CHƯƠNG 4 NĂNG LƯỢNG MỚI SỬ DỤNG TRÊN ÔTÔ
4.5. Pin năng lượng mặt trời
4.5.1.3 Ưu và nhược điểm của pin năng lượng mặt trời
4.5.1.3.1 Ưu điểm
- Khả năng tái tạo: Điện mặt trời là một nguồn năng lượng tái tạo, không giống như các
nhiên liệu hóa thạch như than, dầu mỏ, khí đốt… là những nguồn nhiên liệu khơng thể phục hồi.
67 - Nguồn cung bền vững và vô tận: Tiềm năng của năng lượng mặt trời là rất lớn. Mỗi
ngày, bề mặt Trái đất được hưởng 120.000 terawatts (TW) của ánh sáng mặt trời, cao gấp 20.000 lần so với nhu cầu của con người trên toàn thế giới (1TW = 1.000 tỉ W). - Tính khả dụng: Năng lượng mặt trời có thể được tiếp nhận và sử dụng ở mọi nơi trên
thế giới - khơng chỉ ở vùng gần xích đạo trái đất mà cịn ở các vĩ độ cao thuộc phía Bắc và phía Nam.
- Sạch về sinh thái: So với các nguồn năng lượng khác từ than đá, dầu mỏ,...năng lượng
mặt trời là lĩnh vực hứa hẹn nhất. Việc sản xuất, vận chuyển, lắp đặt và vận hành các nhà máy điện mặt trời về cơ bản khơng phát thải các loại khí độc hại vào khí quyển.. - Không gây tiếng ồn: Trên thực tế, việc sản xuất năng lượng mặt trời không sử dụng
các loại động cơ như trong máy phát điện, vì vậy việc tạo ra điện khơng gây tiếng ồn.
Hình 4. 16: Năng lượng mặt trời là vô tận, dư thừa để đáp ứng nhu cầu về năng lượng của nhân loại
- Hiệu quả cao, chi phí hoạt động thấp: Chuyển sang sử dụng pin mặt trời, các hộ gia
68 tu hệ thống cung cấp năng lượng mặt trời cho hộ gia đình địi hỏi chi phí rất thấp - trong 1 năm, bạn chỉ cần một vài lần lau chùi sạch các tấm pin năng lượng mặt trời và chúng luôn được các nhà sản xuất bảo hành trong khoảng thời gian lên tới 20-25 năm.
- Công nghệ tiên tiến: Công nghệ sản xuất pin mặt trời mỗi ngày một tiến bộ hơn - module màng mỏng được đưa trực tiếp vào vật liệu ngay từ giai đoạn sơ chế ban đầu. Những thành tựu mới nhất trong lĩnh vực công nghệ nano và vật lý lượng tử cho phép chúng ta kỳ vọng về khả năng tăng công suất của các tấm pin mặt trời lên gấp 3 lần so với hiện nay.
4.5.1.3.2. Nhược điểm.
- Chi phí lắp đặt ban đầu cao: Do việc chế tạo và sản xuất pin năng lượng mặt trời cần
ứng dụng các công nghệ hiện đại nhất, cũng như phải đầu tư nguyên vật liệu để làm hệ khung giá đỡ (thường là khung nhơm chất lượng cao) nên chi phí để sản xuất và lắp đặt ban đầu khá cao. Hiện nay, để khuyến khích việc sử dụng các nguồn năng lượng sạch, nhiều quốc gia đã có chính sách cho vay tín dụng hoặc cho thuê pin mặt trời theo những hợp đồng có lợi cho người th.
Hình 4. 17: Chi phí để sản xuất và lắp đặt ban đầu của hệ thống pin năng lượng mặt trời khá cao
69 - Khơng ổn định: Có một thực tế bất khả kháng: Vào ban đêm, trong những ngày nhiều
mây và mưa thì khơng có ánh sáng mặt trời, vì thế năng lượng mặt trời khơng thể là nguồn điện chính yếu. Tuy nhiên, so với điện gió, điện mặt trời vẫn là một lựa chọn có nhiều ưu thế hơn.
- Chi phí lưu trữ năng lượng cao: Giá của ắc quy tích trữ điện mặt trời để lấy điện sử
dụng vào ban đêm hay khi trời khơng có nắng hiện nay vẫn cịn khá cao so với túi tiền của đại đa số người dân. Vì thế, ở thời điểm hiện tại, điện mặt trời chưa có khả năng trở thành nguồn điện duy nhất ở các hộ gia đình mà chỉ có thể là nguồn bổ sung cho điện lưới và các nguồn khác.
- Vẫn gây ơ nhiễm mơi trường, dù rất ít: Mặc dù so với việc sản xuất các loại năng
lượng khác, điện mặt trời thân thiện với môi trường hơn, nhưng một số quy trình cơng nghệ để chế tạo các tấm pin mặt trời cũng đi kèm với việc phát thải các loại khí nhà kính, nitơ trifluoride và hexaflorua lưu huỳnh. Ở quy mô lớn, việc lắp đặt những cánh đồng pin mặt trời cũng chiếm rất nhiều diện tích đất nhẽ ra được dành cho cây cối và thảm thực vật nói chung.
- Sử dụng nhiều thành phần đắt tiền và quý hiếm: Việc sản xuất các tấm pin mặt trời
màng mỏng đòi hỏi phải sử dụng cadmium telluride (CdTe) hoặc gallium selenide indi (CIGS) - những chất rất quý hiếm và đắt tiền, điều này dẫn đến sự gia tăng chi phí.
- Mật độ năng lượng thấp: Một trong những thông số quan trọng của nguồn điện mặt
trời là mật độ cơng suất trung bình, được đo bằng W/m2 và được mơ tả bằng lượng điện năng có thể thu được từ một đơn vị diện tích nguồn năng lượng. Chỉ số này đối với điện mặt trời là 170 W/m2 - nhiều hơn các nguồn năng lượng tái tạo khác, nhưng thấp hơn dầu, khí, than và điện hạt nhân. Vì lý do này, để tạo ra 1kW điện từ nhiệt năng mặt trời địi hỏi một diện tích khá lớn của các tấm pin mặt trời.