- Trang chủ >>
- Khoa Học Tự Nhiên >>
- Vật lý
Tương lai năng lượng mặt trời pps
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (140.78 KB, 5 trang )
Tương lai năng lượng
mặt trời
Theo các nhà khoa học ước tính, công suất năng lượng mà mặt trời
chiến xuống trái đất là vào khoảng 174 triệu tỷ (174x1015) watt, nhưng trái
đất chỉ hấp thụ được một nửa. Nguồn dự trữ năng lượng mặt trời (có thể
chuyển thành năng lượng hữu dụng) được ước tính tương đương với công
suất khoảng 86 triệu tỷ watt. Đấy là một con số khổng lồ nếu so với công suất
của nhà máy nhiệt điện Phả Lại chỉ khoảng 1 tỷ watt.
Tổngtiêu thụ năng lượng của con người trên thế giới hiện tại (tính tổng cộng
tất cả các loại năng lượngnhư dầu hỏa, thanđá, thủyđiện, v.v.)khoảng 15nghìn tỷ
watt, tức là chỉ bằng khoảng 1/5000côngsuất dự trữ của năng lượng mặt trời cho
trái đất. Trong số 15 nghìn tỷ watt côngsuất năng lượng màcon người đangdùng,
thì có đến37% là từ dầu hỏa, 25%là thanđá, và 23%là khíđốt (tổngcộngba thứ
này đã đến 85%),là những nguồn năng lượng cạn kiệt nhanhchóngvà không phục
hồi lạiđược, theo thông tin trên Wikipedia.
Với tốc độ khaithác hiện tại, thì các nguồn năng lượng hóa thạch sẽ gầnnhư hết đi
trong thế kỷ 21. Tươnglai năng lượng của thế giới không thể nằm ở những nguồn
này, mà phải nằmở những nguồn nănglượng tái tạo (renewable energy), vídụ
như năng lượnggió và thủy năng. Nhưng tổng cộng dự trữ của tất cả các nguồn
khác này (trong đó chủ yếu là gió) chỉ bằng khoảng 1 phần trăm nguồn dự trữ
năng lượngmặt trời. Bởi vậy có thể nói tương lai nănglượng củathế giớichínhlà
năng lượngmặt trời.
Câu kếtluận phía trên không có gì là bí mật. Chỉ có điều, cho đến cuối thế kỷ 20,
trìnhđộ công nghệ của thế giới vẫn chưa đủ để chuyển hóa năng lượngmặt trời
thành năng lượnghữu dụng với hiệu quả kinh tế cao, nếu không kể cách chuyển
hóa gián tiếp thôngquanông nghiệp, ví dụ như trồngcác loại cây như cây mía hay
củ cải đường để ép ra lấy năng lượng ở dạng cồn. Tình hình đã hoàn toàn thay đổi,
và vào năm 2011năng lượngmặt trời đã trở thành loại năng lượngcó tính cạnh
tranh rất cao về kinh tế với cácloại hình năng lượng khác.
Máy bay sử dụngnăng lượng mặt trời
Cơ sở vật lý để khai thác năng lượngmặt trời một cách công nghiệp là hiệu ứng
ánh sáng chuyển thành điện(photovoltaic effect).Hiệu ứngnày được nhà bác học
Alexandre-Edmond Becquerelpháthiện từ năm 1839, cách đây gần 2 thế kỷ.
Nhưng công nghệ điện mặt trời pháttriển chậm, vì nó đòihỏi sự phát triển của
công nghệ vật liệu bándẫn. Tấm điện mặt trời đầu tiênđược lắpđặt để phục vụ
Ngọn hải đăng Ogami (OgamiLighthouse) ở đảo Ogamicủa NhậtBản vàonăm
1966, với công suất chỉ có 225watt (bằng lượngtiêuthụ điện của vài cáibóng
đèn). Từ đó đếnnay, côngnghệ điện mặt trờiđã trải qua nhiều bước tiến bộ vượt
bực. Nếu như vào quãng năm 1970,để có 1 watt công suất điện mặttrời cần chi
phí 50 USD, thì đến năm 2010giá thành đã giảm xuốngdưới 2 USD cho 1W,và
trong năm 2011 sẽ chỉ còn khoảng 1,20USD cho 1 W,và còn cókhả năng giảm tiếp
trong những nămtới.
Ở mức giá 1,20USD cho1 W, điện mặt trời đã đạt được đến mứcmà các chuyên
gia gọi là «grid parity», tức làhiệuquả về mặt kinhtế khôngkém gì là đầu tư vào
thủy điện,nhiệt điện. Trong tương laigần, khi giá thành giảm đi thêmvà hiệu quả
chuyển ánh sáng thành điệntăng lên(hiện tại mới chỉ chuyển được khoảng1/4
năng lượngánhsáng thành điện), thì hiệu quả kinhtế của điện mặt trời sẽ còn
vượt lên trên các loại năng lượng khác. Không những thế, điện mặt trời còn có
những điểm ưu việt hơn hẳn các loại nhà máy điện khác:sạch,an toàn, không làm
ô nhiễmmôi trườngnhư nhàmáy nhiệtđiện, không có nguycơ gây thảm họanhư
là vỡ đập thủy điện hay nổ nhà máy điện nguyên tử; có thể được lắp đặt mọi nơi,
mọikích thước,từ một cái mái nhà nhỏ cũng cóthể phủ các tấm điện mặt trời để
cung cấp điện chonhà, cho đếnkhutrạm điệnmặt trời lớn vớicông suấthàng chục
triệuwatt trở lên, đủ cung cấp điện cho cả một thành phố.
Từ những nămtrước, khi mà giá thành củaviệc đầu tư điện mặttrời còn cao, chưa
có hiệu quả kinh tế rõ rệt, nhiều nước tiên tiến trên thế giới như Pháp, Đức, Mỹ,
Tây BanNha, v.v.đã khuyến khích đầu tư vào điện mặt trời bằng các trợ cấp của
chínhphủ. Chẳng hạn như nhà nước cam kếtmua lại điện của những nhà dân lắp
đặt hệ thống điện mặt trời với giácao gấp mấy lần giábán điệntrong vòngnhiều
năm, để người dân có thể thu hồi được vốn đầu tư vào điện mặt trời với tốc độc
tương đương so vớicác đầu tư khác.Nhà nước bù lỗ để đổi lấymôi trườngsạchsẽ,
và khuyến khíchđầu tư phát triển công nghệ điện mặt trời. Trongnăm quavà
những năm tới, các nướcđang và sẽ cắt giảm dần trợ cấp chínhphủ cho những
người đầu tư vào điện mặt trời, nhưngbù lại giá thành đã rẻ đến mức khôngcần
trợ cấp của chínhphủ vẫn có lãi về kinh tế.
Hiện tại, nước
Đức đang đi đầu thế
giới về công suất
điệnmặt trời. Riêng
năm2009, nước Đức
đã lắp khoảng3,7 tỷ
watt công suất điện
mặttrời, chiếm đến
một nửa toàn bộ thị
trườngthế giới, và
năm2010 đã lắp
thêm khoảng7 tỷ
watt điện mặt trời nữa (tứclà bằng 7 lần nhàmáy nhiệt điện Phả Lại). Các nước
lớn khácnhư Mỹ, NhậtBản, Pháp, Ý cũngcó thị trường lắp lặt điện mặt trời trên 1
tỷ wattcông suất mới mộtnăm. Một trong những nướcmạnhnhất trên thế giới
hiện tại về sản suấtcác tấm điện mặt trời chínhlà TrungQuốc, vớinhiều hãng lớn,
xuấtkhẩu lắp đặt ra toànthế giới, với tổng doanh thu hàng năm lên đến hàng chục
tỷ đô la. Một ví dụ tiêu biểu là hãng LDKSolar, đóng đô ở thành phố Sinyu (Trung
Quốc), vớihơn 13 nghìnnhân viên,hiện được coi là hãng hiệu quả cao và cógiá
thành các tấm điện mặt trời vào loại rẻ nhất, với doanh thudự kiến năm 2011vào
khoảng 3,6tỷ USD, phần lớn trong số đó là xuất khẩu.
Ngay ở những nước có ít nắng như là PhầnLan, chínhphủ cũng đang khyến khích
nhândân lắp đặtđiện mặt trời trên mái nhà. Đối với những nước nắng nóngnhiều
như Việt Nam, thì điện mặttrời lại càng trở nên hấp dẫn.Cùng một bảngđiện mặt
trời, đặt ở Việt Namcó thể cho mộtlượng điện trong nămnhiều gấp đến 5-7lần so
với nếu đặt ở Phần Lan. Hơn thế nữa,các bảng điện mặt trời đặttrên mái nhà còn
có tác dụng làmcho nhàđỡ bị hun nóng, đỡ tốn điện cho quạt gió hay điều hòa
nhiệt độ.Nhữngvùng hoangvu,sỏi đá, khôcằn, không tốtcho nông lâm nghiệp
Nhà máy điện mặt trời ở Finsterwalde,Đức, hiện có
công suất lớnnhất thế giới, 80.7 MW
hay khucôngnghiệp, cũngcó thể biến thành các nhà máy điện mặt trời với hiệu
quả kinhtế cao. Điện mặt trời cóthể trở thành cơ hội choViệt Namgiải quyết vấn
đề năng lượng trong nhữngnăm tới nếu chúng ta có chương trìnhpháttriển năng
lượng hợp lý
