Bước đột phá
5 năm trở lại đây, điện mặt trời trên thế giới đang được đầu tư phát triển với tốc độ cao. Năm 2014, đã có 177 GW công suất điện mặt trời được kết nối với lưới điện, tăng 39 GW so với năm 2012 (100 GW). 5 nước sản xuất điện mặt trời nhiều nhất là: Đức 35,65 GW; Ý 18 GW; Trung Quốc 17,7 GW; Nhật 11,86 GW và Mỹ 11,42 GW.
Trong đó, Mỹ là trường hợp đặc biệt vì phát triển điện mặt trời khá muộn, nhưng tốc độ và bước đi rất ấn tượng. Chỉ trong 4-5 năm gần đây, Mỹ đã vượt qua nhiều quốc gia về công suất điện mặt trời, vươn lên vị trí thứ 5 thế giới. Đặc biệt, Mỹ đã xây dựng nhà máy điện mặt trời “khổng lồ” lớn nhất thế giới, đó là Nhà máy Điện mặt trời Ivanpah đưa vào vận hành năm 2013 với công suất đặt gần 400 MW, góp phần quan trọng vào việc giảm phát thải khí nhà kính và tăng cường phát triển công nghiệp năng lượng xanh. Theo Hiệp hội Năng lượng Mỹ, hiện Mỹ đang có các dự án phát triển năng lượng mặt trời tổng công suất khoảng 30.000 MW chờ phê duyệt.
Tập trung theo hai loại công nghệ
Những năm gần đây, thế giới sử dụng hai loại công nghệ chính để sản xuất điện mặt trời, đó là công nghệ quang điện SPV và công nghệ tập trung nhiệt năng CSP (concentrated solar power) hay còn gọi là công nghệ nhiệt năng mặt trời STE (solar thermal energy). Trong đó, sản xuất điện mặt trời theo công nghệ quang điện SPV được nhiều nước sử dụng. Nếu như công nghệ quang điện SPV sử dụng các tấm panel có chức năng chuyển đổi nhiệt năng thành điện năng một cách trực tiếp, thì công nghệ tập trung nhiệt năng CSP sử dụng năng lượng mặt trời làm bốc hơi nước, tạo ra lực quay tua bin sản xuất điện.
|
Trong 5 gần đây, ngành công nghiệp điện mặt trời phát triển với tốc độ cao
|
Sử dụng công nghệ tập trung nhiệt năng, trong 2 năm (2012 - 2013) hệ thống điện mặt trời được kết nối lưới điện tăng từ 2,5 GW lên 3,4 GW. Công nghệ này có những ưu điểm vượt trội so với công nghệ quang điện SPV. Cụ thể, trong nhà máy nhiệt điện mặt trời CSP, người ta có thể lưu giữ nhiệt năng thu được trong thời gian có ánh nắng mặt trời (ban ngày và lúc không có mưa). Phần nhiệt năng này được lưu giữ lại dưới nhiều dạng khác nhau (nước hay dầu ở nhiệt độ cao, muối làm cho tan chảy...) và sẽ được sử dụng cho phát điện vào lúc không có ánh nắng mặt trời. Ngoài ra, đối với các nhà máy điện CSP, nguồn vật tư, nguyên vật liệu để chế tạo thiết bị rất phổ biến với giá rẻ. Đây là một yếu tố quan trọng, làm tăng tính cạnh tranh về suất đầu tư sản xuất điện mặt trời.
Việc sử dụng công nghệ SPV cũng có những ưu điểm riêng. Trước hết, giá thành xây dựng nhà máy sử dụng công nghệ SPV thấp hơn nhiều so với nhà máy sử dụng công nghệ CSP. Mặt khác, nếu nhà máy CSP đòi hỏi phải cung cấp một lượng nước rất lớn, thì nhu cầu này hầu không đặt ra đối với nhà máy sử dụng công nghệ SPV.
Một ưu điểm lớn của nhà máy sử dụng quang điện SPV là không gây ô nhiễm môi trường tự nhiên, trong khi các nhà máy loại hội tụ nhiệt năng CSP thì ngược lại, các thiết bị chứa nước nóng và hơi nước nóng để quay tua bin ở các nhà máy này làm ảnh hưởng đến môi trường nhiều hơn. Cụ thể, Nhà máy điện mặt trời Ivanpah (Mỹ), nhiều sinh vật sống quanh khu vực nồi hơi của tháp điện, nơi nhiệt độ lên tới 260 độ C đã bị hủy diệt, hoặc bị đe dọa.
Qua việc so sánh 2 loại công nghệ trên cho thấy, cả hai công nghệ quang điện SPV và công nghệ quang nhiệt CSP (hay STE), đều được nhiều quốc gia, tùy thuộc vào điều kiện cụ thể, cùng khai thác sử dụng. Trong đó, các nước nhỏ và đang phát triển có phần nghiêng về sử dụng công nghệ quang điện SPV.
Tình hình phát triển điện mặt trời trên thế giới cũng góp phần thúc đẩy Việt Nam có chính sách đầu tư phát triển toàn diện nền công nghiệp điện năng nước nhà. Đồng thời, bên cạnh sự phát triển nhiệt điện khí, nhiệt điện than, điện hạt nhân, không thể không có chính sách hợp lý đối với sử dụng năng lượng tái tạo, trước hết là điện gió và điện mặt trời.
Biểu đồ sự tăng trưởng tổng điện năng mặt trời năm 2004 -2014
|
Theo báo cáo toàn cầu của Mạng lưới Chính sách Năng lượng tái tạo Thế kỷ 21 - REN21
|