Mặt trời là nguồn năng lượng vô tận và sạch nhất trên Trái đất. Tuy nhiên, để khai thác được năng lượng của mặt trời, chúng ta cần có những công nghệ hiệu quả và tiết kiệm. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giới thiệu cho bạn hai công nghệ chuyển đổi năng lượng mặt trời thành điện: công nghệ quang điện và công nghệ điện mặt trời tập trung. Bạn sẽ hiểu được nguyên lý hoạt động, ưu nhược điểm và ứng dụng của hai công nghệ này trong thực tế.

Xem thêm: Năng lượng mặt trời: Giải pháp bền vững cho tương lai của Việt Nam

Công nghệ quang điện

Khái niệm

Công nghệ quang điện (Photovoltaic – PV) là một công nghệ chuyển đổi ánh sáng mặt trời trực tiếp thành điện năng. Nó là một phương pháp sử dụng các thiết bị điện tử đặc biệt để tạo ra dòng điện từ ánh sáng mặt trời.
PV thường được gọi là tấm pin mặt trời – tạo ra năng lượng bằng cách sử dụng các thiết bị hấp thụ năng lượng từ ánh sáng mặt trời và chuyển nó thành năng lượng điện thông qua các vật liệu bán dẫn. Các thiết bị này, được gọi là pin mặt trời, sau đó được kết nối để tạo thành các đơn vị tạo ra năng lượng lớn hơn được gọi là mô-đun hoặc tấm pin.

Ưu điểm

• Là một nguồn năng lượng sạch và tái tạo, không bao giờ cạn kiệt và không gây ra khí thải carbon trong quá trình sử dụng.
• Có tuổi thọ dài và ít cần bảo trì.
• Có tiềm năng phát triển và được ứng dụng rộng rãi trên toàn thế giới.

Hạn chế

• Trong quá trình sản xuất các tế bào PV lại tiêu tốn nhiều năng lượng và liên quan đến các hóa chất độc hại với môi trường.
• Hiệu suất chuyển đổi ánh sáng thành điện năng của tế bào quang điện vẫn còn hạn chế và cần được cải thiện.
• Đòi hỏi một khu vực rộng lớn để lắp đặt các mô-đun PV và một hệ thống lưu trữ năng lượng hiệu quả để sử dụng trong các điều kiện thiếu ánh sáng mặt trời.
• Việc không phải nộp tiền điện thì sẽ không có hóa đơn điện. Từ đó, gây khó khăn trong việc quản lý lượng điện tiêu thụ.

Công nghệ điện mặt trời tập trung

Khái niệm

Năng lượng mặt trời tập trung (Concentrated Solar Power, viết tắt là CSP) là một công nghệ sử dụng gương hoặc thấu kính để tập trung ánh nắng mặt trời tại một điểm và chuyển đổi thành nhiệt năng. Nhiệt sau đó được sử dụng để tạo ra hơi nước, làm quay tua-bin và sản xuất điện năng. Hoặc nhiệt cũng có thể cung cấp trực tiếp cho các ngành công nghiệp cần nhiệt hơn cần điện như các ngành công nghiệp nặng, công nghiệp chế biến thực phẩm, …
CSP đến thời điểm hiện nay có 4 loại công nghệ CSP được nghiên cứu và áp dụng trên thế giới:

• Công nghệ kiểu máng Parabol (Trough):
• Công nghệ kiểu tháp (Tower)
• Công nghệ kiểu hệ thống Fresnel tuyến tính (Linear Fresnel)
• Công nghệ kiểu đĩa (Dish Stirling)

Trong đó, công nghệ kiểu đĩa, tuy có hiệu suất cao hơn các hệ thống khác nhưng có nhược điểm là không có bộ lưu trữ nhiệt.

Phân bổ các loại hình công nghệ CSP được ghi nhận và đánh giá như hình bên dưới đây:

Chúng ta có thể thấy hệ thống máng Parabol chiếm mật độ dày đặc trên những nơi lắp đặt CSP, tiếp theo là hệ thống kiểu tháp. Hệ thống kiểu đĩa được thử nghiệm tại Mỹ vào những năm 2011 – 2015 nhưng không mang lại hiệu quả nên không còn trong định hướng phát triển.

Ưu điểm

• Là nguồn năng lượng tái tạo, không bao giờ cạn kiệt, giúp giảm lượng khí thải cacbon, ngăn ngừa ô nhiễm môi trường và làm chậm quá trình biến đổi khí hậu
• Tận dụng nguồn năng lượng mặt trời hiệu quả hơn so với hệ thống điện mặt trời PV
• Tính linh hoạt trong cung cấp năng lượng
• CSP có thể kết hợp với các nguồn năng lượng khác để cung cấp đủ nguồn năng lượng, đáp ứng nhu cầu điện trong tương lai.

Hạn chế

• Phụ thuộc vào vị trí lắp đặt
• Có thể gây các vấn đề về bức xạ mặt trời
• Chi phí đầu tư không nhỏ
• Tốn kém để vận hành

So sánh PV và CSP

Cho đến hiện tại, ngành năng lượng mặt trời cung cấp hai loại công nghệ cho năng lượng mặt trời là: Quang điện (PV) và Năng lượng mặt trời tập trung (CSP). So sánh giữa hai công nghệ này, chúng hoàn toàn khác nhau về cách sản xuất điện năng.

• Đối với hệ thống quang điện PV, các tấm pin mặt trời quang điện hấp thụ ánh sáng mặt trời (không phải nhiệt) và kích thích các electron tạo ra dòng điện. Dòng điện một chiều DC được tạo ra và chuyển qua biến tần thành dòng điện xoay chiều AC cung cấp cho các thiết bị điện.
• Đối với năng lượng mặt trời tập trung, hệ thống lấy nhiệt năng từ năng lượng mặt trời để chuyển đổi thành điện năng và phân phối lên lưới điện.

THÔNG TIN LIÊN HỆ

CÔNG TY TNHH KỸ THUẬT TỰ ĐỘNG HOÀNG TRANG

• Địa chỉ: 308/18 Bình Lợi, Phường 13, Quận Bình Thạnh, Tp. HCM
• Điện thoại: 0975.629.596
• Email: support.hatec@htat.vn
• Website: www.htat.vn
• Zalo: 0909.428.442