II. Đánh giá tiềm năng và phân bố n lợng gió và mặt trời 1 Hiện trạng khai thác năng lợng gió và mặt trời.
b. Năng lợng mặt trời.
b.1. Dàn đun nớc nóng bằng Năng lợng Mặt trời
Một số mẫu của thiết bị đun nớc nóng bằng Năng lợng Mặt trời đã đợc nghiên cứu và lắp đặt thử nghiệm tại một số cơ sở nh : Bệnh viện, Trờng mẫu giáo, Nhà trẻ, Nhà ăn tập thể và trung tâm điều dỡng. Một số mẫu của thiết bị đun nớc nóng dùng cho gia đình cũng đợc nghiên cứu ứng dụng và đã đa bán ở thị trờng tại một số khu vực. Qui mơ thiết bị đun nớc nóng hệ tập thể th- ờng có diện tích mặt thu bức xạ từ 10 -:- 50 m2, tơng ứng với lợng nớc nóng đợc cung cấp từ 1 -:- 5 m3, ở nhiệt độ từ 50 -:- 700C. Đối với hộ gia đình thờng có diện tích bộ thu từ 1 -:- 3 m2 và cung cấp đợc 100 -:- 300 lít nớc nóng, ở nhiệt độ từ 45 -:- 650C. Các bộ thu bức xạ của các thiết bị đun nớc nóng đợc ứng dụng ở Việt Nam có hai loại chính : Bộ thu phẳng và bộ thu ống có gắn cánh.
Tính đến thời điểm hiện tại đã có khoảng 40 thiết bị đun nớc nóng bằng năng lợng mặt trời hệ tập thể và 30 hộ gia đình đợc lắp đặt ứng dụng trong phạm vi tồn quốc.
Cho đến nay hầu hết các thiết bị đun nớc nóng bằng năng l- ợng mặt trời ở Việt Nam đều cho tuổi thọ rất thấp, dẫn đến hiệu quả kinh tế thấp. Ngun nhân chính do trình độ cơng nghệ chế tạo kém dẫn đến hiệu suất của thiết bị thấp. Việc ứng dụng các thiết bị đun nớc nóng chỉ ở mức độ thử nghiệm với qui mô nhỏ. Hầu hết các thiết bị trên đều chế tạo theo phơng pháp thủ công. Mặt khác giá thành của các thiết bị đun nớc nóng bằng năng lợng mặt trời cịn khá cao và khơng thuận tiện bằng các thiết bị đun nớc nóng bằng điện đang đợc sử dụng rộng rãi. Vì các nguyên nhân trên nên các thiết bị đun nớc nóng bằng năng lợng mặt trời không đợc phát triển ứng dụng. Số lợng các thiết bị đợc lắp đặt ứng dụng cho đến nay còn vận hành chỉ vào khoảng 20%.
b.2. Thiết bị sấy bằng Năng lợng Mặt trời
Một số mẫu thiết bị sấy bằng năng lợng mặt trời đã đợc nghiên cứu và lắp đặt ứng dụng thử, phục vụ cho việc sấy các sản phẩm: Nông nghiệp : sấy vải, sấy nhãn, sấy chuối, sấy thức ăn gia súc và sấy thóc; Dợc liệu; Hải sản và cột bê tông ly tâm
Các thiết bị sấy đã ứng dụng, chủ yếu gồm 2 loại: Thiết bị sấy công nghiệp và Thiết bị sấy đơn giản
Đến nay chỉ có khoảng 10 hệ sấy cơng nghiệp và 60 thiết bị sấy đơn giản đợc lắp đặt ứng dụng trong cả nớc.
Đối với hệ thống sấy bằng năng lợng mặt trời với qui mơ tơng đối lớn và mang tính cơng nghiệp thờng đợc gọi là hệ thống sấy cơng nghiệp có hiệu suất tơng đối cao, giá thành hạ hơn so với hệ thống sấy bằng điện hoặc bằng than. Song các hệ thống sấy bằng năng lợng mặt trời chỉ phù hợp với các sản phẩm sấy khơng địi hỏi chế độ sấy khắt khe. Ví dụ nh sấy gỗ hoặc sấy bê tơng. Vì hệ thống sấy bằng năng lợng mặt trời khơng chủ động điều khiển đợc nhiệt độ, cũng nh q trình sấy khơng thể liên tục (ban đêm khơng có mặt trời), vì vậy khơng thuận tiện với hầu hết các sản phẩm có nhu cầu sấy. Đó cũng chính là ngun nhân mà các thiết bị sấy bằng năng lợng mặt trời đến nay không phát triển đợc.
b.3. Hệ thống chng cất nớc bằng Năng lợng Mặt trời
Các thiết bị chng cất nớc bằng năng lợng mặt trời đợc nghiên cứu và triển khai ứng dụng nhằm cung cấp nớc ngọt cho nhân dân vùng hải đảo và vùng nớc chua phèn, đặc biệt là cung cấp nớc ngọt cho bộ đội ở quần đảo Trờng sa. Ngồi ra nớc chng cất cịn phục vụ cho công nghiệp tráng gơng và sản xuất ắc qui. Có hai loại thiết bị chng cất nớc bằng năng lợng mặt trời đợc ứng dụng:
- Loại thứ nhất: Hệ thống thiết bị xây tại chỗ. Hệ thống này sử dụng nguyên lý mao dẫn bằng cát trộn bột hấp thụ. Năng suất vào khoảng 3 - 4 lít / m2/ ngày về mùa đơng và 4 - 5 lít / m2/ ngày về mùa hè. Các hệ thống này thờng có qui mơ từ 10 - 40 m2.
- Loại thứ hai: thiết bị dạng khay. Loại thiết bị này có thể di chuyển đợc. Năng suất vào khoảng 4 - 5 lít / m2/ ngày về mùa đơng và 5 - 6 lít / m2/ ngày về mùa hè, rất thuận tiện cho việc cung cấp nớc ngọt cho bộ đội ở trên đảo. Diện tích bộ thu của
thiết bị này thờng là 1m2.
Có khoảng 8 hệ thống chng cất nớc loại cố định và khoảng 50 thiết bị chng cất nớc dạng khay đã đợc lắp đặt ứng dụng. Tính đến thời điểm hiện tại chỉ còn khoảng 30% các thiết bị đang hoạt động.
Bộ trao đổi nhiệt và dẫn nớc để chng cất đợc làm bằng cát đen, giá thành hạ và hiệu suất tơng đối cao. Với thiết bị chng cất nớc bằng năng lợng mặt trời này cho đến nay cha có nớc nào trên thế giới sản xuất và ứng dụng. Điều bất tiện của thiết bị này so với các thiết bị chng cất bằng điện, than hoặc dầu là cồng kềnh, chiếm nhiều diện tích lắp đặt. Đến nay việc phát triển ứng dụng các thiết bị chng cất này hầu nh bị bỏ quên.
b.4. Hệ thống pin Mặt trời
Loại thiết bị này đợc nghiên cứu và triển khai ứng dụng ở Việt Nam muộn nhất. Vào đầu những năm 90 các hệ thống pin mặt trời mới đợc ứng dụng ở nớc ta. Đến năm 1994 việc triển khai ứng dụng các thiết bị này phát triển khá mạnh mẽ. Đi đầu trong việc phát triển ứng dụng này là ngành bu chính viễn thơng và ngành bảo đảm hàng hải.
Khu vực phía nam là nơi ứng dụng sớm nhất các dàn pin mặt trời phục vụ thắp sáng và sinh hoạt văn hoá dân c tại một vùng nông thơn xa lới điện. Các trạm điện mặt trời có cơng suất từ 500 - 1000 Wp đợc lắp đặt ở các trung tâm xã để nạp điện vào ắc quy cho các gia đình đa về sử dụng. Các dàn pin mặt trời có cơng suất từ 250 - 500 Wp phục vụ thắp sáng cho các bệnh viện, trạm xá và các cụm văn hố thơn, xã. Đến nay có khoảng 800 dàn
pin mặt trời đã đợc lắp đặt và sử dụng cho các hộ gia đình với cơng suất 22,5 - 50 Wp.
Khu vực miền Trung là vùng có bức xạ mặt trời khá tốt và số giờ nắng tơng đối cao, rất thích hợp cho việc ứng dụng pin mặt trời. Hiện tại ở khu vực miền Trung có 2 dự án lai ghép của pin mặt trời có cơng suất lớn nhất Việt nam:
- Dự án phát điện ghép giữa pin mặt trời và thuỷ điện nhỏ với công suất 125 kW đợc lắp đặt tại xã Trang, huyện Mang Yang, tỉnh Gia lai. Trong đó cơng suất của hệ thống pin mặt trời là 100 kW. Dự án đợc đa vào vận hành từ cuối năm 1999 cung cấp điện cho 5 làng (trong đó có 2 làng dân kinh tế mới). Đây là dự án do tổ chức NEDO tài trợ. Viện Năng lợng là đối tác chính phía
Việt nam.
- Dự án phát điện ghép giữa pin mặt trời và động cơ gió phát điện với cơng suất là 9 kW, trong đó pin mặt trời là 7 kW và gió là 2 kW. Dự án trên đợc lắp đặt tại làng Kongu 2, huyện Đak hà, tỉnh Kon tum do Viện Năng lợng thực hiện. Toàn bộ vốn của cơng trình do Cơng ty điện lực Tohuku – Nhật bản tài trợ ( trừ phần lới hạ thế do Tổng cơng ty điện lực Việt nam đóng góp ). Cơng trình đã đợc đa vào sử dụng từ tháng 11/2000, cung cấp điện cho một bản ngời dân tộc thiểu số với 42 hộ gia đình.
- Các dàn pin hệ gia đình cũng đợc lắp đặt ứng dụng tại các tỉnh Gia lai, Quảng nam, Bình định, quảng ngãi và Khánh hồ. Tổng số các dàn gia đình đợc lắp đặt là 165 với cơng suất từ 40 – 50Wp. Các dàn đợc sử dụng cho các trung tâm cụm xã phục vụ cho thắp sáng cơng cộng, thơng tin văn hố , liên lạc và phục vụ các trạm y tế xã có cơng suất từ 200 – 800 Wp. Đã có khoảng 25 dàn loại này đợc lắp đặt.
Khu vực phía Bắc bắt đầu triển khai ứng dụng pin mặt trời có chậm hơn khu vực phía Nam. Song việc ứng dụng các dàn pin mặt trời cho các hộ gia đình ở các vùng núi cao, hải đảo và cho các trạm biên phịng đợc khá nhanh. Cơng suất của các dàn dùng cho hộ gia đình từ 40 - 75Wp. Các dàn dùng cho các trạm biên phòng và bộ đội nơi hải đảo có cơng suất từ 165 - 300 Wp. Các dàn dùng cho trạm xá và các cụm văn hố thơn, xã là 165 - 525 Wp. Tính đến tháng 12 năm 2002 khối lợng lắp đặt ứng dụng các dàn pin mặt trời ở các vùng núi và hải đảo khu vực phía Bắc nh sau:
- Tổng số dàn dùng cho các hộ gia đình : 450 dàn
- Tổng số dàn dùng cho các Trạm biên phòng và bộ đội ở hải đảo: 94 dàn
- Tổng số dàn dùng cho các Trạm xá, Trờng học hay Trung tâm văn hoá xã: 42 dàn.
Tại Quảng Ninh đã có 2 dự án pin mặt trời do vốn của Việt nam:
+ Dự án sử dụng pin mặt trời cho các đơn vị bộ đội trên các đảo vùng Đông bắc. Tổng công suất lắp đặt khoảng 20 kWp. Cơng trình đã đợc vận hành đến nay trên 4 năm.
+ Dự án pin mặt trời huyện đảo Cô tô. Tổng công suất lắp đặt là 15 kWp. Cơng trình đã đợc đa vào vận hành từ tháng
12/2001.
Công ty VP Solar của úc đã tài trợ một dự án pin mặt trời gồm 5 hệ thống. Trong đó 3 dàn có cơng suất 150Wp phục vụ cho thắp sáng công cộng, và một trạm 400 Wp phục vụ việc bảo quản vắc xin tập trung có cơng suất là 6120 Wp phục vụ cho trạm xá, trụ sở xã, trờng học và khoảng 10 hộ gia đình. Dự án trên đợc lắp đặt tại xã Sĩ hai , huyện Quảng hà, tỉnh Cao bằng.
Dự án "ứng dụng thí điểm điện mặt trời cho khu vực miền núi và dân tộc ở Việt nam" tại xã ái quốc, huyện Lộc bình, tỉnh Lạng sơn đã hồn thành vào tháng 11/2002. Tổng cơng suất dự án là 3.000 Wp, gồm 6 hệ thống phục vụ cung cấp điện cho trung tâm xã và trạm thu, phát truyền hình của xã. Tồn bộ kinh phí do Chính phủ Phần lan tài trợ.
Ngành bu chính viễn thơng và ngành bảo đảm hàng hải cũng ứng dụng một khối lợng pin mặt trời khá lớn. Riêng ngành bu chính viễn thơng đã ứng dụng khoảng 195.000 Wp.
Ngành bảo đảm hàng hải đã lắp đặt ứng dụng với khối lợng là 115.500 Wp
- Tổng số dàn dùng cho các Trạm đèn biển và đèn sông trong cả nớc khoảng 260 dàn.
Tính đến tháng 12 năm 2002, tổng cơng suất pin mặt trời đã đợc lắp đặt ứng dụng ở Việt Nam là 752.402 Wp. (Cha kể phần ứng dụng của bên quốc phòng, khoảng 150 kWp )
Những khó khăn chính trong quá trình triển khai ứng dụng
* Về kỹ thuật :
- Có những trờng hợp ngời sử dụng khơng chịu tuân theo qui trình vận hành. Khi ắc qui yếu, bộ phận điều khiển đã cắt nguồn, họ lại đấu tắt ắc qui không qua bộ điều khiển làm ắc qui cạn kiệt dẫn đến mau hỏng ắc qui.
- Trong loạt 100 dàn đầu tiên cho các hộ gia đình lắp tại tỉnh Tiền Giang và Trà Vinh của Hội phụ nữ Việt Nam do tổ chức SELF tài trợ, vì cơng suất mỗi dàn quá nhỏ (22,5 Wp), nhu cầu dùng lại lớn hơn nên ắc qui luôn luôn ở trạng thái cạn kiệt và dẫn đến hỏng hàng loạt ắc qui.
* Về kinh tế :
và hải đảo, nơi không thể đa lới điện quốc gia đến đợc. Song phần lớn thu nhập hàng năm của ngời dân vùng này thấp, trong khi giá thành đầu t ban đầu của Pin mặt trời hiện tại còn tơng đối cao.