Trong bối cảnh các quốc gia đang chạy đua để đáp ứng nhu cầu điện năng tăng vọt bằng các nguồn năng lượng sạch hơn, một so sánh mới đây của BRG ngày 19/5 đã làm nổi bật sự khác biệt khổng lồ về quy mô giữa năng lượng mặt trời và năng lượng hạt nhân. 

8,5 triệu tấm pin mặt trời tạo ra lượng điện tương đương 1 lò hạt nhân

Cả tấm pin mặt trời và lò phản ứng hạt nhân đều có thể tạo ra điện, nhưng sẽ cần hơn 8,5 triệu tấm pin mặt trời nhận ánh sáng liên tục suốt ngày đêm để tạo ra sản lượng điện tương đương với một lò phản ứng hạt nhân.

Sự so sánh này dựa trên sản lượng trung bình của một lò phản ứng hạt nhân thương mại, thường tạo ra khoảng 900 megawatt điện với hiệu suất công suất khoảng 93% (các nhà máy hạt nhân lớn hơn có thể sản xuất tới 1.600 megawatt). 

Ngược lại, hầu hết các tấm pin mặt trời tiêu chuẩn tạo ra từ 400 đến 460 watt dưới ánh nắng mặt trời mạnh nhất, nhưng hiệu suất thực tế trung bình của chúng chỉ khoảng 24%.

BGR giải thích cụ thể:

Một tấm pin mặt trời thường tạo ra khoảng 400 đến 460 watt điện năng, với điều kiện ánh sáng mặt trời tối ưu.

Để dễ hình dung, cần 1 triệu watt để tạo ra 1 megawatt, có nghĩa là 400 watt tương đương khoảng 0,0004 megawatt. Giả sử sản lượng điện không đổi, để các tấm pin mặt trời tạo ra lượng năng lượng tương đương với một lò phản ứng hạt nhân, bạn sẽ cần khoảng 4 triệu tấm.

Tuy nhiên, cần lưu ý thêm một yếu tố nữa: Hiệu suất hoạt động.

Điện hạt nhân có hiệu suất 93%, với sản lượng hầu như ổn định. Mặt khác, các tấm pin mặt trời chỉ có hiệu suất 24%, làm giảm sản lượng tổng thể từ 400 watt xuống còn 96 watt.

Nói cách khác, bạn sẽ cần khoảng 8,7 triệu tấm pin mặt trời để đạt được sản lượng 837 megawatt (93% của 900) tương đương với một lò phản ứng hạt nhân.

Hình ảnh lò hạt nhân của Nhật Bản. Ảnh: MHI

Khoảng cách về hiệu suất đó là một trong những lý do chính khiến năng lượng hạt nhân tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong lưới điện toàn cầu bất chấp sự phát triển nhanh chóng của năng lượng tái tạo. 

Các lò phản ứng hạt nhân cung cấp nguồn năng lượng ổn định, liên tục suốt ngày đêm, trong khi sản lượng điện mặt trời biến động dựa trên điều kiện thời tiết, số giờ chiếu sáng ban ngày và sự thay đổi theo mùa.

Những con số này cũng nhấn mạnh nhu cầu đất đai khổng lồ liên quan đến cơ sở hạ tầng năng lượng mặt trời quy mô lớn. Một nhà máy điện hạt nhân lớn thường có thể hoạt động trong diện tích khoảng 2,59 km2, trong khi một hệ thống năng lượng mặt trời tương đương có thể cần hơn 33,67 km2 đất tùy thuộc vào hiệu suất tấm pin và điều kiện địa lý.

Ảnh minh họa.

Tuy nhiên, việc ứng dụng năng lượng mặt trời vẫn tiếp tục tăng tốc trên toàn thế giới nhờ chi phí thiết bị giảm, các ưu đãi của chính phủ và những cải tiến trong công nghệ lưu trữ pin. Nhiều quốc gia cũng đang tìm kiếm những cách thức sáng tạo để mở rộng việc triển khai năng lượng mặt trời mà không cần dành một lượng lớn đất chưa được khai thác cho các trang trại tấm pin.

Pháp đã thông qua một đạo luật vào năm 2023 quy định rằng các bãi đỗ xe có diện tích trên 1.500 mét vuông phải được phủ ít nhất 50% bằng các tấm pin mặt trời. Đó là một cách thông minh để tận dụng hiệu ứng đảo nhiệt thường gặp ở các bãi đỗ xe, và mặc dù sẽ cần rất nhiều bãi đỗ xe để sánh được với một nhà máy điện hạt nhân, nhưng đó là một khởi đầu tốt mà hầu hết các nước phát triển cũng có thể áp dụng.

Khi nhu cầu điện năng tiếp tục tăng do cơ sở hạ tầng trí tuệ nhân tạo, xe điện và điện khí hóa công nghiệp, các chuyên gia năng lượng dự đoán các quốc gia sẽ theo đuổi các nguồn điện hỗn hợp ngày càng nhiều, kết hợp năng lượng tái tạo, hệ thống lưu trữ và công nghệ hạt nhân thế hệ mới thay vì chỉ dựa vào một giải pháp duy nhất.