Điện mặt trời nổi gì? Có nên lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời nổi không?

Lắp đặt pin năng lượng mặt trời là giải pháp tiết kiệm điện tối ưu nhất hiện nay. Ngoài điện mặt trời mặt đất, thời gian gần đây có nhiều dự án điện mặt trời nổi đang thi công khá nhiều tại các nước trên thế giới.

Tại Việt Nam, dự án thi lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời nổi chưa nhiều. Vậy điện mặt trời nổi là gì? Ưu điểm và hạn chế của loại dự án này như này? Có nên phát triển trong thời gian tới không? Cùng tham khảo bài viết dưới đây để hiểu rõ hơn nhé!

dien-mat-troi-noi-01

1. Điện mặt trời nổi là gì?

Hệ thống năng lượng mặt trời nổi (Floating Solar System) là tập hợp các tấm pin mặt trời nổi trên mặt nước. Hay hiểu đơn giản là hệ thống tâm pin quang điện sẽ được lắp cố định vào cấu trúc nổi trên mặt nước. Các dự án này thường được thực hiện ở các vùng nước tĩnh lặng như hồ, đập nhân tạo.

Thực tế, lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời nổi thi công từ năm 2011. Isarel là quốc gia tiên phong trong xây dựng và thí nghiệm công nghệ điện mặt trời nổi. Tại châu Á, Nhật Bản là quốc gia lắp đặt điện mặt trời trên mặt nước nhiều nhất. Đất nước này chiếm 73% trong tổng số 100 tấm pin năng lượng mặt trời nổi lớn nhất thế giới.

dien-mat-troi-noi-02.jpg

Hệ thống điện mặt trời nổi có khả thi không?

Ưu điểm của năng lượng mặt trời nổi

Một trong những lợi thế lớn nhất của pin mặt trời nổi là không cần sử dụng tài nguyên đất quý giá. Theo khảo sát, để xây dựng một dự án điện mặt trời sản lượng 1GW (1GW=1.000 MW) cần diện tích mặt bằng lên tới khoảng 1.300ha (1,3 triệu m2).

Trong khi đó, với hệ thống năng lượng mặt trời nổi, chúng ta không cần khai thác nguồn tài nguyên đất. Thay vào đó, điện mặt trời nổi chỉ cần sử dụng không gian trống của các công trình có sẵn như đập thủy điện hồ xử lý nước thải. Như vậy, so với điện mặt trời mặt đất, Điện mặt trời mặt nước sẽ tiết kiệm được diện tích lắp đặt dàn pin mặt trời, giảm suất đầu tư đồng thời cũng làm tăng hiệu quất phát điện do được hơi nước làm mát.

Bên cạnh đó, chúng ta còn tiết kiệm chi phí vận hàng, bảo dưỡng và hạn chế tối đa việc chặt cây xanh, phát quang rừng. Đồng thời, khối nước bên dưới sẽ làm mát thiết bị nổi phía trên, giúp tăng 15-20% sản lượng điện khi phải liên tục hoạt động dưới nhiệt độ cao.

Theo nghiên cứu của Ngân hàng Thế giới kết hợp cùng Viện Nghiên cứu Năng lượng mặt trời Singapore (SERIS) cũng cho thấy các cấu trúc pin mặt trời nổi góp phần giảm 70% lượng nước bốc hơi nhờ hạn chế lưu thông không khí và ánh nắng chiếu xuống mặt nước. Đó cũng là lợi thế quan trọng, vô cùng hữu ích ở những nơi thường xuyên xảy ra hạn hán. Hơn nữa, bóng râm che phủ giúp ngăn sự phát triển của tảo nở hoa gây ô nhiễm nguồn nước ngọt, từ đó hạn chế phát sinh chi phí cải tạo.

dien-mat-troi-noi-05.jpg

Hạn chế của điện mặt trời nổi

  • Chi phí thi công lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời nổi rất tốn kém. Đây là rào cản lớn nhất đối với các quốc gia đang phát triển.
  • Công nghệ đòi hỏi thiết bị chuyên dụng và đọi ngũ kỹ thuật viên chuyên môn cao
  • Hệ thống ĐMT cần phải có khả năng chịu đựng được những sức mạnh tác động của thiên nhiên.
  • Hiện tại, hầu hết các nhà sản xuất tấm pin Mặt Trời vẫn chưa hoàn toàn tự tin để chắc chắn các sản phẩm của họ có thể đảm bảo chống ăn mòn từ nước mặn hay sương muối.
  • Ngoài ra, các nhà đầu tư vào hệ thống này thường triển khai ở vùng nước rộng lớn, chỉ phù hợp nếu lắp đặt hàng trăm đến hàng ngàn tấm pin mặt trời (so với hệ thống năng lượng mặt trời dân dụng thường chỉ khoảng 20 tấm pin). Do đó, việc triển khai dự án điện mặt trời nổi cỡ nhỏ gần như bất khả thi.

Có thể kết hợp thủy điện với năng lượng mặt trời nổi

Chắc chắn là có. Các nhà máy thủy điện luôn đi kèm với hồ chứa nước có diện tích cực lớn, đây chính là “mỏ vàng” để khai thác điện mặt trời (quang điện). Sự kết hợp này sẽ tạo ra nhiều sản lượng điện năng hơn. 2 hệ thống thủy điện và hệ thống năng lượng mặt trời nổi kết hợp sẽ cho phép các tấm pin mặt trời sản xuất điện vào ban ngày. Nhờ vậy, chúng ta sẽ tiết kiệm nước cho thủy điện để sản xuất trong thời gian không có ánh nắng mặt trời đồng thời sẽ cho phép việc sản xuất năng lượng từ thủy điện có giá trị cao hơn vào khoảng thời gian cao điểm.

Đặc biệt, lắp đặt điện mặt trời nổi trên hệ thống thủy điện, chúng ta sẽ tận dụng được cơ sở hạ tầng điện có sẵn, bao gồm những thiết bị chuyển đổi dòng điện cũng như thiết bị kết nối lưới điện. Từ đó, chi phí tổng thể sẽ được giảm đến mức tối đa đồng thời rút ngắn thời gian thi công hoàn thành dự án.

dien-mat-troi-noi-06

Chưa kể hệ thống điện mặt trời và thủy điện được kết hợp với nhau khá thông minh, sản xuất điện theo từng thời điểm khác nhau trong ngày, nên không nhất thiết phải tăng cường bộ chuyển đổi hoặc cải thiện cơ sở dây dẫn điện.

Những con đập thủy điện hiếm khi có thể đạt được tỷ lệ sản xuất điện hơn 4.000 giờ mỗi năm và thường thì có tỷ lệ thấp hơn nhiều, điều này tạo cơ hội lớn cho việc sản xuất điện năng để đạt sản lượng lưới điện yêu cầu bằng năng lượng mặt trời. Vấn đề cần đề cập đến là nước tưới phục vụ cho nông nghiệp cũng rất quan trọng chiếm đến 70%.

Vì vậy, sắp tới xu hướng sử dụng nguồn nước cho nhu cầu của nông nghiệp sẽ được chú trọng hơn. Nếu công suất tạo điện tăng lên khi có thêm sự bổ sung của hệ thống điện mặt trời, thì lúc này nguồn nước có thể được cho phép để phục vụ cho tưới tiêu nhiều hơn.

Hệ thống sản xuất năng lượng tái tạo kết hợp kiểu này lần đầu tiên xuất hiện trên thế giới tại Bồ Đào Nha tại đập Alto Rabagão, với tổng công suất lên đến 68MWp (1 MWp = 1.000 kWp), đập được bổ sung thêm 220 kWp công suất thông qua cài đặt các tấm pin năng lượng mặt trời nổi. Các tấm pin mặt trời được lắp đặt với độ phân giải cao và ước tính sẽ tạo ra khoảng 330 MW mỗi giờ trong năm đầu tiên vận hành của nó, tương đương với lượng tiêu thụ mỗi năm của hơn 100 hộ dân cư.

Lắp đặt năng lượng mặt trời nổi đã bắt đầu lan rộng trên thế giới. Các nước châu Á, Nam Á cũng bắt đầu thực hiện thi công các dự án lắp đặt trong thời gian tới. Như vậy điện mặt trời nổi có rất nhiều tiềm năng phát triển trong tương lai.

Bình luận

Bài viết liên quan

Trả lời

Thư điện tử của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *