- Phục vụ cho con ngƣời: cây xanh cung cấp gỗ; củi đốt; cung cấp nguyên liệu nhiên liệu cho quá trình sản xuất; cung cấp nguồn dƣợc liệu quý; nguồn thực phẩm
B/ Theo khả năng tái tạo
6.2.1. Năng lƣợng mặt trờ
Nguồn gốc của năng lƣợng mặt trời là do những phản ứng nhiệt hạch xảy ra liên tiếp bên trong lòng mặt trời ở nhiệt độ rất cao, các phản ứng này phát ra năng lƣợng dƣới dạng bức xạ nhiệt, quang và các hạt mang điện.... Năng lƣợng mà trái đất nhận đƣợc từ mặt trời rất nhỏ. Ƣu thế của năng lƣợng này, có thể nói là vô tận và sạch, nhƣng nhƣợc điểm là sự biến thiên của năng lƣợng này theo ngày và mùa, theo khí hậu và theo vị trí của trái đất đối với mặt trời. Năng lƣợng mặt trời đƣợc chia làm hai dạng: năng lƣợng trực tiếp và năng lƣợng gián tiếp.
Năng lượng trực tiếp là dòng năng lƣợng trực tiếp, có thể sử dụng để sản xuất ra nhiều nhiệt hay năng lƣợng thứ cấp nhƣ điện, nhiên liệu tổng hợp....
Khi cần nhiệt độ thấp (<100oC): sử dụng năng lƣợng ánh sáng mặt trời bằng hệ thống thu bức xạ bản phẳng gọi là giản thu nhiệt. Loại này đƣợc sử dụng rộng rãi để sƣởi ấm và làm nóng nƣớc. Khi cần nhiệt độ (>100oC): sử dụng kỹ thuật hội tụ bức xạ gọi là mặt trời, nhƣ lò mặt trời Odeillo ở miền Tây Nam nƣớc Pháp có thể đạt tới nhiệt độ 3.800oC. Loại này đƣợc sử dụng cho một số ngành công nghiệp nhƣ ngành chế tạo vật liệu xây dựng hoặc đƣợc chuyển đổi thành cơ năng hay điện năng.
Một ứng dụng nữa của dạng năng lƣợng trực tiếp là chuyển đổi quang điện nhờ những tế bào quang điện, hiện đƣợc sử dụng phổ biến trong các thiết bị vũ trụ.
Năng lượng gián tiếp của bức xạ mặt trời là gió, sóng biển, thủy triều và chuyển đổi năng lƣợng sinh học. Công nghệ NLMT sản xuất điện đƣợc phân chia thành 2 loại: Công nghệ quang điện (Solar Photovoltaic, PV), Công nghệ NLMT hội tụ (Concentrating Solar Thermal Power, CSP).
Hình 6.2. Mô đun thu và chuyển đổi năng lƣợng mặt trời
(Nguồn: KH&CN, EVN)
Công nghệ quang điện - Thiết bị thu và chuyển đổi NLMT là các mô đun pin mặt trời
Crystalline-Silicon Solar Panels - Tấm pin chất liệu Crystalline silicon (c-
Si) là dạng sử dụng phổ biến nhất hiện nay; gồm 7 lớp chính.
Crystalline-Silicon Solar Panels - Tấm pin chất liệu Crystalline silicon (c-
Si) là dạng sử dụng phổ biến nhất hiện nay; gồm 7 lớp chính.
Hình 6.3. Tấm pin chất liệu Crystalline silicon Công nghệ NLMT hội tụ
Nguyên lý: Đầu tiên, NLMT đƣợc hội tụ nguồn NL có mật độ và nhiệt độ rất cao hóa hơi nƣớc ở áp suất và nhiệt độ cao quay tuốc bin phát điện.
Thực tế cho thấy công nghệ này có hiệu suất chuyển đổi khá cao, khoảng 25%, nhƣng nó chỉ có hiệu quả ở các khu vực có mật độ NLMT cao hơn 5,5 kWh/m2.ngày và công suất nhà máy không nhỏ hơn 5 MW. Chi phí lắp đặt ban đầu khá cao.
Hình 6.4. Sơ đồ Công nghệ NLMT hội tụ
Ƣu điểm: là nguồn năng lƣợng sạch, có sẵn, chi phí nhiên liệu và bảo dƣỡng thấp, an toàn cho ngƣời sử dụng. Năng lƣợng mặt trời đƣợc gọi nhƣ là một nguồn năng lƣợng tái tạo lâu dài, tăng cƣờng an ninh năng lƣợng ở nhiều quốc gia. Phát triển ngành công nghiệp sản xuất pin mặt trời sẽ góp phần thay thế các nguồn năng lƣợng hóa thạch, giảm phát khí thải nhà kính, bảo vệ môi trƣờng.
Nhƣợc điểm: Chi phí cao cho đầu tƣ ban đầu Phụ thuộc vào thời tiết. Ban đêm
không có ánh sáng mặt trời.