Năng lượng Mặt Trời là gì? Tiềm năng năng lượng mặt trời tại Việt Nam

Năng lượng mặt trời, một nguồn năng lượng vô tận và sạch, từ lâu đã trở thành một phần quan trọng trong cuộc sống của chúng ta. Với bức xạ ánh sáng và nhiệt từ Mặt Trời, con người đã khai thác và ứng dụng vào nhiều lĩnh vực, từ sưởi ấm không gian đến sản xuất điện năng. Trái Đất nhận một lượng năng lượng mặt trời khổng lồ mỗi năm, tuy nhiên, việc tận dụng nguồn tài nguyên này vẫn còn rất hạn chế. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng khám phá về năng lượng mặt trời, các phương pháp khai thác và những ứng dụng của nó trong đời sống và sản xuất.

Năng lượng mặt trời là gì?

Năng lượng Mặt Trời, bao gồm bức xạ ánh sáng và nhiệt từ Mặt Trời, đã được con người khai thác từ thời cổ đại. Bức xạ Mặt Trời, cùng với gió, sóng, nước và sinh khối, tạo thành phần lớn năng lượng tái tạo trên Trái Đất. Tuy nhiên, chỉ một phần nhỏ năng lượng mặt trời có sẵn được sử dụng.

Điện mặt trời là việc sản xuất điện từ năng lượng mặt trời thông qua động cơ nhiệt và pin quang điện. Việc sử dụng năng lượng mặt trời hầu như chỉ bị giới hạn bởi sự sáng tạo và kỹ thuật của con người. Năng lượng mặt trời có nhiều ứng dụng phổ biến. Chúng gồm: sưởi ấm không gian, làm mát qua kiến trúc năng lượng mặt trời, chưng cất nước, khử trùng, chiếu sáng bằng ánh sáng ban ngày, cung cấp nước nóng, nấu ăn và các quy trình nhiệt độ cao cho công nghiệp.

Cách thu năng lượng mặt trời phổ biến nhất là sử dụng tấm năng lượng mặt trời. Công nghệ năng lượng mặt trời có thể được chia thành năng lượng mặt trời thụ động và năng lượng mặt trời chủ động. Năng lượng mặt trời chủ động dùng tấm quang điện và năng lượng mặt trời nhiệt để thu năng lượng. Năng lượng mặt trời thụ động thì tập trung vào việc:

1. Định hướng các tòa nhà về phía Mặt Trời.

2. Chọn vật liệu có khối lượng nhiệt tốt.

3. Thiết kế không gian để lưu thông không khí tự nhiên.

Mỗi năm, Trái Đất hấp thụ 3.850.000 exajoules (EJ) năng lượng mặt trời. Con số này gấp đôi tổng năng lượng từ các nguồn không tái tạo như than, dầu và khí đốt. Tiềm năng khai thác năng lượng mặt trời khác nhau theo vị trí địa lý, trong đó các khu vực gần xích đạo có tiềm năng cao nhất.

Năng lượng mặt trời được dùng để làm gì?

Mặt trời tạo ra nhiệt và ánh sáng—hai yếu tố thiết yếu để con người và vạn vật tồn tại và phát triển. Năng lượng mặt trời rất quan trọng với mọi sinh vật trên trái đất. Nó giúp thực vật quang hợp, cung cấp ánh sáng, sưởi ấm không gian và làm nóng nước.

Về ứng dụng thực tiễn, con người sử dụng nguồn năng lượng mặt trời trong nhiều lĩnh vực. Các ứng dụng phổ biến là: đun nước nóng, vận hành hệ thống sưởi ấm và làm mát, chưng cất nước biển thành nước uống, nấu nướng, sấy khô và khử trùng.

Đặc biệt, điện năng lượng mặt trời là một nguồn năng lượng tái tạo vô tận, sạch và thân thiện với môi trường. Việc sử dụng nguồn năng lượng mặt trời thay thế nhiên liệu hóa thạch giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường và hiệu ứng nhà kính.

Biết được những lợi ích to lớn này, con người đã cải tiến công nghệ để khai thác hiệu quả nguồn tài nguyên thiên nhiên quý giá này. Hiện nay, một trong những ứng dụng phổ biến nhất trên toàn cầu là điện năng lượng mặt trời.

Điện năng lượng mặt trời là gì?

Điện năng lượng mặt trời là nguồn điện được tạo ra từ năng lượng mặt trời thông qua công nghệ chuyên biệt. Đây là nguồn năng lượng tái tạo sạch cần được khuyến khích phát triển. Năng lượng này không chỉ có lợi cho con người. Nó còn giúp chống biến đổi khí hậu, đang ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự sống trên trái đất.

Ứng dụng điện năng lượng mặt trời là gì? Điện mặt trời có thể cung cấp năng lượng cho mọi thiết bị điện. Các thiết bị này là: hệ thống chiếu sáng, làm mát (quạt, điều hòa), thiết bị di động, thiết bị sinh hoạt, máy móc sản xuất, và phương tiện giao thông (xe, tàu, máy bay năng lượng mặt trời). Nó cũng có thể cung cấp năng lượng cho các máy bơm nước. Các dự án điện mặt trời thường áp dụng mô hình PPA (Power Purchase Agreement) trong kinh doanh điện.

Một hệ thống điện mặt trời gồm nhiều thành phần phối hợp để chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng. Công suất của các hệ thống này được tính bằng đơn vị kWp (kilowatt-peak). Việc vận hành và bảo trì (O&M) đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì hiệu suất cao và kéo dài tuổi thọ của hệ thống.

Xem thêm: Solar Cell và Solar Panel là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Hệ thống điện năng lượng mặt trời là gì?

Hệ thống điện năng lượng mặt trời sử dụng tấm pin quang điện (tấm pin năng lượng mặt trời) và các thành phần khác. Chúng chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng qua hiệu ứng quang điện. Hệ thống bao gồm các thành phần chính:

Tấm pin quang điện
Bộ hòa lưới điện (thiết bị biến tần inverter)
Tủ phân phối và bảo vệ DC/AC (tủ điện)
Khung giá đỡ và các phụ kiện chuyên dụng.
Hệ thống đo đếm điện năng và giám sát từ xa.
Hệ thống lưu trữ điện năng (ESS) (trong hệ thống điện độc lập hoặc hòa lưới có dự trữ)

Hệ thống điện mặt trời được phân thành 3 loại chính: hệ thống hòa lưới, hệ thống độc lập và hệ thống hòa lưới có dự trữ (loại hỗn hợp). Trong số này, điện mặt trời hòa lưới là phổ biến nhất. Nó được ứng dụng từ quy mô hộ gia đình, mái nhà xưởng doanh nghiệp, đến các nhà máy điện mặt trời quy mô lớn. Các hệ thống này đóng vai trò then chốt trong việc giảm phát thải khí nhà kính và bảo vệ môi trường.

Ứng dụng điện mặt trời tại Việt Nam

Điện Mặt Trời ở Việt Nam là ngành công nghiệp năng lượng mới, phát triển theo xu hướng toàn cầu về năng lượng tái tạo. Sự phát triển này đáp ứng nhu cầu năng lượng. Các nguồn thủy điện lớn đã khai thác hết. Các thủy điện nhỏ thì gây thiệt hại môi trường và không mang lại lợi ích lâu dài. Việt Nam có tiềm năng lớn về năng lượng Mặt Trời và gió, đặc biệt tại các tỉnh Nam Trung Bộ. Vị trí gần xích đạo và nắng nhiều là lý do.

Nhà nước Việt Nam đã ban hành Quyết định 2068/QĐ-TTg, phê duyệt Chiến lược phát triển năng lượng tái tạo đến năm 2030, tầm nhìn đến 2050. Quyết định này khuyến khích phát triển điện Mặt Trời và điện gió. Các chính sách ưu đãi về đầu tư và giá bán điện đã thu hút nhiều nhà đầu tư trong và ngoài nước. Từ khi bắt đầu phát triển vào năm 2015, đến 2019, ngành điện Mặt Trời đã có hàng trăm dự án hoàn thành với tổng công suất 2.300 MW.

Tuy nhiên, điện Mặt Trời vẫn tồn tại những hạn chế: chỉ phát điện khi có ánh sáng Mặt Trời và công suất phụ thuộc vào thời tiết. Thêm vào đó, các nhà máy thường được xây dựng xa khu vực tiêu thụ điện, dẫn đến tổn thất trong quá trình truyền tải. Chi phí sản xuất điện Mặt Trời hiện cũng cao hơn so với thủy điện và nhiệt điện.

Hòa lưới điện là gì?

Hòa lưới điện là quá trình kết nối điện năng từ hệ thống điện mặt trời vào lưới điện quốc gia. Trong hệ thống điện năng lượng mặt trời, các tấm pin quang điện tạo ra dòng điện một chiều (DC). Bộ biến tần hòa lưới inverter sẽ chuyển đổi dòng điện DC này thành điện xoay chiều (AC) có cùng pha và tần số với lưới điện quốc gia. Khi đó, điện mặt trời sẽ được hòa vào lưới điện thông qua hệ thống hòa lưới hoặc hòa lưới có dự trữ. Việc lắp đặt điện mặt trời hòa lưới thường do các tổng thầu EPC chuyên nghiệp thực hiện.

Điện mặt trời hòa lưới là gì?

Điện mặt trời hòa lưới là hệ thống điện năng lượng mặt trời được kết nối trực tiếp vào lưới điện hiện có. Điện được tạo ra sẽ tự động hòa vào lưới điện nếu không được sử dụng bởi các thiết bị điện. Nó sẽ không được lưu trữ trong ắc-quy hay pin năng lượng mặt trời. Hệ thống này ưu tiên sử dụng điện năng lượng mặt trời cho các hộ gia đình và doanh nghiệp. Chỉ khi thiếu điện mới tự động lấy từ lưới.

Khi hệ thống tạo ra nhiều điện hơn mức tiêu thụ, phần dư thừa sẽ được hòa vào lưới và bán lại cho ngành điện với giá hấp dẫn. Nó tạo thu nhập thụ động cho chủ đầu tư. Nó rút ngắn thời gian hoàn vốn. Nó biến điện mặt trời thành khoản đầu tư an toàn, hiệu quả và ít rủi ro.

Chính vì những lợi ích này, ngày càng nhiều hộ gia đình và doanh nghiệp đầu tư lắp đặt hệ thống điện mặt trời áp mái. Họ không chỉ sử dụng và bán điện dư mà còn góp phần bảo vệ môi trường thông qua việc sử dụng năng lượng sạch.

Điện mặt trời áp mái là gì?

Điện mặt trời áp mái là hệ thống điện năng lượng mặt trời được lắp đặt trên mái nhà. Theo Quyết định số 13/2020/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ, hệ thống điện mặt trời áp mái cần đáp ứng các tiêu chuẩn sau:

Có các tấm quang điện được lắp đặt trên mái nhà của công trình xây dựng.
Có công suất không quá 01 MW.
Được đấu nối trực tiếp hoặc gián tiếp vào lưới điện có cấp điện áp từ 35 kV trở xuống của Bên mua điện.

Hệ thống điện năng lượng mặt trời có tuổi thọ từ 30–50 năm. Để đảm bảo tuổi thọ và hiệu quả đầu tư, người dùng cần lựa chọn thiết bị chất lượng cao từ thương hiệu uy tín và thi công đúng tiêu chuẩn. Với công nghệ ngày càng phát triển, các tấm pin quang điện đã được cải tiến về hiệu suất. Người dùng nên chọn tấm pin hiệu suất cao từ đơn vị uy tín để đảm bảo chất lượng tổng thể. Năng lượng mặt trời có tác dụng gì? Nó giúp tiết kiệm chi phí điện và bảo vệ môi trường.

Năng lượng mặt trời đang ngày càng chứng tỏ vai trò quan trọng trong việc bảo vệ môi trường và đáp ứng nhu cầu năng lượng bền vững cho tương lai. Với những ứng dụng rộng rãi và tiềm năng to lớn, năng lượng mặt trời không chỉ mang lại lợi ích về kinh tế mà còn góp phần bảo vệ trái đất khỏi ô nhiễm và biến đổi khí hậu. Prosolar tự hào là đơn vị tiên phong trong việc cung cấp các giải pháp năng lượng mặt trời chất lượng, giúp khách hàng tận dụng tối đa nguồn tài nguyên thiên nhiên quý giá này. Hãy cùng Prosolar hướng tới một tương lai xanh và bền vững!

Xem thêm: