Điện mặt trời là gì? Ưu điểm và ứng dụng thực tế

Bạn đã hiểu rõ về điện mặt trời là gì? Đây là một trong những nội dung ngày càng nhận được sự quan tâm, tìm hiểu của nhiều người trong bối cảnh nhu cầu sử dụng năng lượng tái tạo ngày một tăng. Điện mặt trời không chỉ được sản xuất từ ánh nắng mặt trời, mà nó còn mang đến nhiều lợi ích kinh tế có tính thiết thực, ảnh hưởng một cách tích cực lên môi trường và xã hội.

Định nghĩa về điện năng lượng mặt trời

Điện mặt trời thực chất là quá trình chuyển đổi năng lượng ánh sáng mặt trời thành điện năng. Quá trình chuyển đổi năng lượng này được thực hiện thông qua các tấm pin năng lượng mặt trời, còn được gọi là pin quang điện. Các tấm pin này thường được lắp trên mái nhà hoặc ở các khu vực rộng lớn như các trang trại năng lượng mặt trời.

Về nguyên lý hoạt động của điện mặt trời, chúng dựa trên hiệu ứng quang điện, bằng cách ánh sáng mặt trời kích thích các electron trong vật liệu bán dẫn và tạo ra dòng điện. Một hệ thống điện mặt trời bao gồm các bộ phận chính như tấm pin năng lượng mặt trời, biến tần (hay còn được gọi là inverter), bộ điều khiển sạc và ắc quy lưu trữ nếu cần.

Tuỳ theo nhu cầu, quy mô và mục đích sử dụng, ta có thể chia hệ thống điện mặt trời thành hai loại chính: hệ độc lập và hệ nối lưới. Hệ thống điện năng lương mặt trời độc lập sử dụng điện năng hoàn toàn từ năng lượng mặt trời, ngược lại hệ thống nối lưới kết nối với mạng lưới, cho phép người đầu tư bán lại lượng điện dư thừa.

Lịch sử hình thành và phát triển điện mặt trời

Khái niệm về điện năng lượng mặt trời không còn là một khái niệm mới. Thực tế, việc khai thác và sử dụng năng lượng mặt trời đã được con người biết đến và sử dụng từ rất lâu. Vào thế kỷ 19, nhà khoa học tên là Edmond Becquerel người Pháp đã phát hiện ra hiệu ứng quang điện.

Tuy nhiên, sự phát triển thực sự của ngành công nghệ quang điện chỉ bắt đầu từ giữa thế kỷ 20. Năm 1954, các nhà nghiên cứu tại Bell Labs đã chế tạo ra tấm pin quang điện đầu tiên với hiệu suất lên đến 6%. Sau đó, qua nhiều giai đoạn cải tiến, phát triển để nâng cao hiệu suất và giảm giá thành đã làm cho điện mặt trời trở thành một nguồn năng lượng khả thi cho nhiều hộ gia đình và doanh nghiệp.

Những loại tấm pin mặt trời phổ biến nhất

Trên thị trường hiện nay có 3 loại tấm pin năng lượng mặt trời phổ biến, gồm: tấm pin đơn tinh thể, tấm pin đa tinh thể và tấm pin màng mỏng.

Tấm pin đơn tinh thể

Tấm pin mặt trời đơn tinh thể là loại tấm pin có hiệu suất cao nhất trên thị trường hiện nay. Chúng được sản xuất từ một khối silicon duy nhất và có tuổi thọ dài lâu. Tuy nhiên, chi phí để sản xuất ra loại tấm pin này thường cao hơn.

Tấm pin đa tinh thể

Loại tấm pin đa tinh thể được tạo ra bởi nhiều khối silicon nhỏ, nên có giá thành sản xuất thấp hơn nên hiệu suất cũng thấp hơn so với tấm pin đơn tinh thể.

Tấm pin màng mỏng

Loại tấm pin này được làm từ các lớp vật liệu mỏng, thường sẽ nhẹ và linh hoạt. Dù có chi phí thấp, nhưng tấm pin này có hiệu suất thường kém hơn hai loại tấm pin trên.

Lợi ích của điện năng lượng mặt trời

Việc sử dụng điện năng lượng mặt trời, sẽ mang đến nhiều lợi ích to lớn cho cá nhân, cộng đồng và môi trường. Sau đây là một số lợi ích nổi bật:

Tiết kiệm chi phí điện năng

Lợi ích nổi bật đầu tiên có thể kể đến khi sử dụng điện mặt trời đó là khả năng tiết kiệm chi phí tiêu thụ điện năng. Lắp đặt hệ thống điện mặt trời, người dân có thể tự sản xuất điện để phục vụ đầy đủ các nhu cầu sinh hoạt, sản xuất và kinh doanh mà không cần phụ thuộc hoàn toàn vào lưới điện quốc gia. Điều này giúp làm giảm hoá đơn tiền điện hàng tháng và tạo ra nguồn thu nhập bổ sung khi bán lại điện dư thừa cho mạng lưới điện.

Việc giảm chi phí không chỉ mang đến lợi ích cho các hộ gia đình mà còn cho cả doanh nghiệp. Rất nhiều công ty hiện này đã đầu tư lắp đặt và sử dụng điện năng lượng mặt trời để giảm thiểu chi phí vận hàng, thúc đẩy sự cạnh tranh và cải thiện hình ảnh thương hiệu.

Bảo vệ môi trường

Điện mặt trời là một nguồn năng lượng sạch và tái tạo, giúp làm giảm tình trạng ô nhiễm không khí và hiệu ứng khí nhà kính. Bằng cách sử dụng năng lượng mặt trời thay thế cho nhiên liệu hoá thạch sẽ góp phần làm giảm lượng CO2 phát thải, bảo vệ môi trường và ứng phó với biến đổi khí hậu đang ngày càng phức tạp.

Mặt khác, năng lượng mặt trời cũng không gây ra tiếng ồn hay các chất thải nguy hại nào, biến nó trở thành một giải pháp lý tưởng cho những khu vực có mật độ dân cư đông đúc và nhạy cảm về môi trường.

Tạo ra việc làm

Ngành công nghiệp năng lượng mặt trời đang ngày càng phát triển mạnh mẽ hơn, tạo ra nhiều cơ hội việc làm trong các lĩnh vực như sản xuất, lắp đặt và bảo trì hệ thống điện năng lượng mặt trời. Dễ thấy, việc phát triên nguồn năng lượng tái tạo này, không những giúp thúc đẩy nền kinh tế mà còn đóng góp vào việc giảm tỷ lệ thất nghiệp.

Bên cạnh đó, các chương trình đào tạo và cung cấp các chứng chỉ, chứng nhận liên quan đến năng lường mặt trời cũng dần trở nên phổ biến, đã góp phần vào việc nâng cao kỹ năng và tay nghề cho lực lượng lao động.

Tăng cường an ninh năng lượng

Phát triển và sử dụng điện mặt trời không chỉ giúp các hộ gia đình và doanh nghiệp tự chủ hơn trong việc cung cấp năng lượng mà còn giúp tăng cường an ninh năng lượng cho quốc gia. Thay vì phụ thuộc hoàn toàn vào mạng lưới điện quốc gia, việc đầu tư vào năng lượng điện mặt trời sẽ giúp các quốc gia giảm bớt các rủi ro liên quan đến biến động giá cả năng lượng và tình trạng khan hiếm nguồn tài nguyên.

Quy trình lắp đặt một hệ thống điện mặt trời

Để hệ thống điện năng lượng mặt trời hoạt động đạt hiệu suất cao, có một số bước mà người tiêu dùng cần lưu ý. Dưới đây là một vài lưu ý về quy trình lắp đặt:

Đánh giá nhu cầu

Để việc lắp đặt điện mặt trời đạt hiệu suất cao, việc cần thiết trước tiên là cần đánh giá nhu cầu về năng lượng của hộ gia đình hoặc doanh nghiệp. Người dùng cần xem xét mực tiêu thụ điện năng hàng tháng và xác định được lượng điện năng mà họ muốn sản xuất từ hệ thống điện năng lượng mặt trời.

Việc đánh giá này có thể nhờ các đơn vị thi công điện mặt trời tư vấn chuyên sâu hơn, đánh giá không chỉ giúp người tiêu dùng nắm rõ hơn về nhu cầu của mình mà còn giúp các chuyên gia tư vấn chọn được phương án tối ưu nhất cho các trường hợp cụ thể.

Tìm kiếm đơn vị cung cấp và thi công

Khi đã xác định được nhu cầu, người dùng cần tìm kiếm một đơn vị cung cấp dịch vụ thi công lắp đặt hệ thống điện mặt trời uy tín nhất. Một đơn vị uy tín sẽ đảm bảo hệ thống được thiết kế và lắp đặt đúng tiêu chuẩn, tránh đước các rủi ro không đáng có.

Công ty lắp điện mặt trời sẽ thực hiện việc khảo sát, tư vấn thiết kế hệ thống để phù hợp nhất với nhu cầu sử dụng của người dùng.

Lắp đặt hệ thống

Quá trình lắp đặt hệ thống điện mặt trời thường bao gồm các công việc như lắp đặt các tấm pin, biến tần, bộ điều khiển sạc và một số thiết bị phụ trợ khác. Nhân viên kỹ thuật và kỹ sư phụ trách sẽ thực hiện việc lắp đặt theo đúng kế hoạch đã được phê duyệt và kiểm tra kỹ lưỡng nhằm bảo đảm mọi thứ hoạt động bình thường.

Kiểm tra và bảo trì

Sau cùng, khi đã lắp đặt xong, hệ thống sẽ được kiểm tra, đo đạc và đánh giá nhằm đảm bảo rằng hệ thống điện mặt trời đang hoạt động với hiệu suất tối ưu nhất.

Đồng thời, việc bảo trì định kỳ là cực kỳ quan trọng, chúng giúp hệ thống luôn ở tình trạng tốt và hoạt động hiệu quả. Ta cũng cần chú ý vệ sinh tấm pin năng lượng để tránh việc bụi bẩn làm giảm hiệu suất.

Những xu hướng của điện mặt trời

Với sự phát triển ngày càng mạnh của khoa học công nghệ thì điện mặt trời cũng đang dân có những thay đổi theo nhiều hướng tích cực nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về năng lượng sạch, năng lượng tái tạo. Sau đây là một số xu hướng và dự đoán tương lại của điện mặt trời:

Công nghệ mới và những cải tiến kỹ thuật

Việc tìm kiếm công nghệ, phương pháp để tăng cường hiệu suất các tấm pin năng lượng đang nhận được sự quan tâm và nghiên cứu không ngừng từ các chuyên gia trong ngành. Những công nghệ mới như tấm pin quang điện 2 mặt, loại pin có thể hấp thụ ánh sáng từ cả hai phía, đang được phát triển để tối ưu hoá hiệu suất.

Bên cạnh đó, việc áp dụng AI và công nghệ dữ liệu lớn vào quản lý hệ thống cũng mở ra nhiều cơ hội mới. AI có thể giúp phân tích dữ liện năng lượng được tiêu thụ và dự đoán sản lượng điện, từ đó tối ưu được quá trình sản xuất và sử dụng năng lượng.

Xu hướng xanh và bền vững

Trong bối cảnh cả thế giới đang hướng tới mục tiêu phát triển bền vững, điện mặt trời được xác định là một phần không thể thiếu trong chiến lược phát triển xanh. Tại nhiều quốc gia đang khuyến khích việc sử dụng năng lượng tái tạo bằng cách đưa ra các chính sách ưu đãi, hỗ trợ lắp đặt và khuyến khích đầu tư vào điện mặt trời.

Sự phát triển của mô hình kinh doanh mới

Những mô hình kinh doanh mới liên quan đến điện mặt trời cũng đang dần hình thành. Không chỉ dừng lại ở việc bán thiết bị, nhiều đơn vị còn cung cấp cả dịch vụ cho thuê tấm pin. Điều này giúp người tiêu dùng dễ dàng tiếp cận công nghệ mà không cần đầu tư một khoản tiền lớn ngay từ đầu.

Ngoài ra, điện mặt trời miễn phí cũng là một trong những ý tưởng kinh doanh táo bạo. Trong mô hình này, các công ty sẽ lắp đặt hệ thống điện mặt trời miễn phí cho người sử dụng và thu lại lợi nhuận từ việc bán điện dư thừa cho mạng lưới điện.

Lời kết

Điện mặt trời là một giải pháp tiềm năng cho những thách thức mà con người đang phải đối mặt về năng lượng. Từ những lợi ích vượt trội, tính tiết kiệm và khả năng bảo vệ môi trường đến việc tạo ra việc làm, điện mặt trời đang dần trở thành lựa chọn hàng đầu cho người tiêu dùng, từ hộ gia đình đến cả doanh nghiệp.

Hiện nay, với sự phát triển ngày càng nhanh của khoa học, công nghệ và các xu hướng mới về năng lượng mặt trời, tương lại của điện mặt trời hứa hẹn sẽ rất tươi sáng. Từ nội dung trên, Bntechcom Solar hy vọng rằng, ngày càng nhiều khách hàng sẽ nhận thức được giá trị thực sự của điện mặt trời, từ đó có những quyết định đúng đắn nhất cho việc sử dụng nguồn năng lượng sạch này.