Điện mặt trời phân tán là chìa khóa giúp cách mạng năng lượng thành công sớm hơn mong đợi
Điện mặt trời với những ưu điểm rất rõ ràng so với năng lượng hóa thạch như : không tốn nhiên liệu, tiết kiệm chi phí vận hành, thi công nhanh chóng, không phát thải CO2…và hàng loạt các ưu điểm khác. Trong đó điều đáng chú ý là điện mặt trời đã rẻ hơn điện than, điều mà chỉ 5 năm trước đây ít ai dám nghĩ đến.
Các mô hình điện mặt trời phổ biến trên thế giới là : điện mặt trời trên mặt đất (Solar Farm), điện mặt trời trên mặt nước (Floating Solar), Điện mặt trời trên mái nhà (Solar Rooftop)…
Trang trại Điện mặt trời – solar farm
Điện mặt trời nổi trên mặt nước – Floating Solar
Điện mặt trời trên mái nhà dân dụng – solar rooftop
Điện mặt trời trên mái nhà công nghiệp
Trong các mô hình trên thì Điện mặt trời lắp đặt trên các nóc nhà của hộ gia đình và các nhà máy, các nóc nhà doanh nghiệp …còn gọi là Điện mặt trời mái nhà là mô hình hiệu quả và ưu việt nhất.
Trong khi điện mặt trời trang trại đã bộc lộ các nhược điểm như : chiếm đất nông nghiệp ảnh hưởng đến an ninh lương thực, điện mặt trời thường tập trung quá nhiều ở vài khu vực thường là các nơi không có nhu cầu sử dụng điện, vì vậy phải đầu tư truyền tải đi xa đến các nơi cần điện nhiều, vừa tốn truyền tải và tổn thất điện năng.
Do điện mặt trời bất ổn phụ thuộc vào thời tiết trong ngày khi nắng nhiều trời quang thì lượng điện sinh ra rất dồi dào, ngược lại lúc mưa bão hoặc khi mặt trời bị mây che thì nhà máy điện mặt trời đột ngột giảm công suất vì vậy điện mặt trời tập trung sẽ gây mất ổn định cho lưới điện vận hành vì tần số và điện áp biến thiên lớn.
Truyền tải điện mặt trời từ trang trại Solar Farm đến các nơi tiêu thụ thường rất xa, vì vậy sẽ gây tổn thất điện năng đáng kể.
Để khắc phục nhược điểm của điện mặt trời tập trung thì thông thường các quốc gia trên thế giới sẽ lắp đặt hệ thống lưu trữ năng lượng bên cạnh nhà máy điện mặt trời tập trung, có nhiều công nghệ lưu trữ năng lượng kết hợp với điện mặt trời, một trong những công nghệ đang được lựa chọn nhiều và dự báo sẽ bùng nổ là công nghệ lưu trữ năng lượng pin (battery energy storage system : BESS).
Giải pháp thứ hai là phát triển điện mặt trời trên mái nhà gồm mái nhà thương mại (Comercial) mái nhà công nghiệp (Industrial), mái nhà hộ gia đình (Risident)
Tất cả đều được gọi điện mặt trời phân tán, vì nhà máy điện mặt trời không tập trung ở một địa điểm hoặc vài địa điểm và phân tán rộng ra ở các nơi có nhu cầu tiêu thụ điện cao.
Ưu điểm của điện mặt trời phân tán :
Không chiếm diện tích đất nông nghiệp vì tận dụng mái nhà có sẳn..
Không tốn chi phí và thời gian xây dựng trạm biến áp và đường truyền tải điện mà tận dụng đường dây có sẳn.
Không gây ảnh hưởng đến lưới điện vì nhu cầu tiêu thụ tại chổ và biến tần nối lưới được lắp đặt nhiều nơi (phân tán). Đây là 2 yếu tố kỹ thuật cốt lõi, việc tiêu thụ phần lớn điện tại chổ và biến tần được lắp ‘phân tán’ giúp ổn định lưới điện và điều độ lưới điện rất dễ dàng.
Thế giới thường lấy bài học nước Đức và nước Úc, Mỹ để làm hình mẫu phát triển điện mặt trời.
Úc đang dẫn đầu thế giới về điện mặt trời mái nhà, tính đến hết năm 2020 Úc đã có 2,6 triệu mái nhà đã lắp điện mặt trời nhiều hơn bất cứ quốc gia nào trên thế giới.
Nước Đức là hình mẫu khác của năng lượng tái tạo nói chung và điện mặt trời nói riêng ở Châu âu, sau một thời gian phát triển nhanh thông qua cơ chế giá FiT cực kỳ ưu đãi và Đức cũng gặp dư thừa điện tái tạo ở một số thời điểm trời quang và có nhiều gió nguyên nhân cũng do nước Đức có quá nhiều cánh đồng điện gió và cánh đồng điện mặt trời. Đến năm 2012 thì nước Đức quyết định kiềm chế điện mặt trời quy mô mặt đất thông qua cơ chế đấu thầu và một số tiêu chí kỹ thuật khắt khe, thay vào đó Đức tập trung chuyển qua khuyến khích điện mặt trời mái nhà đặc biệt là điện mặt trời mái nhà kết hợp lưu trữ năng lượng để sử dụng vào buổi tối và khi lưới điện bị sự cố.
Ở Ấn Độ công suất lắp đặt năng lượng mặt trời tích lũy trên mái nhà của Ấn Độ đạt 4,4 GW vào cuối năm 2019.
Ở Mỹ thị trào lưu điện mặt trời cộng lưu trữ điện đang bùng nổ, đặc biệt sau sự cố mất điện diện rộng ở California hồi Tháng 8 năng 2020 và sự cố mất điện toàn bang Texas đầu năm 2020.
Có thể nói kỷ nguyên điện mặt trời kết hợp lưu trữ năng lượng đang bùng nổ, cùng với mô hình điện mặt trời phân tán trên mái nhà sẽ là chìa khóa để mở toang cánh cửa hướng về năng lượng xanh không phát thải CO2.
Ưu điểm của hệ thống điện mặt trời phân tán kết hợp lưu trữ :
Ưu điểm của hệ thống điện mặt trời phân tán
- Năng lượng được sản xuất mà không có chất thải độc hại cho con người và môi trường.
- Chi phí đầu tư thấp hơn điện mặt trời mặt đất vì khỏi xây dựng trạm biến áp tăng áp và đường dây truyền tải.
- Tổn thất tối thiểu trong quá trình truyền tải và phân phối
- Không cần sử dụng thêm quỹ đất có thể làm ảnh hưởng đến an ninh lương thực (trừ mô hình nông điện)
- Hệ thống mô-đun, phi tập trung và linh hoạt không tác động lớn lên tần số và điện áp lưới điện quốc gia.
- Dự phòng lưới trong trường hợp khẩn cấp thông qua các bộ lưu trữ năng lượng pin Lithium ion mà công nghệ đã ngày càng chứng minh.
- Dễ dàng triển khai và phát huy được nguồn lực đầu tư của xã hội.
- Dễ bảo trì
- Ít rủi ro hơn và tiết kiệm hơn
- Tạo cơ hội việc làm.
Đối với doanh nghiệp và hộ gia đình, bằng cách lắp đặt các hệ thống năng lượng mặt trời phân tán trên các mái nhà có sẳn của các doanh nghiệp và hộ gia đình, Bạn không chỉ tiết kiệm tiền điện, chủ động nguồn năng lượng, không lo cúp điện, phòng vệ giá điện tăng mà còn góp phần làm giảm lượng phát thải khí carbon để chung tay bảo vệ môi trường cho hiện tại và cho thế hệ tương lai.
TĐN – LITHACO
Bài Viết Liên Quan
