Báo cáo môn Cơ sở kinh tế năng lượng - Năng lượng mặt trời

MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Trong khi các nguồn năng lượng truyền thống như than đá, dầu mỏ đang dần cạn kiệt, giá thành cao, nguồn cung không ổn định, nhiều nguồn năng lượng thay thế đang được các nhà khoa học quan tâm, đặc biệt là nguồn năng lượng mặt trời. Việc tiếp cận để tận dụng nguồn năng lượng mới này không chỉ góp phần cung ứng kịp nhu cầu năng lượng của xã hội mà còn giúp tiết kiệm điện năng và giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Giải pháp sử dụng năng lượng mặt trời hiện đang được cho là giải pháp tối ưu nhất. Đây là nguồn năng lượng sạch, không gây ô nhiễm môi trường và có trữ lượng vô cùng lớn do tính tái tạo cao Với sự tăng trưởng kinh tế mạnh mẽ của Việt Nam trong hơn thập kỷ qua đã khiến cho nhu cầu về điện năng tăng thêm khoảng 15% mỗi năm. Tuy nhiên, lĩnh vực điện năng đang chủ yếu dựa vào nhiệt điện và thủy điện. Thiếu hụt nguồn cung cấp điện của Việt Nam cũng đang gia tăng, đặc biệt là vào mùa khô do sự phụ thuộc quá lớn vào thủy điện. Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới như Việt Nam, nguồn năng lượng mặt trời sử dụng hầu như quanh năm   Năng lượng mặt trời đã, đang và sẽ luôn là đề tài nóng cho toàn nhân loại với tình trạng hiện nay.Chúng em chọn đề tài với mong muốn là nói lên những hiểu biết của mình về nguồn năng lượng này. Do còn nhiều hạn chế về mặt hiểu biết nên chúng em mong sẽ nhận được sự góp ý từ phía cô giáo cùng các bạn. Khái quát chung về năng lượng mặt trời Năng lượng mặt trời là gì? Năng lượng mặt trời,lànăng lượng của dòng bức xạ điện từ xuất phát từ Mặt Trời, cộng với một phần nhỏ năng lượng của các hạt nguyên tử khác phóng ra từ ngôi sao, đã được khai thác bởi con người từ thời cổ đại bằng cách sử dụng một loạt các công nghệ phát triển hơn bao giờ hết.   Năng lượng mặt trời là nhà cung cấp năng lượng quan trọng nhất trên trái đất.Toàn bộ sự sống trên trái đất đều phụ thuộc vào năng lượng mặt trời, nó điều chỉnh các quá tŕnh khí tượng học trên hành tinh của chúng ta.   Đối với cuộc sống của loài người, năng lượng Mặt Trời là một nguồn năng lượng tái tạo qúi báu.Năng lượng thay thế này đã và đang được các nhà khoa học đặc biệt quan tâm.Việc tiếp cận để tận dụng nguồn năng lượng mới này không chỉ góp phần cung ứng kịp nhu cầu năng lượng của xă hội mà còn giúp tiết kiệm điện năng và giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Phân loại Năng lượng mặt trời có thể chia làm hai loại cơ bản là quang năng và nhiệt năng. Quang năng Quang năng chuyển trực tiếp ánh sáng mặt trời thành điện.   Các tế bào quang điện (Photovoltaic cells - PV) sử dụng công nghệ bán dẫn để chuyển hóa trực tiếp năng lượng quang học thành dòng điện, hoặc tích trữ vào pin, ắc quy để sử dụng sau đó. Các tấm tế bào quang điện hay còn gọi là pin mặt trời hiện đang được sử dụng rộng rãi vì chúng rất dễ chuyển đổi và dễ dàng lắp đặt trên các tòa nhà và các cấu trúc khác. Pin mặt trời có thể cung cấp nguồn năng lượng sạch và tái tạo, do vậy là một nguồn bổ sung cho nguồn cung cấp điện chính thông thường. Tại các vùng chưa có điện lưới như các cộng đồng dân cư ở xa, nông thôn, hải đảo, các trường hợp khẩn cấp,... pin mặt trời có thể cung cấp một nguồn điện đáng tin cậy. Điều bất cập duy nhất là giá thành của Pin mặt trời đến nay còn cao và tỷ lệ chuyển đổi năng lượng chưa thật sự cao (13-15%).Trái lại sức nóng của mặt trời có hiệu suất chuuyển đổi lớn gấp 4-5 lần hiệu suất của quang điện, và do vậy đơn giá của một đơn vị năng lượng được tạo ra rẻ hơn rất nhiều. Nhiệt năng Ngoài quang điện, một phương pháp khác là biến nhiệt năng của Mặt Trời thành điện năng.Đây chính là phương pháp giúp xây dựng các nhà máy điện Mặt Trời công suất lớn (CSP).Phương pháp này sử dụng những tấm gương parabol tập trung nhiệt lượng Mặt Trời làm nóng chảy muối, sản xuất ra hơi nước để vận hành quạt gió và sản xuất điện năng. Nhiệt lượng thu được từ Mặt Trời có thể được lưu giữ trong muối nóng chảy ở nhiệt độ trên 1.000 độ F. Sau đó, số nhiệt lượng được lưu giữ này lại biến nước thành hơi nước quay turbin phát điện trong khoảng thời gian từ 8-10 tiếng đồng hồ sau khi Mặt Trời lặn. Các thiết bị thu năng lượng mặt trời Ngày nay, ngành công nghiệp năng lượng mặt trời đang khá hưng thịnh. Giá thành cho mỗi watt đã giảm xuống còn khoảng 3 USD và việc dùng trong các hộ gia đình đã khá phổ biến.Năm 2010, tổng thống Mỹ Obama đã cho lắp đặt các tấm năng lượng mặt trời và hệ thống nước nóng dùng năng lượng mặt trời ở nhà trắng.Vấn đề khi nào thì năng lượng mặt trời sẽ rẻ hơn năng lượng hóa thạch sẽ chỉ còn là thời gian, có thể là chỉ trong vài năm tới. Cùng với đó là sự phát triển của các thiết bị thu năng lượng mặt trời. Hệ thống thu năng lượng trên thế giới Pin năng lượng mặt trời (pin quang điện,tế bào quang điện ) là thiết bị thu sản xuất điện trực tiếp từ năng lượng mặt trời qua thiết bị đổi quang điện pin quang điện có ưu điểm là gọn nhẹ có thể lắp đặt ở bất kỳ đâu có anh sáng mặt trời chúng đặc biệt thích hợp cho các vùng mà điện lưới khó vươn tới như núi cao, ngoài đảo xa, hoặc phục vụ các hoạt động trên không gian; cụ thể như các vệ tinh quay xung quanh quỹ đạo trái đất, máy tính cầm tay, các loại máy điện thoại cầm tay,thiết bị đun nước Cơ chế hoạt động của pin mặt trời Đèn cao áp chạy bằng pin mặt trời ở quần đảo trường Sa Các Pin năng lượng Mặt trời được thiết kế như những modul thành phần, được ghép lại với nhau tạo thành các tấm năng lượng Mặt trời có diện tích lớn, thường được đặt trên nóc các tòa nhà nơi chúng có thể có thể đó ánh sáng nhiều nhất, và kết nối với bộ chuyển đổi của mạng lưới điện. Các tấm pin Mặt Trời lớn ngày nay được lắp thêm bộ phận tự động điều khiển để có thể xoay theo hướng ánh sáng, giống như cây xanh hướng về ánh sáng Mặt Trời. Sơ đồ nguyên lý một hệ thống NLMT Pin mặt trời ở nơi biển đảo Hiện nay, trên thế giới đang sử dụng ba dạng pin mặt trời là tấm pin mặt trời tinh thể đa tinh thể và màng mỏng vô định hình. Trong đó, pin màng mỏng vô định hình (Amorphous Silicon (a-Si)) được đặc biệt quan tâm bởi qua thời gian vận hành loại pin này đã thể hiện tính ổn định và cho hiệu suất cao. Bằng những thí nghiệm khác, các nhà khoa học còn xác định được pin a-Si có thể làm việc được trong điều kiện trời có mây mù và cả trong môi trường không khí có nhiệt độ cao mà các pin khác không làm việc được phù hợp với điều kiện Việt Nam. Pin màng mỏng vô định hình Tại Việt Nam, Viện Cơ học đã thí nghiệm trong điều kiện mây mù nhiều ngày liền vào mùa đông Pin a-Si vẫn làm việc tốt, nếu khai thác pin a-Si làm đèn chiếu sáng, chỉ cần 1 ngày nắng khoảng 10 giờ thì đèn có thể thắp sáng cho 6-7 ngày mưa tiếp theo. Tính ưu việt này của pin a-Si rất phù hợp với điều kiện thời tiết ở các vùng biển Việt Nam đó là nắng lắm, mưa nhiều và sương mù lớn. Pin a-Si lại là một hệ thống các module khép kín có các lớp đệmbảo vệ không bị nước mưa hoặc hơi nước mặn ngấm vào, nên vẫn đảm bảo được độ bền trong môi trường khai thác ở các vùng biển đảo. Giáo sư, tiến sĩ khoa học Nguyễn Tiến Khiêm đã khẳng định về tính ưu việt cơ bản của pin mặt trời màng mỏng vô định hình a-Si. Đó là pin mặt trời a-Si làm việc có hiệu quả trong các điều kiện khác nhau, từ môi trường nhiệt độ cao đến mùa băng tuyết, trong những vùng bức xạ mặt trời lớn cũng như vùng hay có sương mù và trong điều kiện ẩm ướt nhiệt đới.  Tháp năng lượng mặt trời Tháp năng lượng mặt trời (tiếng Anh: Solar power tower) là một loại lò năng lượng mặt trời sử dụng một cột (hoặc dàn) tháp để nhận được ánh sáng mặt trời tập trung. Tháp năng lượng mặt trời sử dụng những tấm gương phẳng, di chuyển được (gọi là kính định nhật) trải ra diện tích xung quanh để tập trung tia nắng mặt trời đến tháp (nơi tiếp nhận). Nhiệt năng mặt trời được tập trung lại có thể xem là một trong những giải pháp khả thi sản xuất năng lượng tái tạo, năng lượng không gây ô nhiễm với công nghệ hiện nay. Những thiết kế đầu tiên ứng dụng các tia năng lượng tập trung này để đun nước, và lấy hơi nước sinh ra chạy tua bin. Những thiết kế mới hơn sử dụng dung dịch natri đã được kiểm nghiệm, cùng các hệ thống sử dụng muối nóng chảy (40% kali nitrat, 60% natri nitrat) làm chất lỏng vận hành. Các chất lỏng này có khả năng chịu nhiệt cao, có thể là nơi lưu trữ năng lượng trước khi dùng để đun sôi nước chạy tua bin. Những thiết kế này hỗ trợ khả năng tạo ra điện ngay cả khi mặt trời không chiếu sang Tháp mặt trời Thiết bị nhiệt mặt trời ,thiết bị nhiệt mặt trời nhận bức xạ nhiệt mặt trời và tích trữ dưới dạng nhiệt năng.Thiết bị nhiệt mặt trời cũng có rất nhiều loại khác nhau tùy vào mục đích sử dụng.một số loại cơ bản như tấm thu nhiệt mặt trời phẳng ,ống thu gom năng lượng mặt trời so tán ,ống thu gom năng lương mặt trời tập trung .Một số thiết bị : Bình nước nóng (thiết bi thu gom năng lượng mặt trời sơ tán) Thiết bị thu nhiệt năng lượng mặt trời tấm phẳng Bếp năng lượng mặt trời Bếp năng lượng Mặt Trời là một thiết bị giữ các tia nắng và dùng nănglượngnày để đun nấu các loại thực phẩm hoặc đun nước sôi. Một trong các thiết kế là gồm một cái thau bằng nhôm, được cách ly tốtđặt trong một hộp gỗ.Một tấm kiếng đậy trên miệng thau có gắn với một tấm phản chiếu ở phía sau. Các thiết kế dùng gương hay thấu kính Fresnel để hội tụ ánh nắng vàođiểm cần đun nấu có thể được dùng. Các bếp này có thể đạt công suất vài trămWatt và nhiệt độ tới 200°C. Một loại khác bếp thu năng lượng măt trời Thực trạng và ứng dụng Trên thế giới Trên thực tế giá bán và giá đầu tư của điện mặt trời lớn hơn điện gió rất nhiều nhưng việc sử dụng năng lượng Mặt Trời đang trở nên ngày một phổ biến trên thế giới, thậm chí còn hơn cả năng lượng gió, nhờ dễ khai thác và sản xuất. Sản lượng điện từ quang năng toàn cầu cứ sau 2 năm lại tăng gần gấp đôi kể từ năm 2001 và đã vượt ngưỡng công suất 20.000 MW vào năm 2010. Xét về mặt sản xuất, những nước tiên phong như Mỹ, Nhật, Đức... đã bị Trung Quốc vượt mặt, với lượng pin năng lượng Mặt Trời được sản xuất hàng năm của Trung Quốc cao gấp đôi Nhật Bản. Xét về mặt lịch sử, các cơ sở quang điện chỉ ở quy mô nhỏ - hầu như lắp đặt trên mái nhà dân. Hiện nay, các dự án sản xuất điện Mặt Trời quy mô lớn đang được đề xuất ở một vài quốc gia. Mỹ đang phát triển khoảng 77 dự án quy mô lớn và tăng công suất phát điện Mặt Trời lên đến 13.200 mW. Marocco hiện đang lên kế hoạch 5 dự án sản xuất năng lượng quy mô lớn, trong đó có cả quang năng lẫn nhiệt năng hoặc kết hợp cả hai, mỗi dự án có công suất từ 100 đến 500 mW. Italy có nhiều dự án điện Mặt Trời mới với tổng công suất 15.000 mW vào năm 2020, Nhật Bản 28.000 mW vào năm 2020 và bang California (Mỹ) đặt mục tiêu 3.000 mW vào năm 2017. Saudi Arabia - đất nước giàu năng lượng mặt trời - gần đây đã thông báo kế hoạch chuyển dần sang sử dụng năng lượng Mặt Trời tại các nhà máy khử muối biến nước biển thành nước ngọt, cung cấp nước sinh hoạt cho dân cư trong nước. Nước này hiện có khoảng 30 nhà máy biến nước biển thành nước sinh hoạt. Tính đến cuối năm 2009, có nhiều nhà máy phát điện từ quang năng mới trên toàn thế giới đã đạt công suất 23.000 mW, tương đương với công suất phát điện của 23 nhà máy điện nhân. Với một nhà máy có công suất 10.000 mW đã được lắp đặt, nước Đức đã bỏ xa nước đứng đầu thế giới khác về việc lắp đặt mới các nhà máy phát điện từ quang năng. Giữa lúc lo ngại về biến đổi khí hậu ngày một tăng, các nhà máy phát điện từ quang năng ngày càng nhiều hơn với chi phí tiếp tục giảm. Dự kiến đến năm 2020, tổng công suất của các nhà máy phát điện từ quang năng trên toàn thế giới có thể đạt đến 1,5 triệu mW (1.500 gW). Mặc dù ước tính này xem ra có thể là quá tham vọng, nhưng trên thực tế đó là một mục tiêu có thể đạt được để đáp ứng nhu cầu của gần 1,5 tỷ người đang thiếu điện hàng ngày. Trong nhiều trường hợp, việc lắp đặt các thiết bị sản xuất điện từ năng lượng Mặt Trời cho các hộ gia đình rẻ hơn việc xây dựng cả một mạng lưới truyền tải điện và một nhà máy phát điện trung tâm. Việc khai thác năng lượng Mặt Trời quy mô lớn đòi hỏi kỹ thuật CSP sử dụng những tấm gương phản chiếu để tập trung năng lượng Mặt Trời để tạo ra hơi nước quay tuốc bin phát điện. Năng lượng Mặt Trời có thể được lưu giữ cả ngày trong muối nóng chảy ở nhiệt độ trên 1.000 độ F. Sau đó, nhiệt lượng này được sử dụng để tạo hơi nước làm quay các tuốc bin phát điện 8-10 tiếng đồng hồ khi Mặt Trời lặn. Công nghệ CSP đầu tiên được áp dụng vào việc xây dựng nhà máy liên hợp nhiệt năng có công suất 350 mW ở California được hoàn thành năm 1991.Mỹ đã có hơn 40 nhà máy phát điện kiểu này và hiện đang xây dựng nhiều nhà máy phát điện từ quang năng có công suất từ 10 đến 1.200 mW.Tây Ban Nha có 60 nhà máy phát điện từ quang năng, có công suất 50 mW/nhà máy. Hội Năng lượng mặt trời Mỹ lưu ý rằng nguồn nhiệt năng Mặt Trời ở miền tây nam Mỹ có thể thỏa mãn gần 4 lần nhu cầu điện năng hiện nay của người Mỹ. Tháng 7/2009, một nhóm 11 doanh nghiệp Châu Âu hàng đầu (trong đó có Deutsche Bank, Siemens và ABB) và một doanh nghiệp Algeria do Munich Re lãnh đạo thông báo sẽ xúc tiến dự án phát triển sản xuất điện Mặt Trời ở Bắc Phi và Trung Đông. Dự án này sẽ thỏa mãn nhu cầu điện năng của các quốc gia sở tại và cung cấp một phần điện năng cho Châu Âu thông qua hệ thống cáp dẫn điện ngầm dưới biển. Thậm chí trước khi có dự án này, Algeria - nước xuất khẩu dầu trong các thập kỷ qua – cũng lên kế hoạch xây dựng nhà máy phát điện từ quang năng có công suất 6.000 mW để xuất khẩu điện sang Châu Âu thông qua cáp ngầm dưới biển. Algeria có đủ năng lượng Mặt Trời có thể khai thác trong sa mạc rộng lớn để cung cấp cho toàn bộ kinh tế thế giới. Ở mức độ toàn cầu, Greenpeace, Hiệp hội năng lượng nhiệt điện và chương trình Solar PACES của Tổ chức Năng lượng Quốc tế đã soạn thảo kế hoạch xây dựng nhà máy phát điện từ quang năng có công suất 1,5 triệu mW vào năm 2050. Thiết bị làm nóng nước bằng năng lượng Mặt Trời trên mái nhà hiện đang cung cấp nước nóng cho 120 triệu hộ gia đình Trung Quốc. Khoảng 2 triệu người Đức cũng sử dụng các hệ thống sản xuất năng lượng trên mái nhà để làm nóng nước và sưởi ấm căn hộ. Với việc chi phí lắp đặt các hệ thống sử dụng năng lượng Mặt Trời đang giảm, nhiều quốc gia như Israel, Tây Ban Nha, và Bồ Đào Nha cũng yêu cầu lắp đặt các máy làm nóng nước bằng năng lượng Mặt Trời trên mái nhà trong quá trình xét duyệt các công trình xây dựng mới. Những công trình năng lượng mặt trời lớn nhất thế giới Tòa nhà Sun And The Moon Altar (Trung Quốc) là một trong những toà nhà sử dụng năng lượng mặt trời lớn nhất thế giới Tòa nhà có mái rộng 75.000 m2, xòe rộng như một chiếc quạt, tọa lạc tại thành phố Đức Châu, tỉnh Sơn Đông, Tây Bắc Trung Quốc. Không sử dụng năng lượng hóa thạch, đây là công trình kiến trúc xanh, kết hợp nhiều nguồn năng lượng tái tạo khác nhau và áp dụng các biện pháp tiết kiệm năng lượng.Tường và mái nhà sử dụng vật liệu cách nhiệt, có thể làm giảm 30% điện năng tiêu thụ. Tòa nhà được coi là một điển hình trong việc tìm kiếm nguồn năng lượng mới thay thế cho năng lượng hóa thạch đang gây ô nhiễm nghiêm trọng tại đất nước này. Sân vận động World Games (Đài Loan) là niềm tự hào của Đài Loan với thiết kế sử dụng các tấm pin mặt trời phủ kín mái sân. Việc sử dụng nguồn năng lượng từ sân vận động World Games đã giúp giảm thiểu được 660 tấn CO2 thải vào khí quyển. Nhà máy điện mặt trời PS20 (Tây Ban Nha) là nhà máy sử dụng năng lượng mặt trời lớn nhất thế giới. PS20 bao gồm 1.255 tấm gương lớn có thể di chuyển được (còn gọi là kính định nhật), nằm xung quanh một tháp tích trữ năng lượng khổng lồ, gần thành phố Sevilla, Tây Ban Nha.Mỗi kính định nhật rộng hơn 350 m2 và tổng diện tích kính bao phủ toàn bộ khu vực là khoảng 155.000 m2. Trong một ngày, kính định nhật sẽ xoay theo 2 trục hướng về mặt trời và tập trung bức xạ đến một bình chứa ở phần trên ngọn tháp cao 162 m. Sau đó, bình chứa chuyển đổi 92% ánh sáng nhận được thành dòng hơi nước, dẫn xuống một turbine làm chạy máy phát điện ở chân tháp. PS20 có thể sản xuất được 48.000 mWh/năm, cung cấp cho 10.000 hộ gia đình trong khu vực, giúp giảm khoảng 12.000 tấn CO2 vào khí quyển (giảm 2 lần so với tòa nhà PS10 được xây dựng trước đó). Thuyền Planet Solar là du thuyền đầu tiên đi vòng quanh thế giới bằng năng lượng mặt trời và cũng là du thuyền năng lượng mặt trời lớn nhất thế giới. Con thuyền này không có cánh buồm, mà di chuyển nhờ vào năng lượng mặt trời. Nặng 95 tấn, dài 31 m, rộng gần 16 m. Con thuyền được trang bị các tấm pin năng lượng mặt trời với tổng diện tích 537 m2 để thuyền có thể đạt tốc độ tối đa khoảng 25 km/giờ. Tại Việt Nam Nhìn một cách khái quát, lượng bức xạ mặt trời ở các tỉnh phía Bắc giảm 20% so với các tỉnh miền Trung và miền Nam, không phân phối đều quanh năm. Vào mùa đông, mùa xuân mưa kéo dài dẫn đến nguồn bức xạ mặt trời dường như không đáng kể, chỉ còn khoảng 1 - 2 kWh /m2/ngày, yếu tố này là cản trở lớn cho việc ứng dụng điện mặt trời. Tuy nhiên, điều này không xảy ra đối với các tỉnh phía Nam và TP. Hồ Chí Minh do có mặt trời chiếu quanh năm, ổn định kể cả vào mùa mưa. Có thể kết luận rằng, bức xạ mặt trời là một nguồn tài nguyên to lớn cho các tỉnh miền Trung và miền Nam trong quá trình phát triển bền vững. Tuy còn non trẻ, song ngành công nghiệp điện mặt trời ở Việt Nam cũng đã đạt được những thành tựu bước đầu đáng kể, trong đó TP. Hồ Chí Minh với nguồn "tài nguyên nắng” dồi dào, các điều kiện thuận lợi về cơ sở hạ tầng cũng như chất lượng lực lượng sản xuất đây là một trung tâm có tiềm năng phát triển ngành công nghiệp năng lượng mặt trời nhất trong cả nước. Vì vậy, TP. Hồ Chí Minh được đánh giá là một “điểm tựa”, đột phá cho ngành công nghiệp điện mặt trời Việt Nam với lộ trình 20 năm. Đến nay, ngành công nghiệp điện mặt trời ở TP. Hồ Chí Minh đã tạo dựng được một số cơ sở sản xuất tiêu biểu như: nhà máy sản xuất Module PMT, quy mô công nghiệp đầu tiên tại Việt Nam, cơ sở hạ tầng công nghiệp sản xuất chế tạo các thiết bị điện tử ngoại vi, phục vụ cho điện mặt trời xây dựng dựa trên sự hợp tác giữa Solar và Công ty CP Nam Thái Hà, nhà máy “Solar Materials Incorporated” có khả năng cung cấp cả hai loại Silic khối (mono and multi -crystalline) sử dụng cho công nghiệp sản xuất PMT. Có thể kể đến một số sản phẩm tiêu biểu như modul PMT, các thiết bị ngoại vi inveter, các máy smarts, thiết bị điện mặt trời nối lưới công nghệ SIPV đã chiếm lĩnh một phần thị trường trong nước và bước đầu vươn ra thị trường trong khu vực và thị trường thế giới. Theo đánh giá của các nhà khoa học, công nghiệp pin mặt trời ở TP. HCM đã gần đi vào hoàn thiện, hiện chỉ còn thiếu hai khâu trong một quy trình công nghiệp khép kín, đó là tinh chế quặng silic từ cát và chế tạo phiến PMT từ phiến silic. Nếu hoàn thiện nốt hai khâu trên, Việt Nam sẽ trở thành một trong số ít những nước ở châu Á có nền công nghiệp chế tạo PMT khép kín. Hướng đến việc xây dựng ngành công nghiệp điện mặt trời Việt Nam lên hàng đầu khu vực và cạnh tranh thế giới về công nghệ và sản lượng vào năm 2025, các nhà quản lý và các nhà khoa học đã đưa ra chiến lược phát triển kích cầu công nghiệp điện mặt trời Việt Nam, dự thảo đề cương chương trình điện mặt trời siêu công suất 2010-2025. Dự thảo đã vạch ra các mục tiêu cụ thể của Chương trình là, khai thác hiệu quả điện mặt trời, đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia trong mọi tình huống (250 mWp = 456,25 tỷ kWh/năm), cùng với lưới điện khí hóa 100% toàn bộ lãnh thổ Việt Nam vào năm 2025. Chương trình mang tính tiên phong, đột phá, vượt qua nhiều thách thức và rào cản của cơ chế cũng như công nghệ còn hạn chế hiện tại ở Việt Nam, dựa trên tiêu chí xã hội hóa nguồn năng lượng, hướng tới sự phát triển bền vững. Đến nay, chương trình đã triển khai dự thảo bốn dự án lớn là dự án 10.000 mái nhà điện mặt trời, dự án nhà máy điện mặt trời nối lưới cục bộ 2mWp-5mWp, dự án 10.000 nguồn chiếu sáng công cộng bằng công nghệ tích hợp năng lượng mới; và dự án khu trình diễn năng lượng mới của Việt Nam và thế giới. Ngoài ra, còn có một số dự án khác như dự án xây dựng nhà máy sản xuất phiến PMT (Solar Cell) và bảng PMT (Solar Module), nhà máy chế tạo chảo nhiệt điện mặt trời 10kW & 25kW công nghệ Stirling, dự án xây dựng nhà máy chế tạo thiết bị phụ trợ phát triển điện mặt trời, dự án xe taxi điện - điện mặt trời, dự án 10.000 thuyền câu mực, ánh sáng tiết kiệm năng lượng từ điện mặt trời và gió... Điện mặt trời là đích tới của loài người trong 20 - 30 năm tới, đó cũng là một thời gian tối thiểu để xây dựng và phát triển nền công nghiệp điện mặt trời TP. Hồ Chí Minh nói riêng và của Việt Nam nói chung. Việt Nam cần phải trở thành một nước có nền công nghiệp năng lượng mặt trời tiên tiến, cạnh tranh thế giới, dựa trên chính tiềm năng năng lượng mặt trời dồi dào của mình. Việt Nam – Tiềm năng, cơ hội và thách thức. Tiềm năng mặt trời tại Việt Nam Vị trí địa lý đã ưu ái cho Việt Nam một nguồn năng lượng tái tạo vô cùng lớn, đặc biệt là năng lượng mặt trời. Trải dài từ vĩ độ 23 độ 23’ Bắc đến 8 độ 27’ Bắc, nằm trong vùng cận Xích Đạo, Việt Nam nằm trong khu vực có cường độ bức xạ mặt trời tương đối cao. Trong đó, nhiều nhất phải kể đến thành phố Hồ Chí Minh, tiếp đến là các vùng Tây Bắc (Lai Châu, Sơn La, Lào Cai) và vùng Bắc Trung Bộ (Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh)Việt nam được xem là một quốc gia có tiềm năng rất lớn về năng lượng mặt trời, đặc biệt ở các vùng miền trung và miền nam của đất nước, với cường độ bức xạ mặt trời trung bình khoảng 5 kWh/m2. Trong khi đó cường độ bức xạ mặt trời lại thấp hơn ở các vùng phía Bắc, ước tính khoảng 4 kWh/m2do điều kiện thời tiết với trời nhiều mây và mưa phùn vào mùa đông và mùa xuân (Tô Quốc Trụ, 2010). Ở Việt nam, bức xạ mặt trời trung bình 150 kcal/m2 chiếm khoảng 2.000 – 5.000 giờ trên năm (Tô Quốc Trụ, 2010; Trịnh Quang Dũng, 2010).Năng lượng mặt trời ở Việt nam có sẵn quanh năm, khá ổn định và phân bố rộng rãi trên các vùng miền khác nhau của đất nước.Đặc biệt, số ngày nắng trung bình trên các tỉnh của miền trung và miền nam là khoảng 300 ngày/năm. Theo giáo sư, tiến sĩ khoa học Nguyễn Tiến Khiêm, nguyên Viện trưởng Viện Cơ học, Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, trong tất cả các nguồn năng lượng tái tạo, năng lượng mặt trời là phong phú và ít biến đổi nhất trong thời kỳ biến đổi khí hậu hiện nay.  Việt Nam với lợi thế là một trong những nước nằm trong giải phân bổ ánh nắng mặt trời nhiều nhất trong năm trên bản đồ bức xạ mặt trời của thế giới, với dải bờ biển dài hơn 3.000km, có hàng nghìn đảo hiện có cư dân sinh sống nhưng nhiều nơi không thể đưa điện lưới đến được.  Vì vậy, sử dụng năng lượng mặt trời như một nguồn năng lượng tại chỗ để thay thế cho các dạng năng lượng truyền thống, đáp ứng nhu cầu của các vùng dân cư này là một kế sách có ý nghĩa về mặt kinh tế, an ninh quốc phòng. Tuy nhiên, việc ứng dụng năng lượng mặt trời ở Việt Nam cho đến nay chưa phát triển.  Nếu so với một số nước ở châu Phi hay Nam Á có cùng hoàn cảnh, Việt Nam vẫn còn đi sau họ.  Tại Thái Lan, Malaysia, Trung Quốc, Hàn Quốc từ nhiều năm nay đã coi hướng phát triển năng lượng tái tạo như một quốc sách vì thế năng lượng mặt trời ở đây có sự tăng trưởng rất mạnh và chiếm một tỷ lệ đáng kể trong cơ cấu phân bổ điện năng.  Trước tình hình đặt ra, đòi hỏi chúng ta cần có những bước đi đúng đắn trong việc khai thác nguồn năng lượng vô tận này.Tuy nhiên, để xây dựng nhà máy nhiệt điện chúng ta cần phải phát triển hơn về Khoa học-kĩ thuật, nguồn vốn và mặt bằng xây dựng. Cơ hội và thách thức Với tiềm năng dồi dào, Việt Nam đã có rất nhiều các dự án để sử dụng năng lượng mặt trời. Tại Việt Nam, theo các nhà khoa học, nếu phát triển tốt điện mặt trời sẽ góp phần đẩy nhanh Chương trình điện khí hóa nông thôn (Dự kiến đến năm 2020, cung cấp điện cho toàn bộ 100% hộ dân nông thôn, miền núi, hải đảo). Từ những năm 1990, khi nhiều thôn xóm ngoại thành chưa có lưới điện quốc gia, Phân viện Vật lý TP Hồ Chí Minh đã triển khai các sản phẩm từ điện mặt trời. Tại một số huyện như: Bình Chánh, Cần Giờ, Củ Chi, điện mặt trời được sử dụng khá nhiều trong một số nhà văn hoá, bệnh viện Đặc biệt, công trình điện mặt trời trên đảo Thiềng Liềng, xã Cán Gáo, huyện Cần Giờ cung cấp điện cho 50% số hộ dân sống trên đảo. Năm 1995, hơn 180 nhà dân và một số công trình công cộng tại buôn Chăm, xã Eahsol, huyện Eahleo tỉnh Đắk Lắk đã sử dụng điện mặt trời. Gần đây, dự án phát điện ghép giữa pin mặt trời và thuỷ điện nhỏ, công suất 125 kW được lắp đặt tại xã Trang, huyện Mang Yang, tỉnh Gia Lai, và dự án phát điện lai ghép giữa pin mặt trời và động cơ gió với công suất 9 kW đặt tại làng Kongu 2, huyện Đăk Hà, tỉnh Kon Tum, do Viện Năng lượng (EVN) thực hiện, góp phần cung cấp điện cho khu vực đồng bào dân tộc thiểu số. Từ thành công của Dự án này, Viện Năng lượng (EVN) và Trung tâm Năng lượng mới (Trường Đại học Bách khoa Hà Nội) tiếp tục triển khai ứng dụng giàn pin mặt trời nhằm cung cấp điện cho một số hộ gia đình và các trạm biên phòng ở đảo Cô Tô (Quảng Ninh), đồng thời thực hiện Dự án “Ứng dụng thí điểm điện mặt trời cho vùng sâu, vùng xa” tại xã Ái Quốc, tỉnh Lạng Sơn. Dự án được hoàn thành vào tháng 11/2002. Ngoài chiếu sáng, năng lượng mặt trời còn có thể ứng dụng trong lĩnh vực nhiệt, đun nấu. Từ năm 2000 – 2005, Trung tâm Nghiên cứu thiết bị áp lực và năng lượng mới (Đại học Đà Nẵng), phối hợp với Tổ chức phục vụ năng lượng mặt trời triển khai Dự án “Bếp năng lượng mặt trời” cho các hộ dân tại làng Bình Kỳ 2, Phường Hòa Quý, Quận Ngũ Hành Sơn (Đà Nẵng). Bên cạnh đó, Trung tâm nghiên cứu năng lượng mới cũng nghiên cứu năng lượng mặt trời để đun nước nóng và đưa loại bình đun nước nóng này vào ứng dụng tại một số tỉnh: Hải Phòng, Quảng Ninh, Nam Định, Thanh Hóa, Sơn La Tuy nhiên vẫn còn vướng nhiều “rào cản” Mặc dù có nhiều ưu điểm, nhưng thời gian qua, các sản phẩm sử dụng năng lượng mặt trời vẫn chưa được ứng dụng rộng rãi mà chỉ tập trung tại nông thôn, miền núi – nơi mức sống tương đối thấp. Hiện nước ta có hơn 3.000 hộ dân vùng sâu, vùng xa được điện khí hóa bằng hệ điện mặt trời gia đình, 8.500 hộ sử dụng điện mặt trời qua các trạm sạc ắc quy nhưng tại khu vực nội thành như thành phố Hồ Chí Minh, chỉ có duy nhất ngôi nhà sử dụng điện mặt trời (của kỹ sư Trịnh Quang Dũng do tổ chức SIDA Thụy Điển tài trợ). Ở Hà Nội, số công trình sử dụng pin mặt trời mới chỉ đếm trên đầu ngón tay như: Hệ thống pin mặt trời hòa vào mạng điện chung của Trung tâm Hội nghị Quốc gia, trạm pin mặt trời nối lưới lắp đặt trên mái nhà làm việc Bộ Công Thương, hai cột đèn năng lượng mặt trời kết hợp năng lượng gió đầu tiên được lắp đặt tại Ban quản lý dự án Công nghệ cao Hòa Lạc Theo ông Nguyễn Đức Cường – Phụ trách Trung tâm Năng lượng tái tạo và CDM - Viện Năng lượng (EVN), “rào cản” lớn nhất của vấn đề này bắt nguồn từ kinh phí. Dù năng lượng mặt trời ở dạng “nguyên liệu thô”, nhưng chi phí đầu tư để khai thác, sử dụng lại rất cao do công nghệ, thiết bị sản xuất đều nhập từ nước ngoài. Phần lớn những dự án điện mặt trời đã và đang triển khai đều sử dụng nguồn vốn tài trợ hoặc vốn vay nước ngoài. Do đó, mới chỉ có một vài tổ chức, viện nghiên cứu và các trường đại học tham gia, còn phía doanh nghiệp, cá nhân vẫn chưa “mặn mà” với việc ứng dụng, sản xuất cũng như sử dụng các thiết bị năng lượng mặt trời. Riêng bình đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời vốn được coi là có khả năng ứng dụng rộng rãi trên thị trường Việt Nam với hơn 10 doanh nghiệp sản xuất thì lại vướng phải khó khăn khác là thiếu sự hỗ trợ của Nhà nước về đầu tư nghiên cứu cũng như kinh phí, trang thiết bị kỹ thuật cho sản xuất. Giá điện của Việt Nam vẫn còn được Nhà nước trợ giá, nên người dân chưa quan tâm nhiều đến bình năng lượng mặt trời. Một số sản phẩm bình năng lượng mặt trời trong nước phù hợp với điều kiện thổ nhưỡng, khí hậu Việt Nam nhưng lại chưa cạnh tranh được với hàng Trung Quốc về kiểu dáng, chất liệu và giá thành nên khó đến tay người tiêu dùng. Cũng theo các nhà khoa h, để các sản phẩm từ năng lượng mặt trời được ứng dụng rộng rãi, Nhà nước nên có chính sách hỗ trợ các doanh nghiệp tham gia đầu tư, phát triển ngành năng lượng mới này lên quy mô công nghiệp. Cần sớm ban hành Nghị định phát triển năng lượng tái tạo, quy định rõ vấn đề, phạm vi cần hỗ trợ, chỉ tiêu định lượng Phía các nhà sản xuất, nên quan tâm thường xuyên đến các dịch vụ sau bán hàng, bảo trì, bảo dưỡng, có giải pháp thuận lợi trong việc lắp đặt thiết bị tại các ngôi nhà đã hoàn thiện, để sản phẩm có tính cạnh tranh cao hơn và mở rộng được thị trường tiêu thụ. Tính toán kinh tế sử dụng năng lượng mặt trời Mặc dù có tiềm năng rất lớn song điện mặt trời vẫn chưa thể “phủ sóng” vì giá thành quá cao. Cụ thể, so với giá điện hòa lưới quốc gia đang dùng, điện mặt trời đắt gấp 5 đến 7 lần và điện gió gấp hơn 2 lần. “Mình vẫn phải chọn nguồn rẻ (thủy điện, nhiệt điện) vì nguồn đắt mà sạch thì ai sẽ là người bù lỗ”. Điện mặt trời giá 40 cent/kWh, tương ứng với 9.000 đồng/kWh, điện gió khoảng 3.000 đồng/kWh (giá điện lưới trung bình có hỗ trợ khoảng 1.000 đồng/kWh). Người dân có chấp nhận mua mức giá này không? Giá đầu tư điện mặt trời hiện nay đắt là đắt trên bình diện toàn thế giới, chứ không phải riêng gì VN.Tuy nhiên, thực tế thì giá pin mặt trời đang rẻ đi so với trước đây rất nhiều. Vào năm 1960, để đầu tư cho mỗi một Wp điện mặt trời phải mất 1.000 USD, còn hiện nay là 4 USD/Wp, đã giảm đi rất nhiều lần. Tại VN, sở dĩ mọi người thấy giá điện mặt trời quá đắt là vì chúng ta đang sống bằng đồng lương được trả quá thấp”. Giá pin mặt trời tháng 11-2010 là 2USD/W, tính ra công suất 2kW có giá 4.000 USD, cộng 10% thuế sẽ là 4.400 USD. Bộ đổi điện giá 1.500 USD, cộng thuế 5% thành 1.575 USD.Tổng tiền là 5.975 USD.Nếu đem 5.975 USD gửi tiết kiệm với lãi suất hiện tại 13%/năm, mỗi năm chúng ta có 776.75 USD. Nếu dùng số tiền này đầu tư vào điện mặt trời: bình quân mỗi ngày 2kW pin mặt trời có thể cho 7kWh (số liệu cho TP.HCM. Hà Nội và các tỉnh phía Bắc thấp hơn một chút. Ở VN, Bình Thuận và Ninh Thuận có chất lượng nắng cao nhất). Như vậy một năm có thể thu được 365 x 7 = 2.555 kWh. Kết luận: nếu giá điện bằng 776.75 USD/2555 = 0,304USD/kWh (quãng 6,000 đồng theo tỉ giá 21000 đồng/USD) thì hiệu quả đầu tư vào điện mặt trời ngang với gửi tiết kiệm. Với những ai đang trả dưới 6,000 đồng/kWh thì đầu tư vào điện mặt trời không hiệu quả bằng gửi tiết kiệm.Ngược lại, nếu giá điện cao hơn 6,000 đồng/kWh, đầu tư vào điện mặt trời hiệu quả hơn gửi tiết kiệm. Cần lưu ý thêm là pin mặt trời có thời gian sử dụng trên 20 năm, giá thành pin mặt trời theo xu hướng giảm, còn giá điện theo xu hướng tăng. Đó là chưa kể hiệu quả của việc đầu tư vào điện mặt trời còn phụ thuộc chính sách của Nhà nước. Nhà nước có thể giảm hoặc bỏ thuế nhập khẩu các thiết bị điện mặt trời, hỗ trợ tài chính cho những ai đầu tư điện mặt trời hoặc có chính sách rõ ràng cho việc phát triển điện mặt trời. Theo trang Wikipedia  chi phí để sản xuất điện mặt trời tại những nước nói trên khoảng 0,25 USD/kWh. Dự đoán cuối năm 2011 sẽ chỉ còn 0,15 USD/kWh, thậm chí 0,10 USD/kWh ở những vùng nắng nhiều. Kỹ sư trưởng Công ty General Electric còn dự đoán giá thành điện mặt trời tại Mỹ sẽ ngang bằng với điện thông thường vào năm 2015. Việt Nam khá giàu các nguồn năng lượng tái tạo.Chúng ta đã phát triển rất mạnh thủy điện, bước đầu khai thác phong điện. Hi vọng trong tương lai gần chúng ta sẽ có thêm điện mặt trời phục vụ sản xuất và sinh hoạt. Muốn vậy, Nhà nước cần sớm ra quy chế hoạt động cho điện mặt trời cũng như có các chính sách hỗ trợ phù hợp cho người dân bỏ vốn đầu tư làm ra điện mặt trời. Giải pháp triển phát sử dụng năng lượng mặt trời. Nhà nước nên có chính sách hỗ trợ các doanh nghiệp tham gia đầu tư, phát triển ngành năng lượng mới này lên quy mô công nghiệp. Cần sớm ban hành Nghị định phát triển năng lượng tái tạo, quy định rõ vấn đề, phạm vi cần hỗ trợ, chỉ tiêu định lượng Phía các nhà sản xuất, nên quan tâm thường xuyên đến các dịch vụ sau bán hàng, bảo trì, bảo dưỡng, có giải pháp thuận lợi trong việc lắp đặt thiết bị tại các ngôi nhà đã hoàn thiện, để sản phẩm có tính cạnh tranh cao hơn và mở rộng được thị trường tiêu thụ Trên thế giới, với việc phát triển mạnh về khoa học công nghệ, cho phép khai thác tốt hơn nguồn năng lượng vô hạn này.Đây cũng là xu hướng sử dụng chính vì hiện tại các nguồn năng lượng hóa thạch đang cạn dần. Đã đến lúc chúng ta phải hạn chế sử dụng các nguồn năng lượng hóa thạch vì ngoài những hạn chế đã nêu, nó còn là một trong các nguyên nhân dẫn đến chiến tranh giữa các nước Hiện nay, mới chỉ có sự tham gia của các nhà khoa học, một vài doanh nghiệp và một số tổ chức trong việc nghiên cứu, thử nghiệm các thiết bị sử dụng năng lượng mặt trời.Sự tham gia của Nhà nước đối với ngành công nghiệp này chỉ dừng ở mức kêu gọi, khuyến khích nên hiệu quả chưa cao. Việc nghiên cứu, ứng dụng các nguồn NLTT trong đó phát triển mạnh NLgió và NL mặt trời là xu hướng tất yếu của thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng. Muốn khai thác và sử dụng một cách hiệu quả, đòi hỏi Nhà nước phải có những chính sách định hướng và hỗ trợ hợp lý cụ thể, rõ ràng, toàn diện. Bên cạnh việc cấp kinh phí cho hoạt động nghiên cứu, thử nghiệm, Nhà nước cần đỡ đầu và tạo điều kiện cho các doanh nghiệp đầu tư vào quá trình chuyển giao công nghệ, nhằm nâng cao số lượng cũng như chất lượng các sản phẩm. Có như vậy, Việt Nam mới có thể đưa ngành này thành một ngành công nghiệp năng lượng mới, tiến tới trọng điểm trong tương lai góp phần đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia.Mong rằng trong tương lai không xa, chúng ta có thể khai thác tốt nguồn năng lượng quý. KẾT LUẬN Qua quá trình tìm hiểu thông qua bài báo cáo, chúng em thấy rằng việc sử dụng năng lượng mặt trời là rất có ý nghĩa trong việc tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường.Và chúng ta có thể nói rằng năng lượng mặt trời là một trong những nguồn tốt nhất của năng lượng. Có thể sử dụng năng lượng mặt trời vào nhiều lĩnh vực trong cuộc sống: sinh hoạt, chăn nuôi, công nghiệpMặt khác nó vẫn chưa được sử dụng rộng rãi vì nhiều lí do. Trong đó phải kể đến chi phí lặp đặt còn khá cao, Mặc dù không được sử dụng trong một quy mô lớn ngày hôm nay, năng lượng mặt trời có tiềm năng sản xuất nhiều hơn hàng nghìn lần lượng điện mà hiện tại đang yêu cầu trên toàn thế giới. Do đó, nó là cần thiết để tạo ra nhận thức về lợi ích của năng lượng mặt trời cho một tốt hơn trong tương lai. TÀI LIỆU THAM KHẢO Từ điển bách kho toàn thư Giáo trình :kinh tế năng lượng (ĐHBK-2006) Giáo trình kinh tế năng lượng thế giới Jean-Marie Martin Giáo trình Cơ sở năng lượng mới và tái tạo của Đặng Đình Thống và Lê Danh Liên, nhà xuất bản Khoa Học và Kĩ Thuật