Việt Nam đƣợc xem là quốc gia có tiềm năng lớn về năng lƣợng mặt trời, đặc biệt là khu vực Miền Trung và Miền Nam của đất nước, với ường độ bức xạ mặt trời trung bình khoảng 5 kWh/m2/ngày 1.825 kWh/m2/năm . Trong khi đó, ƣờng độ bức xạ mặt trời lại thấp hơn ở các vùng phía Bắ , ƣớc tính khoảng 4 kWh/m2/ngày do điều kiện thời tiết với nhiều m y và mƣa phùn vào mùa đ ng và mùa xu n. Năng lƣợng mặt trời ở Việt Nam có sẵn quanh năm, khá ổn định và phân bố rộng rãi trên các vùng miền khác nhau của đất nướ . Đặc biệt, số ngày nắng trung bình trên các tỉnh Miền Trung và Miền Nam là khoảng 300 ngày/năm. Năng lƣợng mặt trời đƣợc khai thác sử dụng chủ yếu cho các mụ đí h nhƣ sản xuất điện và cung cấp nhiệt.
Nhu cầu sử dụng năng lượng của on người ngày àng tăng trong khi đó nguồn năng lƣợng hóa thạch truyền thống ngày càng giảm dần và g y tá động xấu đến môi trường. Các nguồn nhiên liệu hóa thạch gồm có than, dầu và khí đốt. Các loại nhiên liệu này hình thành thông qua sự hóa thạch của động thực vật dưới một thời gian rất dài tính trên hàng triệu năm, vì vậy việc bổ sung nhiên liệu này diễn ra rất chậm và gần nhƣ là kh ng ó và một ngày nào đó h ng sẽ vĩnh viễn kh ng òn để phục vụ đời sống on người. Ngoài ra, năng lượng đến từ nhiên liệu hóa thạch còn là tác nhân chính trong việc tác hại đến m i trường như làm nóng trái đất thông qua chất thải CO2 từ đốt than, dầu và khí; SO2 là nhân tố chính của những ơn mƣa axit đƣợc hình thành từ việ đốt than. Nhƣ vậy, sau nhu cầu đảm bảo năng lƣợng thì việ đấu tranh chống lại sự biến đổi khí hậu hính là động lực th đẩy việ khai thá năng lƣợng mặt trời.
Mặc dù tiềm năng ủa năng lƣợng mặt trời rất lớn, nhƣng tỷ trọng năng lƣợng đƣợc sản xuất từ năng lượng mặt trời trong tổng năng lượng tiêu thụ cả nước vẫn còn khiêm tốn.
3.2.1. Các khảo sát, thống kê v ti m năng bức ạ mặt trời tại hu ện đảo Lý Sơn Quảng Ngãi thuộ vùng khí hậu ao nhiệt đới ấm. Trung ình hàng năm ó từ 2300 đến 2500 giờ nắng, ứ xạ tổng đạt từ 2000 đến 2700 kWh/năm. Đ y là điều
46
0 50 100 150 200 250 300
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Giờ nắng
Tháng
Số giờ nắng
Hình 3. 1: Đồ thị số giờ nắng trong năm tại Quảng Ngãi
kiện thuận lợi để khai thá và phát triển NLMT. Sau đ y là ảng ph n ố ứ xạ tại địa àn tỉnh Quảng Ngãi theo á tháng trong năm.
ảng 3.1: Phân bố bức xạ mặt trời 6 tháng đầu năm tại Quảng Ngãi
Tháng I II III IV V VI
Giờ nắng 125,2 155,3 216,7 238,3 273,6 245,4 Tổng xạ
(kWh/m2. tháng)
120÷170 150÷220 190÷270 200÷290 200÷330 190÷300 Tán xạ/
tổng xạ ≈65% ≈50% ≈60% ≈40% ≈40% ≈40%
ảng 3.2: Phân bố bức xạ mặt trời 6 tháng cuối năm tại Quảng Ngãi
Tháng VII VIII IX X XI XII
Giờ nắng 260 234 200 162,2 110,4 101,4
Tổng xạ (kWh/m2.
tháng)
190÷320 200÷330 160÷290 140÷190 100÷150 60÷150 Tán xạ/
tổng xạ ≈40% ≈30% ≈50% ≈60% ≈60% ≈50%
Theo thống kê từ năm 1986 đến năm 2000 ủa Trạm Khí tƣợng L Sơn, Quảng Ngãi có tọa độ địa l 109°09' kinh độ Đ ng và 15°23' vĩ độ Bắ , độ ao 4 m so với
47
0 50 100 150 200 250 300
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Tông xạ, số giờ nắng
Tháng
Số giờ nắng
Tổng xạ (kWh/m2.tháng)
mự nướ iển, tổng giá trị ứ xạ mặt trời trung ình ả năm L Sơn là 1.719,15 (kWh/m2.năm)
ảng 3.3: Giá trị bức xạ mặt trời trung bình 6 tháng đầu năm tại Lý Sơn
Tháng I II III IV V VI
Số giờ nắng 163,7 175,3 221,7 235 278,2 266,8 Tổng xạ
(kWh/
m2.tháng)
114.59 122.71 155.19 164.50 194.74 186.76
ảng 3.4: Giá trị bức xạ mặt trời trung bình 6 tháng cuối năm tại Lý Sơn
Tháng VII VIII IX X XI XII CN
Số giờ nắng 270,9 258,8 191,5 159,8 132,5 102,5 2456,7 Tổng xạ
(kWh/
m2.tháng)
189.63 181.16 134.05 111.86 92.75 71.21 1719,15
Vào tháng 4/2008, đoàn ng tá Viện Năng lƣợng đo đạ trự tiếp ứ xạ mặt trời một số giờ nắng trong ngày ằng thiết ị đo ứ xạ ầm tay GLOBAL RADIOMETER - PMA2140 tại L Sơn nhƣ ảng sau.
48
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900
6h 7h 8h 9h 10h 11h 12h 13h 14h 15h 16h 17h
Cường độ bức xạ (W/m2 )
Giờ
Giá trị (W/m2)
Hình 3. 2: Đồ thị giá trị bức ạ mặt trời theo giờ tại Lý Sơn ảng 3.5: Giá trị bức xạ mặt trời theo giờ tại Lý Sơn
Giờ 6h 7h 8h 9h 10h 11h 12h 13h 14h 15h 16h 17h Giá trị
(W/m2) 65,2 278 461 542 753 809 806 774 723 542 481 335
Theo số liệu thống kê và thu thập đƣợ , đảo L Sơn thuộ khu vự ó ƣờng độ ứ xạ Mặt Trời ao. Cường độ ứ xạ mặt trời trung ình ngày ở đ y là 4,71 kWh/m2.ngày hay 141,34 kWh/m2.tháng. Cá số liệu này dùng làm ơ sở để tính toán, thiết kế hệ thống điện mặt trời tại huyện đảo L Sơn.
3.2.2. Sự phát triển của điện năng lượng mặt trời:
Sản xuất điện năng từ năng lƣợng mặt trời là một ngành công nghiệp đã và đang phát triển rất mạnh mẽ cùng với sự biến bộ của khoa học công nghệ, đặc biệt là công nghệ chế tạo các thành phần của hệ thống năng lƣợng mặt trời (chủ yếu là tấm pin mặt trời PV và thiết bị chuyển đổi Inverter), làm cho chí phí sản xuất các thành phần này ngày càng giảm, tạo điều kiện ho điện năng lƣợng mặt trời chiếm ƣu thế lớn trong cuộc cách mạng về năng lƣợng.
Trong những năm gần đ y, điện năng lượng mặt trời có tố độ tăng trưởng cao và liên tục. Lý do của xu hướng trên là:
Công nghệ ngày càng hoàn thiện, dẫn đến giá thành điện năng lƣợng mặt trời ngày càng giảm.
49
Vấn đề an ninh năng lƣợng: năng lƣợng mặt trời là nguồn năng lƣợng sẵn ó, mang tính địa phương, kh ng phụ thuộc vào nguồn nhập khẩu và do đó kh ng phụ thuộc vào các biến đổi chính trị và á tá động khác.
Các nguồn năng lƣợng hóa thạ h đã dần cạn kiệt, trong lúc nhu cầu năng lƣợng không ngừng tăng.
Tránh gây ô nhiễm môi trường do khai thác sử dụng năng lượng hóa thạch đã đến mứ áo động, dẫn đến các hiện tƣợng biến đổi khí hậu trên toàn cầu. Việc cắt giảm phát thải, sử dụng các nguồn năng lƣợng sạch, các nguồn năng lƣợng tái tạo vì vậy trở nên cấp bách và ngày càng có tính nghĩa vụ đối với các quốc gia.
Trong quy hoạch phát triển điện lực quố gia giai đoạn 2011 - 2020 có xét đến năm 2030 với mục tiêu cung cấp đủ nhu cầu điện trong nước của thủ tướng chính phủ có nêu rõ mụ tiêu ƣu tiên phát triển nguồn năng lƣợng tái tạo điện gió, điện mặt trời, điện sinh khối,...) cho sản xuất điện, tăng tỷ lệ điện năng sản xuất từ nguồn năng lƣợng này từ mứ 3,5% năm 2010 lên 4,5% tổng điện năng sản xuất vào năm 2020 và đạt 6% vào năm 2030.
Khu vực miền Trung có bức xạ mặt trời khá tốt và số giờ nắng cao, rất thích hợp cho việc ứng dụng pin mặt trời. Hiện tại ở khu vực miền Trung có hai dự án lai ghép với pin mặt trời có công suất lớn nhất Việt Nam, đó là:
+ Dự án phát điện ghép giữa pin mặt trời và thuỷ điện nhỏ, công suất 125kW đƣợc lắp đặt tại xã Trang, huyện Mang Yang, tỉnh Gia Lai, trong đó ng suất của hệ thống pin mặt trời là 100 kWp và của thuỷ điện là 25 kW. Dự án đƣợ đƣa vào vận hành từ cuối năm 1999, ung ấp điện cho 5 làng. Hệ thống điện do Điện lực Mang Yang quản lý và vận hành.
+ Dự án phát điện lai ghép giữa pin mặt trời và động ơ gió phát điện với công suất là 9 kW, trong đó PMT là 7 kW. Dự án trên đƣợc lắp đặt tại làng Kongu 2, huyện Đak Hà, tỉnh Kon Tum, do Viện Năng lƣợng thực hiện. C ng trình đã đƣợ đƣa vào sử dụng từ tháng 11/2000, cung cấp điện cho một bản người dân tộc thiểu số với 42 hộ gia đình. Hệ thống điện do Sở C ng Thương tỉnh quản lý và vận hành.