Năng lượng mặt trời là gì? Ứng dụng, lợi ích và tiềm năng

Năng lượng mặt trời ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của đời sống. Vậy năng lượng mặt trời là gì, vai trò và ứng dụng của nó trong thực tế như thế nào? Để giải đáp cho thắc mắc này mời bạn đọc cùng theo dõi trong bài viết sau.

Năng lượng mặt trời là gì?

Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng bức xạ và nhiệt phát ra từ mặt trời. Đây là nguồn năng lượng đầu tiên mà loài người biết đến và sử dụng từ thuở sơ khai, trước cả khi họ phát minh ra lửa. Mỗi ngày, nguồn năng lượng này liên tục được tái tạo và truyền tải đến Trái đất, đóng vai trò thiết yếu cho sự sống và sự phát triển của con người cũng như toàn bộ sinh vật trên hành tinh.

Tầm quan trọng của năng lượng mặt trời

Năng lượng mặt trời không chỉ cung cấp nguồn năng lượng bổ sung, đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia mà còn giảm thiểu sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch đang ngày càng khan hiếm, có giá thành đắt đỏ và gây ô nhiễm môi trường. Điều này giúp năng lượng mặt trời trở thành một giải pháp bền vững cho nhu cầu năng lượng của thế giới.

Các loại năng lượng mặt trời

Năng lượng mặt trời quang điện

Là hệ thống bao gồm các tấm pin quang điện có chức năng hấp thu ánh sáng và chuyển đổi thành điện năng. Điện năng tạo ra từ các tấm pin sẽ được chuyển đổi thành điện sử dụng được cho các thiết bị điện trong đời sống.

Năng lượng mặt trời nhiệt

Là hệ thống sử dụng bộ thu năng lượng mặt trời để chuyển đổi bức xạ mặt trời thành nhiệt. Năng lượng nhiệt này sẽ làm nóng nước và cung cấp cho các hệ thống sưởi ấm hoặc nước nóng phục vụ cho mục đích vệ sinh, dân dụng hoặc công nghiệp.

Ngoài ra, có một lựa chọn khác là sử dụng năng lượng nhiệt để sản xuất điện. Hệ thống này sử dụng các thấu kính hoặc gương tập trung ánh sáng mặt trời vào một bề mặt cụ thể. Khi đó, năng lượng nhiệt thu được sẽ dùng để đun sôi nước để tạo ra hơi nước và năng lượng.

Năng lượng mặt trời lai

Là sự kết hợp giữa năng lượng mặt trời và các nguồn năng lượng tái tạo khác, chẳng hạn như năng lượng gió để đạt được hiệu quả sử dụng năng lượng cao nhất.

Năng lượng mặt trời dùng để làm gì?

Năng lượng mặt trời là một trong những nguồn năng lượng tái tạo được sử dụng phổ biến hiện nay. Nó là nguồn năng lượng sạch, dồi dào, có sẵn ở mọi nơi trên trái đất và dễ dàng khai thác. Do đó, hầu hết các quốc gia trên thế giới đều quan tâm phát triển và ứng dụng rộng rãi nguồn năng lượng này trong nhiều lĩnh vực, có thể kể đến như:

• Sản xuất điện: Là ứng dụng phổ biến nhất của năng lượng mặt trời. Tấm pin quang điện thực hiện chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng và cung cấp cho các thiết bị điện.
• Sưởi ấm: Nhiệt từ mặt trời được dùng để làm nóng nước cung cấp cho bộ tản nhiệt và hệ thống sưởi dưới sàn nhà.
• Cung cấp nước nóng: Năng lượng nhiệt mặt trời dùng để sản xuất nước nóng phục vụ cho sinh hoạt hằng ngày hoặc các mục đích vệ sinh khác.
• Tưới tiêu nông nghiệp: Điện từ các tấm pin mặt trời được dùng để vận hành hệ thống tưới tiêu, phục vụ cho sản xuất nông nghiệp.
• Chiếu sáng: Các hệ thống như đèn đường năng lượng mặt trời cho phép tự động chiếu sáng đường phố, phục vụ cho các hoạt động giao thông. Ưu điểm của giải pháp này là không phụ thuộc vào nguồn điện lưới cố định, đáp ứng yêu cầu chiếu sáng ở bất cứ đâu có ánh nắng mặt trời.

Điện năng lượng mặt trời là gì?

Điện năng lượng mặt trời là nguồn điện được tạo ra từ bức xạ ánh sáng mặt trời. Hệ thống điện mặt trời không chỉ tạo ra điện phục vụ cho nhu cầu của con người mà còn giúp giảm phát thải khí CO2 gây ô nhiễm môi trường và chống lại quá trình biến đổi khí hậu đang diễn ra trên toàn cầu.

Cũng giống như điện lưới được sản xuất từ các nhà máy nhiệt điện truyền thống, điện mặt trời cũng sử dụng được cho tất cả các thiết bị điện gia dụng, thiết bị điện công nghiệp,… Thậm chí, điện mặt trời còn ứng dụng trong cả các phương tiện giao thông như ô tô, xe bus, tàu thuyền,… Tuy nhiên, hiện nay điện mặt trời vẫn chủ yếu được lắp đặt để sử dụng cho mục đích sinh hoạt và kinh doanh, sản xuất. Điều này được thể hiện qua việc nhu cầu lắp điện mặt trời áp mái và xây dựng các nhà máy điện mặt trời ngày càng tăng cao.

Các thành phần chính của hệ thống điện mặt trời

Hệ thống điện mặt trời hiện nay được chia thành 3 loại: Hệ thống hòa lưới, Hệ thống hòa lưới có lưu trữ và Hệ thống độc lập. Tùy vào từng loại mà cấu tạo của chúng sẽ khác nhau. Tuy nhiên, nhìn chung một hệ thống điện mặt trời thường được cấu thành từ 3 thành phần chính sau:

1. Tấm pin năng lượng mặt trời

Là thiết bị quan trọng nhất và cũng có mức giá cao nhất của hệ thống. Hệ thống được ghép nhiều tấm pin mặt trời lại với nhau để thu bức xạ mặt trời và biến đổi thành điện năng. Mỗi tấm pin năng lượng mặt trời có tuổi thọ khá cao từ 25-30 năm sử dụng. 

2. Bộ hòa lưới điện mặt trời inverter

Bộ Inverter điện mặt trời có nhiệm vụ chuyển đổi dòng điện một chiều từ bộ lưu điện (ắc quy hoặc pin lithium) thành dòng điện xoay chiều có cùng pha và cùng tần số với điện lưới. Do đó, có thể cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện hoạt động. Tùy theo công suất hệ thống điện mặt trời mà chúng ta cần lựa chọn loại inverter có công suất phù hợp. 

3. Bộ pin lưu trữ

Là thiết bị dùng để lưu trữ điện năng lượng mặt trời. Khi mất điện, vào buổi tối hoặc lúc trời mưa không thể tạo ra điện thì hệ thống sẽ lấy điện từ bình lưu trữ để cung cấp cho các thiết bị điện. Tùy vào nhu cầu sử dụng vào ban đêm mà khách hàng có thể lắp dung lượng pin lưu trữ phù hợp.

Ngoài 3 bộ phận chính này, hệ thống còn được cấu thành từ nhiều trang thiết bị khác như tủ điện, khung giá đỡ và các phụ kiện chuyên dụng khác.

Xem thêm: Có nên lắp điện năng lượng mặt trời?

Lợi ích của năng lượng mặt trời là gì?

Lợi ích về môi trường

Giảm thiểu lượng khí thải nhà kính phát ra từ các nhà máy nhiệt điện sử dụng năng lượng hóa thạch. Giúp giảm ô nhiễm không khí và góp phần chống lại quá trình biến đổi khí hậu đang diễn ra nghiêm trọng trên toàn cầu.

Lợi ích về kinh tế

Giúp giảm đáng kể hóa đơn tiền điện cho các hộ gia đình và doanh nghiệp. Mặc dù chi phí ban đầu khá cao nhưng nếu tính về lợi ích lâu dài, giải pháp điện mặt trời vẫn mang lại lợi ích kinh tế lớn cho chủ đầu tư.

Độc lập về năng lượng

Năng lượng mặt trời giúp làm giảm sự phụ thuộc vào các nguồn năng lượng truyền thống, giảm phụ thuộc vào lưới điện và nhiên liệu nhập khẩu. Có khả năng cung cấp nguồn điện cho các khu vực gặp khó khăn trong việc kéo điện lưới như vùng sâu vùng xa, hải đảo…

Tiềm năng phát triển điện mặt trời tại Việt Nam

Hiện nay trên thế giới, các quốc gia Châu Âu là những nơi có ngành năng lượng tái tạo phát triển bậc nhất. Tuy nhiên, so sánh về tiềm năng phát triển điện mặt trời thì đây là những nước có nhiều hạn chế nhất. Nguyên nhân là do số giờ nắng trung bình/ năm tại các nước Châu Âu rất thấp. Do thời tiết ở đây lạnh, chủ yếu là tuyết cùng mùa đông kéo dài. Điều này gây ảnh hưởng không nhỏ đến khả năng sản xuất điện của các tấm pin mặt trời.

Trong khi đó, ở Việt Nam, với khí hậu nhiệt đới gió mùa, ít lạnh và ít mưa tuyết nên lượng bức xạ mặt trời nhận được cũng sẽ cao hơn. Đặc biệt, số giờ nắng ở các tỉnh miền Trung và miền Nam vô cùng lớn, khoảng 2000 – 2600 giờ mỗi năm. Còn miền Bắc cũng rất tiềm năng với 1700 – 2100 giờ nắng/năm. Với số lượng giờ nắng dồi dào như vậy, dù ở bất cứ tỉnh thành nào tại Việt Nam, khi lắp đặt điện mặt trời, chủ đầu tư cũng sẽ nhận được mức lợi ích lớn cho mình.

Với những chia sẻ trên SUNEMIT hy vọng đã cung cấp những thông tin hữu ích về năng lượng mặt trời. Nếu có bất kỳ thắc mắc về hệ thống và các thiết bị năng lượng mặt trời, hãy liên hệ trực tiếp với chúng tôi qua website của SUNEMIT hoặc thông qua hotline để được các chuyên gia hàng đầu của chúng tôi tư vấn cụ thể cho bạn nhé!