CÂU HỎI VỀ NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO

Hỏi: Lợi ích của pin năng lượng mặt trời ở Việt Nam là gì?

Các tấm pin mặt trời ở Việt Nam là một công nghệ năng lượng tái tạo phổ biến. Bên cạnh việc thân thiện với môi trường, pin mặt trời cung cấp tiết kiệm đáng kể cho hóa đơn điện của bạn. Và trong khi có một vài bất lợi, lợi ích lâu dài của việc đầu tư vào các tấm pin mặt trời lớn hơn đáng kể.

Dưới đây là danh sách những ưu và nhược điểm chính của nguồn năng lượng tái tạo này:

ƯU ĐIỂM

Giảm các hóa đơn tiền điện

Năng lượng trong những năm vừa qua tăng ít nhất 7% một năm. Bạn có thể tự bảo vệ mình khỏi các hóa đơn tiện ích gia tăng bằng cách kết hợp các tấm pin mặt trời vào hỗn hợp năng lượng của bạn. Điều này sẽ giảm đáng kể các khoản tiền điện của bạn. Vì vậy, trong khi chi phí tiện ích tiếp tục tăng cao mỗi năm, việc lắp đặt pin năng lượng mặt trời có thể giúp giảm tác động. Cũng nên nhớ rằng điện năng sinh ra từ các tấm pin mặt trời là miễn phí.

Bán lại điện

Nếu hệ thống của bạn sản xuất nhiều năng lượng hơn bạn cần, thông qua các chương trình thuế quan, bạn có thể bán thặng dư trở lại lưới điện. Vì vậy, ngoài việc cắt giảm hóa đơn tiện ích, đầu tư vào các tấm pin mặt trời sẽ cho bạn một khoản bảo đảm cho thu nhập được nhà nước hỗ trợ trong 20 năm tới.

Giảm thải Carbon

Chuyển sang sử dụng năng lượng mặt trời sẽ cắt giảm lượng khí thải carbon, vì nó là một nguồn năng lượng tái sinh. Không giống như các máy phát điện truyền thống, năng lượng mặt trời không thải ra bất kỳ khí cacbonic (CO2) hoặc các chất gây ô nhiễm khác. Ước tính cũng cho thấy rằng các tấm pin mặt trời cho nhà có thể tiết kiệm được khoảng một tấn CO2 mỗi năm, mà đến khoảng 25 tấn trong suốt thời gian vận hành của nó.

Hiệu quả quanh năm

Các tấm pin mặt trời hoạt động quanh năm. Khả năng của chúng được phát huy đầy đủ nhất  trong những tháng đầy nắng, nhưng chúng cũng sản xuất một lượng điện đáng kể trong mùa đông, cũng như vào những ngày nhiều mây.

Không cần bảo trì nhiều

Các tấm pin mặt trời cần hầu như không cần bảo trì. Một khi các tấm pin này được lắp đặt, bạn cần phải giữ chúng sạch sẽ và kiểm tra xem có bất kỳ cây nào bắt đầu che phủ bóng râm lên chúng không. Giữ cho pin được sạch sẽ thậm chí còn dễ dàng hơn khi các tấm pin mặt trời được lắp trên mái nhà nghiêng, vì lượng mưa có thể giúp làm sạch bụi khỏi hệ thống.

Với các tấm pin mặt trời lắp đặt trên mặt đất, bảo trì có thể là nhiều vấn đề hơn, vì lắp đặt ở đây có thể tích tụ bụi, mảnh vụn hoặc phân chim. Bất kỳ bụi bẩn nào có thể được lấy ra khỏi tấm pin mặt trời bằng cách sử dụng nước nóng, bàn chải, và có thể một số chất tẩy rửa khác.

Độc lập với lưới điện

Các tấm pin mặt trời độc lập với hệ thống lưới điện công cộng nên rất lý tưởng cho các khu vực xa xôi, nơi mở rộng đường dây điện để kết nối với lưới điện điện sẽ là quá đắt. Đây là một giải pháp hợp lý và hiệu quả cho những ngôi nhà bị cô lập ở các vùng nông thôn, hải đảo.

Cũng có khả năng tích hợp pin lưu trữ các hệ thống pin năng lượng mặt trời, và điều này có thể được sử dụng như một bộ lưu trữ năng lượng. Pin dự trữ năng lượng được thu thập bởi pin mặt trời, dự trữ điện cho các ngày mưa hoặc để sử dụng suốt đêm. Hệ thống pin mặt trời rất tốn kém, và thông thường giá dao động từ 700.000 đến 7 triệu tùy thuộc vào kích cỡ và công suất của pin. Tuy nhiên, phát triển công nghệ đang dẫn đến các giải pháp mới và cuối cùng sẽ đưa ra một giải pháp tuyệt vời cho năng lượng mặt trời vào ban đêm.

 

Ánh sáng mặt trời

NHƯỢC ĐIỂM

Chi phí ban đầu cao

Không có gì ngạc nhiên khi chi phí cho bảng năng lượng mặt trời ban đầu cao. Mặc dù, một số chương trình trợ cấp cũng như trợ cấp của chính phủ giúp cân đối chi tiêu. Khi các công nghệ mới trong lĩnh vực năng lượng mặt trời xuất hiện, giá các tấm pin mặt trời sẽ tiếp tục giảm làm cho đầu tư trở nên hợp lý hơn.

Phụ thuộc vào ánh sáng mặt trời

Các tấm pin mặt trời phụ thuộc vào ánh sáng mặt trời, và mặc dù điều này không nhất thiết phải là ánh sáng mặt trời trực tiếp, chúng hiệu quả nhất ở các vị trí có ánh sáng mặt trời trực tiếp. Do đó, chúng không thể sản xuất năng lượng vào ban đêm và ít hiệu quả hơn trong mùa đông nhiều mây. Do đó, giải pháp hiệu quả cho việc này là chuyển sang lưới điện chính vào ban đêm. Ngoài ra, ngôi nhà có hệ thống độc lập có thể lưu trữ năng lượng trong pin trong ngày để sử dụng vào ban đêm.

Vị trí của pin mặt trời

Một vị trí không chính xác của các tấm pin mặt trời có thể là một trở ngại lớn cho hiệu quả của việc phát điện. Những người bị ảnh hưởng nhiều nhất bởi điều này là những ngôi nhà được bao phủ bởi cây cối và cảnh quan. Cũng giống như vậy, nếu bạn sống trong một khu vực bao quanh bởi các tòa nhà lớn, hiệu quả của các tấm pin mặt trời sẽ bị hạn chế. Tuy nhiên, hiệu quả có thể được tăng lên bằng cách thêm nhiều tấm hơn vào mái nhà của bạn để tạo ra một nguồn cung cấp đầy đủ điện.

Hỏi: Các lưu ý trước khi đầu tư vào hệ thống pin năng lượng mặt trời

Nếu bạn muốn tối đa hóa lợi ích của việc đầu tư vào các tấm pin mặt trời và bạn muốn cắt giảm chi tiêu của mình cho các hóa đơn tiện ích thì bạn nên chắc chắn rằng tài sản của bạn cũng hiệu quả như thể nó có thể. Một số yếu tố chính cần xem xét là:

  • Vị trí

Hệ thống có nằm để các tế bào năng lượng mặt trời có thể bắt ánh mặt trời, ít nhất là từ 9 giờ sáng đến 3 giờ chiều ? Các hệ thống như pin mặt trời gắn trên mái nhà phụ thuộc rất nhiều vào một vị trí tốt và hướng của tấm pin.

  • Khả năng phù hợp với mái nhà

Khi lắp đặt hệ thống pin mặt trời trên các tòa nhà cũ, điều quan trọng là phải xem xét liệu mái nhà có thể chịu được trọng lượng của hệ thống pin mặt trời hay không.

  • Kích thước của tấm pin mặt trời

Các tấm pin năng lượng mặt trời có tất cả các loại hình dạng và kích cỡ khác nhau. Tính toán nhu cầu điện sẽ cung cấp một cái nhìn tổng quát hơn về kích thước của hệ thống cần thiết.

Hỏi: Những giải pháp công nghệ cho hệ thống điện mặt trời áp mái

Năng lượng mặt trời có thể chuyển thành điện năng bằng hai cách: một là sử dụng pin năng lượng mặt trời (PV), bằng các vật liệu bán dẫn có khả năng hấp thụ photon và phát ra electron (hiệu ứng quang điện); và hai là sử dụng những tua-bin nhiệt như những máy phát điện khác, nhiệt năng từ ánh sáng mặt trời sẽ làm nước bốc hơi, và từ đó làm quay tua-bin và tạo ra dòng điện. Đây cũng chính là cơ chế của các nhà máy điện sử dụng công nghệ nhiệt mặt trời hội tụ (nhiệt độ cao).

- Công nghệ nhiệt điện mặt trời hội tụ (Concentrated Solar Power - CSP): các bộ thu NLMT là các bộ hội tụ (như máng gương parabon, tháp hội tụ sử dụng các gương phẳng…). Quá trình chuyển đổi NL thực hiện qua 2 bước. Đầu tiên, NLMT được hội tụ để tạo ra nguồn NL có mật độ và nhiệt độ rất cao. Sau đó nguồn NL này làm hóa hơi nước ở áp suất và nhiệt độ cao để cấp cho tua-bin của máy phát điện để sản xuất điện. Ở một số nhà máy CSP ở các nước Trung Đông và Tây Ban Nha người ta còn kết hợp để sản xuất điện và nước sạch từ nước biển nhờ ngưng tụ hơi nước. Thực tế cho thấy công nghệ này có hiệu suất chuyển đổi khá cao, khoảng 25%, nhưng nó chỉ có hiệu quả ở các khu vực có mật độ NLMT cao hơn 5,5 kWh/m2.ngày và công suất nhà máy không nhỏ hơn 5 MW. Ngoài ra, cần có thêm thiết bị điều khiển các bộ thu luôn dõi theo chuyển động của mặt trời.

- Công nghệ nhiệt mặt trời nhiệt độ thấp: công nghệ thu NLMT và chuyển đổi thành nguồn Năng lượng nhiệt có nhiệt độ thấp (dưới 2000C) dựa trên hiệu ứng nhà kính. Công nghệ này hiện nay chủ yếu được ứng dụng để sản xuất nước nóng (cho sinh hoạt, cho các dây chuyền sản xuất công nghiệp…). Các bộ thu và chuyển đổi NLMT trong công nghệ này là các thiết bị nước nóng NLMT hay còn gọi là collector nhiệt mặt trời.

- Công nghệ quang điện (Solar Photovoltaic – SPV): thiết bị thu và chuyển đổi NLMT là các mô đun pin mặt trời (PMT), nó biến đổi trực tiếp NLMT thành điện năng (dòng một chiều DC). Nhờ các bộ biến đổi điện (Inverter) dòng điện DC được chuyển thành dòng xoay chiều AC. Dàn PMT gồm nhiều mô đun PMT ghép nối lại, có thể có công suất từ vài chục W đến vài chục MW. Hệ thống có cấu trúc đơn giản, hoạt động tin cậy và lâu dài, công việc vận hành và bảo trì bảo dưỡng cũng đơn giản, chi phí rất thấp và đặc biệt hiệu suất, chất lượng tấm pin luôn được nghiên cứu và phát triển.

Kết luận: Như vậy, với nhu cầu sử dụng điện và tận dụng diện tích trống của mái nhà thì áp dụng Công nghệ quang điện là phù hợp nhất.

Hỏi: Những Mô hình vận hành của hệ thống điện mặt trời trên mái nhà

Hiện nay có 3 mô hình hệ thống như sau:

          1. Hệ thống NLMT độc lập (Off Grid Solar System):

Hệ thống NLMT sẽ chuyển hóa quang năng từ Mặt trời thông qua Tấm pin thành điện năng và điện năng này được lưu trữ trực tiếp trên acquy, hệ thống hoạt động độc lập và không cần điện lưới quốc gia.

Hệ thống NLMT độc lập được dùng trong các trường hợp sau:

-  Nơi không có lưới điện quốc gia hoặc chi phí cho việc phát triển lưới điện quá cao.   

- Có lưới điện nhưng muốn có hệ thống điện của riêng mình.

- Cung cấp năng lượng cho các phương tiện di chuyển liên tục.

- Cần hệ thống điện tuyệt đối an toàn, hoàn toàn sử dụng điện 1 chiều.

* Ưu điểm của hệ thống:

- Tự chủ nguồn điện, không phụ thuộc vào lưới điện quốc gia.

- Rất linh hoạt, có thể lắp đặt ở mọi nơi.

* Nhược điểm của hệ thống:

- Chi phí đầu tư cho hệ thống lưu trữ điện một chiều lớn nếu muốn đáp ứng được hoàn toàn nhu cầu sử dụng điện.

- Việc thay mới hệ thống acquy sẽ tạo ra nguồn xả thải độc hại và khó xử lý cho môi trường.       

- Acquy phải được thay thế thường xuyên.

2. Hệ thống NLMT nối lưới trực tiếp (On Grid System):

Hệ thống NLMT sẽ chuyển hóa quang năng thành điện một chiều thông qua tấm Pin. Nguồn 1 chiều này sẽ được chuyển đổi thành nguồn xoay chiều cùng pha và cùng tần số với lưới điện quốc gia để cấp cho tải, nếu dư sẽ được hòa vào lưới điện.

Hệ thống NLMT được dùng cho các tải tiêu thụ nhiều điện năng vào ban ngày như Nhà xưởng, Trường học, Bệnh viện, Cơ quan, hộ gia đình…

* Ưu điểm của hệ thống:

- Cấu trúc rất đơn giản, độ bền cao.

- Chi phí cho đầu tư và kiểm tra bảo dưỡng thấp.

- Giảm lượng điện năng tiêu thụ từ lưới vào ban ngày.

- Có nguồn thu từ việc bán điện dư lên lưới.

- Giảm được gánh nặng cho lưới điện quốc gia vào các mùa khô hạn và giờ cao điểm.

* Nhược điểm của hệ thống:

- Không có điện cung cấp cho tải khi mất điện lưới.

- Nếu triển khai HTĐMT áp mái tập trung quá nhiều trong một khu vực có thể ảnh hưởng đến vận hành lưới điện và chất lượng điện năng.

- Điện NLMT chỉ tạo ra vào ban ngày, ban đêm vẫn phải sử dụng điện do lưới điện quốc gia cung cấp.

- Không dùng được cho các khu vực ít nắng hay bị mưa bão ảnh hưởng.

3. Hệ thống kiểu kết hợp, vừa lưu trữ vừa hòa lưới:

Đây là hệ thống kết hợp giữa kiểu độc lập và nối lưới trực tiếp. Điện 1 chiều sinh ra từ tấm Pin sẽ được ưu tiên nạp vào hệ thống lưu trữ (hệ thống acquy), sau đó sẽ được biến đổi thành điện xoay chiều để cung cấp cho tải, nếu dư sẽ được phát ngược lên lưới điện quốc gia.

Hệ thống kiểu kết hợp được dùng cho tải yêu cầu phải luôn có điện như Bệnh viện, Trung tâm dữ liệu,… Hệ thống NLMT sẽ tạo ra điện năng cung cấp cho tải và hòa lên lưới điện (nếu dư). Trong trường hợp mất điện, chức năng hòa động bộ của Inverter sẽ ngưng hoạt động, điện từ hệ thống lưu trữ sẽ được nghịch lưu và cấp điện cho tải.

Hệ thống NLMT vừa lưu trữ vừa hòa lưới kết hợp ưu điểm của hai hệ thống nêu trên, tuy nhiên chi phí cho việc đầu tư và bảo dưỡng hệ thống là rất lớn.

4. Kết luận lựa chọn mô hình hệ thống:

Từ những ưu nhược điểm của từng kiểu hệ thống, đề xuất lựa chọn Hệ thống NLMT kiểu nối lưới trực tiếp và không sử dụng hệ thống ắc quy lưu trữ. Lợi ích của hệ thống là rất dễ thấy:

- Chi phí đầu tư và bảo dưỡng thấp.

- Tận dụng được thời gian nắng trong ngày để tạo ra điện năng.

- Khả năng thu hồi vốn nhanh, hiệu quả kinh tế cao.

- Góp phần bảo vệ môi trường, khuyến khích sử dụng năng lượng tái tạo và tạo hình ảnh đẹp, thân thiện của EVNCPC đối với Xã hội.

 

            Sơ đồ tổng thể của Hệ thống NLMT nối lưới trực tiếp


Hỏi: Các thiết bị của hệ thống điện mặt trời trên mái nhà

Các thiết bị của hệ thống điện mặt trời trên mái nhà gồm:

- Dàn tấm pin: dùng để hấp thụ ánh sáng mặt trời tạo thành dòng điện một chiều.

- Inveter hòa lưới: dùng để chuyển đổi dòng điện một chiều thành dòng điện xoay chiều sin chuẩn.

- Hệ thống khung giàn giá đỡ: dùng để gắn, đỡ các tấm pin trên mái nhà và tạo góc nghiêng phù hợp cho tấm pin để hứng áng sáng mặt trời tối đa.

- Phụ kiện và các thiết bị điện khác:

        + Cáp điện, ống bảo vệ cáp, tủ điện đóng cắt.

+ Công tơ 2 chiều dùng để đo đếm điện năng giao nhận.

Hỏi: Hệ thống hòa lưới có ảnh hưởng đến kết cấu và thẩm mỹ của ngôi nhà?
Hệ thống điện mặt trời trên mái nhà cần được khảo sát mặt bằng, kết cấu sau đó tiến hành thiết kế, tính toán chi tiết và thảo luận với khách hàng trước khi tiến hành thi công. Bên cạnh các yếu tố kỹ thuật, Hệ thống điện mặt trời trên mái nhà cần tập trung vào tính thẩm mỹ của hệ thống đến từng chi tiết (như khung giàn, dây cấp) để đảm bảo hệ thống đồng bộ với kiến trúc, thẩm mỹ căn nhà.
Hỏi: Lựa chọn các thiết bị chính cho hệ thống điện mặt trời trên mái nhà như thế nào?

Hệ thống điện mặt trời trên mái nhà được thiết kế vận hành với thời gian dài, từ 20-25 năm. Tuy nhiên, để đạt được tuổi thọ như trên và suy giảm hiệu suất hàng năm thấp cần lựa chọn các thiết bị trong hệ thống điện mặt trời có chất lượng tốt, được chế tạo theo các tiêu chuẩn kỹ thuật quốc tế

          - Tấm pin: theo thống kê hiện nay trên thị trường toàn cầu thì công nghệ tấm pin chủ yếu các dạng Silic đa tinh thể (Poly-Si) và Silic đơn tinh thể (Mono-Si). Theo quy định tại quyết định 11/QĐ-TTG ngày 11/4/2017 của Thủ Tướng Chính phủ thì tấm pin phải có hiệu suất chuyển đổi quang điện lớn hơn 15%.

          - Inveter: hệ thống điện mặt trời trên mái nhà hiện nay sử dụng chủ yếu loại inverter tập trung, có hiệu suất từ 98% trở lên. Các inverter hòa lưới cần có chức năng anti – Islanding (chức năng chống vận hành độc lập khi mất điện lưới) để đảm bảo vận hành an toàn cho thiết bị và con người.

Hỏi: Khi điện lưới cúp, hệ thống có hoạt động được không? Trong những ngày mây mù, mưa, liệu có đủ điện để sử dụng sinh hoạt?

Về mặt kỹ thuật, khi lưới điện cúp, hệ thống sẽ không thể đo các thông số từ điện lưới nên từ đó cũng tự động dừng hoạt động (ngay cả khi đang có nắng). Với cơ sở hạ tầng điện hiện nay và ngày càng nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, việc mất điện lưới là rất hạn chế nên không ảnh hưởng đáng kể đến hệ thống điện mặt trời.

Trong những ngày mây mưa, hệ thống vẫn hoạt động liên tục nhưng lượng điện năng phát sẽ giảm theo cường độ ánh sáng. Lúc này điện lưới sẽ tự động hòa vào để bổ sung lượng điện còn thiếu, đảm bảo cung cấp tải ổn định và liên tục, việc sinh hoạt, sản xuất hoàn toàn không bị ảnh hưởng, gián đoạn trong mọi điều kiện thời tiết.

Hỏi: Cần phải bảo trì, vận hành hệ thống như thế nào?

Hệ thống hoạt động hoàn toàn tự động. Tuy nhiên, khách hàng cần thường xuyên vệ sinh tấm pin để tẩy sạch các bụi bẩn trên bề mặt, giúp nâng cao khả năng hấp thụ ánh sáng nhằm tối ưu hiệu quả làm việc của hệ thống. Chu kỳ vệ sinh thường khoảng 2-3 tháng/lần tùy thuộc vào khu vực.

Hỏi: Ngoài việc tiết kiệm chi phí điện năng, việc sử dụng NLMT còn có thể mang đến lợi ích gì cho chủ đầu tư?

Ngoài việc cắt giảm 1 phần đáng kể chi phí điện năng hằng tháng, hệ thống điện mặt trời còn mang đến các giá trị sau:

1. Giảm nóng cho phần mái nhà, giảm điện năng sử dụng máy lạnh cho tầng áp mái.
2. Tăng tính mỹ quan của tòa nhà, tăng giá trị bất động sản.

3. Nâng cao thương hiệu, hình ảnh của doanh nghiệp khi tiên phong trong xu hướng sử dụng năng lượng sạch.

4. Giúp doanh nghiệp đạt các tín chỉ bảo vệ môi trường, giảm lượng CO2 trên đầu sản phẩm tạo ra để hỗ trợ các tiêu chuẩn xuất khẩu (cho xưởng sản xuất), tạo hình ảnh du lịch sinh thái, tăng lượng khách du lịch (resort, khách sạn, vườn bảo tồn, …)

Hỏi: Hiện có hỗ trợ nào tư chính phủ cho việc đầu tư hệ thống năng lượng mặt trời?

Ngày 12.9.2017, Bộ Công thương ban hành Thông tư 16/2017/TT-BCT quy định về phát triển dự án và hợp đồng mua bán điện mẫu áp dụng cho các dự án điện mặt trời và Thông tư đã chính thức có hiệu lực vào ngày 26.10.2017.

Thông tư quy định các dự án điện mặt trời được hưởng cơ chế giá bán điện tại điểm giao nhận điện là 2.086 đồng/kWh (tương đương với 9,35 Uscents/kWh, được điều chỉnh theo biến động tỷ giá VND/USD). Bên mua điện có trách nhiệm mua toàn bộ sản lượng điện từ dự án điện mặt trời nối lưới có ngày vận hành thương mại trước 30/6/2019 theo hợp đồng mua bán điện mẫu được áp dụng 20 năm.