Nghiên cứu ứng dụng phát triển điện mặt trời tại việt nam

Nguồn điện mặt trời (ĐMT) đang ngày được quan tâm và phát triển mạnh vì những lí do sau đây: Thế giới đang đối mặt với tình trạng cạn kiệt dần của các nguồn năng lượng truyền thống và ô nhiễm mà các nguồn năng lượng này gây ra; Việt Nam đang dần trở thành một nước nhập siêu năng lượng, ảnh hưởng đến an ninh năng lượng quốc gia; năng lượng tái tạo nói chung và ĐMT nói riêng là nguồn năng lượng vô tận và sạch, không gây ô nhiễm môi trường

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, dưới sự hướng dẫn khoa học của GS.VS.TSKH.Trần Đình Long và TS Lê Thị Minh Châu Các kết quả nêu trong luận

án là trung thực và chưa từng được tác giả khác công bố trong bất kỳ một công trình nào

………….Ngày……tháng……năm……

Giáo viên hướng dẫn 1 Giáo viên hướng dẫn 2 Tác giả luận án

TS Lê Thị Minh Châu GS.TSKH.VS Trần Đình Long Nguyễn Thùy Linh

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến GS.VS.TSKH Trần Đình Long, TS.Lê Thị Minh Châu đã trực tiếp hướng dẫn, định hướng khoa học, dành nhiều thời gian quí báu

và tâm huyết giúp đỡ để tôi hoàn thành luận án Tôi xin chân thành cảm ơn quí thầy cô giáo

ở Bộ môn Hệ thống điện; lãnh đạo Viện Điện, Viện Đào tạo Sau Đại học Trường Đại học Bách khoa Hà Nội; lãnh đạo khoa Kỹ thuật và Công nghệ và lãnh đạo Trường Đại học Phạm Văn Đồng đã tạo mọi điều kiện thuận lợi về mặt tài chính và thời gian trong suốt quá trình tôi nghiên cứu luận án Xin chân thành cảm ơn lời động viên của bạn bè và đồng nghiệp đã dành cho tôi

Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến ba mẹ, cảm ơn chồng và con trai đã luôn động viên, tạo mọi điều kiện thuận lợi cả vật chất và tinh thần Đó chính là nguồn động lực

to lớn để tôi vượt qua khó khăn và hoàn thành luận án

Nguyễn Thùy Linh

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN 1

LỜI CẢM ƠN 2

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU 6

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ 8

THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT 12

MỞ ĐẦU 13

1 Tính cấp thiết của đề tài 13

2 Mục đích nghiên cứu 14

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 14

4 Phương pháp nghiên cứu 15

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 15

6 Bố cục của luận án 16

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN NỘI DUNG LUẬN ÁN VÀ HIỆN TRẠNG PHÁT TRIỂN ĐIỆN MẶT TRỜI TẠI VIỆT NAM 17

1.1 Sự cần thiết của việc phát triển và sử dụng năng lượng điện mặt trời tại Việt Nam .17

1.2 Những công trình nghiên cứu liên quan đến nội dung luận án 21

1.3 Các vấn đề nghiên cứu trong luận án 23

1.4 Tiềm năng điện mặt trời tại Việt Nam 25

1.5 Công nghệ pin quang điện (PV) [ 50, 113, 114, 136] 28

1.6 Một số dự án, công trình ứng dụng điện mặt trời tại Việt Nam 36

1.7 Định hướng, chiến lược phát triển năng lượng mặt trời ở Việt Nam 39

1.8 Kết luận chương 1 41

CHƯƠNG 2 NGHIÊN CỨU, LỰA CHỌN CẤU TRÚC, THÔNG SỐ CÁC PHẦN TỬ CHÍNH VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG QUANG ĐIỆN MẶT TRỜI 43

2.1 Đặt vấn đề 43

2.2 Nguồn điện mặt trời công suất nhỏ hoạt động độc lập 43

2.2.1 Sơ đồ đấu nối 43

2.2.2 Phương pháp tính toán một hệ thống điện mặt trời độc lập công suất nhỏ 44

2.2.2.1 Các dữ liệu tính toán đầu vào 44

2.2.2.2 Các thông số cần xác định 45

2.2.3 Ví dụ tính toán minh họa cho HTĐMT độc lập 45

2.2.3.1 Hiện trạng và nhu cầu năng lượng xã An Bình (đảo Bé Lý Sơn) - Quảng Ngãi 46

2.2.3.2 Lựa chọn các thành phần của hệ thống điện mặt trời tại xã An Bình [46, 53, 58, 99, 117, 120, 137, 141] 48

2.2.3.3 Sơ đồ đấu nối hệ thống điện mặt trời tại xã An Bình (đảo Bé Lý Sơn) - Quảng Ngãi 52

2.2.3.4 Tính toán hoạt động của hệ thống điện mặt trời 54

2.3 Nguồn điện mặt trời lắp mái nối lưới 57 2.3.1 Sơ đồ đấu nối 57 2.3.2 Ví dụ minh họa hệ thống điện mặt trời lắp mái nối lưới cho các nhà ở tư nhân 58 2.3.3 Ví dụ minh họa hệ thống điện mặt trời lắp mái nối lưới cho tòa nhà công cộng 62

2.3.3.1 Hệ thống điện mặt trời lắp mái nối lưới cho văn phòng công ty điện lực Bà Rịa - Vũng Tàu 62 2.3.3.2 Hệ thống điện mặt trời lắp mái nối lưới của trạm hotline Yên Nghĩa (Hà Nội)

64 2.4 Trang trại điện mặt trời nối lưới công suất trung bình và lớn 67 2.4.1 Giới thiệu về nhà máy điện mặt trời Sông Bình (Bình Thuận) 67

2.4.1.1 Các thành phần của nhà máy điện mặt trời nối lưới Sông Bình (Bình Thuận) [16] 68 2.4.1.2 Sơ đồ một sợi nhà máy quang điện mặt trời Sông Bình (Bình Thuận) 70

2.4.2 Mô phỏng tác động của nhà máy ĐMT đến thông số vận hành của lưới điện lân cận điểm kết nối 71

2.4.2.1 Giới thiệu về lưới điện lân cận điểm kết nối nhà máy điện mặt trời Sông Bình (Bình Thuận) 71 2.4.2.2 Phân tích tác động của nguồn điện mặt trời Sông Bình đến một số thông số vận hành của lưới điện phân phối địa phương 72

Nhận xét: 79 2.5 Kết luận chương 2 79

CHƯƠNG 3 NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN ĐIỆN MẶT TRỜI LẮP MÁI NỐI LƯỚI CHO NHÀ Ở VÀ NHÀ CÔNG CỘNG TẠI VIỆT NAM 81

3.1 Điện mặt trời nối lưới – Yếu tố quan trọng cho sự phát triển NLTT tại Việt Nam 81 3.2 Nghiên cứu một số đặc tính vận hành đặc trưng của nguồn điện mặt trời lắp mái nối lưới 83 3.2.1 Phương pháp xử lí dữ liệu và xây dựng biểu đồ công suất, biểu đồ điện áp vận hành đặc trưng của nguồn điện mặt trời lắp mái nối lưới 83 3.2.2 Áp dụng tính toán minh họa cho các công trình điện mặt trời lắp mái nối lưới tại thành phố Đà Nẵng, Vũng Tàu và Hà Nội 84

3.2.2.1 Các số liệu đo đạc, thu thập được của nguồn điện mặt trời lắp mái nối lưới 84 3.2.2.2 Xử lí các số liệu thu thập và xây dựng một số đặc tính vận hành đặc trưng của nguồn ĐMTLMNL 91

3.3 Mô phỏng minh họa tác động của nguồn ĐMTLMNL theo mức độ thâm nhập với lưới phân phối lân cận điểm kết nối 99 3.3.1 Giới thiệu lưới điện phân phối lân cận điểm kết nối với nguồn điện mặt trời lắp mái 99 3.3.2 Phân tích tác động của nguồn ĐMTLMNL theo mức độ thâm nhập với lưới phân

3.4 Kết luận chương 3 105

CHƯƠNG 4 TÁC ĐỘNG CỦA CƠ CHẾ TRỢ GIÁ ĐẾN PHÁT TRIỂN ĐIỆN MẶT TRỜI 106

4.1 Chính sách trợ giá đối với các nguồn điện sử dụng năng lượng tái tạo 106

4.2 FIT cho các nguồn điện sử dụng NLTT 107

4.2.1 Định nghĩa FIT 107

4.2.2 Mục tiêu quốc gia, chính sách và mức trợ giá ở một số nước trên thế giới trong việc xây dựng FIT đối với năng lượng tái tạo 108

4.2.3 Cơ sở để xây dựng FIT tại Việt Nam 111

4.2.3.1 Một số văn bản của Nhà Nước liên quan đến trợ giá cho nguồn NLTT 111

4.2.3.2 Đề xuất FIT cho nguồn NLTT tại Việt Nam 114

4.3 Nghiên cứu tác động của biểu giá điện bán lẻ đến phát triển ĐMT tại Việt Nam 116

4.3.1 Biểu giá điện bán lẻ 116

4.3.2 Phương pháp tính toán tác động của giá điện đến hiệu quả kinh tế - tài chính của các dự án ĐMT 124

4.4 Tính toán minh họa cho các công trình điện mặt trời lắp mái nối lưới tại thành phố Đà Nẵng và thành phố Vũng Tàu 128

4.4.1 Công trình ĐMTLM NL của nhà ở tư nhân 128

4.4.2 Công trình ĐMTLMNL của nhà công cộng tại thành phố Vũng Tàu 131

4.5 Kết luận chương 4 133

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 134

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 136

Các công trình công bố liên quan đến luận án 136

TÀI LIỆU THAM KHẢO 138

PHỤ LỤC 1 146

PHỤ LỤC 2 153

PHỤ LỤC 3 154

PHỤ LỤC 4 156

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Mật độ năng lượng mặt trời trung bình năm và số giờ nắng tại một số khu vực.26

Bảng 1.2 Các thông số kỹ thuật chính của pin mặt trời c-Si 30

Bảng 1.3 Các thông số kỹ thuật chính của pin mặt trời loại màng mỏng 31

Bảng 1.4 Chiến lược và mục tiêu năng lượng tái tạo của Việt Nam 40

Bảng 2.1 Bức xạ trung bình tháng tại Lý Sơn 46

Bảng 2.2 Cường độ bức xạ trung bình ngày tại xã An Bình ( đảo Bé Lý Sơn) 46

Bảng 2.3 Tổng nhu cầu điện năng của các loại phụ tải tại xã An Bình 47

Bảng 2.4 Sản lượng điện năng theo tháng trong năm của hệ thống điện mặt trời lắp đặt tại xã đảo An Bình (Lý Sơn - Quảng Ngãi) 49

Bảng 2.5 Các thông số kỹ thuật của acqui GM1000 50

Bảng 2.6 Các thông số kỹ thuật của bộ biến đổi điện SMC5000A 50

Bảng 2.7 Các thông số kỹ thuật của bộ biến đổi SI5048 51

Bảng 2.8 Tổng hợp các thiết bị trong hệ thống điện mặt trời tại xã An Bình ( đảo Bé Lý Sơn) 52

Bảng 2.9 Các thông số kinh tế - kỹ thuật của công trình ĐMT tại xã đảo An Bình 55

Bảng 2.10 Chi phí vận hành và bảo dưỡng (O&M) của trạm phát điện mặt trời được minh họa 56

Bảng 2.11 Các thông số chung của các công trình ĐMTLMNL tại thành phố Đà Nẵng 58

Bảng 2.12 Thông số kỹ thuật chính của mô-đun PV 59

Bảng 2.13 Thông số kỹ thuật của Inverter 59

Bảng 2.14 Thông số kỹ thuật của hệ thống đo lường – giám sát 60

Bảng 2.15 Thông số kỹ thuật chính của mô-đun pin mặt trời 64

Bảng 2.16 Thông số kỹ thuật chính của inverter nối lưới 64

Bảng 2.17 Cường độ bức xạ mặt trời trung bình tháng trong năm tại Tỉnh Bình Thuận 68

Bảng 2.18 Các thông số kỹ thuật chính của mô-đun PV đề xuất 68

Bảng 2.19 Các thông số kỹ thuật của inverter tích hợp MBA 69

Bảng 2.20 Thông số các phần tử mô phỏng của lưới điện lân cận nhà máy ĐMT Sông Bình 73

Bảng 2.21 Kết quả tính toán trào lưu công suất ở chế độ vận hành bình thường 76

Bảng 2.22 Kết quả tính toán trào lưu công suất ở chế độ vận hành không có NMĐMT 77

Bảng 2.23 Kết quả tính toán trào lưu công suất ở chế độ sự cố 1 78

Bảng 2.24 Kết quả tính toán trào lưu công suất ở chế độ sự cố 2 78

Bảng 2.25 Kết quả tính toán trào lưu công suất ở chế độ sự cố 3 79

Bảng 3.1 Trị số của kì vọng mp và sai số trung bình bình phươngpcủa công suất phát theo ngày của các công trình minh họa trong tháng 08/2016 (Pcb = Pđ = 5kWp) 92 Bảng 3.2 Kì vọng biến thiên mu4 và sai số trung bình bình phươngu của điện áp trong ngày tại điểm đấu nối của công trình minh họa số 4 trong tháng 08/2016

92

Bảng 3.3 Trị số của mp và pcủa công suất phát theo giờ trong ngày của hệ thống ĐMTLMNL cho nhà công cộng minh họa (TP Vũng Tàu) 96

Bảng 3.4 Trị số của mp và pcủa công suất phát theo giờ trong ngày của hệ thống ĐMTLMNL cho nhà công cộng minh họa (TP Hà Nội) 97

Bảng 3.5 Tập hợp kết quả xác định một số đặc tính vận hành đặc trưng của ĐMTLMNL ở các địa điểm được lựa chọn khác nhau 99

Bảng 3.6 Tổn thất công suất trên đường dây của lộ 478/E14 trạm 110kV An Đồn với các mức độ thâm nhập của ĐMTLMNL lần lượt là 0%, 30% 103

Bảng 3.7 Điện áp các nút của lộ 478/E14 trạm 110kV An Đồn với các mức độ thâm nhập của ĐMTLMNL lần lượt là 0% (không có ĐMT), 30% 104

Bảng 4.1 Khung giờ tính giá điện của EVN: Bình thường; Cao điểm; Thấp điểm 115

Bảng 4.2 Giá bán điện bình quân sau các lần điều chỉnh (chưa bao gồm thuế VAT) 116

Bảng 4.3 Cấu trúc biểu giá bán lẻ điện hiện hành tại Việt Nam 117

Bảng 4.4 Chênh lệch giữa giá sinh hoạt bậc cao nhất và thấp nhât của các nước 118

Bảng 4.5 Giá bán lẻ điện cho sinh hoạt tại Việt Nam sau các lần điều chỉnh 120

Bảng 4.6 Các số liệu đầu vào cho thiết kế biểu giá điện bậc thang dùng trong sinh hoạt trong 3 năm gần đây 120

Bảng 4.7 Giá bán điện sinh hoạt bình quân sau các lần điều chỉnh 121

Bảng 4.8 Biểu giá điện C’i có bước nhảy đều đề xuất 121

Bảng 4.9 Khung giờ sử dụng điện theo thời gian trong ngày 123

Bảng 4.10 Giá bán điện theo thời điểm sử dụng cho kinh doanh 124

Bảng 4.11 Các thông số kinh tế - kỹ thuật đầu vào của công trình ĐMTLM NL tại thành phố Đà Nẵng 128

Bảng 4.12 Các thành phần điện năng của hệ thống ĐMTLMNL minh họa trong năm 129

Bảng 4.13 Các thành phần điện năng của hệ thống ĐMTLMNL minh họa trong thời gian 25 năm 129

Bảng 4.14 Các thông số kinh tế - kỹ thuật đầu vào của công trình ĐMTLMNL tại thành phố Vũng Tàu 131

Bảng 4.15 Các thành phần điện năng của hệ thống ĐMTLMNL minh họa thời gian 25 năm 132

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Dự báo tỷ lệ các nguồn năng lượng trên toàn cầu trong thế kỷ 21 17

Hình 1.2 Tổng công suất điện mặt trời lắp đặt của thế giới từ năm 2003 - 2017 (MW) 18

Hình 1.3 Tổng công suất điện mặt trời lắp đặt mới của thế giới từ năm 2010 - 2020 (MW) 18

Hình 1.4 Tổng công suất điện mặt trời lắp đặt (cộng dồn) của thế giới từ năm 2010 - 2020 (MW) 18

Hình 1.5 Công suất đặt và phụ tải đỉnh (Pmax) toàn quốc giai đoạn 1990 – 2016 19

Hình 1.6 Xếp hạng quy mô HTĐ Việt Nam so với thế giới và châu Á 20

Hình 1.7 Tình trạng cung- cầu năng lượng Việt Nam 20

Hình 1.8 Biểu đồ dự đoán xu hướng việc làm trong ngành NLTT Việt Nam theo các kịch bản khác nhau 21

Hình 1.9 Cường độ bức xạ hàng năm của các khu vực trên thế giới 26

Hình 1.10 Số giờ nắng hàng tháng tại khu vực Nam Trung Bộ 27

Hình 1.11 Cường độ bức xạ mặt trời trung bình ngày ở Việt Nam 27

Hình 1.12 Công nghệ nhiệt điện mặt trời (STE) 28

Hình 1.13 Công nghệ quang điện mặt trời (PV) (a) và quang điện mặt trời hội tụ 28

Hình 1.14 Các loại tấm pin quang điện 29

Hình 1.15 Pin mặt trời chế tạo từ màng Si, đơn tinh thể Si, đa tinh thể Si 29

Hình 1.16 Thị phần các loại pin mặt trời màng mỏng 32

Hình 1.17 Hiệu suất (%) tế bào quang điện và tấm pin mặt trời trong phòng thí nghiệm 32 Hình 1.18 Dự báo hiệu suất của các loại pin mặt trời 32

Hình 1.19 Giá thành của pin quang điện theo công nghệ 33

Hình 1.20 Giá thành trung bình của tấm pin quang điện 33

Hình 1.21 Đấu nối tiếp, song song và hỗn hợp các tấm pin pin mặt trời giống nhau 34

Hình 1.22 Cấu tạo của ngói năng lượng mặt trời 35

Hình 1.23 Các loại ngói năng lượng mặt trời Tesla 35

Hình 1.24 Chi phí lắp đặt các loại hệ thống điện mặt trời lắp mái 36

Hình 1.25 Giá điện mặt trời trên thế giới năm 2013 - 2016 38

Hình 1.26 Hệ ĐMT trên quần đảo Trường Sa 38

Hình 1.27 Hệ thống ĐMT 150kWp tại Trung Tâm Hội Nghị Quốc Gia 38

Hình 1.28 Dự án Trang trại năng lượng mặt trời tại thôn Thịnh Sơn, xã Cam Thịnh Tây, TP Cam Ranh, tỉnh Khánh Hòa 39

Hình 1.29 Cơ cấu nguồn của hệ thống điện Việt Nam 40

Hình 1.30 Tỷ trọng sản lượng và công suất điện theo từng nhóm nhà máy 40

Hình 2.1 Sơ đồ khối hệ thống điện mặt trời độc lập 44

Hình 2.2 Sơ đồ đấu nối của một hệ thống điện mặt trời độc lập 45

Hình 2.3 Sơ đồ địa lí huyện đảo Lý Sơn (Quảng Ngãi) 46

Hình 2.5 Sơ đồ đấu nối hệ pin mặt trời vào hệ thống 53

Hình 2.6 Sơ đồ đấu nối hệ acqui dự trữ vào hệ thống 53

Hình 2.7 Sơ đồ hệ thống điện mặt trời tại xã An Bình (đảo Bé Lý Sơn) - Quảng Ngãi 53

Hình 2.8 Biểu đồ trao đổi công suất ngày cực đại (mùa hè) 54

Hình 2.9 Biểu đồ trao đổi công suất ngày cực đại (mùa đông) 54

Hình 2.10 Cấu trúc cơ bản của một hệ thống ĐMTLM nối lưới điển hình 57

Hình 2.11 Sơ đồ đấu nối của một hệ thống điện mặt trời lắp mái nối lưới 58

Hình 2.12 Sơ đồ lắp đặt thiết bị để thu thập dữ liệu từ xa của hệ thống ĐMT LMNL cho nhà ở tư nhân 61

Hình 2.13 Sơ đồ cấu trúc của hệ thống ĐMT lắp mái nối lưới của văn phòng Công ty Điện lực Bà Rịa - Vũng Tàu 62

Hình 2.14 Sơ đồ đấu nối thiết bị của hệ thống ĐMT lắp mái nối lưới cho văn phòng công ty điện lực Bà Rịa - Vũng Tàu 63

Hình 2.15 Sơ đồ khối hệ thống ĐMT hòa lưới và dự phòng 65

Hình 2.16 Sơ đồ đấu nối ĐMT hòa lưới (a) và dự phòng (b) 66

Hình 2.17 Địa điểm của nhà máy quang điện mặt trời Sông Bình (Bình Thuận) 67

Hình 2.18 Số giờ nắng trung bình hàng tháng trong năm (từ năm 2001-2015) 67

Hình 2.19 Nhiệt độ không khí trung bình tháng trong năm (2001-2015) 68

Hình 2.20 So sánh cường độ bức xạ mặt trời tại khu vực xây NMĐMT Sông Bình với thế giới 68

Hình 2.21 Sơ đồ một sợi nhà máy ĐMT Sông Bình (Bình Thuận) 71

Hình 2.22 Sơ đồ mô phỏng lưới điện khu vực lân cận điểm kết nối nhà máy điện mặt trời Sông Bình đã được đơn giản hóa 73

Hình 2.23 Sơ đồ mô phỏng lưới điện lân cận điểm kết nối NMĐMT Sông Bình trên nền PSSE 75

Hình 2.24 Phân bố điện áp của các nút phụ tải thuộc lưới điện lân cận điểm kết nôi ĐMT khi NMĐMT không phát điện, phát điện cực đại 76

Hình 2.25 Phân bố điện áp của các nút phụ tải thuộc lưới điện lân cận điểm kết nối nhà máy ĐMT khi các đường dây kết nối bị sự cố 76

Hình 3.1 Biểu đồ của ngày PV phát công suất lớn nhất (a) và bé nhất (b) cùng với biến thiên điện áp tại điểm đấu nối trong ngày tương ứng của công trình ĐMTLMNL 4 minh họa 85

Hình 3.2 Biểu đồ các thành phần sóng hài điện áp (a) và dòng điện (b) tại điểm đấu nối trong ngày của công trình minh họa 4 85

Hình 3.3 Sản lượng điện tiêu thụ, phát từ PV Điện Lực Vũng Tàu và trao đổi với lưới điện 85

Hình 3.4 Biểu đồ ngày phát công suất cực đại và cực tiểu của hệ thống PV Điện Lực Vũng Tàu 86 Hình 3.5 Biểu đồ điện áp nút tải tương ứng ngày hệ thống PV Điện Lực Vũng Tàu phát công suất cực đại và cực tiểu theo mùa mưa (a) và mùa khô (b) trong năm

86Hình 3.6 Biểu đồ trao đổi công suất của PV Điện Lực Vũng Tàu với lưới 87 Hình 3.7 Biểu đồ các thành phần sóng hài điện áp (a) và thành phần sóng hài dòng điện (b) tại điểm đấu nối trong ngày của hệ thống ĐMTLM NL cho nhà công cộng 88 Hình 3.8 Biểu đồ biên thiên điện áp (a) và dòng điện (b) theo thời gian tại điểm đấu nối trong ngày của hệ thống ĐMTLM NL cho nhà công cộng 21/11/2016 90 Hình 3.9 Sản lượng PV phát tháng cao nhất ( 27/05/2017) 91 Hình 3.10 Biểu đồ ngày phát công suất cực đại và cực tiểu của hệ thống PV theo mùa (mùa

hè và mùa đông) 91 Hình 3.11 Biểu đồ công suất trung bình ngày của các công trình ĐMTLMNL được khảo sát tại thành phố Đà Nẵng (tháng 08/2016) 92 Hình 3.12 Biểu đồ biến thiên điện áp tại điểm đấu nối trong ngày của công trình minh họa

số 4 trong tháng 8/2016 93 Hình 3.13 Đồ thị thời gian phát công suất kéo dài của các công trình ĐMTLMNL khảo sát ( TP Đà Nẵng) 93 Hình 3.14 Biểu đồ phụ tải toàn HTĐ ngày điển hình (03/07/2015) 94 Hình 3.15 Biểu đồ công suất trung bình ngày của công trình ĐMTLMNL số 4 được khảo sát tại thành phố Đà Nẵng mùa khô (8/2016) và mùa mưa (10/2016) 94 Hình 3.16 Đồ thị thời gian phát công suất trung bình kéo dài của công trình ĐMTLMNL số

4 khảo sát mùa mưa (TP Đà Nẵng) 94 Hình 3.17 Đồ thị thời gian phát công suất trung bình kéo dài của công trình ĐMTLMNL số

4 khảo sát mùa khô (TP Đà Nẵng) 95 Hình 3.18 Biểu đồ phát công suất trung bình ngày của PV trong tháng mùa mưa (8/2016)

và mùa khô (3/2017) tại Vũng Tàu 95 Hình 3.19 Đồ thị thời gian phát công suất trung bình kéo dài của công trình ĐMTLMNL khảo sát mùa mưa ( TP Vũng Tàu) 95 Hình 3.20 Đồ thị thời gian phát công suất trung bình kéo dài của công trình ĐMTLMNL khảo sát mùa khô ( TP Vũng Tàu) 96 Hình 3.21 Biểu đồ phát công suất trung bình ngày của PV trong tháng mùa hè (5/2017) và mùa đông (1/2018) 98 Hình 3.22 Đồ thị thời gian phát công suất trung bình kéo dài của công trình ĐMTLMNL khảo sát mùa hè (TP Hà Nội) 98 Hình 3.23 Đồ thị thời gian phát công suất trung bình kéo dài của công trình ĐMTLMNL khảo sát mùa hè (TP Hà Nội) 98 Hình 3.24 Sơ đồ nguyên lí của lưới điện lân cận điểm kết nối công trình ĐMTLMNL số 4 101 Hình 3.25 Sơ đồ mô phỏng lộ 478/E16 trạm 110kV An Đồn dựa trên nền PSS/ADEPT 102

Hình 3.26 Điện áp nút của lộ 478/E14 trạm 110kV An Đồn với các mức độ thâm nhập của

ĐMTLMNL lần lượt là 0% (không có ĐMT), 30% 104

Hình 4.1 Giá thành điện sản xuất ở Việt Nam từ các nguồn năng lượng sơ cấp khác nhau 107

Hình 4.2 Hướng phát triển ĐMTNL trên thế giới 110

Hình 4.3 Biến thiên giá điện từ nguồn Diesel và ĐMT 2002-2020 115

Hình 4.4 Biểu giá bán lẻ điện bậc thang 118

Hình 4.5 Biểu giá điện bậc thang hiện hành của Việt Nam 120

Hình 4.6 Biểu giá bán lẻ bậc thang hiện hành Ci và đề xuất C’i 122

Hình 4.7 Tỉ lệ điện năng và số hộ tiêu thụ điện sinh hoạt tại mỗi bậc thang trong năm 2017 122

Hình 4.8 Qui định về TOU và biểu đồ phát công suất trong ngày của ĐMT 124

Hình 4.9 Sơ đồ khối tính toán các chỉ tiêu kinh tế - tài chính của dự án ĐMTLMNL 125

THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT

CPV Central Photovoltaic Quang điện mặt trời tập trung

IEA International Energy Agency Cơ quan năng lượng quốc tế EVN Vietnam Electricity Tập đoàn Điện Lực Việt Nam

AC Alternative current Dòng điện xoay chiều

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Hiện nay trữ lượng các nguồn năng lượng truyền thống đang ngày càng giảm, trong khi đó

hệ thống năng lượng thế giới vẫn đang dựa vào các nguồn năng lượng hóa thạch chính như dầu, khí đốt, than đá… Do đó để giải quyết sự thiếu hụt năng lượng trong tương lai và hạn chế tác động xấu đến môi trường, nhiều nước trên thế giới đã tiến hành nghiên cứu sử dụng và khai thác hiệu quả nguồn năng lượng tái tạo để phát điện Nhiều nguồn năng lượng tái tạo tự nhiên và thân thiện với môi trường đang được quan tâm trong đó có nguồn năng lượng mặt trời Mặc dù tiềm năng ứng dụng của năng lượng mặt trời là rất lớn nhưng trong một thời gian dài chỉ chiếm một

tỷ phần rất nhỏ trong tổng năng lượng được khai thác và sử dụng

Những năm gần đây do đã có nhiều tiến bộ kỹ thuật đáng kể trong ngành công nghiệp điện mặt trời, giá thành giảm nhanh và đáng kể nên điện mặt trời đang ngày càng trở nên cạnh tranh

và phát triển mạnh mẽ ở nhiều nước trên thế giới

Tại Việt Nam, nguồn năng lượng hóa thạch hiện nay còn đáp ứng được nhu cầu sử dụng và sản xuất Năm 2015, khả năng khai thác và nhập khẩu than đá đáp ứng hơn 90% nhu cầu sử dụng (trong đó phần lớn dành cho phát điện) nhưng theo dự báo đến năm 2020 thì khả năng khai thác chỉ đáp ứng được 60% và tỉ lệ này chỉ còn 34% đến năm 2035 Bên cạnh đó, do diễn biến thời tiết không thuận lợi, hạn hán thường xảy ra trên diện rộng và kéo dài nên lưu lượng nước

về các hồ thủy điện rất thấp có lúc chỉ tích được 25 – 50% dung tích thiết kế Sau khi thủy điện Lai Châu hoàn thành, Việt Nam sẽ không còn xây dựng những nhà máy thủy điện lớn vì cơ bản

đã khai thác hết Theo quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011-2020, có xét đến

2030 thì vào năm 2020, Việt Nam sẽ nhập khẩu hơn 2.300 MW điện (chiếm 3,1% tổng cơ cấu năng lượng điện), năm 2030 sẽ nhập 7.100 MW (chiếm 4,9% tổng cơ cấu năng lượng điện)

Từ đây có thể nhận thấy rằng trong tương lai gần tỉ lệ trong cơ cấu phân bổ các nguồn năng lượng sơ cấp để phát điện sẽ cần phải thay đổi Nếu không đảm bảo được kế hoạch khai thác các nguồn năng lượng nội địa hợp lý, vấn đề năng lượng của Việt Nam sẽ phụ thuộc nhiều vào thị trường năng lượng quốc tế và chịu sự tác động thay đổi của nó Do đó phát triển đa dạng hóa các nguồn năng lượng khác bên cạnh các nguồn năng lượng truyền thống ngày càng trở nên quan trọng trong cơ cấu nguồn năng lượng Việt Nam trong tương lai, đặc biệt là các nguồn năng lượng tái tạo Việc phát triển các nguồn năng lượng mới này không chỉ giải quyết vấn đề cân bằng cung cầu năng lượng, an ninh năng lượng mà còn góp phần quan trọng giảm phát thải khí nhà kính, chống biến đổi khí hậu toàn cầu

Một điểm thuận lợi của Việt Nam trong việc khai thác và sử dụng nguồn năng lượng mặt trời,

đó là tiềm năng năng lượng mặt trời ở nước ta tương đối cao, là nước nằm trong giải phân bổ ánh nắng mặt trời trong năm tương đối mạnh trên bản đồ bức xạ mặt trời của thế giới

Năm 2014 trong một dự án do Chính Phủ Tây Ban Nha tài trợ [132] đã công bố bản đồ đánh giá tiềm năng năng lượng mặt trời trên lãnh thổ Việt Nam Theo công trình này, Miền Bắc có 1681 giờ nắng/năm đạt 3,4 kWh/m2/ngày, Miền Trung có 1980 giờ nắng/năm tương

ứng 3,8 kWh/m2/ngày và Miền Nam có 2588 giờ nắng/năm tương ứng 4,8 kWh/m2/ngày Tuy nhiên mặc dù có tiềm năng khá tốt, hiện nay Việt Nam vẫn chưa tận dụng được nguồn năng lượng này và hầu hết các dự án điện mặt trời ở Việt Nam vẫn đang phát triển ở qui mô nhỏ

Cho đến cuối năm 2017 tại Việt Nam có khoảng hàng trăm công trình sử dụng điện mặt trời cho nhiều mục đích khác nhau như chiếu sáng gia đình, chiếu sáng công cộng, trường học, trạm y tế, công viên, đèn tín hiệu cho giao thông vận tải, trạm thu phát sóng, ô tô, canô chạy điện mặt trời Riêng tổng công suất ĐMT nối lưới ước tính khoảng gần 1MW

So với nhiều quốc gia trong khu vực và trên thế giới, điện mặt trời (ĐMT) ở Việt Nam phát triển chưa đáng kể là do các nguyên nhân chính sau đây:

- Chi phí đầu tư lớn, công nghệ chế tạo và kỹ thuật lắp đặt còn hạn chế, phần lớn các linh kiện, thiết bị đều nhập từ nước ngoài do đó ảnh hưởng đến giá thành và tính cạnh tranh của nguồn ĐMT

- Cơ chế hỗ trợ giá cho các dự án năng lượng tái tạo nói chung và ĐMT nói riêng của Chính phủ chưa thật sự mạnh mẽ, rõ ràng, chưa đủ sức thu hút các nhà đầu tư ngần ngại khi đầu tư phát triển các dự án điện tái tạo lớn nói chung và dự án điện mặt trời nói riêng

- Quỹ đất để lắp đặt, xây dựng các nguồn điện mặt trời lớn bị hạn chế

Với các nguyên nhân, thách thức và hạn chế như phân tích ở trên, nghiên cứu các vấn đề liên quan đến phát triển ứng dụng điện mặt trời tại Việt Nam là rất cần thiết trong giai đoạn đầu phát triển như hiện nay

2 Mục đích nghiên cứu

Ba mục đích chính:

- Nghiên cứu và lựa chọn cấu trúc và thông số các phần tử chính của các hệ quang điện mặt trời theo qui mô và mục đích sử dụng: các hệ độc lập công suất nhỏ, các hệ lắp mái nối lưới, các hệ điện mặt trời lắp trên mặt đất công suất lớn nối với hệ thống điện

- Đo đạc, thu thập và xử lí số liệu thống kê của một số hệ thống ĐMTLMNL được lựa chọn ở những khu vực khác nhau của Việt Nam Xây dựng các thông số vận hành đặc trưng của ĐMTLMNL từng vùng miền được khảo sát

- Xác định ảnh hưởng kinh tế - kỹ thuật của các hệ quang điện mặt trời đến thông số vận hành của lưới điện lân cận điểm kết nối Đánh giá tác động của cơ chế chính sách đến sự phát triển của quang điện mặt trời: đánh giá tác động của chính sách giá điện ( giá bán lẻ điện bậc thang, giá bán theo thời điểm – TOU), cơ chế bù trừ điện năng đến các chỉ tiêu kinh

tế - tài chính của các nguồn điện PV sử dụng cho các mục đích khác nhau

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: cấu trúc và thông số các phần tử chính trong các hệ thống quang

điện mặt trời có công suất khác nhau từ hệ thống độc lập đến các hệ thống PV nối lưới

- Phạm vi nghiên cứu: các hệ thống quang điện mặt trời đã được lắp đặt và khai thác tại Việt Nam, đo đạc, thống kê, xử lí dữ liệu nhằm xác định một số thông số vận hành đặc trưng

của ĐMTLMNL, tác động của các công trình ĐMT đến chế độ vận hành của các lưới điện lân cận điểm kết nối Tác động của cơ chế chính sách, đặc biệt là chính sách giá điện bán lẻ đến các chỉ tiêu kinh tế - tài chính của các hệ thống quang điện khác nhau

4 Phương pháp nghiên cứu

Luận án kết hợp nghiên cứu lý thuyết với phương pháp đo đạc, phân tích, so sánh số liệu vận hành thực tế:

- Tiến hành khảo sát, lắp đặt các thiết bị chuyên dụng bổ sung để đo đạc, thu thập, phân tích các số liệu vận hành thực tế phục vụ việc tính toán cho các hệ quang điện tại địa phương khảo sát

- Thực hiện quá trình đo trào lưu công suất phát của PV, công suất tiêu thụ của phụ tải và công suất trao đổi giữa hệ quang điện lắp mái với lưới điện, xác định một số các thông số kỹ thuật đặc trưng cho chất lượng điện năng như: điện áp nút, sóng hài, mức độ không đối xứng, không cân bằng cũng như các thông số liên quan khác (cường độ bức xạ, nhiệt độ môi trường tại khu vực lắp đặt … ) của một số hệ quang điện lắp mái nối lưới được lựa chọn để khảo sát ở những vùng miền khác nhau trên lãnh thổ Việt Nam

- Thu thập các số liệu của lưới lân cận điểm kết nối nguồn điện mặt trời, tiến hành mô phỏng ảnh hưởng của nguồn điện này đến các thông số vận hành của lưới điện địa phương

- Nghiên cứu các phương pháp và mô hình trợ giá cho NLTT của các nước đạt nhiều thành tựu trong lĩnh vực này, tìm hiểu và đề xuất các kiến nghị liên quan đến cơ chế chính sách của Việt Nam thông qua các văn bản liên quan đến NLTT

- Nghiên cứu tác động của chính sách giá điện đến sự phát triển của ĐMT tại Việt Nam

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Ý nghĩa khoa học:

- Khảo sát, đo đạc các thông số vận hành đặc trưng của một số công trình điện mặt trời trên lãnh thổ Việt Nam để từ đó đánh giá tác động kỹ thuật của ĐMT đến lưới phân phối địa phương được kết nối và xây dựng phương pháp đánh giá hiệu quả kinh tế - tài chính của các công trình này theo từng vùng miền của đất nước

- Nghiên cứu tác động của cơ chế chính sách đến phát triển NLTT nói chung và ĐMT tại Việt Nam, trong đó có chính sách hỗ trợ cho NLTT, chính sách và biểu giá bán lẻ điện nhằm

đề xuất với Nhà nước những kiến nghị giúp phát triển nhanh các nguồn ĐMT

- Phân tích ảnh hưởng của biểu giá bán lẻ điện trong đó có biểu giá bậc thang và giá theo thời điểm sử dụng đến hiệu quả kinh tế - tài chính của các công trình ĐMTLMNL

- Phương pháp nghiên cứu và tính toán đề xuất trong luận án có thể được sử dụng trong qui hoạch, thiết kế và quản lí vận hành các hệ thống ĐMT với qui mô và mục đích sử dụng khác nhau tại Việt Nam

Ý nghĩa thực tiễn:

- Số liệu thu thập được từ đo đạc khảo sát thực tế cho phép xây dựng các quan hệ về hiệu suất, đặc tính phát công suất, tỷ lệ điện năng phát của ĐMT vào các khung giờ khác nhau

(cao điểm, bình thường, thấp điểm ) của biểu đồ phụ tải hệ thống cũng như một số thông số liên quan đến chất lượng điện năng khi các nguồn ĐMT hoạt động ở những vùng miền khác nhau trên lãnh thổ Việt Nam

- Những số liệu này cho phép đánh giá một cách có cơ sở tính khả thi cũng như hiệu quả kinh tế - tài chính của các công trình ĐMT, trong đó có ĐMTLMNL

- Các nghiên cứu về tác động của cơ chế chính sách đến sự phát triển của NLTT nói chung

và ĐMT nói riêng cho phép đề xuất một số kiến nghị cụ thể liên quan đến khung pháp lí nhằm thúc đẩy sự phát triển nhanh của nguồn năng lượng dồi dào này tại Việt Nam

6 Bố cục của luận án

Ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, toàn bộ nội dung của luận án được trình bày trong 4 chương:

Chương 1 Tổng quan về các công trình nghiên cứu liên quan đến nội dung của luận

án và hiện trạng phát triển điện mặt trời tại Việt Nam

Chương 2 Nghiên cứu, lựa chọn cấu trúc, thông số các phần tử chính và hoạt động của hệ thống quang ĐMT

Chương 3 Nghiên cứu phát triển điện mặt trời lắp mái nối lưới cho nhà ở và nhà công cộng tại Việt Nam

Chương 4 Tác động của cơ chế trợ giá điện đến phát triển điện mặt trời

Tài liệu tham khảo

Phụ lục

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN NỘI DUNG LUẬN ÁN VÀ HIỆN TRẠNG PHÁT TRIỂN ĐIỆN MẶT TRỜI TẠI VIỆT NAM

1.1 Sự cần thiết của việc phát triển và sử dụng năng lượng điện mặt trời tại Việt Nam

Hiện nay trữ lượng các nguồn năng lượng truyền thống đang ngày càng giảm, dự báo trữ lượng dầu mỏ và khí đốt chỉ còn đủ sử dụng trong khoảng 50 năm, than đá khoảng 230 năm

và uranium khoảng 70 năm (hình 1.1) và môi trường đang bị ô nhiễm nghiêm trọng khi sử dụng các nguồn năng lượng này nên nhiều nước trên thế giới đã và đang tiến hành nghiên cứu, khai thác và ứng dụng các nguồn năng lượng tái tạo để phát điện trong đó phải kể đến vai trò quan trọng của nguồn năng lượng mặt trời Mặc dù tiềm năng ứng dụng của năng lượng mặt trời là rất lớn nhưng chỉ chiếm một tỷ phần rất nhỏ trong tổng năng lượng được khai thác và

sử dụng trong một thời gian dài Những năm gần đây do đã có nhiều tiến bộ kỹ thuật đáng kể trong ngành công nghiệp điện mặt trời, giá thành giảm nhanh và đáng kể nên điện mặt trời đang ngày càng trở nên cạnh tranh và phát triển mạnh mẽ ở nhiều nước trên thế giới với tổng công suất lắp đặt trên toàn thế giới tăng đáng kể (hình 1.2)

Cuối năm 2015, tổng công suất PV trên toàn thế giới lên khoảng 227GW; điện năng sản xuất 253TWh chiếm 1,05% điện sản xuất toàn thế giới; tăng bình quân 51% giai đoạn 2000-

2015 Tổng công suất ĐMT lắp đặt mới toàn cầu 2016 đạt 77GW, dự báo 2017 đạt 79 GW (tăng 3%) Thị trường Châu Á tăng mạnh nhất trong lắp đặt điện mặt trời (hình 1.3) Năm

2016, tổng công suất lắp đặt ĐMT toàn cầu vượt 310GW; các quốc gia hàng đầu (Trung Quốc, Mỹ, Nhật Bản, Đức và Ý) đóng góp 70% tổng công suất, Đức sẽ giảm từ vị trí thứ 2 xuống vị trí thứ 4 (sau Nhật và Mỹ) (hình 1.4)

Hình 1.1 Dự báo tỷ lệ các nguồn năng lượng trên toàn cầu trong thế kỷ 21 [92]

Hình 1.2 Tổng công suất điện mặt trời lắp đặt của thế giới từ năm 2003 - 2017 (MW) [69]

Hình 1.3 Tổng công suất điện mặt trời lắp đặt mới của thế giới từ năm 2010 - 2020 (MW)[91]

Hình 1.4 Tổng công suất điện mặt trời lắp đặt (cộng dồn) của thế giới từ năm 2010 - 2020 (MW)[91]

Tại Việt Nam, nguồn năng lượng hóa thạch hiện nay cơ bản đáp ứng được nhu cầu sử dụng và sản xuất Năm 2015, khả năng khai thác và nhập khẩu than đá đáp ứng hơn 90% nhu cầu sử dụng (trong đó phần lớn dành cho phát điện) nhưng theo dự báo đến năm 2020 thì khả năng khai thác chỉ đáp ứng được 60% và tỉ lệ này chỉ còn 34% đến năm 2035 Bên cạnh đó, do diễn biến thời tiết không thuận lợi, hạn hán thường xảy ra trên diện rộng và kéo dài nên lưu lượng nước về các hồ thủy điện có lúc rất thấp chỉ tích được 25 – 50% dung tích thiết kế Sau khi thủy điện Lai Châu hoàn thành, Việt Nam sẽ không còn xây dựng những nhà máy thủy điện lớn vì cơ bản đã khai thác hết Theo quy hoạch phát triển điện lực quốc

gia giai đoạn 2011-2020, có xét đến 2030 thì vào năm 2020 Việt Nam sẽ nhập khẩu hơn 2.300 MW điện (chiếm 3,1% tổng cơ cấu năng lượng điện), năm 2030 sẽ nhập 7.100 MW (chiếm 4,9% tổng cơ cấu năng lượng điện)

Trong khi đó nhu cầu sử dụng điện tại Việt Nam tăng trưởng rất nhanh kể cả trong ngắn hạn, trung hạn và dài hạn Năm 1990, tổng sản lượng điện thương phẩm trong nước chỉ đạt

6 tỷ kWh thì năm 2000 đã lên đến 22 tỷ kWh và năm 2016 là 158 tỷ kWh Tương ứng, công suất cực đại Pmax cũng tăng từ 2533 MW năm 1990 lên 4983 MW năm 2000 và đạt 28302

MW năm 2016 (hình 1.5)[26]

Hình 1.5 Công suất đặt và phụ tải đỉnh (Pmax) toàn quốc giai đoạn 1990 – 2016 [28]

Nếu như tăng trưởng GDP Việt Nam khá ấn tượng giai đoạn 2000 - 2016 thì tăng trưởng tiêu thụ điện còn ấn tượng hơn rất nhiều với mức tăng trung bình 12,8%/năm (gấp khoảng 2 lần tăng trưởng GDP) Xếp hạng về tiêu thụ điện của Việt Nam đã tăng từ vị trí thứ 19 (năm 2000) lên đứng thứ 10/40 châu Á năm 2015 Nếu xét trên phạm vi toàn thế giới về tiêu thụ điện, hệ thống điện Việt Nam cũng đã phát triển ở quy mô khá lớn, xếp thứ 25/196 quốc gia (hình 1.6) [28] Trong 15 năm, Việt Nam đã lần lượt vượt qua rất nhiều nước về sản lượng điện tiêu thụ như: Singapore, Kuwait, Iraq, Triều Tiên, Isarel, Hồng Kông (TQ), Philippine, Malaysia, Pakistan Các cuộc khủng hoảng tiền tệ châu Á (1997 - 2000), khủng khoảng tài chính thế giới (2008 - 2009) và suy thoái kinh tế toàn cầu (2010 - 2012) cũng không ảnh hưởng nhiều đến tốc độ tăng trưởng điện thương phẩm của Việt Nam Tăng trưởng điện thương phẩm vẫn có dạng tuyến tính và chưa có dấu hiệu bão hòa

Theo tính toán của EVN, để đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế với tốc độ tăng trưởng từ 7-8%/năm và thực hiện được mục tiêu đến năm 2020 Việt Nam cơ bản trở thành một nước công nghiệp thì trong 20 năm tới nhu cầu điện sẽ phải tăng từ 15-17%/năm

Điện nhập khẩu Năng lượng mới Điện tích năng Nhà máy nhiệt điện dầu Nhà máy điện tuabin khí Nhà máy nhiệt điện than Nhà máy thủy điện Phụ tải đỉnh

Hình 1.6 Xếp hạng quy mô HTĐ Việt Nam so với thế giới và châu Á [28]

So sánh sự tương quan giữa nhu cầu điện tiêu thụ và điện cung cấp của hệ thống điện Việt Nam (hình 1.7)

(a)

(b)

Hình 1.7 Tình trạng cung- cầu năng lượng Việt Nam [24]

(a) Cơ cấu sản xuất năng lượng sơ cấp; (b) Cơ cấu tiêu thụ năng lượng sơ cấp

Từ đây có thể nhận thấy rằng nếu không đảm bảo được kế hoạch khai thác các nguồn năng lượng nội địa hợp lý, vấn đề năng lượng của Việt Nam sẽ phụ thuộc nhiều vào thị trường năng lượng quốc tế và chịu sự tác động thay đổi của nó Trong tương lai gần tỉ lệ trong cơ cấu phân bổ các nguồn năng lượng sơ cấp để phát điện sẽ có sự thay đổi (theo Qui hoạch Điện VII hiệu chỉnh, vào năm 2030 sản lượng điện tái tạo chiếm khoảng 10% sản lượng điện và 21% công suất Do đó phát triển, đa dạng hóa các nguồn năng lượng khác bên cạnh các nguồn năng lượng truyền thống ngày càng trở nên quan trọng trong cơ cấu nguồn năng lượng Việt Nam, đặc biệt là các nguồn năng lượng tái tạo Việc phát triển và khai thác,

sử dụng nguồn năng lượng mặt trời để đáp ứng nhu cầu điện năng cho nền kinh tế đang phát triển trong bối cảnh việc cung ứng năng lượng đang và sẽ phải đối mặt với nhiều thách thức

có ý nghĩa hết sức quan trọng cả về kinh tế - xã hội, an ninh năng lượng và bảo vệ môi trường ( năng lượng mặt trời được đánh giá là thân thiện với môi trường và ít gây ảnh hưởng xấu đến xã hội) Hơn nữa, ngành năng lượng phát triển bền vững góp phần tăng tỉ lệ việc làm cho người lao động hàng năm (hình 1.8) Việc đầu tư vào nguồn năng lượng tái tạo nói chung

và nguồn năng lượng mặt trời nói riêng sẽ có hiệu quả đối với một quốc gia có tiềm năng điện mặt trời cao như ở Việt Nam

Hình 1.8 Biểu đồ dự đoán xu hướng việc làm trong ngành NLTT Việt Nam theo

các kịch bản khác nhau [154]

Nhận thức được tầm quan trọng của các nguồn năng lượng tái tạo nói chung và nguồn điện mặt trời nói riêng, đã có rất nhiều các công trình trong và ngoài nước nghiên cứu về các vấn đề kỹ thuật – kinh tế liên quan đến nguồn điện mặt trời Ở đây luận văn chỉ đề cập đến các vấn đề liên quan nguồn quang điện mặt trời như đã giới thiệu ở phần mở đầu

1.2 Những công trình nghiên cứu liên quan đến nội dung luận án

Trong luận văn này chỉ đề cập đến những vấn đề liên quan đến công nghệ quang điện (Photovoltaic - PV) và khả năng phát triển ứng dụng quang điện mặt trời tại Việt Nam: (1) Nghiên cứu tiềm năng của NLMT: có rất nhiều các nghiên cứu trong và ngoài nước xoay quanh vấn đề này [19, 20, 25, 29-31, 42, 51, 52, 59, 68, 69, 71, 84, 87, 89-95, 97, 99 -

101, 117, 125-129, 132, 159] Các công trình nghiên cứu này chủ yếu phân tích, đánh giá tình hình phát triển ứng dụng của công nghệ ĐMT trong phát điện và nhiệt; đánh giá tiềm

BAU: KB phát triển thông thường

SES: KB phát triển NL bền vững

ASES: KB phát triển NL bền vững tối ưu

năng ĐMT ở các khu vực trên thế giới; cập nhập số lượng công trình và công suất lắp đặt mới hàng năm, tổng công suất lắp đặt lũy kế ĐMT hàng năm, vốn đầu tư hàng năm và lũy

kế của các dự án ĐMT cho từng khu vực cũng như trên toàn cầu; phân tích xu hướng phát triển công nghệ, giá thành ĐMT trong chu kì dài hạn và ngắn hạn

(2) Công nghệ chế tạo các phần tử của hệ thống ĐMT: PV, bộ tích điện, inverter, thiết bị

đo đếm Ở đây luận án chỉ giới thiệu về các thông số chính của các phần tử này và các ứng dụng của nó qua các công trình nghiên cứu [16, 19, 33, 49, 50, 88, 103, 105, 148, 158] Các công trình nghiên cứu này chủ yếu phân loại, định nghĩa và phân tích ứng dụng, cập nhật

xu hướng phát triển công nghệ và giá thành của các phần tử trong hệ thống ĐMT Tùy theo mục đích sử dụng mà qui mô công suất đặt (kWp) và cấu trúc của hệ quang điện mặt trời rất

đa dạng, nội dung các vấn đề nghiên cứu liên quan đến phát triển ứng dụng quang điện mặt trời cũng rất khác nhau

(3) Cấu trúc của các hệ quang ĐMT được thực hiện theo qui mô sử dụng bao gồm:

 Các thiết bị sử dụng quang điện riêng lẻ

 Các hệ thống quang điện làm việc độc lập với lưới điện

 Các hệ thống quang điện nối hệ thống điện

Có rất nhiều công trình trong và ngoài nước liên quan đến cấu trúc của các hệ thống quang điện mặt trời, tuy nhiên phần lớn các công trình này chưa sắp xếp, phân loại theo qui mô và mục đích sử dụng của từng hệ thống cũng như việc phân tích, tính toán, lựa chọn chủng loại

và thông số các phần tử chính trong hệ thống (panel PV, acqui, bộ điều khiển, inverter, thiết

bị đóng cắt chuyển mạch, dây dẫn và các phụ kiện đấu nối…) chưa được xem xét chi tiết [26, 46, 47, 53, 63, 64, 72, 77, 80, 81, 83, 98, 103, 112, 116, 120, 137-139, 141, 145, 152,

158, 159]

(4) Nghiên cứu về các công trình điện mặt trời lắp mái nối lưới

Qui mô công suất của các nguồn ĐMT so với phụ tải của lưới phân phối địa phương được kết nối sẽ có những tác động khác nhau đến thông số vận hành và chất lượng điện năng của lưới điện: ĐMT lắp mái thường có công suất cỡ vài kWp đến vài trăm kWp; các trang trại mặt trời có công suất nhỏ và trung bình từ một vài MWp đến vài chục MWp nên thường có ảnh hưởng hạn chế đến các thông số vận hành của lưới điện trong chế độ xác lập như: mức điện áp tại điểm kết nối và một số nút lân cận, trào lưu và tổn thất công suất trên các phần

tử liên hệ trực tiếp đến điểm kết nối, sự xuất hiện của sóng hài do hoạt động của inverter…[16, 19, 27, 32, 43-45, 60, 62, 66, 70, 79, 88, 96, 106, 107, 109, 110, 123, 124,

130, 131, 133-135, 140, 143, 145, 153, 156, 157] Phạm vi ảnh hưởng của các nguồn ĐMT lắp mái đến lưới điện thường không lớn, đối với ĐMT lắp mái thông thường chỉ xét ảnh hưởng đến lưới phân phối hạ áp lân cận điểm kết nối

Vấn đề so sánh các thông số vận hành đặc trưng của PV giữa các vùng miền trên lãnh thổ Việt Nam chưa được quan tâm đúng mức Trong luận án đã lựa chọn các công trình điện mặt trời có công suất khác nhau đại diện trên các vùng lãnh thổ để tiến hành đo đạc, thu thập dữ liệu về các thông số vận hành của các hệ thống ĐMT PV, từ đó xây dựng các biểu đồ phát

công suất đặc trưng của PV ở từng vùng theo thời gian trong năm Xác định một số thông số vận hành tiêu biểu và xác định tỉ lệ điện năng phát trong giờ cao điểm Acđ/Atb Nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong đánh giá hiệu quả kinh tế tài chính của công trình, đặc biệt khi chênh lệch giữa giá điện cao điểm và thấp điểm áp dụng cho các hộ tiêu thụ càng lớn thì hiệu quả của ĐMTLM NL càng cao

Phần lớn các nghiên cứu về công trình ĐMT tập trung vào đánh giá các chỉ tiêu kinh tế tài chính của công trình [16, 19, 26, 46, 55-59, 61, 63, 75, 78, 80, 81, 86, 97, 98, 105, 111,

112, 116, 120, 137, 138, 142, 145, 147, 149, 159] và tác động của PV nối lưới nói riêng đến các thông số vận hành của lưới điện lân cận điểm kết nối, không phân biệt chủng loại và qui

mô công trình

Trong luận án các công trình ĐMTLMNL được phân thành 2 loại: (1) lắp trên các mái nhà ở tư nhân và (2) lắp trên mái nhà công cộng (cơ quan, xí nghiệp, trường học, trạm y tế… ) để tiến hành đo đạc, phân tích dữ liệu và xây dựng phương pháp đánh giá hiệu quả kinh tế - tài chính riêng

(5) Tác động của cơ chế, chính sách, trong đó có chính sách giá điện đến sự phát triển ứng dụng nguồn quang điện mặt trời:

Kinh nghiệm quốc tế cho thấy việc phát triển các nguồn điện sử dụng NLTT nói chung

và năng lượng mặt trời nói riêng phụ thuộc rất nhiều vào cơ chế chính sách hỗ trợ NLTT của Nhà nước

Cơ chế chính sách hỗ trợ phát triển NLTT nói chung và ĐMT nói riêng bao gồm nhiều nội dung: hỗ trợ bằng giá mua điện từ nguồn cấp (Feed-in-tarrif), bằng luật pháp (Feed-in-law), bằng cơ chế thuế (Feed-in-tax), bằng biểu giá mua bán điện…

Những quốc gia đạt được nhiều thành tựu lớn và dẫn đầu trong lĩnh vực ĐMT như: Mỹ,

Ấn Độ, Trung Quốc, Tây Ban Nha, Đức…đều có chính sách trợ giá (FIT) dưới nhiều hình thức khác nhau [21-23, 25, 36, 51, 59, 65, 68, 69, 71, 76, 78, 82, 89-95, 99-101, 113, 125-

129, 136, 144, 150, 151, 154, 159] Tại Việt Nam, việc nghiên cứu FIT và đánh giá tác động của chính sách giá điện đến các chỉ tiêu kinh tế tài chính của các nguồn PV vẫn chưa được quan tâm một cách đúng mức, do đó đây sẽ là một trong những nội dung nghiên cứu chính của luận án

1.3 Các vấn đề nghiên cứu trong luận án

Như giới thiệu ở phần mở đầu, luận văn chủ yếu nghiên cứu các vấn đề liên quan đến phát triển công nghệ quang điện mặt trời tại Việt Nam bao gồm 4 nội dung chính như sau:

1) Đánh giá tiềm năng và hiện trạng phát triển NLTT ở các khu vực trên thế giới và tại Việt Nam (chương 1) [21, 22, 25, 29, 31, 33, 36, 42, 49, 52, 53, 59, 60, 77, 88-95,

103, 108, 114, 121, 125-129, 132, 144, 150, 151, 159]

2) Cấu trúc và thông số các phần tử chính của các hệ quang điện mặt trời theo qui mô

và mục đích sử dụng (chương 2)

Luận án nghiên cứu về cấu trúc của các hệ thống quang điện từ qui mô nhỏ đến lớn, từ hệ thống độc lập đến hệ thống nối lưới Có nhiều công trình trong và ngoài nước nghiên cứu về lĩnh này, có thể kể đến như sau:

+ Các hệ thống quang điện mặt trời độc lập [26, 46, 47, 80, 81, 104, 105, 116, 137-139,

147, 152]: hầu hết các công trình chủ yếu nghiên cứu về cách tính toán thiết kế một hệ thống quang điện mặt trời độc lập không nối lưới Trong luận án việc nghiên cứu cấu trúc và thông

số các phần tử chính của một hệ thống ĐMT độc lập được minh họa cho trường hợp của đảo

Lý Sơn Bé (Quảng Ngãi)

+ Các hệ thống quang điện mặt trời lắp mái nối lưới [20, 36, 63, 83, 104, 113, 142]: các công trình này nghiên cứu, tính toán thiết kế các hệ thống quang điện mặt trời lắp mái cho các tòa nhà Trong luận án, ĐMT lắp mái nối lưới được nghiên cứu cho 2 loại đối tượng: (a)- nhà ở tư nhân ở khu vực TP Đà Nẵng và (b)- nhà công cộng ở TP Vũng Tàu

+ Các nhà máy quang điện mặt trời đặt trên mặt đất nối lưới [16, 19, 74, 83, 141]: các công trình này nghiên cứu, tính toán thiết kế các nhà máy quang điện mặt trời có công suất vừa và lớn Trong luận án nghiên cứu về nhà máy quang ĐMT đặt trên mặt đất có công suất trung bính nối lưới được minh họa cho trường hợp cụm NMĐ Sông Bình ( Bình Thuận) Nhìn chung có nhiều công trình nghiên cứu trong và ngoài nước về cấu trúc, thông số của các phần tử chính trong một hệ thống quang điện mặt trời tuy nhiên như phân tích ở phần

mở đầu, các công trình này chỉ nghiên cứu từng loại hệ thống quang điện mặt trời riêng lẻ chưa sắp xếp và hệ thống hay phân loại các loại hệ thống quang điện mặt trời theo qui mô hay mục đích sử dụng khác nhau

3) Nghiên cứu về các công trình điện mặt trời lắp mái nối lưới (chương 3)

+ Đối với các hệ thống quang điện mặt trời lắp mái nối lưới: vì công suất đặt của các công trình này chỉ dao động khoảng từ vài kWp đến vài MWp nên mức độ thâm nhập của các nguồn điện mặt trời lắp mái vào lưới lân cận điểm kết nối không ảnh hưởng nhiều đến các chỉ tiêu chất lượng điện năng của lưới kết nối ( điện áp, sóng hài, sự mất cân bằng pha, tổn thất…) Đối với các nhà máy quang điện mặt trời đặt trên mặt đất: công suất đặt của các nhà máy này dao động từ vài chục MWp đến hàng trăm MWp nên khi mức độ thâm nhập của nguồn điện này vào lưới lớn sẽ ảnh hưởng đến các chỉ tiêu điện năng của lưới được kết nối

Có nhiều công trình trong và ngoài nước đã nghiên cứu vấn đề này: [16, 19, 27, 32, 43-45,

60, 62, 66, 70, 79, 88, 96, 106, 107, 109, 110, 123, 124, 130, 131, 133-135, 140, 143, 145,

153, 156, 157]

+ Luận án sẽ đi sâu nghiên cứu một số công trình ĐMTLMNL cụ thể của nhà ở tư nhân

và nhà công cộng, thu thập, truyền dữ liệu và xử lí thông tin tập trung nhằm xây dựng 1 số đặc tính vận hành cơ bản của ĐMT theo từng vùng miền khác nhau trên lãnh thổ của Việt Nam

+ Đánh giá các chỉ tiêu kinh tế - tài chính của công trình trình [16, 19, 26, 46, 55-59, 61,

63, 75, 78, 80, 81, 86, 97, 98, 105, 111, 112, 116, 120, 137, 138, 142, 145, 147, 149, 159]: hầu hết các công trình khi tính toán thiết kế cho một hệ thống quang điện mặt trời ngoài tính

toán kỹ thuật đều có tính toán đánh giá về mặt kinh tế của công trình, tùy theo quan điểm của tác giả mà cách tính toán, đánh giá kinh tế - tài chính công trình khác nhau, chẳng hạn đánh giá qua các chỉ tiêu NPV, IRR, Tthv (thời gian thu hồi vốn của công trình) hay tổng thu – chi của dự án

Tuy nhiên hầu hết các công trình này chỉ nghiên cứu sâu về các tác động của nguồn điện mặt trời đến các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật cụ thể của một công trình điện mặt trời riêng lẻ

mà chưa đề cập đến vấn đề tính toán, xây dựng các thông số vận hành của các hệ thống quang điện mặt trời đại diện cho từng vùng miền khác nhau Trong luận án, trên cơ sở những

dữ liệu thu thập được từ các công trình khảo sát thí điểm [23] đã xác định các thông số vận hành tiêu biểu như hệ số phát công suất cực đại so với công suất đặt, xây dựng biểu đồ phát công suất đặc trưng cho từng vùng miền được lựa chọn, biểu đồ phát công suất kéo dài và thời gian phát công suất cực đại đẳng trị, tỷ lệ điện năng phát trong giờ cao điểm Mặt khác trong phần tính toán kinh tế, các công trình nghiên cứu này chưa đề cập đến những thông tư

cụ thể mới nhất liên quan đến cơ chế chính sách của Nhà nước hỗ trợ cho phát triển ĐMT tại Việt Nam

4) Tác động của cơ chế chính sách và biểu giá điện đến phát triển của quang điện mặt trời (chương 4)

Nhiều công trình nghiên cứu trong và ngoài nước đã đề cập đến vấn đề tác động của cơ chế, chính sách đến sự phát triển của nguồn quang điện mặt trời [20, 25, 36, 51, 59, 65, 68,

69, 71, 76, 78, 82, 89-95, 99-101, 113, 125-129, 136, 144, 154, 159]: đưa ra các giải pháp khuyến khích và hỗ trợ cho các nguồn quang điện mặt trời, phân tích và so sánh các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật liên quan khi có và không có trợ giá (Feed-in-tariff) Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu này chưa đi sâu đánh giá, tính toán cụ thể tác động của biểu giá mua bán điện (giá bán lẻ bậc thang và giá bán theo thời điểm sử dụng) cho các đối tượng sử dụng điện sinh hoạt và dịch vụ thương mại đến các chỉ tiêu kinh tế - tài chính của công trình quang điện mặt trời

Chương 4 của luận án đi sâu nghiên cứu cách tính toán các chỉ tiêu kinh tế - tài chính, lợi ích và chi phí của công trình ĐMT trong quan hệ với phương thức thanh toán được thỏa thuận giữa chủ đầu tư công trình ĐMT với đơn vị điện lực có lưới điện được kết nối, phù hợp với khung pháp lí và lợi ích của Nhà nước và chủ đầu tư Kết quả các nghiên cứu này của luận án có thể hỗ trợ các nhà đầu tư vào nguồn quang điện mặt trời có cái nhìn và phương pháp đánh giá tổng quan hơn về tiềm năng khai thác các hệ thống quang điện mặt trời ( đặc biệt là hệ thống ĐMT lắp mái nối lưới) trên các vùng miền của Việt Nam

1.4 Tiềm năng điện mặt trời tại Việt Nam

Việt Nam có tiềm năng năng lượng mặt trời tương đối cao, là nước nằm trong dải phân bổ ánh nắng mặt trời trong năm tương đối mạnh trên bản đồ bức xạ mặt trời của thế giới (hình 1.9)

Hình 1.9 Cường độ bức xạ hàng năm của các khu vực trên thế giới [117]

Số giờ nắng trung bình năm tại Việt Nam khoảng 2000-5000h với tổng bức xạ mặt trời trung bình 150kcal/cm2 (bảng 1.1, hình 1.10) Năm 2014 trong một dự án do Chính Phủ Tây Ban Nha tài trợ đã công bố bản đồ đánh giá tiềm năng năng lượng mặt trời trên lãnh thổ Việt Nam (hình 1.9)[132] Theo công trình này, Miền Bắc có 1681 giờ nắng/năm đạt 3,4 kWh/m2/ngày, Miền Trung có 1980 giờ nắng/năm tương ứng 3,8 kWh/m2/ngày và Miền Nam có 2588 giờ nắng/năm tương ứng 4,8 kWh/m2/ngày

Bảng 1.1 Mật độ năng lượng mặt trời trung bình năm và số giờ nắng tại một số khu vực [36]

năm kcal/cm 2 năm)

Số giờ nắng trung bình năm(giờ/năm)

 Các tỉnh từ Đà Nẵng trở vào, bình quân có khoảng 2000 - 2600 giờ nắng, lượng bức

xạ mặt trời tăng 20% so với các tỉnh phía Bắc Do đó, đối với các địa phương ở Nam Trung Bộ và Nam Bộ, nguồn bức xạ mặt trời là một tài nguyên to lớn để khai thác

sử dụng

 Từ Quảng Trị đến Tuy Hòa, thời gian có nắng nhiều nhất vào các tháng giữa năm với khoảng 8 - 10 h/ngày Trung bình từ tháng 3 đến tháng 9, thời gian nắng từ 5 – 6h/ngày với tổng xạ trung bình trên 3489 kWh/m2/ngày (có ngày đạt 5815 kWh/m2/ngày)

 Ở các tỉnh phía Nam, quanh năm dồi dào nắng Trong các tháng một, tháng ba, tháng

tư thường có nắng từ 7 h đến 17 h Cường độ bức xạ trung bình lớn hơn 3489

kWh/m2/ngày Đặc biệt khu vực Nha Trang, cường độ bức xạ lớn hơn 5815kWh/m2/ngày trong thời gian 8 tháng/năm

Hình 1.10 Số giờ nắng hàng tháng tại khu vực Nam Trung Bộ [18]

Hình 1.11 Cường độ bức xạ mặt trời trung bình ngày ở Việt Nam [84, 132, 154]

Từ các dữ liệu trên cho thấy nguồn năng lượng mặt trời ở Việt Nam có độ ổn định tương đối cao, phân bổ trên nhiều vùng sinh thái khác nhau, có thể khai thác đáp ứng một phần nhu cầu năng lượng điện tai chỗ cho miền núi, hải đảo, nông thôn, thành thị, cho hộ gia đình, sản xuất và kể cả nối lưới điện quốc gia Với tiềm năng nguồn điện mặt trời cho phát điện khoảng 10000MW tuy nhiên cho đến cuối năm 2014 tại Việt Nam có khoảng 15000 thiết bị và công trình sử dụng điện mặt trời cho nhiều mục đích khác nhau như chiếu sáng gia đình, chiếu sáng công cộng, trường học, trạm y tế, công viên, đèn tín hiệu cho giao thông vận tải, trạm thu phát sóng, ô tô, canô chạy điện mặt trời với công suất từ hàng chục đến 3000 - 4000kWp

Do đó với nhu cầu năng lượng ngày càng tăng lên trong khi nguồn năng lượng truyền thống ngày một cạn kiệt, Việt Nam với rất nhiều lợi thế và tiềm năng về năng lượng điện mặt trời cần tận dụng và nghiên cứu, tiếp cận những công nghệ mới, hiện đại để đưa năng lượng tái tạo nói chung và năng lượng điện mặt trời nói riêng trở thành nguồn cung cấp năng lượng chính trong tương lai

1.5 Công nghệ pin quang điện (PV) [ 50, 113, 114, 136]

Trên thế giới điện mặt trời được phát triển theo 2 hướng công nghệ chính:

- Công nghệ nhiệt điện ngưng hơi: dùng nhiều gương phản chiếu tập trung sức nóng của ánh sáng mặt trời vào một tiêu điểm, tại đó đặt lò hơi của tổ máy phát điện Nhiệt được tậ3p trung vào lò hơi sẽ tạo ra hơi nước ở áp suất và nhiệt độ cao, làm quay máy phát điện như trong các nhà máy nhiệt điện ngưng hơi truyền thống (hình 1.12)

- Công nghệ quang điện biến đổi quang năng thành điện năng qua các tế bào quang điện (hình 1.13)

Hình 1.12 Công nghệ nhiệt điện mặt trời (STE)

Hình 1.13 Công nghệ quang điện mặt trời (PV) (a) và quang điện mặt trời hội tụ (CPV) (b)

Hầu hết các hệ thống điện mặt trời lắp đặt tại Việt Nam hiện nay đều sử dụng công nghệ quang điện mặt trời (PV) Quang điện là một phương pháp chuyển hóa năng lượng bức xạ mặt trời thành dòng điện một chiều (DC) thông qua tế bào quang điện Các loại vật liệu bán dẫn như silic, gallium arsenide (GaAs), cadmium telluride (CdTe) hoặc copper indium di-selenide (CIS) được sử dụng để sản xuất pin mặt trời Mỗi loại vật liệu có những đặc tính riêng ảnh hưởng đến hiệu suất của pin, phương pháp và chi phí chế tạo pin mặt trời Pin quang điện mặt trời có thể được phân thành loại “silic tinh thể” (sản xuất bằng cách cắt một

khối silic rắn thành các lát mỏng) và công nghệ “màng mỏng” (trong đó, một lớp mỏng chất bán dẫn được phủ lên trên một bề mặt nền chi phí thấp)

Hình 1.14 Các loại tấm pin quang điện

Hình 1.15 Pin mặt trời chế tạo từ màng Si, đơn tinh thể Si, đa tinh thể Si

Các tấm pin quang điện mặt trời dựa trên silic tinh thể (c-Si) bao gồm các pin quang điện silic đơn tinh thể (đơn c-Si) hoặc đa tinh thể (đa c-Si) Chúng được sản xuất từ các lát cắt tinh thể có độ thuần khiết rất cao với độ dày 160 – 300 μm Điểm khác biệt giữa pin silic đa tinh thể và silic đơn tinh thể là độ thuần khiết và kích thước tinh thể của lát cắt Pin quang điện silic đơn tinh thể có độ thuần khiết cao hơn và kích thước tinh thể lớn hơn dẫn đến hiệu suất cao hơn Pin mặt trời sử dụng công nghệ lai giữa phân lớp dị thể và lớp mỏng bên trong (HIT) được làm từ pin silic đơn tinh thể có phủ bằng một lớp màng mỏng silic vô định hình

để tăng hiệu suất và cải thiện đặc tính nhiệt độ Trong số những loại pin mặt trời ít được sử dụng, có thể kể đến: pin được sản xuất bởi phương pháp EFG (Edge Defined Film fed Growth), pin mặt trời cadmium telluride và pin mặt trời copper-indium selenide (CIS) Pin mặt trời tinh thể EFG được sản xuất bằng cách nung chảy silic trực tiếp thay vì cắt lát khối silic rắn, kết quả là giảm thiểu chi phí và tiết kiệm nguyên liệu vì không có bụi cưa Các thông số kỹ thuật của pin mặt trời c-si được giới thiệu ở bảng 1.2

Bảng 1.2 Các thông số kỹ thuật chính của pin mặt trời c-Si [19]

Tấm pin quang điện mặt trời loại màng mỏng được làm bằng cách phủ một lớp màng mỏng (độ dày <10 μm) chất bán dẫn lên một vật liệu nền Loại tấm pin quang điện mặt trời này bao gồm chất bán dẫn làm từ:

- Silic vô định hình (a-Si); Silic màng mỏng nhiều lớp (a-Si/μc-Si); Cadmium telluride (CdTe); Copper indium selenide (CIS); Copper indium gallium di-selenide (CIGS)

Pin quang điện mặt trời silic vô định hình (a-Si) là loại pin mặt trời màng mỏng được phát triển và biết đến rộng rãi nhất Silic vô định hình có thể được phủ trên nhiều loại vật liệu nền cứng, mềm có chi phí thấp Chi phí thấp của pin mặt trời a-Si làm nó phù hợp với nhiều ứng dụng Tuy nhiên, loại pin mặt trời này có hiệu suất rất thấp (5-7%) và hệ số thoái hóa cao Một phiên bản đáng chú ý khác của pin mặt trời a-Si là loại silic màng mỏng nhiều lớp (a-Si/μc-Si) bao gồm pin a-Si thêm các lớp a-Si và silic vi tinh thể (μc-Si) áp lên trên bề mặt vật liệu nền Lớp μc-Si giúp hấp thu thêm ánh sáng từ đỏ đến gần hồng ngoại trong dải quang phổ, vì thế làm tăng hiệu suất pin mặt trời

Pin quang điện mặt trời màng mỏng Cadmium telluride (CdTe) có giá thành sản xuất thấp hơn và hiệu suất pin cao hơn so với pin a-Si Một vấn đề tiềm ẩn của pin mặt trời CdTe là lượng tellurium sản xuất ra thấp hơn nhiều so với cadmium và khả năng cung cấp trong khoảng thời gian dài tùy thuộc rất nhiều vào việc liệu ngành công nghiệp đồng có thể tối ưu hóa việc khai thác, tinh luyện và tái chế hay không Cadmium còn có vấn đề về độc tính, có thể hạn chế mức độ sử dụng của nó

Pin quang điện mặt trời copper indium selenide (CIS) và pin mặt trời copper indium gallium di-selenide (CIGS) hấp thu ánh sáng hiệu quả hơn pin a-Si, nhưng tấm pin dựa trên chất bán dẫn này yêu cầu các màng có độ dày lớn hơn tấm pin a-Si Indium là một chất bán

dẫn tương đối đắt tiền, nhưng số lượng yêu cầu lại cực kỳ thấp so với công nghệ cắt lát Việc sản xuất pin mặt trời CIS đã được thương mại hóa thành công, nhưng sản phẩm thương mại của pin mặt trời CIGS chỉ đang ở trong giai đoạn bắt đầu

Tấm pin quang điện là thiết bị quan trọng nhất quyết định hiệu quả đầu tư của nhà máy quang điện mặt trời Do đó, lựa chọn công nghệ tấm pin quang điện phù hợp là yếu tố quyết định thành công của dự án Để lựa chọn công nghệ pin mặt trời phù hợp, những yếu tố then chốt sau đây cần được xem xét: Chi phí tấm pin quang điện; Hiệu suất tấm pin quang điện;

Độ tin cậy tấm pin quang điện; Tuổi thọ tấm pin quang điện; Tổng chi phí hệ thống

Loại tấm pin quang điện màng mỏng có hệ số tổn thất do nhiệt độ thấp hơn (6,6%) so với tấm pin đơn c-Si (7,6%) và đa c-Si (9,0%) Tuy nhiên, hệ số thoái hóa của tấm pin quang điện kiểu màng mỏng thường cao hơn các tấm pin quang điện c-Si (0,75%/năm đối với tấm pin quang điện màng mỏng so với 0,5%/năm của tấm pin đơn và đa c-Si) Các thông số kỹ thuật của pin mặt trời màng mỏng được giới thiệu ở bảng 1.3

Bảng 1.3 Các thông số kỹ thuật chính của pin mặt trời loại màng mỏng [19]

Tấm pin mặt trời đơn c-Si có hiệu suất cao hơn, yêu cầu ít đất, do đó giúp giảm chi phí xây dựng của dự án Tuy nhiên, chi phí dây cáp và hệ thống giàn đỡ trên MWp lắp đặt hầu như ngang bằng với phương án sử dụng tấm pin đa c-Si Trong trường hợp sử dụng tấm pin quang điện màng mỏng hiệu suất thấp, chi phí dây cáp và hệ thống giàn đỡ cao hơn nhiều so với tấm pin đơn và đa c-Si do số lượng tấm pin lắp đặt lớn Thêm vào đó, chi phí xây dựng cũng tăng cao do nhu cầu đất lớn hơn (đặc biệt ứng dụng cho nhà máy quang điện) Trong nhiều trường hợp, điều này làm cho chi phí cả hệ thống quang điện mặt trời màng mỏng cao hơn hệ thống mặt trời silic đơn và đa tinh thể Thị phần các loại pin mặt trời màng mỏng (hình 1.16), hiệu suất của các loại pin mặt trời được thể hiện như hình 1.17, 1.18

Hình 1.16 Thị phần các loại pin mặt trời màng mỏng [90]

Thị phân pin c-Si chiếm khoảng 90% thị trường pin hiện nay trong khi đó thị phần pin mặt trời màng mỏng đang giảm dần trong những năm gần đây Khoảng 70% pin mặt trời được sản xuất tại Trung Quốc và Đài Loan , chỉ có 5% sản xuất tại châu âu và Mỹ [49, 61,

68, 75-77, 101, 105, 118, 128, 129]

Hình 1.17 Hiệu suất (%) tế bào quang điện và tấm pin mặt trời trong phòng thí nghiệm [90]

Hình 1.18 Dự báo hiệu suất của các loại pin mặt trời [158]

Chi phí sản xuất tấm pin quang điện mặt trời loại màng mỏng thấp hơn tấm pin silic tinh thể Tuy nhiên, do sự tụt giá mạnh của việc sản xuất silic đa tinh thể và các lát cắt và sự gia tăng nhu cầu tấm pin quang điện mặt trời c-Si trong những năm gần đây, khoảng cách giá bán lẻ giữa các loại tấm pin quang điện mặt trời đã giảm mạnh Hiện nay, giá tấm pin đa c-

Si và màng mỏng gần như bằng nhau (trung bình 0,7 USD/Wp), trong khi đó giá tấm pin

33

đơn c-Si (trung bình 0,8 USD/Wp) cao hơn khoảng 15% so với tấm pin đa c-Si và màng mỏng Số lượng cung PMT tăng 200% trong vòng 2 năm (2015 -2016) cũng làm giá bán PMT giảm 70% Chi phí sản xuất PMT tinh thể silicon của các hãng sản xuất lớn của Trung Quốc sẽ giảm xuống chỉ còn khoảng 36 cents/Wp vào cuối 2017 (so với 50 cents/Wp-2012) Các yếu tố chính giúp giảm chi phí sản xuất PMT của các hãng lớn Trung Quốc tính đến cuối 2017: 80% chi phí sản xuất giảm này là nhờ cải tiến công nghệ và tự động hóa; nhờ giá nguyên liệu đầu vào giảm xuống tuy chi phí nhân công, tài sản tăng Theo dự báo của IEA, giá tấm pin PV giảm từ 0,6 - 0,8 USD/Wp hiện nay xuống còn khoảng 0,3USD/Wp - 0,4USD/Wp vào năm 2035 Xu thế giảm giá thành sản xuất các loại tấm pin quang điện trong những năm gần đây được giới thiệu trên các hình 1.19, 1.20

Hình 1.19 Giá thành của pin quang điện theo công nghệ [92]

Hình 1.20 Giá thành trung bình của tấm pin quang điện [102]

Năm 2012, hiệu suất của các tấm pin tăng lên đến 17% , một số sản phẩm thương mại có thể đạt đến 27% Theo viện nghiên cứu năng lượng mặt trời Fraunhofer, có thể chế tạo pin mặt trời có hiệu suất chuyển đổi đạt đến 44,7% Hiện nay giá của các tấm pin mặt trời chiếm khoảng 50% chi phí của toàn bộ hệ thống, còn lại là các chi phí khác [94]

* Tính toán thông số ghép nối các tấm pin PV

Để hệ thống pin PV lắp đặt đạt được công suất và điện áp theo yêu cầu, các tấm pin pin mặt trời được đấu nối song song, nối tiếp hay hỗn hợp Để có điện áp lớn người ta phải đấu nối tiếp các tấm pin, để có dòng điện lớn cần phải đấu song song, trong thực tế thường sử dụng cách đấu hỗn hợp nối tiếp - song song

(a) nối tiếp (b) song song

(c) hỗn hợp Hình 1.21 Đấu nối tiếp, song song và hỗn hợp các tấm pin pin mặt trời giống nhau

* Đấu nối tiếp các tấm pin pin mặt trời giống nhau:

Dòng điện của hệ: I = I1 = I2 = I3 = = In = Ii (2.1) Điện áp của hệ: U = n U i nU i

* Đấu song song các tấm pin pin mặt trời giống nhau:

Dòng điện của hệ: I = I1+ I2 + I3 + +In (2.5) Điện áp của hệ: U = U1 = U2 = U3 = = Un (2.6) Công suất hệ cấp cho phụ tải: P = I.U = (I1 + I2 +… + In)U = P1 + P2 +… + Pn (2.7)Điểm làm việc cực đại của hệ:

POPT = IOPT.UOPT = (Iopt1 + Iopt2 +…+ Iopti)Uopt = Popt1 + Popt2 +….+ Poptn = nPopti (2.8) Một số sơ đồ đấu nối và tính toán lựa chọn các thông số chính của các phần tử trong hệ thống điện mặt trời được giới thiệu trong chương 3 Khi thiết kế, lắp đặt một hệ pin mặt trời cần phải sử dụng các module pin mặt trời có cùng thông số đặc trưng để tránh hiện tượng hiệu ứng “điểm nóng” xảy ra trên module yếu nhất khi ghép nối tiếp hay song song nhiều

module pin mặt trời không cùng loại với nhau dẫn đến sự hư hỏng hệ thống hay làm giảm đáng kể hiệu suất biến đổi quang điện của hệ thống

Hiện nay, công nghệ pin quang điện mặt trời đang ngày một cải tiến kỹ thuật, đa dạng hóa hình thức, mẫu mã bên ngoài và ngói năng lượng mặt trời Tesla là một ví dụ Bản chất cấu tạo của ngói năng lượng mặt trời Tesla là sự tích hợp tấm năng lượng mặt trời bên dưới lớp film phủ vân và kính cường lực

Hình 1.22 Cấu tạo của ngói năng lượng mặt trời

Theo dự báo thì hiệu suất của pin quang điện loại này có hiệu suất cao đạt khoảng 98% (thấp hơn 2% so với pin quang điện thông thường) và có độ bền cao nhờ tích hợp kính cường lực, tuổi thọ của loại pin này có thể bằng tuổi thọ của ngôi nhà lắp đặt, có trọng lượng chỉ bằng 1/5 so với các vật liệu lợp hiện tại nên dễ vận chuyển và giảm thiệt hại trong quá trình vận chuyển hơn nhiều so với ngói lợp truyền thống Hiện nay trên thị trường có 2 loại ngói năng lượng mặt trời đang sử dụng ( hình 1.23a, b) và 2 loại đang trong quá trình sản xuất và

sẽ chào bán vào năm 2018 (hình 1.23c, d) Các loại ngói này có thể tích hợp hoặc không tích hợp tấm pin mặt trời, điều này cho phép người sử dụng có thể lắp đặt số lượng ngói năng lượng mặt trời dựa trên mức tiêu hao điện năng của gia đình

Hình 1.23 Các loại ngói năng lượng mặt trời Tesla

(a) Ngói kính đen trơn, (b) Ngói kính dệt sợi thủy tinh, (c) Ngói kính bằng đá phiến,

(d) Ngói kính đá phiến vùng Tuscan (Pháp)

Tuy nhiên, giá thành của các loại ngói năng lượng này vẫn còn cao hơn so với giá trung bình của các tấm pin mặt trời thông thường là 30% mặc dù sản phẩm được bảo hành theo tuổi thọ của ngôi nhà Theo Bloomberg New Energy Finance, chi phí cho các tấm lợp năng lượng mặt trời ở trạng thái hoạt động là khoảng 42 USD/foot vuông (khoảng 0,09 mét vuông), thấp hơn đáng kể so với ước tính trước đó của BNEF là 68 USD/foot vuông Sản

Pin mặt trời

phẩm ở dạng chưa hoạt động sẽ có giá 11 USD/foot vuông Chi phí lắp đặt các loại hệ thống điện mặt trời lắp mái với các loại nguyên liệu lợp mái khác nhau được giới thiệu như hình 1.24.

Hình 1.24 Chi phí lắp đặt các loại hệ thống điện mặt trời lắp mái

1.6 Một số dự án, công trình ứng dụng điện mặt trời tại Việt Nam

Mặc dù có tiềm năng khá tốt, hiện nay Việt Nam vẫn chưa tận dụng được nguồn năng lượng mặt trời này và hầu hết các dự án điện mặt trời ở Việt Nam vẫn đang phát triển ở qui

mô nhỏ So với nhiều quốc gia trong khu vực và trên thế giới, điện mặt trời (ĐMT) ở Việt Nam phát triển chưa đáng kể là do các nguyên nhân chính sau đây: Chi phí đầu tư lớn, công nghệ chế tạo và kỹ thuật lắp đặt còn hạn chế, phần lớn các linh kiện, thiết bị đều nhập từ nước ngoài do đó ảnh hưởng đến giá thành và tính cạnh tranh của nguồn ĐMT Cơ chế hỗ trợ giá cho các dự án năng lượng tái tạo nói chung và ĐMT nói riêng của Chính phủ chưa thật sự mạnh mẽ, rõ ràng, chưa đủ sức thu hút, các nhà đầu tư ngần ngại khi bỏ vốn phát triển các dự án điện tái tạo lớn nói chung và dự án điện mặt trời nói riêng Quỹ đất để lắp đặt, xây dựng các nguồn điện mặt trời lớn bị hạn chế

Tuy nhiên như phân tích ở trên, chi phí pin mặt trời trên thế giới đang có xu hướng giảm mạnh kéo theo suất đầu tư cho hệ thống điện mặt trời ở các nước cũng có xu hướng giảm theo (hình 1.25) Nhờ đó Việt Nam cũng được hưởng lợi từ các thành tựu của thế giới nên giá thành cho hệ thống điện mặt trời giảm và nhận thức được vai trò, tầm quan trọng của việc sử năng lượng điện mặt trời, các dự án, công trình nghiên cứu về điện mặt trời của Việt Nam theo đó phát triển ngày càng nhiều Một số dự án điện mặt trời đã triển khai ở Việt Nam được giới thiệu sau đây:

- Năng lượng mặt trời dùng để phát điện ở Việt Nam những năm trước đây chủ yếu được

sử dụng ở khu vực nông thôn, miền núi, vùng sâu vùng xa và hải đảo, nơi lưới điện khó vươn tới Đây đa phần là các hệ thống điện mặt trời độc lập để chiếu sáng, tivi,…chủ yếu dùng cho sinh hoạt ở các hộ gia đình, cho các công trình công cộng như trường học, trạm y tế làng, nhà văn hóa, trung tâm xã, cho viễn thông ở khu vực miền núi, hảo đảo, và các đèn tín hiệu điện hay hải đăng để thông tin liên lạc trên biển…Có thể kể đến một số công trình, dự

án phục vụ cho các mục đích này như: Dự án ĐMT Việt Nam - Tây Ban Nha 17kWp cho điện khí hóa nông thôn; Dự án phát điện ghép giữa pin mặt trời với thuỷ điện nhỏ công suất

125kWp được lắp đặt tại xã Trang, huyện Mang Yang, tỉnh Gia Lai; Dự án phát điện lai ghép giữa pin mặt trời với động cơ gió có công suất 9 kW đặt tại làng Kongu 2, huyện Đăk

Hà, tỉnh Kon Tum; Công trình điện mặt trời 100 kWp trên đảo Thiềng Liềng, xã Cán Gáo, huyện Cần Giờ cung cấp điện cho 50% số hộ dân sống trên đảo; Hệ thống ĐMT 11kWp ở

Xã Thượng Trạch, Bố Trạch, Quảng Bình; Hệ thống ĐMT trên quần đảo Trường Sa hiện có tới 4.093 tấm pin mặt trời 220Wp (hình 1.26)

- So với điện gió, điện mặt trời dễ đầu tư hơn do tính tiện dụng, dễ lắp đặt, và chi phí đầu

tư cho đơn vị công suất cũng bé hơn Việc vận hành và bảo dưỡng (O&M) đơn giản hơn Hiện các hệ thống điện mặt trời đã có mặt ở 38 tỉnh thành và một số bộ, ngành và các nguồn điện mặt trời này đều không nối lưới ngoại trừ hệ thống điện mặt trời 150kWp tại Trung Tâm Hội Nghị Quốc Gia và hệ thống điện mặt trời 12kWp tại Bộ Công Thương (hình 1.27)

có kết nối lưới Có thể kể đến các công trình, dự án liên quan như:

+ Hệ thống điện mặt trời được lắp đặt ở Bộ Quốc Phòng, Bộ Thông tin và Truyền Thông,

Bộ Giao thông Vận tải, Bộ Công Thương, Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN); Hệ thống ĐMT lắp mái 20kWp tại Thành ủy Tp.HCM, hệ thống ĐMT 300 kWp của Tập đoàn Intel ở khu Saigon HTP, hệ thống ĐMT lắp mái 40kWp của Công ty XP Power/Khu CN Bình Dương, hệ thống ĐMT lắp mái 46kWp ở Viện Tài Nguyên và Môi trường ĐHQG Tp.HCM,

hệ thống ĐMT tại siêu thị Big C Bình Dương 40kWp, trạm ĐMT 14,82 kWp tại khu vực Văn phòng UBND tỉnh Ninh Thuận

Ngoài ra còn có các dự án điện mặt trời công suất trung bình và lớn như:

+ Dự án xây dựng nhà máy điện mặt trời nối lưới đầu tiên tại Củ Chi (TPHCM) công suất 238MW; Dự án xây dựng nhà máy điện mặt trời Ninh thuận 125MW; Dự án xây dựng nhà máy điện mặt trời Bình Thuận 50MW

+ Dự án Trang trại năng lượng mặt trời tại thôn Thịnh Sơn, xã Cam Thịnh Tây, TP Cam Ranh, tỉnh Khánh Hòa (hình 2.28): Tổng công ty Điện lực miền Trung là chủ đầu tư, Đơn vị quản lý là Ban QLDA Điện nông thôn miền Trung; Công suất thiết kế là 50 MW; Sản lượng điện sản xuất đạt 83 GWh/năm; Diện tích đất sử dụng khoảng 95 ha; Tổng vốn đầu tư hơn 1.900 tỷ đồng (trong đó vốn ODA chiếm 70%, vốn của Tổng công ty Điện lực miền Trung chiếm 30%); Thời gian thực hiện 2 năm ( 2017 - 2018)

(a)

(b)

Hình 1.25 Giá điện mặt trời trên thế giới năm 2013 - 2016 (hệ thống từ 800MW) (a), Giá điện mặt

trời lắp mái tại Đức (hệ thống từ 10kWp - 100 kWp)(b)[92]

Năm 2014, giá cho một hệ thống ĐMT cho khu dân cư có công suất 5kWp tại Mỹ là 3,29$/Wp, giá cho một hệ thống ĐMTLM có công suất lên đến 100kWp tại Đức giảm xuống 1,24EURO/Wp [94] Theo IEA, năng lượng mặt trời sẽ trở thành nguồn điện lớn nhất cho đến năm 2050 đáp ứng cho nhu cầu điện năng thế giới khoảng 11-16% tương ứng với nguồn quang điện và nhiệt điện mặt trời [94]

Hình 1.26 Hệ ĐMT trên quần đảo Trường Sa

Hình 1.27 Hệ thống ĐMT 150kWp tại Trung Tâm Hội Nghị Quốc Gia

Hình 1.28 Dự án Trang trại năng lượng mặt trời tại thôn Thịnh Sơn, xã Cam Thịnh Tây, TP Cam

Ranh, tỉnh Khánh Hòa

Hiện nay tại Việt Nam đã có một số đơn vị tham gia sản xuất tấm pin mặt trời như: Công

ty Mặt trời đỏ, công ty Tidisun,…và dự án xây dựng các nhà máy sản xuất các tấm pin mặt trời khá hiện đại như: Nhà máy sản xuất tấm pin điện mặt trời tại khu kinh tế mở Chu Lai do công ty Indochina Energy & Industry Company Limited (ICE) đầu tư với công suất 120MW, dây chuyền sản xuất pin mặt trời tại khu công nghệ cao Hòa Lạc (Hà Nội)…

Công nghệ phát triển năng lượng điện mặt trời đang là điểm yếu của Việt Nam Theo báo cáo của EVN, PVN, TKV, để đáp ứng nhu cầu phát triển từ năm 2020 trở đi, TKV phải huy động khoảng 1,3 - 1,6 tỷ đôla, PVN huy động khoảng 20 tỷ đôla từ năm 2010 - 2015, EVN đến năm 2020 lên đến 40 tỷ đôla Vốn đầu tư vào ngành điện hiện nay chủ yếu sử dụng để phát triển các loại nguồn điện truyền thống, khả năng huy động vốn cho nguồn năng lượng tái tạo rất khó khăn Mặt khác với suất đầu tư còn tương đối cao, các chính sách trợ giá bán điện và cơ chế nối lưới cho điện mặt trời còn chưa rõ ràng, việc thương thảo bán điện trực tiếp với EVN còn gặp khó khăn Điều này dẫn đến việc ứng dụng công nghệ năng lượng điện mặt trời vẫn còn ở mức thấp, qui mô nhỏ và phân tán Hầu hết các dự án ứng dụng nối lưới có công suất nhỏ chỉ mang tính chất trình diễn, và hoạt động này chỉ thu hút được một vài tổ chức, viện nghiên cứu và một số các trường đại học trong khi các doanh nghiệp, cá nhân vẫn chưa thực sự quan tâm Một số dự án, công trình ĐMT tại Việt Nam (phụ lục 1 - bảng PL1-1)

1.7 Định hướng, chiến lược phát triển năng lượng mặt trời ở Việt Nam

Tính đến năm 2015, trong các nguồn cung cấp điện chính ở nước ta thì nguồn nhiệt điện với chủ yếu là 3 nguồn chính: nhiệt điện than, nhiệt điện khí và nhiệt điện dầu chiếm tỷ trọng gần 60%, thủy điện vẫn còn chiếm tỷ trọng cao khoảng 35 % (hình 1.29)

Năm 2016, nhóm thủy điện có tổng công suất lớn nhất (17.022 MW), theo sau là nhiệt điện than (12.705 MW) và nhiệt điện khí (7.684 MW) Về sản lượng, nhóm nhiệt điện than

có sản lượng điện cao nhất ~ 37,1% tổng sản lượng điện toàn ngành, theo sau là thủy điện ~ 35,5% và nhiệt điện khí ~ 26% Sản lượng điện và công suất đặt của từng nhóm nhà máy

có sự dịch chuyển theo thời gian Trên hình 2.30 giới thiệu sự thay đổi về cơ cấu sản lượng điện (a) và công suất đặt (b) của từng nhóm nhà máy giữa năm 2015 và 2016

Hình 1.29 Cơ cấu nguồn của hệ thống điện Việt Nam [25]

Hình 1.30 Tỷ trọng sản lượng và công suất điện theo từng nhóm nhà máy [17]

Tuy nhiên do nhận thức được tầm quan trọng của nguồn năng lượng tái tạo nói chung, nguồn điện mặt trời nói riêng và sự cần thiết của vấn đề bền vững môi trường, nhiều khung chính sách về phát triển năng lượng tái tạo ở Việt Nam đã được hình thành với chiến lược

Chiến lược phát triển NLTT đến

2030, tầm nhìn

2050 TTg, 2015)

(2068/QĐ-Tổng sơ đồ điện VII hiệu chỉnh (428/QĐ-TTg,2016)

31% tổng năng lượng tiêu thụ sơ cấp; 38% sản lượng điện:

- 3% điện sinh khối

- 1% điện gió

- 0,5% ĐMT

7% sản lượng điện, 9,9% công suất:

- Gió 850MW

- MT 850MW