1. Năng lượng mặt trời là gì?
1.1 Solar energy là gì?
Solar energy hay năng lượng mặt trời là gì? Đây là cụm từ chỉ các dòng bức xạ ánh sáng và nhiệt từ Mặt trời, nguồn năng lượng mặt trời đã được con người tận dụng từ thời xa xưa, từ khi mà sử dụng để tạo lửa cho tới sử dụng các công nghệ thiết bị hiện đại để thu lấy nguồn năng lượng này để sử dụng vào các sản phẩm tân tiến hiện nay.
Tuy nhiều người đã và đang sử dụng nguồn năng lượng điện mặt trời nhưng vẫn tồn tại một số câu hỏi như: năng lượng mặt trời là gì, sử dụng nguồn năng lượng mặt trời như thế nào và mục đích sử dụng để làm gì, lợi ích của năng lượng mặt trời đem lại ra sao. Hay một số trường hợp sử dụng năng lượng mặt trời nhưng lại không biết solar energy là gì khi thấy ghi trên sản phẩm thì đây là tên tiếng anh của năng lượng mặt trời.
Bức xạ nhiệt từ mặt trời phủ xuống trái đất 1 ngày chỉ có một phần cực kỳ nhỏ trong đó mới có thể sử dụng, người ta thu thập nguồn bức xạ và tạo nên nguồn điện từ mặt trời, đây là nguồn điện phát ra dựa trên động cơ nhiệt và pin quang điện.
Năng lượng từ mặt trời chiếu xuống các tấm năng lượng mặt trời sau đó được chuyển thành điện năng, các tấm pin năng lượng mặt trời này thường được gắn ở trên mái nhà – nơi mà có thể hấp thụ ánh sáng mặt trời tốt nhất.
1.2 Mô hình năng lượng mặt trời
Một hệ thống quang điện mặt trời thường sẽ gồm các thành phần chính như:
– Tấm pin quang điện: thường gắn trên mái nhà để hấp thụ nhiệt độ, ánh sáng từ mặt trời chuyển thành điện năng.
– Biến tần: Biến tần là 1 thiết bị có tác dụng chuyển đổi dòng điện từ dòng DC (dòng 1 chiều) thành dòng AC (điện xoay chiều).
– Hệ thống Ắc quy lưu trữ nguồn điện năng thu được.
– Đồng hồ điện 2 chiều dùng để đo nguồn điện dư thừa nếu sử dụng không hết.
Một số loại mô hình năng lượng mặt trời:
-
Điện mặt trời hoà lưới: Hệ thống này kết hợp với hệ thống điện quốc gia, có thể xem nó như một máy phát điện vì khi cúp điện có thể sử dụng để thay cho nguồn điện lưới. Mô hình này gồm 2 loại:
-
Điện năng lượng mặt trời hòa lưới có dự trữ
-
Điện năng lượng mặt trời hòa lưới không dự trữ
-
-
Hệ thống điện năng lượng mặt trời độc lập: Đây là được xem là hệ thống điện cá nhân, không liên quan tới mạng lưới điện quốc gia, hệ thống này rất thích hợp cho các vùng sâu xa chưa có nguồn điện quốc gia.
2. Sử dụng năng lượng mặt trời
2.1 Cách sử dụng năng lượng mặt trời
Việc sử dụng năng lượng mặt trời ở Việt Nam đang dần phát triển mạnh nhưng rất ít người biết cách sử dụng năng lượng mặt trời là gì. Khi lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời cần mọi người phải chú ý trong việc lưu trữ, lắp đặt hay bảo trì:
-
Đầu tiên đó là an toàn kỹ thuật, vì trong quá trình lắp đặt pin mặt trời có khả năng sản sinh ra điện áp DC ở mức độ nguy hiểm nhất định gây ảnh hưởng đến người lắp đặt vì thế phải đảm bảo cách điện. Ngoài ra, không được đứng lên pin làm pin bị vỡ hoặc xước bề mặt kính, không nên sử dụng các tấm đã bị vỡ, giữ nguyên các phần của module, không được lắp đặt khi bị ướt hay khi có gió lớn, đảm bảo kết nối của mạch.
-
Lưu trữ: Cất ở nơi khô ráo, độ ẩm không quá 80%,
-
Lắp đặt: Hệ thống pin mặt trời nên được gắn cố định miếng pin ở trên mái nhà, hãy nhớ phải để khoảng hở cách mái nhà tối thiểu 12cm, các tấm module phải cách nhau tối thiểu 1cm. Siết các module lại và dùng ít nhất 4 kẹp để cố định lại khung.
-
Đấu dây: Nên để người có chuyên môn vào làm việc này vì nếu đấu sai 1 dây sẽ làm hư hỏng sản phẩm.
-
Bảo trì: Nên thực hiện việc bảo trì ít nhất một năm một lần, trong quá trình bảo trì phải kiểm tra xem bu lông đã được siết chặt hay chưa, sau đó kiểm tra đường dây. Nên phát quang cây cối để đón bức xạ tốt nhất, nếu module hỏng, phải thay tấm module cùng loại.
2.2 Ưu nhược điểm của năng lượng mặt trời là gì?
Ưu điểm của năng lượng mặt trời:
-
Năng lượng mặt trời có thể coi là nguồn năng lượng vô tận (năng lượng có thể tái tạo), đủ đáp ứng hàng thiên niên kỷ về sau.
-
Năng lượng mặt trời có thể sử dụng ở tất cả mọi nơi, chỉ cần là nơi có ánh nắng mặt trời.
-
Không gây ô nhiễm môi trường
-
Hiệu quả cao, chi phí hoạt động thấp
-
Áp dụng rộng rãi cho nhiều điểm mù về điện ở nhiều quốc gia khác nhau
-
Công nghệ sản xuất ngày càng tân tiến vì thế chi phí càng ngày càng thấp và công suất tăng theo thời gian
Nhược điểm:
-
Chi phí để lắp đặt hệ thống khá cao
-
Không thể sử dụng vào ban đêm hay ngày có trời mưa bão, hoặc sử dụng nguồn năng lượng dự trữ nhưng không được lâu.
-
Chi phí sản xuất lớn vì sử dụng nhiều nguyên liệu đắt tiền và quý hiếm
-
Mật độ năng lượng thấp vì thế cần tấm năng lượng mặt trời khá lớn để đáp ứng đủ sử dụng.
3. Lợi ích của năng lượng mặt trời
3.1 Vai trò của năng lượng mặt trời là gì?
Lợi ích của năng lượng mặt trời là gì mà so với các nguồn năng lượng khác lại được nhắc tới nhiều hơn ở thời điểm hiện tại? Vai trò của năng lượng mặt trời khá lớn trong cách mạng công nghiệp 4.0 hiện nay khi AI có thể sử dụng nguồn năng lượng mặt trời trực tiếp và có thể phục vụ trong thời gian dài, ngoài ra ưu nhược điểm của năng lượng mặt trời rất rõ ràng khi sử dụng trong cuộc sống:
-
Giảm việc ô nhiễm môi trường: Khi sử dụng nguồn năng lượng mặt trời thì việc gây ra các chất độc hại và ảnh hưởng tới môi trường sống ít nhất trong các nguồn năng lượng. Nó không tạo ra các khí gây hiệu ứng nhà kính như CO2, CH4, N2O, … và cũng không làm ảnh hưởng tới nguồn nước. Ngoài ra nó không phải bảo dưỡng nhiều, đỡ cho việc ô nhiễm trên mỗi lần bảo dưỡng, khi hoạt động cũng không gây ra tiếng ồn giảm thiểu ô nhiễm tiếng ồn.
-
Giảm chi phí cho sử dụng năng lượng: Việc sử dụng nguồn điện năng lượng mặt trời cũng có thể coi như tạo ra điện cho chính bản thân nên việc tốn kém chi phí từ các dịch vụ là không cần. Tuy nhiên phải dựa trên nhu cầu mà sử dụng các tấm năng lượng khác nhau nếu không sẽ gây ra sự thiếu hụt hoặc lãng phí nguồn năng lượng.
-
Sử dụng theo khung giờ: Ở Việt Nam, ban ngày chủ yếu mọi người sẽ làm việc, vì thế nhu cầu sử dụng năng lượng có xu hướng tăng vào tầm 17h – 22h. Trong khoảng thời gian đó hầu hết mọi người đều đã về nhà và sinh hoạt. Theo đó, người sử dụng nguồn năng lượng mặt trời có thể tích trữ điện vào ban ngày để sử dụng trong khoảng thời gian đó nhiều, đến thời gian khác có thể giảm công suất phát điện để giảm thiểu tiêu hao.
-
Năng lượng mặt trời có thể áp dụng ở mọi nơi: Chỉ cần nơi đó có ánh nắng mặt trời là có thể sử dụng điện năng lượng mặt trời, cái này rất lợi khi sử dụng vùng núi sâu xa chưa hề có điện quốc gia.
3.2 Ứng dụng năng lượng mặt trời
Nguồn công nghệ năng lượng mặt trời là gì mà nhiều người đổ xô vào nó như vậy, nó có nhiều tác dụng hay không? Câu hỏi đó sẽ có câu trả lời khi bạn nhận ra được những tác dụng của năng lượng mặt trời:
Hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời: Với tính năng bình nước nóng năng lượng mặt trời có lẽ không xa lạ gì với mọi người. Nhất là vào mùa lạnh thì ứng dụng năng lượng mặt trời ở Việt Nam vào bình nước nóng là cực kỳ cần thiết.
Hệ thống sưởi ấm bằng năng lượng mặt trời của các tòa nhà: Các tòa nhà lớn, cao ốc thường có diện tích tiếp xúc với mặt trời khá nhiều vì thế việc sử dụng hệ thống điện năng lượng mặt trời hoàn toàn thích hợp.
Bơm năng lượng mặt trời: Với 1 số nơi làm nông nghiệp thì việc tưới tiêu là cực kỳ cần thiết, với tấm năng lượng mặt trời họ không cần phải kéo dây điện đi tới chỗ nông sản.
Ngoài ra còn các thiết bị sử dụng như: Sử dụng năng lượng mặt trời để thắp sáng, nấu ăn, đồng hồ, sạc pin, xe điện,…
3.3 Tiềm năng năng lượng mặt trời ở Việt Nam
Có thể nói tiềm năng năng lượng mặt trời ở Việt Nam là cực kỳ lớn trong việc khai thác nguồn năng lượng mặt trời, nhất là ở miền trung và miền nam có cường độ chiếu sáng cực kỳ cao, trung bình tầm 5 kWh trên 1 mét vuông. Miền bắc thì thấp hơn, chỉ khoảng 4 kWh trên 1 mét vuông do khá nhiều mây mưa vào đợt cuối năm.
Ở Việt nam, bức xạ mặt trời trung bình 150 kcal trên 1 mét vuông, tầm 2.000 đến 5.000 giờ trên năm, nhất là số ngày nắng bình quân ở miền trung và miền nam là khoảng 300 ngày 1 năm.
Mặt khác, vì Việt Nam là một nước nông nghiệp nên ứng dụng của năng lượng mặt trời ở Việt Nam vào ngành nông nghiệp là rất cao.
