Chương 2 Tổng quan tình hình nghiên cứu 2.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu ngoài nước
2.2 Tổng quan tình hình phát triển năng lượng mặt trời tại Việt Nam
Lãnh thổ Việt Nam kéo dài từ 8–230 vĩ Bắc, nằm trong khu vực có cường độ bức xạ mặt trời tương đối cao với trị số tổng xạ khá lớn từ 100–175 kcal/cm2.năm. Do đó, việc sử dụng năng lượng mặt trời ở nước ta sẽ đem lại hiệu quả kinh tế lớn. Giải pháp sử dụng năng lượng mặt trời hiện đang được cho là giải pháp tối ưu. Đây là nguồn năng lượng sạch, không gây ô nhiễm môi trường và có trữ lượng vô cùng lớn.
Đồng thời, việc phát triển ngành công nghiệp sản xuất PV sẽ góp phần thay thế các nguồn năng lượng hóa thạch, giảm phát khí thải nhà kính và bảo vệ môi trường. Đây được coi là nguồn năng lượng quý giá, có thể thay thế các dạng năng lượng cũ đang ngày càng cạn kiệt. Các quốc gia trên thế giới đã sử dụng năng lượng mặt trời như một giải pháp thay thế những nguồn tài nguyên truyền thống. Tuy nhiên, Việt Nam mới chỉ khai thác khoảng 25% nguồn năng lượng tái tạo này. Do lãnh thổ của Việt Nam trải dài nên tiềm năng về năng lượng mặt trời ở mỗi vùng cũng khác nhau, có thể chia ra thành 5 vùng với tiềm năng tại mỗi vùng như sau:
Bảng 2.1 Tiềm năng năng lượng mặt trời tại Việt Nam
STT Khu vực
Năng lượng mặt trời trung bình (kcal/cm2.năm)
Số giờ nắng trung bình năm (giờ/năm)
1 Đông Bắc Bộ 100 – 125 1500 – 1700
2 Tây Bắc Bộ 125 – 150 1750 – 1900
3 Bắc Trung Bộ 140 – 160 1700 – 2000
4 Nam Trung Bộ và Tây Nguyên 150 – 175 2000 – 2600
5 Nam Bộ 130 – 150 2200 – 2500
Trung bình cả nước 130 – 152 1830 – 2450
Với tiềm năng về năng lượng và số giờ nắng trong năm như Bảng 2.1, Việt Nam được đánh giá là một quốc gia có tiềm năng lớn về năng lượng mặt trời.
Tại Việt Nam, với sự hỗ trợ của nhà nước (các bộ, ngành) và một số tổ chức quốc tế đã thực hiện thành công việc xây dựng các trạm pin quang điện có công suất khác nhau phục vụ nhu cầu sinh hoạt và văn hóa của các địa phương vùng sâu, vùng
xa, các công trình nằm trong khu vực không có lưới điện. Tuy nhiên, hiện nay pin quang điện vẫn đang còn là món hàng xa xỉ đối với các nước đang phát triển.
Đi đầu trong việc phát triển ứng dụng này là ngành bưu chính viễn thông. Các trạm pin quang điện phát điện sử dụng làm nguồn cung cấp điện cho các thiết bị thu phát sóng của các bưu điện lớn, trạm thu phát truyền hình thông qua vệ tinh.
Ở ngành bảo đảm hàng hải, các trạm pin quang điện phát điện sử dụng làm nguồn cung cấp điện cho các thiết bị chiếu sáng, cột hải đăng, đèn báo sông.
Trong ngành công nghiệp, các trạm pin quang điện phát điện sử dụng làm nguồn cung cấp điện dự phòng cho các thiết bị điều khiển trạm biến áp 500 kV, thiết bị máy tính và sử dụng làm nguồn cung cấp điện nối với điện lưới quốc gia.
Trong ngành giao thông đường bộ, các trạm pin quang điện phát điện dần được sử dụng làm nguồn cung cấp điện cho các cột đèn đường chiếu sáng.
Trong sinh hoạt của các hộ gia đình vùng sâu, vùng xa, các trạm pin quang điện phát điện sử dụng để thắp sáng, nghe đài, xem vô tuyến.
- Khu vực miền Nam ứng dụng các dàn pin quang điện phục vụ thắp sáng và sinh hoạt văn hóa tại một số vùng nông thôn xa lưới điện. Các trạm điện mặt trời có công suất từ 500 - 1000 Wp được lắp đặt ở trung tâm xã, nạp điện vào ắc qui cho các hộ gia đình sử dụng. Các dàn pin quang điện có công suất từ 250 - 500 Wp phục vụ thắp sáng cho các bệnh viện, trạm xá và các cụm văn hoá xã. Đến nay, có khoảng 800 - 1000 dàn pin quang điện đã được lắp đặt và sử dụng cho các hộ gia đình, công suất mỗi dàn từ 22,5 - 70 Wp.
- Khu vực miền Trung có bức xạ mặt trời khá tốt và số giờ nắng cao, rất thích hợp cho việc ứng dụng pin quang điện. Hiện tại, khu vực miền Trung có hai dự án lai ghép với pin quang điện có công suất lớn nhất Việt Nam, đó là:
* Dự án phát điện ghép giữa pin quang điện và thuỷ điện nhỏ, công suất 125 kW được lắp đặt tại xã Trang, huyện Mang Yang, tỉnh Gia Lai, trong đó công suất của hệ thống PMT là 100 kWp (kilowatt peak) và của thuỷ điện là 25 kW. Dự án được đưa vào vận hành từ cuối năm 1999, cung cấp 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 quang điện và động cơ gió phát điện với công suất là 9 kW, trong đó pin quang điện là 7 kW. Dự án trên được lắp đặt tại làng Kongu 2, huyện Đak Hà, tỉnh Kon Tum, do Viện Năng lượng thực hiện. Công trình đã được đưa 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 Công thương tỉnh quản lý và vận hành.
Các dàn pin quang điện đã lắp đặt ứng dụng tại các tỉnh Gia Lai, Quảng Nam, Bình Định, Quảng Ngãi và Khánh Hoà, hộ gia đình công suất từ 40 - 50 Wp. Các dàn đã lắp đặt ứng dụng cho các trung tâm cụm xã và các trạm y tế xã có công suất từ 200 - 800 Wp. Hệ thống điện sử dụng chủ yếu để thắp sáng và truyền thong. Đối tượng phục vụ là người dân, do dân quản lý và vận hành.
- Khu vực miền Bắc, việc ứng dụng các dàn pin quang điện phát triển với tốc độ khá nhanh, phục vụ các hộ gia đình ở các vùng núi cao, hải đảo và cho các trạm biên phòng. Công suất của dàn pin quang điện dùng cho hộ gia đình từ 40 - 75 Wp. Các dàn dùng cho các trạm biên phòng, nơi hải đảo có công suất từ 165 - 300 Wp. Các dàn dùng cho trạm xá và các cụm văn hoá thôn, xã là 165 - 525 Wp.
Tại Quảng Ninh có hai dự án PMT do vốn trong nước (từ ngân sách) tài trợ:
* Dự án pin quang điện cho đơn vị bộ đội tại các đảo vùng Đông Bắc. Tổng công suất lắp đặt khoảng 20 kWp. Dự án trên do Viện Năng lượng và Trung tâm Năng lượng mới Trường đại học Bách khoa Hà Nội thực hiện. Hệ thống điện sử dụng chủ yếu để thắp sáng và truyền thông, đối tượng phục vụ là bộ đội, do đơn vị quản lý và vận hành.
* Dự án pin quang điện cho các cơ quan hành chính và một số hộ dân của huyện đảo Cô Tô. Tổng công suất lắp đặt là 15 kWp. Dự án trên do Viện Năng lượng thực hiện.
Công trình đã vận hành từ tháng 12/2001.
* Công ty BP Solar của Úc đã tài trợ một dự án pin quang điện có công suất là 6120 Wp phục vụ cho trạm xá, trụ sở xã, trường học và khoảng 10 hộ gia đình. Dự án trên được lắp đặt tại xã Sĩ Hai, huyện Hà Quảng, tỉnh Cao Bằng.
* Dự án “Ứng dụng thí điểm điện mặt trời cho vùng sâu, vùng xa” tại xã Ái Quốc, tỉnh Lạng Sơn đã hoàn thành vào tháng 11/2002. Tổng công suất dự án là 3000 Wp, cung cấp điện cho trung tâm xã và trạm truyền hình, chủ yếu để thắp sáng và truyền thông, đối tượng phục vụ là người dân, do dân quản lý và vận hành.
* Trung tâm Hội nghị Quốc gia sử dụng điện mặt trời: Tổng công suất pin mặt trời là 154 kWp. Đây là một công trình điện mặt trời lớn nhất tại Việt Nam.
* Trạm pin mặt trời nối lưới của Viện Năng lượng công suất 1080 Wp bao gồm 8 môđun.
* Trạm pin mặt trời nối lưới lắp đặt trên mái nhà làm việc Bộ Công thương, 54 Hai Bà Trưng, Quận Hoàn Kiếm, Hà Nội. Công suất lắp đặt là 2700 Wp.
* Lắp đèn năng lượng mặt trời trên đường phố Đà Nẵng sử dụng nguồn năng lượng mặt trời. Hệ thống thu góp điện năng được “dán” thẳng trên thân trụ đèn. Bên trong trụ có tám bình ắc qui dùng để tích năng lượng.
* Hai cột đèn năng lượng mặt trời kết hợp năng lượng gió đầu tiên được lắp đặt thành công tại Ban quản lý dự án Công nghệ cao Hòa Lạc. Hai cột đèn trị giá 8.000 USD, do Công ty cổ phần tập đoàn quốc tế Kim Đỉnh lắp đặt. Hiện tại, hai cột đèn này có thể sử dụng trong 10 h mỗi ngày, có thể thắp sáng bốn ngày liền nếu không có nắng và gió.