủ, hệ thống mới chuyển sang sử dụng điện lưới.
ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỆN MẶT TRỜI ĐỐI VỚI ĐỜI SỐNG
Ứng dụng
Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng sạch, không gây hiệu ứng nhà kính, giúp giảm phụ thuộc vào than đá và thủy điện Giá thành hệ thống điện mặt trời ngày càng giảm, tạo điều kiện cho người dân và doanh nghiệp tiếp cận và phát triển Pin năng lượng mặt trời chuyển hóa năng lượng thành điện, cung cấp cho các thiết bị phục vụ nhu cầu con người, góp phần bảo vệ môi trường và sử dụng tài nguyên bền vững.
Biển báo giao thông đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn cho hành lang giao thông Việc sử dụng điện 220V cho các biển báo có thể dẫn đến nguy cơ chập cháy, đặc biệt trong những ngày mưa, hoặc ở những khu vực không có điện lưới.
Các loại đèn tín hiệu giao thông hiện đại sử dụng năng lượng mặt trời, đảm bảo an toàn cho người sử dụng Chúng có thể được lắp đặt ở những vị trí không có điện lưới, như đèn chớp vàng và đèn chuyển hướng làn Ở nhiều khu vực, chi phí lắp đặt hệ thống điện lưới rất cao, do đó, năng lượng mặt trời trở thành giải pháp hiệu quả và tiết kiệm.
Hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời được lắp đặt trên mái nhà, tận dụng nhiệt lượng từ ánh nắng mặt trời để làm nóng nước Các thiết bị này không chuyển đổi ánh sáng thành điện năng, mà chỉ sử dụng nhiệt để tăng nhiệt độ nước hoặc chất lỏng khác qua các đường ống trong bộ thu Nước nóng được sử dụng cho bể bơi, vòi hoa sen, giặt ủi và nhiều ứng dụng khác.
Hệ thống vệ tinh hoạt động nhờ vào năng lượng từ tấm pin mặt trời, hấp thụ nhiệt từ ánh sáng mặt trời Mỗi mét vuông tấm pin có khả năng sản sinh lên đến 1300W, nhờ vào cường độ ánh sáng mạnh mẽ không bị che khuất bởi mây hay các yếu tố khác.
Các mặt tiêu cực và tích cực của điện môi trường đối với đời sống
3.2.1 Mặt tích cực của điện mặt trời
Tiết kiệm chi phí cho gia đình với năng lượng mặt trời là một giải pháp hiệu quả, vì sau khi thu hồi khoản đầu tư ban đầu, năng lượng này trở nên miễn phí Thời gian hoàn vốn nhanh chóng phụ thuộc vào mức tiêu thụ điện của hộ gia đình Chính phủ cung cấp nhiều ưu đãi tài chính giúp giảm chi phí đầu tư Nếu hệ thống pin mặt trời sản xuất điện vượt mức tiêu thụ, bạn có thể bán điện dư thừa cho chính phủ, giúp giảm hóa đơn điện hàng tháng Năng lượng mặt trời không yêu cầu nhiên liệu và không bị ảnh hưởng bởi biến động giá xăng dầu, mang lại tiết kiệm ngay lập tức và lâu dài.
Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng sạch, tái tạo và bền vững, góp phần bảo vệ môi trường Khác với các nguồn năng lượng truyền thống như dầu, khí đốt và than đá, năng lượng mặt trời không phát thải khí carbon dioxide, oxit nitơ, khí lưu huỳnh hay thủy ngân, do đó không gây ô nhiễm không khí Nó không chỉ không góp phần vào sự nóng lên toàn cầu, mưa axit hay sương mù mà còn tích cực giảm phát thải khí nhà kính có hại Hơn nữa, năng lượng mặt trời không yêu cầu sử dụng nhiên liệu, giúp loại bỏ các chi phí và vấn đề liên quan đến việc thu hồi, vận chuyển nhiên liệu và lưu trữ chất thải phóng xạ.
Năng lượng điện mặt trời có thể được áp dụng ở bất kỳ đâu có ánh nắng, đặc biệt là ở những vùng sâu vùng xa không có nguồn điện khác Nhiều người trên thế giới vẫn sống trong tình trạng không có điện, và hệ thống pin mặt trời độc lập có thể được triển khai để cải thiện cuộc sống của hàng triệu người.
Chi phí sửa chữa và bảo trì hệ thống điện năng lượng mặt trời thực tế rất thấp, trái ngược với suy nghĩ của nhiều người Hệ thống này hầu như không cần bảo trì thường xuyên, chỉ cần lau chùi bụi bẩn trên tấm pin vài lần mỗi năm Thời gian bảo hành của sản phẩm lên đến 20-25 năm, trong khi bảo hành biến tần kéo dài từ 5-10 năm, giúp người dùng yên tâm hơn về đầu tư của mình.
3.2.2 Mặt tiêu cực của điện mặt trời
Chi phí lắp đặt điện mặt trời thường cao, gây tranh cãi trong việc sử dụng nguồn năng lượng này Việc lưu trữ năng lượng mặt trời tại hộ gia đình đòi hỏi một khoản đầu tư lớn ban đầu Để khuyến khích sử dụng năng lượng sạch, nhiều quốc gia đã áp dụng các chương trình cho vay tín dụng hoặc cho thuê pin mặt trời với các hợp đồng có lợi cho người thuê.
Chi phí lưu trữ năng lượng từ ắc quy trữ điện mặt trời hiện nay vẫn còn cao, khiến nhiều hộ gia đình gặp khó khăn trong việc đầu tư Do đó, điện mặt trời chưa thể trở thành nguồn điện chính cho các hộ gia đình, mà chỉ có thể đóng vai trò là nguồn điện bổ sung cho lưới điện.
Mật độ năng lượng thấp là một thông số quan trọng của nguồn điện mặt trời, được đo bằng W/m2 và thể hiện lượng điện năng thu được từ một đơn vị diện tích Chỉ số này đối với điện mặt trời là 170 W/m2, cao hơn so với các nguồn năng lượng tái tạo khác nhưng vẫn thấp hơn so với dầu, khí, than và điện hạt nhân Do đó, để sản xuất 1kW điện từ năng lượng mặt trời, cần một diện tích lớn cho các tấm pin mặt trời.
Tái tạo năng lượng phụ thuộc vào điều kiện thời tiết và vị trí địa lý Ở những khu vực có ít ánh sáng, mây và mưa, việc cung cấp năng lượng mặt trời sẽ gặp khó khăn Ngược lại, ở các vùng có ánh sáng mặt trời liên tục vào mùa hè, năng lượng mặt trời có thể được khai thác hiệu quả hơn, trong khi vào mùa đông, ánh sáng mặt trời lại hạn chế.
Tầm quan trọng
Năng lượng mặt trời ngày càng trở nên quen thuộc và cần thiết trong cuộc sống hiện đại Trước đây, ánh sáng mặt trời chỉ đơn thuần phục vụ cho các hoạt động sống của con người và sinh vật, nhưng hiện nay, nhu cầu sử dụng nguồn năng lượng này đang gia tăng mạnh mẽ Năng lượng mặt trời không chỉ đáp ứng nhu cầu tiêu thụ mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ phát triển bền vững và bảo vệ môi trường.
Năng lượng tái tạo, đặc biệt là năng lượng mặt trời, có khả năng tái tạo liên tục mà không lo bị cạn kiệt Mặt trời cung cấp nguồn năng lượng phong phú và vô tận, khiến năng lượng mặt trời trở thành một phần quan trọng trong hệ thống năng lượng bền vững.
Bảo vệ môi trường là một yếu tố quan trọng giúp giảm phát thải khí nhà kính và hạn chế biến đổi khí hậu Năng lượng mặt trời, khác với các loại nhiên liệu truyền thống, không sản sinh ra các chất ô nhiễm độc hại hay khí nhà kính trong quá trình sử dụng, do đó, nó trở thành một nguồn năng lượng sạch và bền vững hơn.
Chi phí năng lượng mặt trời đã giảm đáng kể nhờ vào những tiến bộ công nghệ trong những năm qua, giúp năng lượng này trở nên dễ tiếp cận hơn về mặt kinh tế cho cả hộ gia đình và doanh nghiệp.
Ngành năng lượng mặt trời không chỉ đóng góp vào việc bảo vệ môi trường mà còn tạo ra nhiều cơ hội việc làm Từ sản xuất và lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời đến bảo trì và nghiên cứu phát triển, lĩnh vực này đang ngày càng mở rộng và thu hút lực lượng lao động.
Năng lượng mặt trời có khả năng tạo ra điện năng cho các khu vực xa xôi và ngoài lưới, giúp cung cấp nguồn điện cho những nơi không được kết nối với lưới điện thông thường Điều này đặc biệt quan trọng đối với các khu vực có khả năng truy cập điện hạn chế, mang lại cơ hội phát triển bền vững cho cộng đồng.
Những tiến bộ trong công nghệ, bao gồm phát triển các tấm pin mặt trời hiệu quả hơn và hệ thống lưu trữ năng lượng tiên tiến, đang không ngừng nâng cao hiệu quả và độ tin cậy của năng lượng mặt trời, biến nó thành một lựa chọn hấp dẫn cho nhiều ứng dụng.
Vai trò của điện mặt trời
Hệ thống điện năng lượng mặt trời có khả năng thay thế nguồn điện lưới truyền thống, đáp ứng nhu cầu sinh hoạt của con người Ngoài ra, nó còn đóng vai trò quan trọng trong việc chống lại biến đổi khí hậu, ảnh hưởng trực tiếp đến mọi sự sống trên toàn cầu.
Năng lượng mặt trời là một trong những phát minh đột phá nhất của nhân loại, cho phép chuyển đổi quang năng thành điện năng thông qua hệ thống thiết bị chuyên dụng Nguồn điện này cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử trong gia đình và các công trình kiến trúc.
Trong xã hội hiện đại, năng lượng mặt trời đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao chất lượng cuộc sống Nhiều người ngày càng lựa chọn lắp đặt hệ thống điện năng lượng mặt trời tại nhà và các công trình lớn để tiết kiệm chi phí điện năng và tạo nguồn thu nhập Việc sử dụng năng lượng mặt trời giúp giảm phụ thuộc vào nguồn năng lượng hóa thạch, giảm ô nhiễm môi trường và biến đổi khí hậu, đồng thời đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia và hạn chế biến động kinh tế do giá nhiên liệu thay đổi.
3.4.1 Vai trò đóng góp được trong các quốc gia khác nhau
Năng lượng mặt trời ngày càng trở nên quan trọng trong cơ cấu năng lượng toàn cầu, giúp các quốc gia giảm thiểu lượng khí thải carbon.
Châu Âu, với các quốc gia như Đức, Vương quốc Anh và Tây Ban Nha, đã đầu tư mạnh mẽ vào năng lượng mặt trời để giảm khí carbon và đạt được các mục tiêu năng lượng tái tạo Năng lượng mặt trời hiện là một phần quan trọng trong hỗn hợp năng lượng của nhiều nước Châu Âu, hỗ trợ cam kết của khu vực trong việc chuyển đổi sang các nguồn năng lượng sạch và bền vững.
Một số tiểu bang tại Hoa Kỳ, như California, Texas và Florida, đã chứng kiến sự tăng trưởng nhanh chóng trong lắp đặt năng lượng mặt trời nhờ vào các chính sách hỗ trợ từ chính phủ và sự giảm chi phí.
Trung Quốc đã trở thành một nhà lãnh đạo toàn cầu trong lĩnh vực năng lượng mặt trời, với những mục tiêu tham vọng nhằm mở rộng sử dụng năng lượng này và giảm thiểu sự phụ thuộc vào các nhà máy điện than Việc tích hợp năng lượng mặt trời vào hỗn hợp năng lượng quốc gia không chỉ giúp Trung Quốc chống lại ô nhiễm không khí mà còn giảm lượng khí thải carbon, đóng góp vào quá trình chuyển đổi hướng tới năng lượng bền vững trong tương lai.
Ấn Độ đã ghi nhận sự gia tăng đáng kể trong việc lắp đặt năng lượng mặt trời nhờ vào các sáng kiến của chính phủ và chính sách hỗ trợ, nhằm nâng cao tỷ lệ năng lượng tái tạo trong tổng hợp năng lượng Năng lượng mặt trời đóng vai trò quan trọng trong nỗ lực của Ấn Độ để giải quyết vấn đề tiếp cận năng lượng và giảm thiểu tác động môi trường từ các nguồn năng lượng truyền thống, góp phần vào việc xây dựng một cảnh quan năng lượng bền vững hơn.
Khu vực Trung Đông và Bắc Phi (MENA) đã chứng kiến sự đầu tư mạnh mẽ vào năng lượng mặt trời, đặc biệt là từ các Tiểu vương quốc Ả Rập, nhằm tận dụng nguồn năng lượng mặt trời phong phú Việc phát triển năng lượng mặt trời không chỉ giúp các quốc gia trong khu vực đa dạng hóa hỗn hợp năng lượng mà còn giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch, góp phần vào nỗ lực toàn cầu trong việc giảm thiểu biến đổi khí hậu và lượng khí thải carbon.
Việc tích cực áp dụng năng lượng mặt trời trong các quốc gia đã góp phần giảm lượng khí thải carbon, thúc đẩy phát triển bền vững và tạo ra một môi trường năng lượng thân thiện hơn.
TẦM NHÌN VÀ THÁCH THỨC
Tầm nhìn về sự phát triển
4.1.1 Tầm nhìn về phát triển ở Việt Nam
Nhà nước ta đang thúc đẩy phát triển nguồn điện từ năng lượng tái tạo nhằm ứng phó với biến đổi khí hậu toàn cầu Tầm nhìn đến năm 2030 nhấn mạnh việc phát triển nguồn điện mặt trời, bao gồm cả hệ thống tập trung trên mặt đất và hệ thống phân tán lắp đặt trên mái nhà Mục tiêu của Quyết định này là tăng cường sử dụng năng lượng sạch và bền vững.
Đến năm 2020, tổng công suất nguồn điện mặt trời dự kiến đạt khoảng 850MW và khoảng 12.000MW vào năm 2030 Để đạt được mục tiêu này, cần có chính sách hỗ trợ vay vốn cho doanh nghiệp đầu tư vào sản xuất và sử dụng thiết bị điện mặt trời Nhà nước cũng cần thiết lập tiêu chuẩn cho các thiết bị năng lượng mặt trời, thực hiện kiểm tra chất lượng và hiệu suất của sản phẩm nhập khẩu cũng như trong nước, nhằm hạn chế lưu thông sản phẩm kém chất lượng và định hướng cho người dân về hiệu quả sử dụng năng lượng mặt trời.
Một quyết định quan trọng của nhà nước trong thời gian tới là công bố giá mua, bán điện mặt trời hợp lý và thiết lập cơ chế hòa lưới điện quốc gia cho doanh nghiệp năng lượng mặt trời Để thu hút đầu tư vào thị trường điện mặt trời, Hiệp hội Năng lượng sạch Việt Nam đề xuất cần bổ sung quy định và cơ chế khuyến khích phát triển sản xuất thiết bị điện mặt trời trong nước, nhằm nâng cao tỷ lệ nội địa hóa và giảm giá bán điện từ các dự án điện mặt trời.
Nguyễn Huy Hoạch kiến nghị Chính phủ cần quy định giá mua-bán điện năng lượng mặt trời hợp lý, nhằm hài hòa lợi ích giữa các nhà đầu tư, Tập đoàn Điện lực Việt Nam và mục tiêu phát triển nguồn điện xanh Bên cạnh các dự án điện nối lưới và điện mặt trời trên mái nhà, cần bổ sung cơ chế mua, bán, quy đổi điện cho các hộ dân lắp đặt thiết bị năng lượng mặt trời với điện dư thừa.
Nhà nước cần đầu tư vào phát triển nguồn nhân lực cho nghiên cứu và chế tạo pin mặt trời, cũng như nhân lực tư vấn xây dựng nhà máy sản xuất điện mặt trời Việc sở hữu hệ thống chính sách toàn diện và đội ngũ chuyên môn cao sẽ là chìa khóa giúp ngành công nghiệp điện mặt trời phát triển mạnh mẽ, mang lại hiệu quả kinh tế và môi trường bền vững cho quốc gia.
4.1.2 Tầm nhìn về phát triển ở thế giới
Năng lượng mặt trời được coi là nguồn năng lượng lớn nhất và vô tận mà con người có thể khai thác Dự báo cho thấy, điện năng lượng mặt trời có khả năng thay thế các phương thức sản xuất điện truyền thống từ nhiên liệu hóa thạch, đồng thời giảm thiểu tác động của thủy điện đến hệ sinh thái Với nhiều lợi ích nổi bật, ngày càng nhiều quốc gia trên thế giới đang chú trọng và thúc đẩy phát triển nguồn năng lượng này.
Trung Quốc hiện là quốc gia dẫn đầu thế giới về sản xuất điện năng lượng mặt trời với công suất lên đến 1330 Gigawatts (GW) mỗi năm Nước này sở hữu dự án điện mặt trời lớn nhất toàn cầu, có công suất 1,547 Megawatt (MW) tại sa mạc Tengger Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế, vào năm 2018, Trung Quốc đã lắp đặt một nửa tổng công suất năng lượng mặt trời mới trên thế giới, đồng thời là quốc gia đầu tiên lắp đặt hơn 100 GW năng lượng mặt trời.
Trung Quốc đã đạt công suất năng lượng mặt trời lên tới 100 GW, tương đương với sản lượng điện từ 75 nhà máy năng lượng hạt nhân Tính đến đầu năm 2019, quốc gia này sở hữu 6 trong 10 công ty sản xuất mô-đun năng lượng mặt trời lớn nhất thế giới Sự thành công trong phát triển các dự án điện mặt trời phần lớn nhờ vào việc Trung Quốc là nhà sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời hàng đầu toàn cầu, với mức sản xuất hiện đã vượt qua mục tiêu lắp đặt năng lượng mặt trời của chính phủ.
Nhật Bản, một cường quốc về khoa học - công nghệ, đã sớm nhận thức được tầm quan trọng của năng lượng sạch đối với phát triển kinh tế - xã hội Từ năm 2008, Chính phủ Nhật Bản đã triển khai chính sách cho vay mua nhà sử dụng năng lượng tái tạo với thời gian trả nợ tối đa 10 năm, hỗ trợ các gia đình cải tạo nhà và chuyển sang năng lượng mặt trời với số tiền vay lên đến 5 triệu yên Chính phủ cũng mua điện từ năng lượng mặt trời với giá cao hơn thị trường và giảm giá tấm pin Để thúc đẩy điện mặt trời, Luật Trợ giá (FiT) được ban hành vào tháng 8/2011, khuyến khích người dân tự sản xuất điện và xây dựng các trung tâm điện mặt trời lớn Từ 2011 đến 2014, công suất lắp đặt điện mặt trời tại Nhật Bản tăng mạnh từ 5.000 MW lên 25.000 MW, với khoảng 2,4 triệu khách hàng đã lắp đặt điện mặt trời áp mái Nhật Bản tiếp tục duy trì mục tiêu sử dụng đa dạng các nguồn năng lượng, đặc biệt phát triển các nhà máy năng lượng mặt trời nổi hàng đầu thế giới.
Mỹ đứng đầu thế giới về phát triển năng lượng tái tạo, đặc biệt là năng lượng mặt trời, với sự đầu tư sớm từ năm 1982 khi xây dựng nhà máy quang điện 1 MW đầu tiên tại California Khu vực này có điều kiện tự nhiên lý tưởng với 102,7 nghìn km2 sa mạc nắng nóng, tạo cơ hội phát triển điện mặt trời Để thúc đẩy năng lượng tái tạo, Mỹ đã triển khai chính sách năng lượng sạch lâu dài, tạo ra thị trường bền vững và khuyến khích đầu tư vào nghiên cứu và phát triển Đồng thời, các biện pháp kịp thời cũng được áp dụng để cải thiện năng lượng tái tạo và phát triển lưới điện hiện đại, nhằm duy trì tính tin cậy và bền vững cho nguồn năng lượng này.
Năng lượng mặt trời đóng vai trò quan trọng trong hệ thống năng lượng tái tạo của Mỹ, với chi phí sản xuất điện mặt trời giảm đáng kể trong những năm qua, giúp các gia đình và doanh nghiệp dễ dàng tiếp cận năng lượng sạch và giá cả hợp lý Bộ Năng lượng Mỹ tiếp tục đầu tư vào nghiên cứu và phát triển để thúc đẩy sự phát triển bền vững của thị trường năng lượng mặt trời, kết hợp với việc nâng cấp cơ sở hạ tầng như mạng lưới truyền tải và lưu trữ điện, theo lời bà Jennifer Granholm, Bộ trưởng Năng lượng.
Mỹ nhận định rằng năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng sạch, tiết kiệm chi phí và có tiềm năng phát triển mạnh mẽ Đến năm 2035, nước này có khả năng sản xuất đủ điện từ năng lượng mặt trời để cung cấp cho tất cả các hộ gia đình, đồng thời tạo ra khoảng 1,5 triệu việc làm mới.
Thái Lan hiện đang dẫn đầu khu vực ASEAN về sử dụng điện mặt trời, với dự kiến công suất lắp đặt đạt 6.000 MW vào năm 2036.
Năm 2022, Thái Lan trở thành quốc gia đầu tiên trong khu vực áp dụng biểu giá FIT cho năng lượng tái tạo, với các dự án năng lượng mặt trời nhận mức giá cao nhất 23 cent/kWh trong 10 năm Để thúc đẩy phát triển điện mặt trời cho các dự án nhỏ, Thái Lan cung cấp giá FIT ưu đãi 21 cent/kWh cho hệ thống năng lượng mặt trời trên mái nhà, đồng thời triển khai chương trình "Mái nhà quang điện" Một ví dụ điển hình là trang trại điện mặt trời 120 ha tại đập thủy điện Sirindhorn, với công suất 45MW, sử dụng 145.000 tấm pin mặt trời và 3 tuabin lớn để sản xuất điện cả ngày lẫn đêm Dự án này ước tính giảm 47.000 tấn khí CO2 mỗi năm và giữ lại 460.000m3 nước khỏi bốc hơi, đồng thời tăng hiệu suất phát điện lên 15% nhờ khí mát từ mặt hồ.
Thái Lan dự kiến triển khai 15 dự án điện mặt trời trong thời gian tới, với tổng công suất 2.725 MW bổ sung vào lưới điện quốc gia Chính phủ nước này đặt mục tiêu năng lượng tái tạo sẽ chiếm 35% tổng sản lượng điện quốc gia vào năm 2037.
Cơ hội và thách thức
Việc triển khai năng lượng mặt trời một cách rộng rãi mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng đối mặt với một số thách thức cần khắc phục để đảm bảo hiệu quả trong quá trình thực hiện.
Năng lượng mặt trời không ổn định và biến đổi do phụ thuộc vào thời tiết và thời gian trong ngày, điều này tạo ra thách thức cho các nhà khai thác lưới điện trong việc duy trì sự cân bằng nguồn cung cấp điện.
Vấn đề lưu trữ năng lượng mặt trời vẫn là một thách thức lớn, đặc biệt trong việc sử dụng năng lượng khi không có ánh sáng mặt trời Mặc dù đã có những tiến bộ trong công nghệ lưu trữ năng lượng, như pin và lưu trữ thủy điện, nhưng việc cải thiện hiệu suất và khả năng lưu trữ vẫn cần được chú trọng.
Tích hợp năng lượng mặt trời vào lưới điện hiện có là một thách thức phức tạp, đặc biệt ở những khu vực có cơ sở hạ tầng không được thiết kế để xử lý sự biến động trong phát điện Việc nâng cấp lưới điện nhằm thích ứng với năng lượng mặt trời và đảm bảo sự tích hợp hiệu quả có thể tốn kém và mất nhiều thời gian.
Chi phí đầu tư ban đầu cho hệ thống năng lượng mặt trời vẫn có thể cao, mặc dù giá tấm pin mặt trời đã giảm Điều này có thể tạo ra rào cản cho một số bên liên quan trong việc thiết lập cơ sở hạ tầng năng lượng tái tạo.
Việc sản xuất và xử lý các tấm pin mặt trời là rất quan trọng, đặc biệt là trong giai đoạn cuối vòng đời của chúng Cần áp dụng các phương pháp tái chế hiệu quả để giảm thiểu ô nhiễm môi trường và hạn chế chất thải.
Triển vọng khử cacbon bằng điện mặt trời là rất khả thi: Theo Liên Hợp Quốc, hơn 100 quốc gia đã cam kết trung hòa cacbon vào năm 2050.
Theo nghiên cứu của NREL được công bố trên tạp chí Solar RRL số tháng 4/2023, để đạt được mục tiêu Net Zero toàn cầu, thế giới cần đạt ít nhất 60 Terawatt (TW) công suất điện mặt trời Các công nghệ năng lượng mặt trời đột phá sẽ đóng vai trò quan trọng trong lộ trình này, giúp giảm chi phí và mở ra nhiều cơ hội thị trường.
Các nhà nghiên cứu đã phát triển một mô hình khả thi có thể cung cấp hơn 60 TW công suất năng lượng mặt trời lắp đặt, nhằm đạt được mục tiêu trung hòa carbon toàn cầu Họ cũng nghiên cứu tác động của công nghệ đột phá đối với chi phí triển khai, từ đó tăng cường cơ hội thị trường và tạo ra nhiều việc làm mới.
Nghiên cứu kết luận: Có thể tăng quy mô sản xuất lên 2,9 TW đến 3,7 TW mỗi
Mô hình này dự kiến sẽ đạt giá trị lên đến 660 tỷ USD, bao gồm việc ứng dụng công nghệ hiện có và các công nghệ đã phát triển, đặc biệt là silicon và cadmium Telluride (CdTe).
Nghiên cứu ước tính: Các công nghệ đột phá mang lại cơ hội thị trường từ 1 đến
2 nghìn tỷ USD và tiềm năng tiết kiệm chi phí có thể lên tới hàng trăm tỷ USD.
Công nghệ năng lượng mặt trời bắt nguồn từ năm 1954 với sự ra mắt của thiết bị PV đầu tiên tại Bell Labs, cho phép sản xuất điện sử dụng được Cuộc khủng hoảng năng lượng vào những năm 1970 đã thúc đẩy sự quan tâm đến năng lượng mặt trời cho hộ gia đình và doanh nghiệp Mặc dù chi phí sản xuất mô-dun mặt trời cao vào thời điểm đó đã hạn chế ứng dụng quy mô lớn, nhưng qua thời gian, giá thành của các tế bào quang điện đã giảm hơn 59% trong thập kỷ qua, giúp năng lượng mặt trời trở nên giá cả phải chăng hơn cho mọi người.
Theo phân tích của NREL, để cung cấp đủ năng lượng mặt trời trong hai thập kỷ tới nhằm khử cacbon cho hệ thống điện toàn cầu, cần phải "tăng năng lực sản xuất lên mức chưa từng có" Điều này hoàn toàn khả thi nếu các nhà đầu tư bảo vệ khoản đầu tư của mình và tránh để sản xuất bị mắc kẹt Mô hình nghiên cứu chỉ ra rằng các công nghệ đột phá phải được phát triển và đóng vai trò quan trọng trong việc giảm chi phí vốn.
Tuổi thọ của mô-đun PV dự kiến sẽ tăng từ 30 năm vào năm 2020 lên 50 năm vào năm 2040 Đến thập kỷ 2050-2060, việc kéo dài tuổi thọ và gia tăng số lượng mô-đun sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc đạt được mục tiêu khử cacbon toàn cầu.
Vấn đề lưu trữ năng lượng mặt trời chủ yếu phụ thuộc vào pin, nhưng hiện nay chúng ta vẫn chưa có loại pin đáng tin cậy để lưu trữ năng lượng này Ngành năng lượng đang nỗ lực phát triển các loại pin hiệu quả hơn, trong đó pin lithium-ion đã được xem là một thành công lớn Pin lithium-ion rất hữu ích cho các ứng dụng quy mô trung bình, như trong các thiết bị điện tử sử dụng năng lượng mặt trời, chẳng hạn như mũ bảo hiểm hàn tối màu tự động, nhờ khả năng sạc nhanh và cung cấp năng lượng dồi dào Ngoài ra, loại pin này cũng đang được ứng dụng rộng rãi trong xe điện.
Việc lưu trữ năng lượng mặt trời từ các trang trại thương mại lớn đòi hỏi một kho chứa đầy pin khổng lồ, tuy nhiên, kích thước pin lớn lại làm giảm tính hữu dụng của chúng Lưu trữ năng lượng ở cấp độ này có thể gây ra những rủi ro nghiêm trọng khi lưu trữ lâu dài Dù gặp phải những thách thức này, pin vẫn được sử dụng để lưu trữ năng lượng lớn ngoài lưới điện.
Xử lý tấm pin mặt trời là một vấn đề quan trọng, theo ông Trần Đình Sính, Cố vấn kỹ thuật của Trung tâm Phát triển sáng tạo xanh (GreenID) Tấm pin mặt trời bao gồm 5 lớp, trong đó chỉ có lớp tế bào quang điện dày khoảng 0,2 mm có khả năng chứa chất gây ô nhiễm môi trường, còn lại là các vật liệu thông thường không độc hại Tấm kính cường lực chiếm khoảng 65% trọng lượng, tiếp theo là khung nhôm khoảng 20%, tế bào quang điện chiếm 6-8%, và các thành phần khác là phần còn lại.
Theo Cơ quan Năng lượng Tái tạo Quốc tế (International Renewable Energy Agency phần lớn các tấm pin mặt trời thải ra thuộc về loại rác thải thông thường.
THỰC TRẠNG TIÊU DÙNG ĐIỆN MÔI TRƯỜNG HIỆN
Thực trạng trên thế giới
Theo báo cáo của Ngân hàng Thế giới, năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng sạch, xanh và rẻ, giúp giảm thiểu tác động tiêu cực từ nhiên liệu hóa thạch như phát thải khí nhà kính Sự sản xuất và sử dụng năng lượng mặt trời đang gia tăng trên toàn cầu, với ước tính đến cuối năm 2021, các tấm năng lượng mặt trời quang điện đã cung cấp khoảng 5% thị phần điện năng thế giới Mặc dù tỷ lệ này còn nhỏ, nhưng đang tăng nhanh chóng, với ước tính các quốc gia đã lắp đặt từ 133 đến 175 Gigawatt năng lượng mặt trời vào năm 2021 và dự kiến tăng thêm 200 GW vào cuối năm 2022.
Năng lượng mặt trời đang có tiềm năng mở rộng lớn, với 10 quốc gia hàng đầu về công suất đặt năng lượng mặt trời tính đến năm 2021, bao gồm: Trung Quốc với 306.973 MW, Hoa Kỳ 95.209 MW, Nhật Bản 74.191 MW, Đức 58.461 MW, Ấn Độ 49.684 MW, Italia 22.698 MW, Úc 19.076 MW, Hàn Quốc 18.161 MW, Việt Nam 16.660 MW và Tây Ban Nha 15.952 MW.
Liên minh châu Âu (EU) hiện đang sở hữu công suất đặt năng lượng mặt trời cao thứ hai trên thế giới, đạt 178.700 MW.
Tại Mỹ, công suất năng lượng mặt trời hiện đạt 95.209 MW, đủ để cung cấp điện cho 18 triệu hộ gia đình Theo báo cáo từ NREL, nếu sử dụng các tấm pin mặt trời có diện tích tổng cộng 22.000 dặm vuông, tương đương với 0,6% tổng diện tích đất nước, thì có thể tạo ra đủ điện năng cho toàn bộ nước Mỹ.
Việc sử dụng năng lượng mặt trời trên toàn cầu khác nhau giữa các quốc gia, với 10 quốc gia hàng đầu chiếm khoảng 74% thị trường quang điện Tính đến năm 2021, Trung Quốc dẫn đầu với công suất năng lượng mặt trời đạt 306.973 MW, tương đương khoảng 4,8% - 6% tổng mức tiêu thụ năng lượng quốc gia Hoa Kỳ đứng thứ hai với 95.209 MW, tiếp theo là Nhật Bản với 74.191 MW Tuy nhiên, để đánh giá hiệu quả sản xuất năng lượng mặt trời, cần xem xét tỷ lệ phần trăm tổng mức tiêu thụ năng lượng từ năng lượng mặt trời của từng quốc gia.
Theo dữ liệu mới nhất từ IRENA, tính đến năm 2023, tổng công suất năng lượng mặt trời toàn cầu đạt 850,2 GW, với năm quốc gia dẫn đầu là Trung Quốc (392 GW), Hoa Kỳ (135,7 GW), Nhật Bản (84,9 GW), Đức (66,5 GW) và Ấn Độ (63,3 GW) Sự tăng trưởng này đã diễn ra liên tục trong thập kỷ qua, gấp 10 lần so với năm 2011 Mặc dù vậy, các chuyên gia năng lượng cho rằng Trái Đất nhận được khoảng 173.000 TW năng lượng mặt trời vào mọi thời điểm, nhưng con người chỉ khai thác được một phần rất nhỏ trong số đó.
Thực trạng tiêu dùng điện mặt trời ở Việt Nam
Sự phổ biến của năng lượng mặt trời đang gia tăng nhanh chóng tại Việt Nam, với nhu cầu lắp đặt hệ thống năng lượng này tại các hộ gia đình, công sở và nhà máy ngày càng cao.
Nhu cầu sử dụng điện năng lượng mặt trời tại Việt Nam đang gia tăng mạnh mẽ và được Nhà nước khuyến khích Năng lượng mặt trời được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống gia đình, doanh nghiệp và thương mại dịch vụ, góp phần cải thiện tình hình kinh tế quốc gia.
Việt Nam sở hữu tiềm năng phát triển điện mặt trời vượt trội nhờ vị trí địa lý thuận lợi, với khoảng 2.000-2.500 giờ nắng mỗi năm và cường độ bức xạ mặt trời đạt 4-5 kWh/m2/ngày Theo báo cáo của Bộ Công Thương, diện tích mái nhà có khả năng lắp đặt điện mặt trời ước tính lên tới 1,6 tỷ m2, tương đương với công suất lắp đặt khoảng 300 GWp.
Mặc dù điện mặt trời cho gia đình ở Việt Nam có tiềm năng lớn, nhưng hiện tại vẫn gặp nhiều hạn chế và khó khăn, chưa thể phát huy hết khả năng của mình.
Mặc dù điện năng lượng mặt trời mang lại lợi ích cho môi trường, nhưng vẫn tồn tại một số hạn chế trong việc sử dụng nó tại Việt Nam Quy trình sản xuất tấm pin mặt trời có thể gây tác động tiêu cực đến môi trường Nhiều quốc gia phát triển đã nghiên cứu và tìm ra các giải pháp để giảm thiểu tác động này, bao gồm xử lý tấm pin hết hạn một cách hiệu quả, nhằm mang lại lợi ích kinh tế mà không làm hủy hoại môi trường.
Ngoài ra tình hình sử dụng điện năng lượng mặt trời tại Việt Nam vẫn chưa ổn
Trong những ngày mưa gió và nhiều mây, ánh sáng mặt trời giảm đáng kể, dẫn đến số giờ nắng không ổn định và khó kiểm soát nguồn năng lượng Điều này yêu cầu cập nhật công nghệ hiện đại để hệ thống có thể duy trì công suất hoạt động ổn định trong mọi điều kiện thời tiết.
Việc sử dụng dung môi tẩy rửa tấm pin có tác động đến môi trường, trong khi đó, vấn đề xử lý các tấm pin hỏng do nhà máy điện thải ra vẫn chưa có phương pháp rõ ràng.
Một số yếu tố gây ảnh hưởng đến việc phát triển điện mặt trời cho gia đình ở Việt Nam bao gồm:
Chi phí lắp đặt và vận hành hệ thống điện mặt trời vẫn cao, gây khó khăn cho nhiều hộ gia đình Giá thành của các thiết bị như tấm pin, biến tần hòa lưới và giàn khung vẫn ở mức cao và phụ thuộc vào nhập khẩu từ nước ngoài.
Chính sách và quy định của nhà nước về điện mặt trời cho gia đình hiện còn thiếu sự thống nhất và minh bạch, gây khó khăn trong việc kết nối hòa lưới và bán điện thừa cho EVN Cần làm rõ và hoàn thiện một số vấn đề như giá mua bán điện, quy trình ký kết hợp đồng hòa lưới, quyền lợi và nghĩa vụ của các bên liên quan, cũng như cơ chế khuyến khích và hỗ trợ tài chính cho người dân lắp đặt điện mặt trời.
Nhận thức của người dân về lợi ích của điện mặt trời cho gia đình còn hạn chế do thiếu thông tin và tuyên truyền Nhiều người vẫn lo ngại về chất lượng và hiệu quả của hệ thống điện mặt trời, cũng như rủi ro khi kết nối hòa lưới và bán điện cho EVN Họ còn gặp khó khăn trong việc lựa chọn nhà cung cấp uy tín và chất lượng.
Trong giai đoạn 2014 – 2015, tổng công suất lắp đặt điện mặt trời tại Việt Nam đạt khoảng 4,5MWp, trong đó 20% tương đương 900kWp được kết nối vào lưới điện Các trạm điện mặt trời nối lưới này có công suất trung bình khoảng 50kWp, thuộc sở hữu của nhiều tổ chức và doanh nghiệp lớn như Intel Corporation và Big C Hà Nội.
Năm 2018, điện mặt trời tại Việt Nam đạt mức tăng trưởng đáng kể với tổng công suất chỉ 106 MWp, tuy nhiên con số này vẫn còn thấp so với các quốc gia có tiềm năng tương tự như Mỹ, Ý, và Philippines, thậm chí còn chưa bằng Malaysia và Thái Lan Cụ thể, công suất điện mặt trời của Việt Nam chỉ chiếm chưa đến 1% so với Ý và khoảng 4% so với Thái Lan.
Năm 2019, tổng công suất điện mặt trời tại Việt Nam đạt khoảng 5 GWp, trong đó 4,5 GWp đến từ các nhà máy điện mặt trời nối lưới và gần 0,4 GWp từ hệ thống điện mặt trời áp mái Sự phát triển này chủ yếu nhờ vào việc các nhà đầu tư tăng cường triển khai dự án để tận dụng các ưu đãi từ Chính Phủ theo Quyết định số 11/2017/QĐ-TTg ngày 11/04/2017, nhằm khuyến khích phát triển các dự án điện mặt trời.
Tính hết năm 2020, nguồn điện mặt trời nối lưới đã được đưa vào vận hành lên tới
Tổng công suất điện mặt trời đã được quy hoạch tại Việt Nam đạt 9 GW, trong đó hai tỉnh Ninh Thuận và Bình Thuận đóng góp gần 3,5 GW Ngoài ra, quy mô công suất của các dự án điện mặt trời bổ sung quy hoạch lên tới trên 13 GW, trong khi tổng quy mô đăng ký xây dựng các dự án chưa được bổ sung vào quy hoạch khoảng 50 GW.
3 Điện mặt trời phát triển theo các năm
Theo Dự thảo quy hoạch điện VIII, công suất lắp đặt điện mặt trời dự kiến sẽ tăng từ 17 GW trong giai đoạn 2020-2025 lên khoảng 20 GW vào năm 2030 Tỷ trọng điện mặt trời được kỳ vọng sẽ chiếm 17% trong cơ cấu nguồn điện vào năm 2025 và 14% vào năm 2030.
HƯỚNG XỬ LÍ, SỬ DỤNG ĐIỆN MÔI TRƯỜNG HỢP LÍ, HIỆU QUẢ
Vì sao cần sử dụng điện mặt trời hợp lý, hiệu quả?
Điện mặt trời là nguồn năng lượng hoàn toàn đến từ tự nhiên Vì vậy khi lắp đặt và
Năng lượng điện từ mặt trời, một nguồn năng lượng sạch, sử dụng pin để chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành nhiệt, từ đó tạo ra dòng điện Ngoài việc sản xuất điện, năng lượng mặt trời còn có khả năng làm mát và sưởi ấm, đồng thời hỗ trợ quá trình quang hợp của thực vật.
Sử dụng điện từ pin năng lượng mặt trời không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn giảm áp lực lên nguồn điện quốc gia Hệ thống này cho phép người dùng tạo ra điện và bán lại cho sở điện lực nhà nước theo mức giá niêm yết, mang lại lợi ích kinh tế và bảo vệ tài nguyên.
Sử dụng điện từ pin năng lượng mặt trời giúp giảm khí nhà kính và điều hòa khí hậu Công nghệ này thân thiện với môi trường, giảm tác hại của tia UV lên nhà kính và không phát sinh bụi bẩn, độc hại hay tiếng ồn, mang lại lợi ích lớn cho hệ sinh thái.
Mặc dù điện mặt trời được xem là nguồn năng lượng sạch và cần được khuyến khích phát triển, nhưng nếu không được sử dụng một cách hợp lý và hiệu quả, nó có thể không mang lại lợi ích tối ưu.
Về thời gian sử dụng điện cũng sẽ có ảnh hưởng lớn đến hóa đơn điện của bạn.
Nhu cầu năng lượng của một gia đình thường không trùng khớp với thời điểm sản xuất điện tối đa của hệ thống điện mặt trời Cụ thể, vào buổi trưa, khi hệ thống điện mặt trời đạt công suất tối đa, nhu cầu sử dụng điện trong gia đình thường ở mức thấp nhất Điều này dẫn đến việc điện năng sản xuất từ hệ thống điện mặt trời không được sử dụng trong thời gian gia đình cần nhất Hơn nữa, thời gian phát điện cực đại của hệ thống điện mặt trời lại diễn ra ngược với giờ hoạt động của hệ thống điện lưới.
Các sáng kiến và chính sách thúc đẩy sự phát triển của điện môi trường ở Việt Nam
Trong những năm gần đây, Việt Nam đã nỗ lực phát triển các sáng kiến năng lượng mặt trời nhằm đa dạng hóa nguồn năng lượng và đáp ứng nhu cầu điện ngày càng tăng Dưới đây là một số sáng kiến năng lượng mặt trời quan trọng tại Việt Nam.
Chính phủ Việt Nam đã áp dụng thuế quan hấp dẫn để thúc đẩy sự phát triển của các dự án năng lượng mặt trời Các mức thuế này đảm bảo giá cố định cho năng lượng mặt trời trong một khoảng thời gian nhất định, mang lại sự chắc chắn về tài chính cho các nhà đầu tư và khuyến khích đầu tư vào lĩnh vực năng lượng tái tạo này.
Việt Nam đang triển khai các kế hoạch phát triển năng lượng mặt trời nhằm tăng cường tỷ lệ năng lượng tái tạo trong tổng hợp năng lượng quốc gia Mục tiêu chính là giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch, đồng thời thúc đẩy sự phát triển bền vững và bảo vệ môi trường Các chiến lược này không chỉ hỗ trợ sự chuyển đổi năng lượng mà còn góp phần vào việc xây dựng một tương lai xanh hơn cho đất nước.
Chính phủ Việt Nam đang tích cực khuyến khích đầu tư vào các dự án năng lượng mặt trời, cả trong nước và quốc tế, nhằm phát triển các trang trại năng lượng mặt trời quy mô lớn và lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời trên toàn quốc Sự hỗ trợ này đã dẫn đến việc xây dựng nhiều nhà máy năng lượng mặt trời quy mô lớn, góp phần mở rộng công suất năng lượng tái tạo của Việt Nam.
Việt Nam đã triển khai các chính sách và quy định nhằm hỗ trợ tích hợp năng lượng mặt trời vào lưới điện quốc gia, đơn giản hóa quy trình phê duyệt cho các dự án năng lượng mặt trời, đồng thời tạo ra môi trường đầu tư hấp dẫn cho các nhà phát triển trong lĩnh vực này.
Việt Nam đã tích cực hợp tác với các tổ chức quốc tế và đối tác nước ngoài để phát triển các sáng kiến năng lượng mặt trời Qua các chương trình hợp tác này, Việt Nam đã tiếp cận được chuyên môn kỹ thuật, nguồn tài chính và thực tiễn tốt nhất, từ đó góp phần vào sự tăng trưởng bền vững của ngành năng lượng mặt trời.
Chính phủ Việt Nam đang tích cực thúc đẩy việc lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời trên sân thượng, khuyến khích người tiêu dùng dân cư, thương mại và công nghiệp tham gia Sáng kiến này không chỉ gia tăng công suất năng lượng mặt trời toàn quốc mà còn trao quyền cho người tiêu dùng trong quá trình chuyển đổi sang năng lượng sạch.
6.3 Giải pháp để sử dụng điện mặt trời hiệu quả
CÁC SÁNG CHẾ ĐỘT PHÁ CỦA ĐIỆN MÔI TRƯỜNG
1 Xe chạy bằng năng lượng mặt trời
(Nguồn:https://vneconomy.vn/automotive/xe-dien-chay-bang-nang-luong-mat- troi-dau-tien-tren-the-gioi-di-vao-san-xuat.htm)
2 Đường năng lượng mặt trời
(Nguồn:https://baonamdinh.vn/khoa-hoc-cong-nghe/202304/trung-quoc-xay- duong-nang-luong-mat-troi-tu-sac-dien-cho-oto-3da11ea/)
3 Tấm pin năng lượng tự phục hồi
(Nguồn: https://www.evn.com.vn/d6/news/Cac-nha-nghien-cuu-phat-trien-lop- phu-tu-phuc-hoi-cho-pin-mat-troi-100-607-121174.aspx)
4 Năng lượng mặt trời dựa trên vũ trụ
(Nguồn: https://vn.dsnsolar.com/info/space-based-solar-vs-conventional-solar- how-40029485.html)