Điện Mặt Trời

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
(đổi hướng từ Điện mặt trời)
Bước tới: menu, tìm kiếm
Mafate Marla solar panel dsc00633.jpg
'Cây' điện mặt trời ở Styria, Áo

Điện mặt trời (tiếng Anh: Photovoltaics - PV), cũng được gọi là quang điện hay quang năng là lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật biến đổi ánh sáng mặt trời trực tiếp thành điện năng nhờ pin mặt trời. Ngày nay, do nhu cầu năng lượng sạch ngày càng nhiều nên ngành sản xuất pin mặt trời phát triển cực kỳ nhanh chóng[1][2][3].

Sản lượng điện mặt trời tăng 48% mỗi năm kể từ 2002, nghĩa là cứ hai năm lại tăng gấp đôi và đã giúp ngành năng lượng này đạt tốc độ tăng trưởng cao nhất thế giới. Dữ liệu đến hết năm 2007 cho biết toàn thế giới đạt 12400 MW công suất quang điện[4] trong đó khoảng 90% hòa vào mạng lưới điện chung[5], còn lại được lắp trên tường hay mái của nhiều tòa nhà gọi là hệ thống tích hơp điện mặt trời cho tòa nhà[6].

Nhiều ưu đãi tài chính như chính sách trợ thuế đã giúp ngành điện mặt trời ở một số nước như Đức, Nhật, Israel, Hoa Kỳ, và Úc đã thúc đẩy ngành sản xuất phát triển nhanh chóng.

Tổng quan[sửa | sửa mã nguồn]

Tấm năng lượng mặt trời chuyển ánh sáng trực tiếp thành điện năng
Năng lượng bức xạ mặt trời bình quân, đơn vị watt/m². Các dấu chấm nhỏ thể hiện diện tích cần lắp pin mặt trời hiệu suất 8% để đủ năng lượng dùng cho toàn thế giới.
Bản đồ về tiềm năng năng lượng mặt trời ở châu Âu

Kỹ thuật điện mặt trời đơn giản là cách chuyển quang năng thành điện năng trực tiếp nhờ các tấm pin mặt trời ghép lại với nhau thành mô đun. Photon đập vào electron làm năng lượng của electron tăng lên và di chuyển tạo thành dòng điện.

Điện năng do pin mặt trời tạo để sử dụng hay để sạc pin. Thời kỳ đầu diện mặt trời chỉ được dùng cho vệ tinh nhân tạo hay phi thuyền nhưng ngày nay công dụng chính của nó là để cấp điện vào lưới điện chung nhờ bộ chuyển đổi từ dòng điện một chiều trong pin sang điện xoay chiều. Còn một phần nhỏ dùng cấp điện cho các ngôi nhà, trạm điện thoại, bộ điều khiển từ xa...

Tấm pin được đặt dưới một lớp gương nhằm ngăn những tác động từ môi trường. Để có lượng điện lớn hơn một mảnh pin riêng lẻ có thể tạo ra người ta gắn kết nhiều mảnh lại thành một tấm lớn là pin mặt trời. Một tấm pin riêng lẻ đủ cấp điện cho một trạm điện thoại công cộng, còn để đủ cấp cho một căn nhà hay một nhà máy điện thì phải cần nhiều tấm ghép lại thành dãy. Dù hiện giờ giá thành điện mặt trời hầu như vẫn cao hơn rất nhiều so với giá điện lưới nhưng ở một số nước như Nhật Bản hay Đức nhờ có ưu đãi về tài chính, thuế khóa mà sản lượng của ngành này đã có bước tiến vượt bậc do lượng cầu tăng.

The EPIA/Greenpeace Advanced Scenario dự báo đến năm 2030 ngành điện mặt trời toàn thế giới sẽ đạt công suất xấp xỉ 2600 TWh, nghĩa là đủ cung cấp cho 14% dân số địa cầu[7].

Sự phát triển hiện tại[sửa | sửa mã nguồn]

Vấn đề trở ngại nhất hiện nay là chi phí cho nguyên liệu sản xuất và lắp đặt pin mặt trời còn quá cao so với các dạng điện năng khác.

Tổng lượng đã lắp đặt toàn thế giới[sửa | sửa mã nguồn]

Ba nước đi đầu là Đức, Nhật BảnHoa Kỳ chiếm 89% sản lượng toàn thế giới, trong đó Đức có tốc độ phát triển nhanh nhất trong hai năm 2006 và 2007 và tạo ra hơn 10000 việc làm về sản xuất, kinh doanh và lắp đặt thiết bị của ngành này. Ở EU đến cuối na7m 2006 có 88% sản lượng điện mặt trời hòa vào lưới điện chung, còn lại dùng trong các hệ thống riêng rẽ như nhà ở, nộng trại, trạm điện thoại...[1]

Produced, Installed & Total Photovoltaic Peak Power Capacity (MWp) as of the end of 2007
Quốc gia hay Lãnh thổ
Report Nat. Int.
không hòa
mạng điện
Δ
hòa
mạng điện
Δ
Lượng lắp
đặt 2007
không hòa
mạng điện
Σ
hòa
mạng điện
Σ
Total
2007
Wp/capita
Total
Module
Price
/Wp
kW·h/kWp·yr
Insolation
Feed-in Tariff
EU¢/kW·h
 World 127.9 2,130 2,258 662.3 7,178 7,841 2.5–11.2 800–2,902 0–59.3
 Đức[8][9] 35 1,100 1,135 35 3,827 3,862 46.8 4.0–5.3 1,000–1,300[10] 51.8–56.8
 Nhật Bản[9][11] 1.562 208.8 210.4 90.15 1,829 1,919 15 2.96 1,200–1,600 Ended(2005)
 Hoa Kỳ[9][12] 55 151.5 206.5 325 505.5 830.5 2.8 2.98 900–2,150[10] 1.2–31.04(CA)
 Tây Ban Nha ?[9] 22 490 512 29.8 625.2 655 15.1 3.0–4.5 1,600–2,200 18.38–44.04
 Ý[9][13] 0.3 69.9 70.2 13.1 107.1 120.2 2.1 3.2–3.6 1,400–2,200 36.0–49.0
 Úc[9][14] 5.91 6.28 12.19 66.45 16.04 82.49 4.1 4.5–5.4 1,450–2,902[15] 0–26.4(SA'08)
 South Korea[9][16] 0 42.87 42.87 5.943 71.66 77.60 1.6 3.50–3.84 1,500–1,600 56.5–59.3
 France[9][17] 0.993 30.31 31.30 22.55 52.68 75.23 1.2 3.2–5.1 1,100–2,000 30.0–55.0
 Netherlands[9][18] 0.582 1.023 1.605 5.3 48 53.3 3.3 3.3–4.5 1,000–1,200 1.21–9.7
 Switzerland[9][19] 0.2 6.3 6.5 3.6 32.6 36.2 4.9 3.18–3.30 1,200–2,000 9.53–50.8
 Austria ?[9] 0.055 2.061 2.116 3.224 24.48 27.70 3.4 3.6–4.3 1,200–2,000 >0
 Canada[9][20] 3.888 1.403 5.291 22.86 2.911 25.78 0.8 3.76 900–1,750 0–29.48(ON)
 Mexico ?[9] 0.869 0.15 1.019 20.45 0.3 20.75 0.2 5.44–6.42 1,700–2,600 None
 United Kingdom[9][21] 0.16 3.65 3.81 1.47 16.62 18.09 0.3 3.67–5.72 900–1,300 0–11.74(exprt)
 Portugal ?[22] 0.2 14.25 14.45 2.841 15.03 17.87 1.7 1,600–2,200
 Norway[9][23] 0.32 0.004 0.324 7.86 0.132 7.992 1.7 11.2 800–950 None
 Sweden[9][24] 0.271 1.121 1.392 4.566 1.676 6.242 0.7 3.24–7.02 900–1,050 None
 Denmark[9][25] 0.05 0.125 0.175 0.385 2.69 3.075 0.6 5.36–8.04 900–1,100 None
 Israel[9][26] 0.5 0 0.5 1.794 0.025 1.819 0.3 4.3 2,200–2,400 13.13–16.40


Ứng dụng[sửa | sửa mã nguồn]

Trạm phát điện[sửa | sửa mã nguồn]

Bài chi tiết: Nhà máy quang điện
Các tấm pin mặt trời đặt tại căn cứ không quân Nellis chỉ nhận ánh sáng theo một hướng

Trong năm 2008 tại Tây Ban Nha, một số nhà máy điện mặt trời cỡ lớn đã được xây dựng, như là các nhà máy: Parque Fotovoltaico Olmedilla de Alarcon (công suất: 60 MW), Parque Solar Merida/Don Alvaro (30 MW), Planta solar Fuente Álamo (26 MW), Planta fotovoltaica de Lucainena de las Torres (23.2 MW), Parque Fotovoltaico Abertura Solar (23.1 MW), Parque Solar Hoya de Los Vincentes (23 MW), Solarpark Calveron (21 MW), và Planta Solar La Magascona (20 MW)[27].

Nhà máy điện mặt trời Nellis, nằm trong căn cứ không quân Nellis ở Clark County, Nevada đông bắc Las Vegas, Hoa Kỳ có công suất lớn nhất toàn đại lục Bắc Mỹ là 14MW. Nó cấp khoảng 25% tổng lượng điện hàng năm căn cứ này sử dụng[28].

Danh sách các nhà máy điện mặt trời lớn nhất thế giới[27]
Tên nhà máy Quốc gia Công suất điện một chiều tối đa (MW) GW giờ
/năm
Capacity
factor
Diễn giải
Parque Fotovoltaico Olmedilla de Alarcon Tây Ban Nha 60 85 Hoàn thành tháng 09/2008
Parque Solar Merida/Don Alvaro Tây Ban Nha 30 Hoàn thành tháng 09/2008
Planta solar Fuente Álamo Tây Ban Nha 26 44 0.19
Planta fotovoltaica de Lucainena de las Torres Tây Ban Nha 23.2 Hoàn thành tháng 09/2008
Parque Fotovoltaico Abertura Solar Tây Ban Nha 23.1 47 0.23
Parque Solar Hoya de Los Vincentes Tây Ban Nha 23 41 0.20
Solarpark Calveron Tây Ban Nha 21.2 40 0.22
Huerta Solar Almaraz Tây Ban Nha 20 Hoàn thành tháng 09/2008
Planta solar fotovoltaico Calasparra Tây Ban Nha 20
Planta Solar La Magascona Tây Ban Nha 20 42 0.24
Beneixama photovoltaic power plant[29] Tây Ban Nha 20 30 0.17 Tenesol, Aleo and Solon solar modules with Q-Cells cells
SinAn photovoltaic power plant Hàn Quốc 19.6 27 0.16 Asia's largest photovoltaic plant. Consists of 108,864 units of Conergy STM 180F solar modules.
Planta de energía solar Mahora Tây Ban Nha 15 Hoàn thành tháng 09/2008
Nellis Solar Power Plant Hoa Kỳ 14 30 0.24 Gồm 70,000 tấm pin
Planta Solar de Salamanca Tây Ban Nha 13.8 n.a. Gồm 70,000 tấm pin do hãng Kyocera chế tạo
Parque Solar Guadarranque Tây Ban Nha 13.6 20 0.17
Lobosillo Solar Park Tây Ban Nha 12.7 n.a. Tấm pin của các hãng Chaori và YingLi
Parque Solar Fotovoltaico Villafranca Tây Ban Nha 12 Sử dụng công nghệ Điện mặt trời cường độ cao
Erlasee Solar Park Đức 12 14 0.13 1,408 Solon mover
Serpa solar power plant[30] Bồ Đào Nha 11 20 0.21 52,000 solar modules
Pocking Solar Park Đức 10 11.5 0.13 57,912 solar modules

Trong nhà[sửa | sửa mã nguồn]

Photovoltaic solar panels on a house roof.

Trong giao thông[sửa | sửa mã nguồn]

Trong các thiết bị rời[sửa | sửa mã nguồn]

Solar parking meter.

Xem thêm[sửa | sửa mã nguồn]

Bản mẫu:EnergyPortal

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ a ă German PV market
  2. ^ BP Solar to Expand Its Solar Cell Plants in Spain and India
  3. ^ Large-Scale, Cheap Solar Electricity
  4. ^ Earth Policy Institute (2007). Solar Cell Production Jumps 50 Percent in 2007
  5. ^ GE Invests, Delivers One of World's Largest Solar Power Plants
  6. ^ Building integrated photovoltaics
  7. ^ Solar Generation V - 2008
  8. ^ Dr. Wissing, Lothar; Jülich, Forschungszentrum & Jülich, Projektträger (tháng 5 năm 2007). “National Survey Report of PV Power Applications in Germany 2006 - Version 2” (PDF). IEA - PVPS Programme - NSRs for Germany. Truy cập ngày 20 tháng 10 năm 2007. 
  9. ^ a ă Sherwood, Larry; Les Nelson, Fred Morse, Jeff Wolfe, Chris O’Brien (2006). “US Solar Industry - Year In Review - 2006” (PDF). Solar Energy Industries Association (SEIA) & The Prometheus Institute for Sustainable Development. Truy cập ngày 20 tháng 10 năm 2007. 
  10. ^ Ikki, Osamu; Matsubara, Koji (ngày 25 tháng 5 năm 2007). “National Survey Report of PV Power Applications in Japan 2006” (PDF). IEA - PVPS Programme - NSRs for Japan. Truy cập ngày 20 tháng 10 năm 2007. 
  11. ^ Pedigo, Susannah; Maycock, Paul D. & Bower, Ward (ngày 30 tháng 8 năm 2007). “National Survey Report of PV Power Applications in The United States Of America 2006 - Version 14” (PDF). IEA - PVPS Programme - NSRs for The USA. Truy cập ngày 20 tháng 10 năm 2007. 
  12. ^ Guastella, Salvatore; Castello, Salvatore & Anna De Lillo (tháng 5 năm 2007). “National Survey Report of PV Power Applications in Italy 2006” (PDF). IEA - PVPS Programme - NSRs for Italy. Truy cập ngày 20 tháng 10 năm 2007. 
  13. ^ Watt, Muriel (tháng 5 năm 2007). “National Survey Report of PV Power Applications in Australia 2006” (PDF). IEA - PVPS Programme - NSRs for Australia. Truy cập ngày 16 tháng 10 năm 2007. 
  14. ^ Blakers, Andrew W. (2000). “Solar and Wind Electricity in Australia” (pdf). Australian Journal of Environmental Management, Vol 7, pp 223-236, 2000. Truy cập ngày 3 tháng 9 năm 2008. 
  15. ^ Yoon, Kyung-Hoon; Kim, Donghwan & Yoon, Kyung Shick (tháng 5 năm 2007). “National Survey Report of PV Power Applications in Korea 2006” (PDF). IEA - PVPS Programme - NSRs for The Republic of Korea. Truy cập ngày 20 tháng 10 năm 2007. 
  16. ^ Claverie, André; Equer, Bernard (ngày 15 tháng 7 năm 2007). “Solar Photovoltaic Electricity Applications in France National Survey Report 2006” (PDF). IEA - PVPS Programme - NSRs for France. Truy cập ngày 13 tháng 3 năm 2008. 
  17. ^ Swens, Job (tháng 5 năm 2007). “National Survey Report of PV Power Applications in The Netherlands 2006” (PDF). IEA - PVPS Programme - NSRs for The Netherlands. Truy cập ngày 20 tháng 10 năm 2007. 
  18. ^ Hüsser, Pius; Hostettler, Thomas (tháng 5 năm 2007). “National Survey Report on PV Power Applications in Switzerland 2006” (PDF). IEA - PVPS Programme - NSRs for Switzerland. Truy cập ngày 11 tháng 12 năm 2007. 
  19. ^ Ayoub, Josef; Martel, Sylvain & Dr. Dignard-Bailey, Lisa (tháng 5 năm 2007). “National Survey Report of PV Power Applications in Canada 2006” (PDF). IEA - PVPS Programme - NSRs for Canada. Truy cập ngày 16 tháng 10 năm 2007. 
  20. ^ Davidson, Sarah (1 tháng 10 năm 2007). “National Survey Report of PV Power Applications in the United Kingdom 2006” (PDF). IEA - PVPS Programme - NSRs for The United Kingdom. Truy cập ngày 16 tháng 3 năm 2008. 
  21. ^ EurObserv'ER, (Includes Some Discredited/Preliminary Sources) (1 tháng 4 năm 2007). “EurObserv’ER - Photovoltaic Energy Barometer” (PDF). Systèmes Solaires - Le Journal des Énergies Renouvelables n° 178: pp. 49–70. Truy cập ngày 7 tháng 9 năm 2007. 
  22. ^ Bugge, Lars; Salvesen, Fritjof (ngày 30 tháng 5 năm 2007). “National Survey Report of PV Power Applications in Norway 2006” (PDF). IEA - PVPS Programme - NSRs for Norway. Truy cập ngày 20 tháng 10 năm 2007. 
  23. ^ Malm, Ulf; Stolt, Lars (tháng 5 năm 2007). “National Survey Report of PV Power Applications in Sweden 2006” (PDF). IEA - PVPS Programme - NSRs for Sweden. Truy cập ngày 20 tháng 10 năm 2007. 
  24. ^ Ahm, Peter (tháng 5 năm 2007). “National Survey Report of PV Power Applications in Denmark 2006 - Version 04” (PDF). IEA - PVPS Programme - NSRs for Denmark. Truy cập ngày 20 tháng 10 năm 2007. 
  25. ^ Dr. Siderer, Yona; Dann, Roxana (tháng 5 năm 2007). “National Survey Report of PV Power Applications in Israel 2006 - Version 14” (PDF). IEA - PVPS Programme - NSRs for Israel. Truy cập ngày 20 tháng 10 năm 2007. 
  26. ^ a ă Greenpeace Energy (2008). World's largest photovoltaic power plants
  27. ^ Largest U.S. Solar Photovoltaic System Begins Construction at Nellis Air Force Base
  28. ^ Citysolar (2007). Solar park of the superlative
  29. ^ “GE, SunPower, Catavento team on plant”. BusinessWeek. Ngày 28 tháng 3 năm 2007. Truy cập ngày 29 tháng 3 năm 2007. 

Liên kết ngoài[sửa | sửa mã nguồn]

Bản mẫu:Solar energy