Triển vọng năng lƣợng mặt trời

1.6. TÍNH KINH TẾ VÀ TRIỂN VỌNG NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI

1.6.2. Triển vọng năng lƣợng mặt trời

Bằng một con tính đơn giản có thể thấy, nếu lấy hiệu suất trung bình của một modul điện mặt trời hàng năm là 10%, chỉ cần lắp đặt trên một diện tích 0,1% bề mặt trái đất (tƣơng đƣơng khoảng 500.000 km2, bằng 1,3% diện tích của các sa mạc trên thế giới) thì đã có thể sản xuất một lƣợng điện hàng năm đủ cung ứng cho toàn bộ các nhu cầu về điện của cả thế giới.

Khoa Môi trường Luận văn Thạc sĩ Khoa học môi trường

nƣớc Anh (tức khoảng 33.000 km2), cũng đủ sản xuất ra sản lƣợng điện 350TWh hàng năm, tƣơng đƣơng với tổng nhu cầu điện hàng năm của nƣớc Anh.

Bƣớc vào thế kỷ 21, công nghệ sử dụng NLMT đang trên xu hƣớng phát triển mạnh. Nhiều nƣớc đã đầu tƣ rất lớn vào ngành công nghiệp NLMT, hiện nay, Nhật Bản và Đức là hai nƣớc đứng đầu thế giới về ngành công nghiệp này. Nhật Bản là nƣớc khơng có tài ngun thiên nhiên phong phú, đặc biệt là tài nguyên năng lƣợng hóa thạch, vì vậy đang đặt mục tiêu đến giữa thế kỷ này sẽ đảm bảo khoảng 50% nhu cầu điện năng của nên kinh tế Nhật Bản từ điện mặt trời cung ứng. Trung Quốc đang vƣơn lên mạnh mẽ trong lĩnh vực này.

Về các thiết bị ĐNNMT, Trung Quốc đang chiếm trên 80% thị trƣờng thế giới, trong nƣớc đã lắp đặt nhiều hệ thống ĐNNMT, tƣơng đƣơng vố 10,5GWth và đang là nƣớc dẫn đầu thế giới, chiếm 60% tổng công suất lắp đặt của toàn thế giới [4].

Về pin mặt trời và panel pin mặt trời, ngành công nghiệp sản xuất mặt hành này đang trở thành ngành phát triển mạnh nhất và thu nhiều lợi nhuận nhất trên thế giới. Sản lƣợng toàn thế giới năm 2005 ƣớc đạt là 1.700MWp. Nhật Bản đứng đầu thế giới về sản xuất pin mặt trời - 830MWp, sau đó là châu Âu - 470MWp, Trung Quốc - 200MWp và Mỹ - 150MWp. Trung Quốc cũng đang trở thành một nƣớc xuất khẩu mạnh trên thế giới, tuy rằng công suất lắp đặt pin mặt trời trong nƣớc vẫn còn rất thấp. Để sản xuất pin mặt trời, Trung Quốc phải nhập nguyên liệu, nhƣng với chủ trƣơng đầu tƣ cho ngành sản xuất này nhằm mục tiêu đến năm 2015 sẽ hoàn toàn chủ động về vật liệu silic chế tạo pin mặt trời, đến năm 2020, Trung Quốc trở thành nƣớc xuất khẩu ròng về pin mặt trời. Năm 2006, tổng đầu tƣ vào các công ty pin mặt trời của Trung Quốc là 1,1 tỷ USD. Đến năm 2010, đạt 300MW, đến năm 2020 là 2GW, nhƣ vậy trong 10 năm tới Trung Quốc sẽ đầu tƣ khoảng 40 tỷ USD để thực hiện các mục tiêu trên, Công trình phục vụ Olypic Bắc Kinh năm 2008 đã cho thế giới thấy Trung Quốc đã có những bƣớc tiến vƣợt bậc trong việc sử dụng NLMT để tạo ra một Olypic xanh và thân thiện với môi trƣờng lần đầu tiên trong lịch sử các kỳ thế vận hội [4].

Khoa Môi trường Luận văn Thạc sĩ Khoa học môi trường

Các chƣơng trình thúc đẩy sử dụng NLMT đang đƣợc mở rộng trên thế giới. Tây Ban Nha đã ban hành Luật xây dựng (2006), bắt buộc các tòa nhà mới xây dựng phải lắp đặt trên mái nhà hệ thống pin mặt trời, hệ thống nƣớc nóng bằng NLMT, đặc biệt là ở các trung tâm thƣơng mại, cao ốc văn phòng, khách sạn, bệnh viện, nhà kho, trong đó quy định nƣớc nóng từ NLMT phải đáp ứng 30 - 70% nhu cầu tùy thuộc vào vùng có khí hậu cụ thể. Ở Cape Town (Nam Phi), Rome (Italia) đòi hỏi các tòa nhà xây dựng mới phải lắp đặt hệ thống ĐNNMT nhằm đảm bảo 30 - 50% nhu cầu sử dụng hàng ngày. Ở Thƣợng Hải (Trung Quốc) đã bắt đầu thực hiện chƣơng trình lắp đặt pin mặt trời trên nóc 1.000 mái nhà. Thụy Điển dành 12 triệu USD trợ cấp cho lắp đặt pin mặt trời cho các công trình công cộng trong 3 năm (2008 - 2010). Australia mở rộng chƣơng trình trợ cấp lắp đặt pin mặt trời với múc 4 đơ la Úc/Wp. Mỹ đã ban hành tín dụng thuế liên bang ở mức 30% đối với pin mặt trời cho đến hết năm 2007. Với chƣơng trình sáng kiến mặt trời, bang California đã thực hiện trợ cấp lắp đặt pin mặt trời kéo dài đến hết năm 2011 với trị giáo 3,2 tỷ USD để lắp đạt 3 GWp cho các công trình nhà ở, trƣờng học, nhà xƣởng, trang trại vào năm 2017. Theo một nghiên cứu chi tiết của Cơ quan Năng lƣợng quốc tế (IEA) ở 14 nƣớc, trong đó hầu hết là lãnh thổ chau Âu, Nhật Bản, Úc, Canada và Mỹ đã đƣa ra các kết luận tiềm năng đóng góp điện mặt trời vào sản lƣợng điện quốc gia của các nƣớc trên đây là rất lớn, cụ thể đối với Mỹ là 60%, Nhật Bản 15%. Anh 30%. Cách đánh giá này đã loại trừ những yếu tố làm giảm hiệu suất panel điện mặt trời, nhƣ độ che khuất, độ nghiêng tối ƣu về phía mặt trời… [4].

Khoa Mơi trường Luận văn Thạc sĩ Khoa học môi trường

CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Đối tƣợng nghiên cứu: Thiết bị ĐNNMT: Nguyên lý hoạt động, các yếu tố ảnh hƣởng đến thiết bị, điều kiện triển khai lắp đặt, sử dụng thiết bị, hiệu quả kinh tế môi trƣờng khi sử dụng thiết bị ĐNNMT.

Phạm vi nghiên cứu: Trong khuôn khổ của một luận văn Thạc sĩ Khoa học môi trƣờng, tác giả triển khai nghiên cứu đánh giá bằng thực nghiệm tính toán hiệu quả của thiết bị ĐNNMT về các mặt tiết kiệm điện năng, giảm phát thải khí nhà kính và hiệu quả kinh tế với sự hỗ trợ của Trung tâm Nghiên cứu Năng lƣợng mới (Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội). Thực nghiệm đƣợc tiến hành trên 05 mẫu thiết bị ĐNNMT cho các hộ gia đình, mỗi thiết bị có diện tích bộ thu từ 1,6 - 2m2, dung tích bình chứa từ 160 - 200 lít, Trong 05 bộ thí nghiệm có 04 bộ loại thiết bị ĐNNMT tấm - ống do Trung tâm Nghiên cứu Năng lƣợng mới sản xuất, lắp đặt và 01 ống thủy tinh chân không do Công ty Sơn Hà cung cấp và lắp đặt.

Thời gian thí nghiệm: từ tháng 6 đến hết tháng 12 năm 2010. Các đo đạc đƣợc thực hiện liên tục và tự động (bằng thiết bị chuyên dụng SWH Data logger - Solar hot Water Heater Data Logger, sẽ đƣợc trình bày chi tiết ở phần sau) (bảng 2.1, hình 2.1).

Bảng 2.1. Lắp đặt các hệ thí nghiệm sử dụng thiết bị ĐNNMT TT Hộ thí nghiệm, địa chỉ Diện tích bộ thu (m2 ) loại thiết bị Dung tích bình

chứa (lít) Thời gian đo

1

Cô Yến

Số 74 Trần Hƣng Đạo, Q. Hoàn Kiếm

1,5 tấm - ống 150 Tháng 6 đến 12/2010

Khoa Môi trường Luận văn Thạc sĩ Khoa học mơi trường

2

Ơng Thịnh Tam Chinh - Mai Động, H. Thanh Trì

2 tấm - ống 200

3

Ông Hội

Đại Từ, Giáp Bát, Q. Hoàng Mai 1,5 tấm - ống 150 4 Ông Lam Lƣơng Thế Vinh, Q. Thanh Xuân 1,6 tấm-ống 150 5

Trung tâm Năng lƣợng mới

Đại học Bách Khoa HN, Q. Hai Bà Trƣng 1,6 ống thủy tinh chân không 120

Khoa Môi trường Luận văn Thạc sĩ Khoa học môi trường