Năng lượng mặt trời hiện đang là một trong những nguồn năng lượng tự nhiên được khuyến khích phát triển hiện nay. Điện năng lượng từ mặt trời là gì, có những ưu điểm và hạn chế gì? Bài viết dưới đây, chúng tôi sẽ giúp bạn tìm hiểu rõ hơn về nguồn năng lượng xanh này nhé!
Contents
Năng lượng mặt trời là gì, có tác dụng gì?
Năng lượng từ mặt trời được xem chính là nguồn năng lượng đầu tiên được con người tận dụng (cả khi chưa biết cách tạo ra lửa). Đây là nguồn năng lượng từ năng lượng bức xạ và nhiệt từ mặt trời.
Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng đầu tiên, vô tận
Ngoài ra, những tài nguyên thứ cấp từ năng lượng của mặt trời như sức gió, sức nước,… đã góp phần tạo nên hệ thống năng lượng tái tạo trên Trái Đất. Chúng ta và mọi sinh vật khác sẽ không thể tồn tại nếu như không có mặt trời hoặc những nguồn năng lượng tái tạo trên.
Năng lượng mặt trời được khai thác để với nhiều công dụng, mặt trời tạo ra nhiệt và ánh sáng giúp các sinh vật có thể tồn tại, phát triển nên nguồn năng lượng từ mặt trời chính là điều kiện sống còn của sự sống trên Trái Đất (thực vật quang hợp, sưởi ấm không gian,…).
Con người sử dụng nguồn năng lượng này để ứng dụng trong đời sống như tạo ra nước nóng từ mặt trời, tạo hệ thống làm mát, sưởi ấm, thông gió, chưng cất nước biển thành muối, làm khô, nấu nướng,…. Bên cạnh đó, hiện năng nguồn năng lượng còn được khai thác chuyển thành điện năng với trữ lượng lớn.
Do đó, hiện nay con người ngày càng phát triển các công nghệ để có thể khai thác hiệu quả tài nguyên vô tận này, ứng dụng trong đời sống, công nghiệp, giúp thay thế phần nào nhiên liệu hóa thạch, giảm khí thải CO2 gây hiệu ứng nhà kính…
Hệ thống điện mặt trời được lắp đặt ngày càng phổ biến
Điện năng lượng mặt trời
Điện năng lượng mặt trời là điện năng được tạo ra với nhiên liệu chính là năng lượng từ bức xạ ánh sáng của mặt trời. Điện mặt trời được tạo ra để phục vụ cho các nhu cầu sử dụng của con người đồng thời góp phần chống lại quá trình biến đổi khí hậu đang gây ra nhiều tiêu cực đến Trái Đất và đời sống toàn bộ sinh vật trong đó có con người.
Với câu hỏi điện năng lượng mặt trời dùng để làm gì thì cũng tương tự như điện năng từ nguồn năng lượng hóa thạch (nhiệt điện) hoặc thủy điện thì điện mặt trời cũng được dùng để cấp năng lượng cho các thiết bị điện gia dụng hoặc sản xuất cho các hệ thống chiếu sáng, hệ thống làm mát.
Tại nhiều quốc gia phát triển lĩnh vực này, điện mặt trời còn được ứng dụng trong giao thông vận tải để vận hành các phương tiện giao thông từ ô tô, xe bus, tàu thuyền,… Nhưng hiện nay, điện mặt trời được lắp đặt chủ yếu nhất là để đáp ứng mục đích sinh hoạt trong gia đình hoặc kinh doanh, sản xuất (vận hành các hệ thống điện, máy móc).
Các thiết bị trong hệ thống điện năng lượng mặt trời
Để tạo được ra điện mặt trời, người ta cần xây dựng hệ thống với nhiều thành phần để chuyển đổi bức xạ ánh sáng thành điện năng. Hệ thống điện mặt trời được chia thành 3 loại (hệ hòa lưới, hệ hòa lưới có lưu trữ, hệ độc lập) và mỗi loại sẽ có cấu tạo, cách lắp đặt riêng.
Các tấm pin được lắp đặt để thu được ánh nắng mặt trời
Mặc dù vậy thì hệ thống điện mặt trời đều được kết nối mật thiết với nhau và bao gồm một số thành phần như:
Các tấm pin giúp thu năng lượng mặt trời
Đây là bộ phận quan trọng nhất của hệ thống điện mặt trời và có chi phí cao nhất. Một hệ thống điện mặt trời cần ghép nhiều tấm pin lại để có thể thu được nhiều bức xạ ánh mặt trời nhất. Thông thường, mỗi tấm pin mặt trời có tuổi thọ khá cao từ 25 – 30 năm và cần được bảo dưỡng định kỳ.
Bộ phận sạc năng lượng mặt trời
Bộ điều khiển này có nhiệm vụ điều khiển quá trình sạc điện của các tấm pin mặt trời sang hệ thống ắc quy lưu trữ điện. Bộ điều khiển giúp hệ thống điện mặt trời hoạt động đúng chiều, tránh tình trạng điện trong bình ắc quy trào ngược trở lại các tấm pin, nâng cao tuổi thọ của ắc quy và cả hệ thống điện mặt trời được lắp đặt.
Bộ hòa lưới Inverter
Thành phần này giúp chuyển đổi dòng điện từ 1 chiều (bình ắc quy) thành dòng điện xoay chiều – dòng điện phù hợp điện lưới, để sử dụng cho các thiết bị điện hiện nay. Tùy vào công suất của hệ thống điện mặt trời lắp đặt mà người ta sẽ lựa chọn bộ Inverter phù hợp.
Ắc quy giúp lưu trữ điện mặt trời cho trường hợp trời không có nắng
Ắc quy lưu trữ điện năng
Ắc quy sẽ thực hiện việc lưu trữ điện mặt trời từ những tấm pin và được sử dụng cho các trường hợp trời mưa, ban đêm… Tùy vào công suất của hệ thống điện mặt trời mà chúng ta sẽ kết hợp số lượng bình ắc quy để có được dung lượng lưu trữ đầy đủ.
Bộ chuyển mạch tự động ATS của hệ thống điện mặt trời
Bộ phận này giúp tự động chuyển mạch giữa điện lưới và điện mặt trời, giúp cho người dùng sử dụng được điện mặt trời khi các tấm pin tạo ra nguồn điện đủ cho các tải tiêu thụ trong gia đình, nhà máy. ATS bộ chuyển mạch tự động chuyển sang điện lưới khi điện mặt trời không đủ và bạn có thể thay thế bộ chuyển mạch tự động này bằng bộ chuyển mạch thủ công nhưng ưu việt khó được đảm bảo.
Những lợi ích và hạn chế của điện năng lượng mặt trời
Sử dụng điện năng từ các năng lượng tái tạo (gió, mặt trời, nước…) được xem là phương án phù hợp với thời đại, mang lại nhiều lợi ích. Vậy hệ thống điện mặt trời có những ưu điểm, hạn chế gì?
Những lợi ích không thể bỏ qua của điện mặt trời
Điện mặt trời đang được khuyến khích sử dụng bởi nó mang lại khá nhiều ưu điểm, lợi ích cả về mặt kinh tế lẫn bảo vệ môi trường:
Điện năng lượng mặt trời vô tận, bền vững
Năng lượng tái tạo nguồn vô tận và bền vững
Ánh sáng mặt trời là vô tận và có thể khai thác ở mọi khu vực trên địa cầu. Sử dụng nguồn năng lượng này, chúng ta không lo nó sẽ bị cạn kiệt vào một ngày nào đó. Ít nhất, bạn sẽ có ánh sáng mặt trời để tạo điện năng trong vòng 5 tỷ năm nữa.
Giảm điện năng, tiền điện mỗi tháng
Điện năng lượng mặt trời được tạo ra từ những tấm pin mặt trời lắp đặt trên mái nhà, nhà xưởng và cung cấp điện năng cho các thiết bị điện. Nhờ vậy mà mỗi tháng, bạn có thể tiết kiệm tương đối chi phí điện lưới, số tiền tiết kiệm được sẽ phụ thuộc vào kích thước của các tấm pin, số lượng thiết bị điện sử dụng. Thậm chí nếu như không dùng hết điện năng tạo ra, bạn có thể kiếm tiền từ điện mặt trời.
Hiệu suất cao, sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau
Người ta có thể sử dụng năng lượng từ mặt trời cho nhiều công việc khác nhau (quang điện, nhiệt mặt trời), để sản xuất điện ở những khu vực không có điện lưới. Vì thế, tại những nơi vùng núi, khó khăn xây dựng hệ thống điện lưới có thể áp dụng điện mặt trời để sử dụng.
Điện năng lượng mặt trời phục vụ nhiều công việc
Năng lượng tái tạo thân thiện với môi trường
So với năng lượng hóa thạch thì năng lượng gió, mặt trời hầu như không có tác động tiêu cực đến môi trường. Nó không tạo ra khí thải CO2 gây hiệu ứng nhà kính, không xả thải làm ô nhiễm nguồn nước, không tiếng ồn,…
Chi phí bảo trì hệ thống thấp
Người dùng chỉ cần giữ các tấm pin mặt trời tương đối sạch sẽ là được, tần suất vệ sinh bảo dưỡng khoảng 2 – 3 lần mỗi năm. Các tấm pin thường có tuổi thọ khá cao, được bảo hành lâu dài lại không có chuyển động nên tránh được các hao mòn vật lý. Do đó, sau khi đầu tư vào hệ thống điện năng lượng mặt trời thì người dùng hầu như không tốn quá nhiều tiền cho bảo trì chúng.
Công nghệ luôn được cải tiến
Công nghệ điện mặt trời ngày càng được chú trọng và đầu tư để cải tiến hơn trong tương lai. Những đổi mới về công nghệ có thể tạo được những tấm pin có hiệu suất cao hơn, tận dụng tối đa nguồn năng lượng từ ánh sáng mặt trời.
Dễ bảo trì, vệ sinh các tấm pin mặt trời
Điện năng lượng mặt trời có hạn chế gì?
Dù sở hữu nhiều ưu điểm và lợi ích nhưng điện mặt trời vẫn có một số nhược điểm như:
- Chi phí lắp đặt hệ thống ban đầu tương đối lớn do cần có nhiều bộ phận và đặc biệt là các tấm pin mặt trời. Trung bình, chi phí lắp đặt hệ thống điện mặt trời cho hộ gia đình, công ty nhỏ sẽ khoảng 40 – 50 triệu đồng (hệ thống 1kW – 3kW, giàn pin mặt trời từ 10 – 30m2), các công ty lớn, nhà xưởng thì có thể lắp các giàn pin từ 80 – 100m2 nên chi phí cũng cao hơn nhiều.
- Phụ thuộc nhiều vào thời tiết: Bởi vì hệ thống hoạt động dựa vào năng lượng ánh sáng mặt trời, do đó nó chỉ hoạt động được khi trời quang mây, có nắng. Những ngày mưa, nhiều mây hoặc buổi tối thì người dùng chỉ có thể sử dụng nguồn điện mặt trời được tích trữ trước đó.
Mặc dù còn tồn tại một số nhược điểm nhưng nhìn chung điện mặt trời vẫn là một loại năng lượng rất đáng sử dụng, nhất là trong khi Trái Đất đang ngày càng nóng lên do quá nhiều khí thải CO2 từ các hoạt động khai thác, sản xuất.
Đánh giá tiềm năng phát triển điện năng lượng mặt trời tại Việt Nam
Điện mặt trời đang phát triển vô cùng mạnh mẽ tại châu Âu và các quốc gia phát triển. Tuy nhiên, so sánh về tiềm năng thì dường như châu Âu lại có nhiều hạn chế bởi thời tiết mùa đông kéo dài làm số giờ nắng trong năm khá thấp, cản trở khả năng sản xuất điện mặt trời của các tấm pin.
Việt Nam thuộc khu vực có tiềm năng phát triển điện mặt trời
Ở Việt Nam, khí hậu nhiệt đới gió mùa với lượng bức xạ ánh sáng mặt trời tương đối cao, số giờ nắng tại những tỉnh thuộc miền Trung, miền Nam rất lớn (2000 – 2600 giờ/năm), miền Bắc tiềm năng với khoảng 1700 – 2100 giờ/năm. Do đó, dù ở tỉnh thành nào thì lắp đặt hệ thống điện mặt trời cũng đều khá hiệu quả, mang lại nhiều lợi ích to lớn.
Các thông tin vừa rồi đã cơ bản giải đáp các thắc mắc về năng lượng mặt trời là gì, hệ thống và những lợi ích của điện mặt trời. Khi đầu tư điện mặt trời, bạn hãy tham khảo những đơn vị thiết kế, thi công uy tín để đảm bảo chất lượng, tuổi thọ của cả hệ thống nhé!
