Năng Lượng Mặt Trời Hoạt Động Như Thế Nào?

Năng Lượng Mặt Trời Là Gì?

Năng lượng mặt trời hoạt động bằng cách chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng. Có hai dạng năng lượng chính được tạo ra từ mặt trời là điện và nhiệt. Cả hai đều được sản xuất thông qua các tấm pin mặt trời. Có thể được lắp đặt trên mái nhà hoặc trong các “trang trại Điện Mặt Trời” rộng lớn.

Năng Lượng Mặt Trời Có Phải Là Nguồn Năng Lượng Sạch Không?

Đúng vậy, Điện Mặt Trời là nguồn năng lượng tái tạo và vô tận, không thải ra khí nhà kính gây hại. Chỉ cần mặt trời còn chiếu sáng, năng lượng sẽ tiếp tục được tạo ra.

Lượng khí thải carbon trong quá trình sản xuất tấm pin mặt trời là rất nhỏ. Bởi các tấm pin có tuổi thọ hơn 25 năm. Ngoài ra, ngày càng nhiều vật liệu trong tấm pin mặt trời có thể được tái chế, giúp giảm thêm lượng khí thải carbon.

Điện Mặt Trời  Được Phát Hiện Khi Nào?

Từ thế kỷ thứ 7 TCN, con người đã sử dụng ánh sáng mặt trời để đốt lửa bằng cách phản chiếu tia nắng vào các vật sáng bóng. Đến thế kỷ thứ 3 TCN, người Hy Lạp và La Mã đã sử dụng gương để thắp sáng đuốc trong các nghi lễ tôn giáo.

Năm 1839, nhà vật lý người Pháp Edmond Becquerel (khi chỉ mới 19 tuổi) phát hiện hiệu ứng quang điện khi thử nghiệm với tế bào làm từ điện cực kim loại và dung dịch dẫn điện.

Năm 1954, các nhà khoa học tại Bell Labs đã phát triển tế bào PV silicon đầu tiên có khả năng chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng, đủ để vận hành thiết bị hàng ngày. Hiện nay, vệ tinh và tàu vũ trụ đều sử dụng Điện Mặt Trời.

Điện Mặt Trời Được Sản Xuất Như Thế Nào?

Tấm pin mặt trời, làm từ silicon hoặc vật liệu bán dẫn khác. Được bọc trong khung kim loại và kính. Khi ánh sáng mặt trời (photon) chiếu vào, nó giải phóng electron, tạo ra điện tích.

Điện này là dòng điện một chiều (DC), được thu qua dây dẫn trong tấm pin. Bộ biến tần sẽ chuyển đổi dòng DC thành dòng xoay chiều (AC), loại điện sử dụng phổ biến trong các thiết bị gia đình.

Sự Khác Biệt Giữa Tấm Pin Quang Điện và Tấm Pin Nhiệt Mặt Trời Là Gì?

• Tấm pin quang điện (PV): Tạo ra điện bằng cách sử dụng hiệu ứng quang điện. Trong đó photon ánh sáng giải phóng electron từ vật liệu bán dẫn.
• Tấm pin nhiệt mặt trời: Tạo ra nhiệt bằng cách hấp thụ trực tiếp ánh sáng mặt trời để làm nóng nước hoặc chất lỏng. Các tấm này thường được sử dụng để cung cấp nước nóng hoặc sưởi ấm cho gia đình và cả trong các nhà máy điện quy mô lớn.

• 

Trang Trại Điện Mặt Trời Là Gì?

Trang trại năng lượng mặt trời là những khu đất lớn chứa các tấm pin mặt trời. Được thiết kế để sản xuất năng lượng quy mô lớn và cung cấp trực tiếp vào lưới điện. Khác với tấm pin lắp riêng cho từng ngôi nhà, các trang trại này thu hoạch năng lượng ở cấp độ công nghiệp.

Điện Mặt Trời Có Hoạt Động Trong Ngày Nhiều Mây Không?

Có, các tấm pin vẫn có thể tạo ra điện trong điều kiện trời nhiều mây, nhưng hiệu suất sẽ giảm. Tốc độ sản xuất điện phụ thuộc vào cường độ ánh sáng mặt trời và chất lượng, kích thước, số lượng cũng như vị trí lắp đặt của các tấm pin.

Ai Là Nhà Sản Xuất Điện Mặt Trời Lớn Nhất Thế Giới?

Tính đến năm 2022, Trung Quốc là nhà sản xuất điện mặt trời lớn nhất, tiếp theo là Mỹ, Nhật Bản, Đức và Ấn Độ.

Tương Lai Năng Lượng Mặt Trời Ở Anh và Mỹ và Việt Nam

• Anh Quốc:
  Trang trại năng lượng mặt trời kết nối lưới truyền tải đầu tiên đi vào hoạt động năm 2023. Nhà máy này cung cấp điện cho hơn 17.300 hộ gia đình và giảm 20.500 tấn CO2 mỗi năm. Chính phủ Anh đặt mục tiêu đạt 70 GW điện mặt trời vào năm 2035, đủ cấp điện cho 20 triệu hộ gia đình.
• Hoa Kỳ:
  Nghiên cứu Solar Futures của Bộ Năng lượng Mỹ dự báo rằng vào năm 2035. 40% điện năng của quốc gia có thể được cung cấp bằng Điện Mặt Trời. Chính quyền Biden-Harris đã đầu tư 82 triệu USD vào năm 2023 để hỗ trợ tích hợp Điện Mặt Trời vào lưới điện và phát triển công nghệ tái chế pin.

• Việt Nam:
  Việt Nam là một trong những quốc gia dẫn đầu Đông Nam Á về phát triển Điện Mặt Trời, với tổng công suất hơn 16.5 GW. Tuy nhiên, cần cải thiện hạ tầng lưới điện và chính sách để tận dụng tối đa tiềm năng này.

Các ứng dụng Điện Mặt Trời

• Điện mặt trời mái nhà: Được lắp đặt tại hộ gia đình, doanh nghiệp, và nhà máy.
• Trang trại năng lượng mặt trời: Sản xuất điện quy mô lớn tại các tỉnh miền Trung và Tây Nguyên. Cung cấp điện trực tiếp vào lưới điện quốc gia.
• Năng lượng cho nông nghiệp: Hệ thống tưới tiêu bằng bơm nước Điện Mặt Trời, sấy khô nông sản và chiếu sáng cho các trang trại.
• Giao thông và chiếu sáng công cộng: Đèn năng lượng mặt trời, biển báo giao thông và trạm sạc xe điện.
• Máy nước nóng năng lượng mặt trời: Phổ biến tại các hộ gia đình và khách sạn. Cung cấp nước nóng sinh hoạt và tiết kiệm điện.
• Cấp điện cho vùng sâu, vùng xa: Cung cấp năng lượng cho các khu vực chưa tiếp cận được lưới điện quốc gia.

Các Hãng cung cấp thiết bị cho solar power system

UC-8100 Series Arm Cortex-A8 300 MHz/600 MHz/1 GHz IIoT gateways with 1 Mini PCIe expansion slot for a wireless module, -10 to 60°C operating temperature	Moxa Việt Nam	Taiwan	Truyền thông IIoT cho Điện Mặt Trời
ioLogik E1200 Series Ethernet remote I/O with 2-port Ethernet switch	Moxa Việt Nam	Taiwan	Truyền thông IIoT cho Điện Mặt Trời
UC-8100-ME-T Series Arm Cortex-A8 1 GHz IIoT gateways with 1 Mini PCIe expansion slot for a wireless module	Moxa Việt Nam	Taiwan	Truyền thông IIoT cho Điện Mặt Trời
4V105  PowerSafe 4V105 (4V, 103Ah) Nominal voltage 4 V Capacity 103 Ah/10 h	EnerSys Vietnam	EU	Lưu trữ điện, acquy
Model: 12V155FS    Battery	EnerSys Vietnam	EU	Lưu trữ điện, acquy
Code: NA5PLUS TRU10400E0 Description: Digital meter with bargraph	Lumel Vietnam	Poland	Thiết bị chuyển đổi tín hiệu điện
Code: P30U 101100M1 Progr. transducer, temper., dc input	Lumel Vietnam	Poland	Thiết bị chuyển đổi tín hiệu điện
Code N30U 112600E1 Progr. digital meter, temperat.,dc input	Lumel Vietnam	Poland	Thiết bị chuyển đổi tín hiệu điện
Model: V7-07-4 Inverter	Miki pulley Vietnam	Japan	Thiết bị chuyển đổi tín hiệu điện