Năng lượng Mặt Trời, bức xạ ánh sáng và nhiệt từ Mặt Trời, đã được khai thác bởi con người từ thời cổ đại bằng cách sử dụng một loạt các công nghệ phát triển hơn bao giờ hết. Bức xạ Mặt Trời, cùng với tài nguyên thứ cấp của năng lượng mặt trời như sức gió và sức sóng, sức nước và sinh khối, làm thành hầu hết năng lượng tái tạo có sẵn trên Trái Đất. Chỉ có một phần rất nhỏ của năng lượng mặt trời có sẵn được sử dụng.
Tổng quan về năng lượng mặt trời
Năng lượng mặt trời (solar energy) là hình thức năng lượng bức xạ mà chúng ta nhận được từ mặt trời. Đây là nguồn năng lượng đã được khám phá, khai thác và tận dụng trước hết trên Trái đất, trước cả khi con người biết đến sự tồn tại của lửa. Năng lượng mặt trời, cùng với các nguồn năng lượng phụ như gió, nước và sinh khối, đóng góp một phần rất quan trọng trong quá trình tạo ra nguồn năng lượng tái tạo. Sau đây là một số ứng dụng của năng lượng mặt trời!
Ứng dụng thực tế của năng lượng mặt trời
Nước nóng
Hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời sử dụng ánh sáng mặt trời để làm nóng nước. Trong vĩ độ địa lý thấp (dưới 40 độ) 60-70% sử dụng nước nóng với nhiệt độ lên đến 60 °C có thể được cung cấp bởi hệ thống sưởi ấm mặt trời. Các loại phổ biến nhất của máy nước nóng năng lượng mặt trời được sơ tán thu ống (44%) và thu gom tấm kính phẳng (34%) thường được sử dụng nước nóng trong nước; và các tấm thu không tráng nhựa (21%) sử dụng chủ yếu để làm nóng bể bơi.
Hệ thống sưởi ấm, làm mát và thông gió
Tại hầu hết ngôi nhà và căn hộ, cửa sổ có thể được mở và đóng nhưng điều này ít thấy ở các tòa nhà thương mại. Với một tòa nhà thụ động, cửa sổ được dùng để điều chỉnh dòng không khí, nhiệt độ và cung cấp không khí sạch cho không gian bên trong tòa nhà. Hiện nay, thiết kế của các tòa nhà thương mại đang hướng tới việc đưa các cửa sổ hoạt động với khả năng kiểm soát tốt thông gió bên trong công trình.
Để làm mát không gian, ống khói nhiệt tạo đường dẫn khí đã tận dụng lợi thế của sự chuyển động của không khí nóng. Chúng được tạo nên bằng hàng tường có cửa sổ dọc theo hoặc mở lỗ thông hơi, cho phép không khí nóng thoát ra ngoài, không khí lạnh vào nhà khi mở cửa ra vào hoặc cửa sổ. Đặc biệt, dòng không khí chuyển động tự nhiên này không yêu cầu phải có thiết bị thông gió cơ khí.
Xử lý nước
Khử trùng nước năng lượng mặt trời (SODIS) liên quan đến việc phơi sáng các chai nhựa polyethylene terephthalate (PET) đổ đầy nước dưới ánh sáng mặt trời trong vài giờ. Thời gian phơi sáng khác nhau tùy thuộc vào thời tiết và khí hậu từ tối thiểu là sáu giờ đến hai ngày trong điều kiện hoàn toàn u ám. Đó là khuyến cáo của Tổ chức Y tế Thế giới như là một phương pháp khả thi cho xử lý nước hộ gia đình và lưu trữ an toàn.
Năng lượng mặt trời có thể được sử dụng trong một ao nước ổn định để điều trị nước thải mà không có hóa chất hoặc điện. Một lợi thế môi trường thêm rằng tảo phát triển trong ao như vậy và tiêu thụ carbon dioxit trong quang hợp, mặc dù tảo có thể sản xuất hóa chất độc hại làm cho các nước không sử dụng được.
Nấu ăn bằng năng lượng mặt trời
Bếp năng lượng mặt trời sử dụng ánh sáng mặt trời để nấu nướng, làm khô và khử trùng. Chúng có thể được nhóm lại thành ba loại lớn: bếp hộp, bếp tấm và bếp phản xạ. Các bếp này đạt đến nhiệt độ 315 °C và cao hơn nhưng yêu cầu ánh sáng trực tiếp để hoạt động đúng và phải được thay đổi vị trí để theo dõi Mặt trời.
Nhiệt quy trình
Công nghệ năng lượng mặt trời tập trung như đĩa parabol, máng và bộ phản xạ Scheffler có thể cung cấp nhiệt quá trình cho các ứng dụng thương mại và công nghiệp.
Hệ thống thương mại đầu tiên là Dự án Năng lượng Tổng số Mặt trời (STEP) ở Shenandoah, Georgia, Mỹ, một khu vực của 114 đĩa parabol cung cấp 50% của các quá trình làm nóng, điều hòa không khí và yêu cầu điện cho một nhà máy sản xuất quần áo. Hệ thống này đồng phát kết nối lưới điện cung cấp 400 kW điện cộng với năng lượng nhiệt dưới dạng hơi nước 401 kW và 468 kW nước lạnh, và có một tải trọng lưu trữ cao điểm một giờ nhiệt.
Điện năng lượng mặt trời
Điện mặt trời hay điện năng lượng mặt trời là quá trình biến đổi ánh sáng mặt trời trực tiếp thành điện năng nhờ tấm pin mặt trời. Quá trình biến đổi này còn gọi là quang điện. Quá trình quang điện đơn giản là biến đổi quang năng thành điện năng trực tiếp nhờ các tấm pin mặt trời ghép lại với nhau thành mô đun.
Các tấm pin năng lượng mặt trời trong hệ thống đóng vai trò hấp thụ ánh nắng mặt trời, chuyển hóa quang năng thành điện năng. Photon đập vào electron làm năng lượng của electron tăng lên và di chuyển tạo thành dòng điện. Hệ thống Pin mặt trời sẽ chuyển hóa thành nguồn điện một chiều (DC) thành nguồn điện xoay chiều (AC) thông qua bộ chuyển đổi điện nối lưới (Inverter).
Hệ thống điện năng lượng mặt trời bao gồm:
- Tấm pin năng lượng mặt trời
- Biến tần
- Hệ thống giám năng lượng mặt trời (Card Wifi, Lan,…)
- Ắc quy (lựa chọn)
- Cáp điện, Jack MC4, CB bảo vệ… các thiết bị phụ trợ.
Các loại pin năng lượng mặt trời
- Tấm pin mặt trời mono: Pin mặt trời mono là tấm pin năng lượng mặt trời có các tế bào năng lượng mặt trời được làm từ silicon đơn tinh thể. Silicon đơn tinh thể là dạng silicon đơn, tinh khiết dưới dạng chất rắn. Mạng tinh thể của chất rắn này có kết cấu liên tục, không bị đứt đoạn ở các góc cạnh và không có ranh giới giữa các phần ghép lại.
- Tấm pin mặt trời poly: Pin mặt trời poly có xu hướng có màu hơi xanh lốm đốm do ánh sáng phản xạ từ các mảnh silic trong cell theo cách khác so với phản xạ của một wafer silic đơn tinh thể. Một số công nghệ mới như Black Silicon còn được phủ thêm một lớp cấu trúc nano lên bề mặt tấm pin poly giúp giảm tỉ lệ phản xạ ánh sáng ngược lại xuống tối đa, nhờ đó đem lại hiệu suất phát điện cực cao.
- Tấm pin mặt trời Thin-film: Tấm thin-film thường mỏng hơn các loại pin khác. Điều này là do các tế bào trong các tấm pin mỏng hơn khoảng 350 lần so với các tấm tinh thể được sử dụng trong các tấm pin mặt trời mono và poly. Các tấm pin mặt trời thin-film có thể có cả hai màu xanh và đen, tùy thuộc vào chất liệu tạo ra chúng.
>>Tham khảo: Tại sao phải sử dụng năng lượng mặt trời?
Lợi ích điện mặt trời mang lại là gì?
- Tiết kiệm đến 100% tiền điện: Toàn bộ lượng điện được tạo ra từ hệ thống sẽ được ưu tiên sử dụng trước. Việc sử dụng điện nhiều vào ban ngày sẽ giúp bạn tiết kiệm tối đa đến 90% chi phí
- Có mặt trời là có điện: Hệ thống hoạt động như một nhà máy phát điện thu nhỏ, làm việc tự động hoàn toàn. Khi có ánh sáng thì hệ thống sẽ bắt đầu tạo ra điện và nghỉ khi hết nắng.
- Đón đầu xu hướng đầu tư: Khi nguồn điện từ điện nước, than, khí đốt đang bị quá tải và gây ra hệ quả lớn cho môi trường. Điện năng lượng từ mặt trời sẽ là giải pháp thay thế bền vững trong tương lai. Việc đầu tư sớm sẽ giúp bạn có được những chính sách ưu đãi lớn từ chính phủ
- Lợi tức từ bán điện cho EVN: Nếu điện tạo ra bạn sử dụng không hết, hệ thống sẽ tự động đưa lên lưới và bán điện cho EVN với mức biểu giá ưu đãi từ nhà nước hiện tại là 2,086 đ/kwh
- Bảo vệ môi trường sống xanh: Với mỗi 1Kwh điện tạo ra từ mặt trời sẽ tiết giảm 0,668 Kg/CO2. Cải thiện môi trường sống, mang lại yếu tố nhân văn lớn, góp phần nâng cao hình ảnh cá nhân và doanh nghiệp.
- Hệ thống hoạt động lên tới 25 năm: Trung bình mỗi một 1kWp Pin mặt trời sẽ tạo ra 4kWh điện mỗi ngày. Và hệ thống Pin sẽ sử dụng liên tục trong 25 năm với hiệu suất trên 98%.
Pin năng lượng mặt trời giá bao nhiêu?
Các tấm giá pin năng lượng mặt trời khá rẻ. Vậy nên chi phí lắp đặt hệ thống điện mặt trời cho các hộ gia đình, công ty, nhà xưởng… rất hợp lý. Với số vốn đầu tư không cao và hiệu quả sử dụng mang lại rất lớn. Giúp giảm thiểu rất nhiều chi phí từ hệ thống lắp đặt, bảo trì bảo dưỡng, độ bền lâu năm. Nó giúp khách hàng tiết kiệm chi phí trả tiền điện hàng tháng rất nhiều so với dùng hệ thống điện lưới.
Về giá tấm pin năng lượng mặt trời mặt trời tùy thuộc vào chất lượng, hiệu suất, độ bền và thương hiệu, giá có thể có dao động tầm khoảng từ 1 triệu cho đến 7 triệu hoặc hơn. Tuy nhiên, để có 1 mức giá phù hợp với kinh phí và nhu cầu sửa dụng, sẩn phẩm chất lượng và độ bền cao, các bạn có thể liên hệ Intech Solar đơn vị chuyên thi công lắp đặt hệ thống điện mặt trời uy tín.
Ưu điểm nổi bật của năng lượng mặt trời
Giảm chi phí điện năng lâu dài
Sử dụng năng lượng mặt trời là cách thông minh để tiết kiệm hóa đơn điện hàng tháng, đặc biệt là trong bối cảnh giá điện ngày càng tăng. Khi hệ thống điện mặt trời được lắp đặt và vận hành ổn định, người dùng có thể gần như không phải chi trả chi phí điện lưới trong nhiều năm. Với thời gian hoàn vốn trung bình từ 4 đến 6 năm, phần lợi nhuận còn lại là hoàn toàn miễn phí. Điều này rất lý tưởng cho các hộ gia đình, doanh nghiệp và cơ sở sản xuất cần tiêu thụ nhiều điện.
Thân thiện với môi trường, không gây ô nhiễm
Năng lượng mặt trời được khai thác từ ánh sáng mặt trời nên không thải ra khí CO₂ hay chất độc hại nào trong quá trình sử dụng. Đây là một trong những nguồn năng lượng tái tạo sạch nhất hiện nay. So với các nguồn truyền thống như than đá, dầu mỏ, việc sử dụng điện mặt trời giúp giảm đáng kể lượng khí nhà kính phát thải ra môi trường. Đây là giải pháp thiết thực để đối phó với biến đổi khí hậu và ô nhiễm không khí ở các đô thị lớn.
Dễ triển khai, phù hợp với nhiều quy mô sử dụng
Một trong những ưu điểm lớn của năng lượng mặt trời là khả năng linh hoạt cao. Từ mái nhà dân dụng, nhà xưởng công nghiệp cho đến các khu trang trại nông nghiệp, điện mặt trời đều có thể lắp đặt hiệu quả. Thời gian thi công nhanh, thiết bị gọn nhẹ và không đòi hỏi thay đổi lớn về hạ tầng. Ngoài ra, hệ thống có thể dễ dàng mở rộng công suất nếu nhu cầu tăng lên theo thời gian.
Tăng giá trị bất động sản và nâng cao hình ảnh doanh nghiệp
Các công trình lắp đặt hệ thống điện mặt trời thường được đánh giá cao hơn về giá trị sử dụng và tính bền vững. Với nhà ở, đây là điểm cộng lớn khi mua bán, cho thuê vì giúp tiết kiệm chi phí điện. Với doanh nghiệp, việc sử dụng năng lượng mặt trời thể hiện cam kết với phát triển bền vững và trách nhiệm xã hội. Điều này không chỉ giúp cải thiện hình ảnh thương hiệu mà còn thu hút sự quan tâm từ khách hàng, đối tác quốc tế.
Ít bảo trì, vận hành ổn định trong thời gian dài
Hệ thống điện mặt trời hiện đại có tuổi thọ trung bình trên hai mươi năm và yêu cầu bảo trì tối thiểu. Các tấm pin quang điện có kết cấu bền chắc, có thể chịu được nhiều điều kiện thời tiết khắc nghiệt. Trong khi đó, các thiết bị như inverter, tủ điện… cũng được tối ưu hóa cho vận hành tự động và an toàn. Người dùng gần như chỉ cần vệ sinh định kỳ tấm pin để đảm bảo hiệu suất. Đây là điểm mạnh khiến điện mặt trời phù hợp với cả hộ dân và doanh nghiệp bận rộn.
Phát triển năng lượng mặt trời tại Việt Nam
Phát triển năng lượng mặt trời tại Việt Nam đang có những chuyển biến rõ nét, đặc biệt trong lĩnh vực điện mặt trời mái nhà. Theo Quy hoạch điện VIII điều chỉnh, mục tiêu đến năm 2030 là đạt tỷ lệ 50% tòa nhà công sở và 50% hộ gia đình sử dụng điện mặt trời mái nhà theo mô hình tự sản, tự tiêu – nghĩa là chỉ dùng phục vụ nhu cầu tại chỗ, không phát lên lưới điện quốc gia. Đây là định hướng quan trọng nhằm giảm tải cho hệ thống điện, tận dụng tối đa nguồn năng lượng tái tạo sẵn có và nâng cao tính tự chủ năng lượng tại chỗ.
Hiện tại, nhiều địa phương ở miền Bắc đã ghi nhận kết quả tích cực. Theo Tổng công ty Điện lực Miền Bắc (EVNNPC), toàn khu vực đã có gần 700 MWp điện mặt trời mái nhà được đưa vào vận hành. Trong đó, Thanh Hóa nổi bật với hơn 600 khách hàng đã lắp đặt hệ thống, tổng công suất đạt gần 66 MWp. Yên Bái cũng là điểm sáng khi ghi nhận 73 hệ thống hoạt động ổn định, sản lượng phát lên lưới đạt khoảng 300.000 kWh. Những con số này cho thấy tiềm năng lớn và sự chủ động của người dân, doanh nghiệp trong việc chuyển dịch sang mô hình năng lượng xanh, bền vững.
Năng lượng mặt trời đang dần trở thành lựa chọn thiết thực cho cả hộ gia đình và doanh nghiệp nhờ vào những lợi ích nổi bật như tiết kiệm chi phí, bảo vệ môi trường và dễ dàng triển khai. Với nguồn ánh sáng dồi dào quanh năm, Việt Nam có rất nhiều tiềm năng để phát triển điện mặt trời một cách hiệu quả. Việc lắp đặt hệ thống điện mặt trời không chỉ giúp bạn chủ động nguồn điện sử dụng mà còn là bước đi bền vững cho tương lai xanh. Nếu bạn đang cân nhắc giải pháp này, đừng ngần ngại liên hệ để được tư vấn chi tiết và phù hợp với nhu cầu của mình qua hotline 0966 966 819 – 0966 966 313.
