Lượt xem: 0 Tác giả: Site Editor Thời gian xuất bản: 2025-07-03 Nguồn gốc: Địa điểm
Việc lựa chọn giữa CSP và PV tùy thuộc vào nhu cầu cụ thể của dự án. Ví dụ: một công ty điện lực ở vùng sa mạc đầy nắng có thể thích khả năng lưu trữ nhiệt của CSP, khả năng cung cấp sản lượng điện ổn định mặc dù chi phí cao hơn. Mặt khác, PV ít tốn kém hơn khi lắp đặt và có thể thích ứng với nhiều địa điểm khác nhau, khiến nó trở nên lý tưởng cho các dự án năng lượng mặt trời đô thị. Bảng dưới đây so sánh CSP và PV bằng cách xem xét chi phí, quy mô và tác động môi trường, giúp các bên liên quan lựa chọn công nghệ phù hợp nhất.
| Tiêu chí | CSP | PV |
|---|---|---|
| Trị giá | Trả trước cao, phức tạp | Triển khai thấp hơn, nhanh hơn |
| Khả năng mở rộng | Tốt nhất cho các dự án lớn | Mô-đun, linh hoạt |
| Những lợi ích | Lưu trữ nhiệt, ổn định lưới điện | Sử dụng rộng rãi, cài đặt nhanh chóng |
CSP sử dụng gương để biến ánh sáng mặt trời thành nhiệt. Nó dự trữ năng lượng để có nguồn điện ổn định, ngay cả sau khi mặt trời lặn. PV sử dụng các tấm pin mặt trời để biến ánh sáng mặt trời thành điện năng. PV có chi phí thấp hơn và dễ thiết lập. CSP hoạt động tốt nhất ở những nơi có nắng, thoáng và các dự án lớn cần nguồn điện ổn định. PV có thể đi đến nhiều nơi và phù hợp với các dự án lớn hay nhỏ. Hệ thống hybrid kết hợp CSP và PV để tạo ra năng lượng linh hoạt, đáng tin cậy. Chúng giúp giữ cho lưới điện ổn định. CSP cần nhiều nước và đất hơn. PV sử dụng ít nước hơn và phù hợp với mái nhà cũng như trong thành phố. PV ban đầu có chi phí thấp hơn và thiết lập nhanh hơn. Điều này làm cho PV trở nên phổ biến đối với hầu hết các dự án năng lượng mặt trời trên toàn thế giới. CSP lưu trữ năng lượng lâu hơn với chi phí thấp hơn. Điều này giúp giảm giá điện khi sử dụng năng lượng mặt trời ở mức cao. Việc chọn công nghệ năng lượng mặt trời phù hợp tùy thuộc vào địa điểm, ngân sách và nhu cầu năng lượng để có kết quả tốt nhất.
Việc lựa chọn giữa nhà máy điện mặt trời tập trung và nhà máy điện mặt trời quang điện là rất quan trọng. Có rất nhiều điều để suy nghĩ. Sự khác biệt lớn nhất là cách mỗi người sử dụng ánh sáng mặt trời. Hệ thống quang điện sử dụng các tấm pin mặt trời. Những tấm pin này biến ánh sáng mặt trời thẳng thành điện năng. Nhà máy điện mặt trời tập trung sử dụng gương. Gương tập trung ánh sáng mặt trời vào máy thu. Điều này tạo ra nhiệt, sau đó tạo ra điện.
Một nghiên cứu mới so sánh cả hai loại. Người ta phát hiện ra rằng pv có bộ lưu trữ bằng pin tiết kiệm được nhiều tiền hơn khi mức sử dụng năng lượng mặt trời ở mức thấp, lên tới 20%. Nhưng csp với bộ lưu trữ năng lượng nhiệt sẽ tốt hơn và rẻ hơn khi sử dụng năng lượng mặt trời ở mức cao, trên 30%. Trong những trường hợp này, csp có thể cắt giảm chi phí điện bằng cách lên đến 65% . Nghiên cứu cũng cho biết khối năng lượng csp có thể giúp tạo ra hydro xanh. Điều này giúp dự trữ năng lượng trong thời gian dài và giảm thiểu ô nhiễm.
Bảng dưới đây cho thấy các tính năng chính của csp và pv :
| Thuộc tính Năng lượng mặt trời tập trung | quang điện (PV) | (CSP) |
|---|---|---|
| Chi tiêu vốn (CAPEX) | Thường thấp hơn và dễ dự đoán hơn | Cao hơn nhờ gương, theo dõi và máy thu |
| Chi phí hoạt động (OPEX) | Hạ (vệ sinh panel, sửa chữa biến tần) | Cao hơn do các bộ phận chuyển động và hệ thống nhiệt |
| Chi phí năng lượng quy dẫn (LCOE) | Một trong những mức thấp nhất cho điện mới | Lúc đầu cao hơn nhưng có thể cạnh tranh với TES |
| Hiệu suất chuyển đổi năng lượng | Thông thường 18-22% | Hiệu suất hệ thống từ 15-25% trở lên (tùy hệ thống) |
| Sử dụng đất | Cần nhiều đất nhưng ngày càng tốt hơn | Cần nhiều đất; có thể tốt ở khu vực DNI cao |
| Tiêu thụ nước | Hầu như không có gì ngoại trừ việc dọn dẹp | Sử dụng nhiều nước để làm mát; làm mát khô tốn kém hơn và kém hiệu quả hơn |
| Lưu trữ năng lượng | Sử dụng bộ lưu trữ pin (BESS), nhanh và theo mô-đun | Lưu trữ năng lượng nhiệt (TES) cho thời gian lưu trữ lâu hơn |
| Độ phức tạp vận hành | Dễ dàng hơn, không có nhiều bộ phận chuyển động | Cứng hơn, có gương, theo dõi, chất lỏng và tua-bin |
| Thích hợp khí hậu | Hoạt động ở nhiều nơi và ánh sáng khác nhau | Tốt nhất ở mức bức xạ trực tiếp bình thường cao, không tốt khi có mây |
| Sự trưởng thành về công nghệ | Chuỗi cung ứng lớn, rất trưởng thành | Chuỗi cung ứng đã được chứng minh nhưng nhỏ hơn, cần chuyên gia |
Mẹo: Người lập kế hoạch dự án nên chọn công nghệ năng lượng mặt trời phù hợp với thời tiết, nhu cầu lưới điện và ngân sách của địa điểm.
Các nhà máy điện mặt trời tập trung hoạt động tốt nhất ở những nơi có nhiều ánh nắng trực tiếp, như sa mạc. Những cây này sử dụng gương để tập trung ánh sáng mặt trời. Ánh sáng mặt trời làm nóng chất lỏng. Chất lỏng nóng tạo ra hơi nước. Hơi nước làm quay tuabin để tạo ra điện. CSP có thể lưu trữ nhiệt trong các bể đặc biệt. Điều này cho phép chúng tạo ra điện ngay cả khi mặt trời lặn. Điều này giúp csp có tác dụng tốt trong việc giữ cho lưới điện ổn định và đáp ứng nhu cầu điện vào ban đêm.
CSP là lựa chọn tốt nhất cho các nhà máy điện mặt trời lớn cần nguồn điện ổn định. Nó sẽ rẻ hơn khi sử dụng nhiều năng lượng mặt trời hơn trong lưới điện. Ví dụ: khi mức sử dụng năng lượng mặt trời vượt quá 30%, csp với bộ lưu trữ nhiệt có thể giảm chi phí điện tới 65%. CSP cũng giúp tạo ra hydro xanh. Điều này rất tốt cho việc lưu trữ năng lượng trong thời gian dài và cắt giảm ô nhiễm.
Những lợi ích chính của csp bao gồm :
Lưu trữ nhiệt để phát điện sau khi mặt trời lặn hoặc vào những ngày nhiều mây.
Có thể hiệu quả hơn vì nó sử dụng ánh sáng mặt trời mạnh và nhiệt độ cao.
Tốt cho các nhà máy điện mặt trời lớn, trung tâm.
Nhưng csp cần ánh nắng mạnh, ổn định và chi phí ban đầu cao hơn. Nó phức tạp hơn và cần được chăm sóc đặc biệt cũng như nhiều nước hơn để làm mát. CSP không phù hợp với những nơi nhiều mây hoặc các dự án nhỏ.
Các nhà máy điện mặt trời quang điện sử dụng các tấm pin để biến ánh sáng mặt trời thành điện năng. Hệ thống PV rất dễ lắp đặt và có thể được sử dụng cho các nhà máy lớn hoặc mái nhà nhỏ. PV hoạt động trong nhiều loại thời tiết, ngay cả khi có ít ánh sáng mặt trời hơn.
PV là giải pháp tốt nhất để trải rộng năng lượng mặt trời, giống như trên các mái nhà của thành phố. Các nghiên cứu cho thấy hệ thống PV an toàn và kiếm lại tiền sau khoảng bảy năm hoặc ít hơn . Các quy định và phần thưởng của địa phương có thể làm cho các dự án PV trở nên tốt hơn. PV cũng giúp ích cho lưới điện và mang lại lợi ích xã hội.
Những lợi ích chính của pv bao gồm:
Đơn giản, dễ cài đặt và phát triển.
Chi phí ban đầu thấp hơn để nhiều người có thể sử dụng năng lượng mặt trời hơn.
Sử dụng ít nước và ít cần chăm sóc.
Có thể sử dụng ở thành phố, ngoại ô và nông thôn.
Hệ thống PV cần pin để lưu trữ năng lượng vì chúng không tự lưu trữ năng lượng. Chúng kém hiệu quả hơn csp một chút, nhưng chi phí thấp và tính linh hoạt khiến chúng trở thành lựa chọn hàng đầu cho hầu hết các dự án năng lượng mặt trời.
Giải pháp năng lượng mặt trời lai sử dụng cả công nghệ năng lượng mặt trời tập trung và quang điện. Các hệ thống này kết hợp những phần tốt nhất của mỗi phương pháp. Điều này làm cho năng lượng ổn định và hiệu quả hơn. CSP cung cấp khả năng lưu trữ nhiệt. Điều này giúp phát điện khi có ít ánh sáng mặt trời hoặc vào ban đêm. Tấm PV tạo ra điện nhanh. Họ có thể đi đến nhiều nơi khác nhau. Khi chúng hoạt động cùng nhau, các hệ thống hybrid đáp ứng nhu cầu năng lượng tốt hơn chỉ có một công nghệ.
Một hệ thống hybrid cũng có thể sử dụng các nguồn năng lượng khác như tua bin khí siêu nhỏ. Điều này giúp giữ năng lượng ổn định vào những ngày nhiều mây hoặc khi mọi người sử dụng nhiều điện năng. Bảng dưới đây cho thấy cách thức hoạt động của hệ thống tua bin khí vi mô mặt trời tập trung lai trong đời sống
| thực | : |
|---|---|
| Loại hệ thống | Hệ thống tuabin khí vi mô mặt trời tập trung hỗn hợp |
| Phương pháp luận | Mô hình mô phỏng ngoài thiết kế được xác minh bằng dữ liệu thực nghiệm |
| Thông tin chi tiết về hiệu suất chính | Chiến lược vận hành được mô phỏng từ 1 đến 24 giờ/ngày trong 365 ngày sử dụng dữ liệu khí tượng thực tế |
| Mức tiêu thụ nhiên liệu thay đổi | Mức tiêu thụ nhiên liệu ước tính thay đổi 25% khi tính đến các biến đổi của điều kiện biên |
| Tác động mất nhiệt | Cấu hình thay thế giúp giảm thất thoát nhiệt với bộ thu nhiệt độ thấp hơn nhưng lại tăng mức sử dụng nhiên liệu |
| Lợi ích hiệu suất | Cấu hình hybrid tối ưu hóa mức tiêu thụ nhiên liệu và giảm thất thoát nhiệt trong các điều kiện môi trường khác nhau |
Hệ thống hybrid có nhiều điểm tốt:
Họ giúp ngăn năng lượng mặt trời giảm xuống khi mặt trời lặn hoặc mây kéo đến.
Lưới điện ổn định hơn vì hệ thống có thể chuyển đổi giữa CSP, PV và nguồn điện dự phòng.
Chia sẻ những thứ như đường dây điện và điều khiển giúp tiết kiệm tiền.
Khả năng lưu trữ nhiệt của CSP và năng lượng nhanh của PV phối hợp với nhau để mang lại năng lượng ổn định.
Công nghệ mới giúp khắc phục các vấn đề về lưu trữ năng lượng và quản lý điện năng.
Lưu ý: Hệ thống năng lượng mặt trời lai giúp các thị trấn và công ty điện lực có được năng lượng tái tạo ổn định hơn và rẻ hơn. Chúng cũng giúp việc sử dụng năng lượng mặt trời trở nên dễ dàng hơn ở những nơi thời tiết thay đổi nhiều.
Các giải pháp lai đang phát triển khi công nghệ ngày càng tốt hơn. Chúng giúp tiết kiệm nhiên liệu và năng lượng. Điều này làm cho năng lượng mặt trời trở nên đáng tin cậy hơn cho mọi người.
Nguồn hình ảnh: pexels
Năng lượng mặt trời sử dụng hai loại chính: năng lượng mặt trời tập trung và hệ thống quang điện. Cả hai đều biến ánh sáng mặt trời thành điện năng, nhưng chúng thực hiện theo những cách khác nhau. Biết cách hoạt động của từng cái sẽ giúp mọi người chọn đúng.
CSP sử dụng gương hoặc thấu kính lớn để tập trung ánh sáng mặt trời vào máy thu. Ánh sáng mặt trời mạnh làm nóng chất lỏng đặc biệt bên trong máy thu. Điều này tạo ra nhiệt lượng rất cao, cần thiết để tạo ra năng lượng tốt. Có tháp năng lượng mặt trời và máng parabol. Tháp năng lượng mặt trời cần nhiều đất hơn máng parabol, nhưng chúng tạo ra nhiều điện hơn mỗi năm. Các hệ thống này phải theo dõi chặt chẽ mặt trời để hoạt động tốt.
Một điểm cộng lớn cho CSP là khả năng lưu trữ nhiệt. Chất lỏng nóng có thể được giữ trong các thùng đặc biệt. Điều này cho phép các nhà máy CSP phát điện ngay cả sau khi mặt trời lặn hoặc khi trời nhiều mây. Kích thước lưu trữ được đo bằng số giờ lưu trữ đầy tải. CSP với khả năng lưu trữ tốt sẽ mang lại nguồn điện ổn định và giúp ích cho lưới điện. Nhưng các nhà máy tháp năng lượng mặt trời sử dụng nhiều nước hơn các máng parabol nên chi phí vận hành cao hơn.
CSP sử dụng nhiệt được lưu trữ để tạo ra hơi nước. Hơi nước làm quay tua-bin để tạo ra điện. Những điều quan trọng cần kiểm tra là bội số năng lượng mặt trời, hiệu suất, năng lượng hàng năm và chi phí năng lượng. Phần mềm SAM kiểm tra bằng số liệu thực tế cho thấy CSP có thể dự đoán tốt nguồn điện. CSP hoạt động tốt nhất ở nơi có nhiều ánh nắng mạnh và đất trống.
Hệ thống PV sử dụng các tấm được làm từ vật liệu đặc biệt. Những tấm pin này biến ánh sáng mặt trời thành điện năng. Hầu hết các tấm PV hoạt động ở khoảng Hiệu suất 20-21% . Silicon tinh thể là loại phổ biến nhất. Các tấm hai mặt có thể tạo ra năng lượng nhiều hơn tới 15%. PV có dạng mô-đun và có thể lắp đặt trên mái nhà, cánh đồng hoặc các địa điểm lớn.
Biến tần rất quan trọng trong hệ thống PV. Họ thay đổi DC từ bảng điều khiển thành AC cho gia đình và doanh nghiệp. Tỷ lệ tải biến tần ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động của hệ thống. Hệ thống theo dõi hoạt động theo hướng mặt trời và có thể tạo ra thêm 10-30% năng lượng.
Hệ thống PV thường sử dụng pin để tiết kiệm thêm năng lượng cho sau này. Pin giúp ích khi có ít ánh sáng mặt trời hoặc vào ban đêm. Thông tin quan trọng về pin là điện áp, kích thước, giới hạn sạc và năng lượng dự trữ . Thêm bộ nhớ sẽ tạo ra PV đắt hơn khoảng 6% nhưng nó làm cho hệ thống trở nên đáng tin cậy hơn.
Lưu ý: CSP và PV đều có thế mạnh đặc biệt. CSP rất phù hợp để có nguồn điện lớn, ổn định với bộ lưu trữ. PV linh hoạt, chi phí thấp hơn và dễ thiết lập.
Hệ thống CSP rất đặc biệt vì chúng biến ánh sáng mặt trời thành năng lượng nhiệt. Nhiệt này được sử dụng để tạo ra điện. CSP sử dụng gương để tập trung ánh sáng mặt trời và làm nóng chất lỏng. Chất lỏng nóng làm chuyển động các tuabin tạo ra năng lượng. Nhiều dự án CSP hoạt động rất tốt. Máy thu có thể đạt hiệu suất lên tới 85%. CSP có thể lưu trữ nhiệt ít nhất 6 giờ. Điều này có nghĩa là nó có thể tạo ra điện ngay cả sau khi mặt trời lặn. Chi phí điện từ CSP là từ 0,06 đến 0,10 USD mỗi kilowatt giờ. Điều này đáp ứng các mục tiêu năng lượng quan trọng. Bảng bên dưới cho thấy CSP hoạt động như thế nào:
| chỉ số hiệu suất | Giá trị / Mô tả |
|---|---|
| Hiệu suất thu | Lên tới 85% |
| Thời lượng lưu trữ | Ít nhất 6 giờ |
| LCOE | 0,06–0,10 USD/kWh |
| Giảm chi phí lưu trữ | $22/kWht đến $15/kWht |
| Giảm nhiệt độ hạt | Dưới 3°C |
CSP tạo ra năng lượng rất tốt, đặc biệt là với khả năng lưu trữ nhiệt. Bộ lưu trữ giúp CSP cho nguồn điện ổn định khi không có nắng. Điều này làm cho CSP trở thành một lựa chọn tốt cho các nhà máy năng lượng mặt trời lớn.
Hệ thống PV sử dụng các tấm pin để biến ánh sáng mặt trời thành điện năng. Hầu hết các tấm PV đều Hiệu quả 15% đến 20% . PV rất đơn giản và có thể được sử dụng ở nhiều nơi. Bạn có thể đặt PV trên mái nhà hoặc trên cánh đồng lớn. PV không lưu trữ năng lượng tốt như CSP. Nó cũng không thể tạo ra sức mạnh mọi lúc. Nhưng PV tốn ít chi phí thiết lập hơn và lắp đặt nhanh chóng. PV cần pin để tiết kiệm thêm năng lượng cho sau này. Pin làm cho PV có giá cao hơn và có thể làm giảm hiệu quả hoạt động của nó.
PV rất tốt cho việc truyền bá năng lượng mặt trời đến nhiều nơi. Thiết kế của nó giúp bạn dễ dàng thêm nhiều bảng hơn hoặc di chuyển chúng. PV tạo ra ít năng lượng hơn CSP, nhưng nó cung cấp năng lượng tốt trong ngày.
Lưu trữ là rất quan trọng đối với năng lượng mặt trời. CSP sử dụng phương pháp lưu trữ nhiệt, thường bằng muối nóng chảy, để tiết kiệm nhiệt. Cách lưu trữ năng lượng này rẻ hơn nhiều so với pin. Chi phí lưu trữ nhiệt khoảng ít hơn một trăm lần so với pin lithium-ion. Bộ lưu trữ của CSP cho phép nó tạo ra điện vào ban đêm và khi trời nhiều mây. Điều này giúp giữ cho lưới điện ổn định và năng lượng đáng tin cậy.
PV cần pin để lưu trữ năng lượng để sử dụng sau này. Pin giúp ích khi không có ánh sáng mặt trời. Nhưng pin làm cho PV đắt hơn và có thể hạn chế thời gian tạo ra năng lượng. Bộ lưu trữ của CSP tốt hơn và rẻ hơn nên cho điện năng ổn định hơn. Sử dụng cả CSP và PV cùng nhau có thể làm cho năng lượng trở nên đáng tin cậy hơn. Nhiệt được lưu trữ của CSP có thể hữu ích khi PV không phát điện.
Lưu ý: CSP là lựa chọn tốt nhất cho các dự án cần nguồn điện ổn định và đáng tin cậy. Khả năng lưu trữ của nó làm cho nó trở thành một lựa chọn mạnh mẽ cho năng lượng mặt trời.
Nguồn hình ảnh: giải phóng
Các dự án điện mặt trời tập trung có quy mô rất lớn và cần nhiều quỹ đất. Các nhà phát triển chọn những nơi có nhiều ánh sáng mặt trời, như sa mạc. Cây CSP sử dụng gương để đón ánh sáng mặt trời. Hầu hết đất đai được bao phủ bởi những tấm gương này. Bảng dưới đây cho thấy các thông tin quan trọng về quy mô và việc sử dụng đất CSP: Giá trị
| số liệu | / Phạm vi | Ghi chú |
|---|---|---|
| Hiệu quả sử dụng đất (cơ sở năng lực) | 11,4 đến 47,9 W/m² (trung vị ~37 W/m²) | Thay đổi theo trang web |
| Chuyển đổi đất đai theo vòng đời (máng parabol, không lưu trữ) | 0,366 m²/MWh | Thấp hơn với lưu trữ |
| Chuyển đổi vòng đời đất (tháp năng lượng mặt trời) | 0,552 m²/MWh | Cao hơn đáy |
| Chuyển đổi đất theo vòng đời (có lưu trữ nhiệt) | 0,230 đến 0,270 m²/MWh | Hiệu quả hơn |
| Chuyển đổi đất trung bình hàng năm (10 nhà máy CSP) | 1.300 ha/TWh/năm | Xuyên suốt hai quốc gia |
| Diện tích đất trên mỗi watt năng lượng được sản xuất | 17 đến 82 m²/W | Crescent Dunes là một ngoại lệ |
| Tỷ lệ đất bị chiếm bởi gương | >90% | Gương chi phối việc sử dụng đất |
Các dự án CSP có thể rất lớn. Nhà máy điện mặt trời Noor ở Maroc có công suất 510 MW. Công viên năng lượng mặt trời Mohammed bin Rashid Al Maktoum có bộ phận CSP 700 MW. Ở Hoa Kỳ, tám dự án máng parabol tổng cộng tạo ra khoảng 1.500 MWe . Trên khắp thế giới, CSP đã tăng từ 6,8 GW vào năm 2021 lên 8,1 GW vào năm 2023. Một số kế hoạch muốn xây dựng các dự án CSP lớn hơn nữa. Điều này cho thấy CSP có thể phát triển rất nhiều. Nhưng sử dụng quá nhiều đất có thể giải phóng carbon trong đất. Điều này có thể làm cho tổng lượng khí thải tăng lên. Các nhà phát triển cần phải suy nghĩ về những tác động này khi xây dựng các dự án năng lượng lớn.
Hệ thống quang điện rất linh hoạt và dễ lắp đặt. Các tấm PV có thể được lắp đặt trên mái nhà, bãi đỗ xe hoặc cánh đồng. Các công cụ và hệ thống mới giúp việc dựng bảng nhanh hơn, nhanh hơn tới 40% . Robot và giá đỡ không có đường ray giúp việc này trở nên an toàn và dễ dàng hơn. Những ý tưởng mới này giúp PV được thiết lập nhanh chóng và phù hợp với các tòa nhà cũ.
Nếu chỉ 1% tòa nhà nhận được quang điện mỗi năm, chi phí lưu trữ có thể giảm 86% . Điều này có nghĩa là việc bổ sung PV vào các tòa nhà cũ sẽ tiết kiệm tiền và làm cho năng lượng trở nên đáng tin cậy hơn. Trong nhà, việc thay đổi cách thức hoạt động của máy bơm nhiệt và nồi hơi điện có thể giúp việc sử dụng PV tăng từ 22% đến 66%. PV có thể được sử dụng cho những ngôi nhà nhỏ hoặc những nhà máy điện lớn. Điều này làm cho PV trở thành một lựa chọn tuyệt vời để truyền bá năng lượng mặt trời.
Mẹo: Thiết kế mô-đun của PV giúp việc lắp thêm nhiều tấm pin trở nên đơn giản khi bạn cần nhiều năng lượng hơn.
Nơi bạn đặt các nhà máy năng lượng mặt trời rất quan trọng đối với cả CSP và PV. CSP hoạt động tốt nhất ở những nơi có ánh nắng mạnh, như Tây Nam Hoa Kỳ, Trung Đông, Bắc Phi, Trung Quốc, Maroc và Chile. Ở Cameroon, một nghiên cứu cho thấy 44% diện tích đất phù hợp cho CSP . Vùng Viễn Bắc là nơi tốt nhất.
Hệ thống PV có thể hoạt động ở nhiều nơi hơn nữa. Một nghiên cứu lớn ở Trung Quốc đã xem xét ánh sáng mặt trời và các dữ liệu khác để xem nơi nào PV phù hợp nhất. Người ta thấy rằng khoảng 51% đất đai của Trung Quốc là tốt hoặc rất tốt cho quang điện. Nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu về thời tiết, độ che phủ đất, con người và độ cao. MỘT Đánh giá của 152 nghiên cứu cho thấy rằng việc chọn địa điểm cho PV và CSP phụ thuộc vào ánh sáng mặt trời, đất đai, đường sá và các quy tắc.
Cả CSP và PV đều cần được khớp ở đúng vị trí. CSP hoạt động tốt nhất ở những nơi có nắng, thoáng. PV có thể hoạt động ở nhiều vùng khí hậu và ở các thành phố hoặc thị trấn.
Năng lượng mặt trời đã thay đổi rất nhiều về giá trong mười năm qua. Công nghệ quang điện (PV) đã giúp giảm chi phí nhiều nhất. Châu Á-Thái Bình Dương hiện chiếm gần một nửa thị trường PV thế giới vào năm 2024. Thị trường này trị giá 93,8 tỷ USD. Điều này xảy ra nhờ công nghệ mới và sự giúp đỡ từ chính phủ. Các công ty như Canadian Solar đang kiếm được rất nhiều tiền. Điều này cho thấy hệ thống PV đang bán chạy.
Giá mô-đun PV đã giảm rất nhiều. Năm 1977, chúng có giá 76,67 USD/watt. Đến năm 2014, chúng chỉ có giá 0,60 USD mỗi watt. Vào năm 2023, việc xây dựng các nhà máy PV lớn có giá 1,56 USD mỗi watt. Những đợt giảm giá này khiến các nhà máy năng lượng mặt trời PV rẻ hơn bao giờ hết. Biểu đồ bên dưới cho thấy chi phí lắp đặt PV đã giảm theo thời gian như thế nào:
Các dự án điện mặt trời tập trung (CSP) cũng ngày càng rẻ hơn. Thị trường CPV sẽ tăng trưởng 6,5% mỗi năm từ năm 2025 đến năm 2033. Hệ thống theo dõi mới và thiết kế tốt hơn giúp giảm chi phí. Nhưng CSP vẫn tốn nhiều chi phí xây dựng và sửa chữa hơn PV. Mặc dù vậy, công nghệ mới giúp các nhà máy CSP hoạt động tốt hơn và chi phí thấp hơn.
Các nhà máy điện mặt trời đang được xây dựng nhanh chóng trên khắp thế giới. Nhiều quốc gia sử dụng các quy định và phần thưởng của chính phủ để giúp người dân sử dụng nhiều năng lượng mặt trời hơn. Dưới đây là một số sự thật quan trọng về việc áp dụng năng lượng mặt trời:
Hoa Kỳ cấp tín dụng thuế năng lượng mặt trời 30% cho chủ nhà cho đến năm 2032. Năng lượng mặt trời có thể tạo ra 45% điện năng của Hoa Kỳ vào năm 2030.
Hơn 90% nhà máy năng lượng mặt trời mới của Hoa Kỳ vào năm 2023 được xây dựng ở các bang có quy định đặc biệt về năng lượng mặt trời.
Ấn Độ muốn một nửa năng lượng của mình là năng lượng tái tạo vào năm 2030. Nước này đang chi rất nhiều cho lưới điện mặt trời.
Trung Quốc chiếm hơn 35% thị trường năng lượng mặt trời của thế giới.
Úc có tỷ lệ sử dụng năng lượng mặt trời tại nhà cao nhất ở mức 37,7%. Điều này là do có rất nhiều mặt trời và phần thưởng tốt.
Hà Lan, Nhật Bản, Đức, Đan Mạch và Nam Phi cũng đang sử dụng nhiều năng lượng mặt trời hơn. Mỗi quốc gia đều có kế hoạch và quy định riêng.
Những thực tế này cho thấy cả nhà máy năng lượng mặt trời PV và CSP đều đang trở nên rất quan trọng đối với năng lượng ở mọi nơi.
Nhiều người đổ tiền vào các nhà máy điện mặt trời hơn khi giá giảm và công nghệ ngày càng tốt hơn. Các nhà đầu tư nghĩ rằng các dự án PV bây giờ an toàn hơn . Điều này là do công nghệ tốt hơn, giá thấp hơn và các quy tắc ổn định. Chi phí tăng thêm cho rủi ro trong các dự án PV đã giảm xuống. Điều này làm cho các dự án PV trở nên phổ biến hơn. Nhưng các nhà đầu tư vẫn lo lắng về các vấn đề như giới hạn công suất và thay đổi giá cả.
Các dự án CSP ban đầu có chi phí cao hơn và gặp nhiều vấn đề kỹ thuật hơn. Ở những nơi như Bắc Phi, các kế hoạch đặc biệt có thể giúp các dự án CSP an toàn hơn cho các nhà đầu tư. Các hợp đồng mới chuyển một số rủi ro cho người mua cũng có ích. Đối với các dự án PV, những cách mới để kiểm tra rủi ro giúp nhà đầu tư lập kế hoạch tốt hơn. Điều này rất quan trọng đối với các thị trường mới như nhà máy điện mặt trời trên biển.
Lưu ý: Khi các nhà máy điện mặt trời trở nên phổ biến hơn, các nhà đầu tư cố gắng cân bằng giữa rủi ro và lợi nhuận. Cả dự án PV và CSP đều trở nên tốt hơn nhờ dữ liệu, công nghệ mới và các quy tắc thông minh.
Nhiều dự án năng lượng mặt trời hiện nay sử dụng cả CSP và PV. Đây được gọi là hệ thống hybrid. CSP có thể lưu trữ nhiệt nên sẽ cung cấp năng lượng sau khi mặt trời lặn. Các tấm PV tạo ra điện nhanh vào ban ngày. Khi sử dụng cả hai, nguồn điện sẽ ổn định và linh hoạt hơn. Người vận hành có thể thay đổi lượng điện họ tạo ra khi cần thiết. Họ xem có bao nhiêu mặt trời và mọi người muốn bao nhiêu năng lượng. Cây lai thường chia sẻ những thứ như dây điện và tòa nhà. Điều này giúp tiết kiệm tiền và làm cho họ làm việc tốt hơn. Những dự án này phù hợp với những nơi có thời tiết thay đổi hoặc có nhiều người cần điện.
Hệ thống năng lượng mặt trời lai giúp giữ cho lưới điện mạnh mẽ. Họ kết hợp các loại năng lượng mặt trời và bộ lưu trữ khác nhau để xử lý sự thay đổi của ánh sáng mặt trời. Nguồn điện vẫn tiếp tục chảy ngay cả khi mây che khuất mặt trời hoặc vào ban đêm. Hệ thống năng lượng lai sử dụng điều khiển thông minh và theo dõi hệ thống theo thời gian thực. Điều này giúp cân bằng lượng điện năng được tạo ra và sử dụng. Nó ngăn chặn tình trạng mất điện và giữ cho lưới điện hoạt động tốt. Ở những nơi xa xôi, năng lượng mặt trời hybrid cho nguồn điện ổn định. Nó có nghĩa là ít cần đến các nhà máy điện lớn hơn. Các công cụ mới có thể đoán được bao nhiêu năng lượng mặt trời sẽ được tạo ra Những công cụ này rất chính xác, gần như 98%. Chúng giúp giảm thời gian tạo ra không đủ năng lượng lên tới 17%. Với kế hoạch tốt hơn, các nhà vận hành sẽ duy trì hoạt động của lưới điện và cung cấp năng lượng mặt trời ổn định cho nhiều người hơn.
Năng lượng mặt trời hoạt động tốt nhất với các nguồn năng lượng tái tạo khác như gió và thủy điện. Những nguồn này tạo ra năng lượng vào những thời điểm khác nhau. Khi một người xuống thấp, người khác có thể giúp đỡ. Điều này giúp cân bằng lưới điện và đồng nghĩa với việc ít cần sử dụng pin lớn hơn. Một số lợi ích chính là:
Gió, thủy điện và mặt trời mạnh ở những thời điểm và địa điểm khác nhau.
Các công cụ thông minh giúp chọn ra cách kết hợp tốt nhất các nguồn năng lượng tái tạo.
Sử dụng năng lượng từ nhiều nơi giúp lưới điện ổn định.
Dự báo và lưu trữ tốt hơn giúp quản lý những thay đổi trong năng lượng mặt trời.
Mỗi nơi cần có kế hoạch riêng để kết hợp năng lượng tái tạo.
Bằng cách sử dụng năng lượng mặt trời và các nguồn năng lượng tái tạo khác cùng nhau, cộng đồng sẽ có được nguồn điện sạch hơn và ổn định hơn. Điều này giúp giữ cho đèn luôn sáng và giảm ô nhiễm.
Các dự án điện mặt trời giúp giảm lượng khí thải carbon và làm cho môi trường tốt hơn. Một nghiên cứu lớn ở Trung Quốc cho thấy các hệ thống quang điện phân tán giúp cắt giảm lượng khí thải carbon tại địa phương 6,21% . Điều này giúp thế giới đạt được các mục tiêu bền vững và giúp các thành phố sử dụng ít nhiên liệu hóa thạch hơn. Năng lượng mặt trời thay đổi các khu vực phụ thuộc vào tài nguyên nên không cần nhiều đến các ngành công nghiệp gây ô nhiễm. Nhưng nghiên cứu tương tự cho thấy chất lượng sinh thái địa phương giảm 2,3%. Điều này xảy ra do những thay đổi về sử dụng đất và các hoạt động kinh doanh gây ô nhiễm mới. Các chuyên gia cho rằng năng lượng mặt trời nên được sử dụng với các dự án phục hồi đất và kiểm soát cát. Những ý tưởng này giúp giữ lượng khí thải ở mức thấp và đồng thời bảo vệ môi trường.
Ngành công nghiệp năng lượng mặt trời tạo ra nhiều việc làm và giúp nền kinh tế địa phương phát triển. Các báo cáo từ Phòng thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia cho biết việc làm về năng lượng mặt trời ở Hoa Kỳ đã tăng lên 66% từ năm 2015 đến năm 2016. Chúng tăng thêm 24% vào năm tiếp theo. Năm 2020, hơn 242.000 người làm việc trong lĩnh vực năng lượng mặt trời. Điều này cho thấy năng lượng mặt trời có lợi cho tăng trưởng việc làm. Các dự án năng lượng mặt trời tạo việc làm trong lĩnh vực lắp đặt, sản xuất, kỹ thuật và bán hàng. Những công việc này giúp đỡ mọi người với những kỹ năng và nền tảng khác nhau. Khi năng lượng mặt trời làm giảm chi phí điện, mọi người có thể chi nhiều tiền hơn. Điều này giúp ích cho nền kinh tế. Ngành công nghiệp này cũng mang lại nhiều thuế và phí hơn cho chính phủ. Bằng cách sử dụng ít nhiên liệu hóa thạch hơn, năng lượng mặt trời giúp giảm chi phí về môi trường và sức khỏe. Điều này giúp hỗ trợ tính bền vững nhiều hơn.
Phân tích tài chính giúp các nhà đầu tư và phát triển nhìn thấy được mặt tốt và mặt xấu của các dự án điện mặt trời. Những con số quan trọng là Chi phí năng lượng quy dẫn (LCOE), Giá trị hiện tại ròng (NPV), Tỷ suất hoàn vốn nội bộ (IRR), Tỷ lệ lợi ích-chi phí (BCR) và Thời gian hoàn vốn. Những con số này cho thấy chi phí sản xuất điện là bao nhiêu, tốc độ hoàn vốn của các khoản đầu tư và liệu một dự án có đáng giá hay không. Ví dụ: nếu một dự án không thể bán thêm điện cho lưới điện thì thời gian hoàn vốn có thể quá dài. NPV có thể chuyển sang âm, khiến dự án kém hấp dẫn hơn. Theo thời gian, việc vận hành và sửa chữa các nhà máy điện mặt trời sẽ ít tốn kém hơn. Điều này làm cho năng lượng mặt trời có vẻ tốt hơn cho nền kinh tế. Dự án ở đâu và công nghệ nào được sử dụng cũng quan trọng đối với kết quả tiền bạc. Các công cụ tối ưu hóa giúp chọn những địa điểm và công nghệ tốt nhất. Điều này đảm bảo các dự án năng lượng mặt trời mang lại lợi ích tài chính và môi trường mạnh mẽ.
CSP mang lại nguồn điện ổn định cho các dự án lớn ở những nơi nhiều nắng. PV rẻ hơn và hoạt động được ở nhiều nơi và nhiều quy mô. Hệ thống hybrid sử dụng cả hai để giúp giữ cho lưới điện vững chắc. Các nhóm nên chọn công nghệ phù hợp cho từng địa điểm. Họ cũng nên sử dụng kế hoạch tiền bạc để đưa ra những lựa chọn đúng đắn.
PV sẽ tốt hơn khi các tế bào mới được tạo ra.
Châu Á Thái Bình Dương đang phát triển nhanh nhất về PV.
Năng lượng mặt trời trên toàn thế giới sẽ tăng 60% từ năm 2020 đến năm 2026.
Giá năng lượng mặt trời có thể giảm tới 35% vào năm 2024
Những cách mới để sử dụng và lưu trữ năng lượng mặt trời sẽ thay đổi tương lai của nó ở mọi nơi.
CSP sử dụng gương để tạo nhiệt từ ánh sáng mặt trời. Nhiệt này được sử dụng để tạo ra điện. PV sử dụng các tấm pin mặt trời để biến ánh sáng mặt trời thành điện năng. Cả hai đều sử dụng ánh sáng mặt trời, nhưng chúng hoạt động theo những cách khác nhau.
PV hoạt động tốt hơn khi trời nhiều mây. Nó vẫn có thể tạo ra năng lượng khi có ít ánh sáng mặt trời hơn. CSP cần ánh nắng mạnh để hoạt động tốt. Nó không hoạt động tốt vào những ngày nhiều mây.
Có, bạn có thể sử dụng CSP và PV cùng nhau trong các hệ thống kết hợp. PV cung cấp năng lượng nhanh chóng. CSP cung cấp năng lượng ổn định bằng cách lưu trữ năng lượng. Sử dụng cả hai giúp giữ cho lưới điện ổn định và đáng tin cậy.
CSP với bộ lưu trữ nhiệt có thể cung cấp năng lượng trong ít nhất 6 giờ sau khi mặt trời lặn. Một số hệ thống mới thậm chí có thể lưu trữ năng lượng lâu hơn. Điều này giúp CSP cung cấp điện vào ban đêm.
PV tốn ít chi phí hơn để đưa vào và chăm sóc. CSP ban đầu có giá cao hơn vì nó phức tạp hơn. PV rẻ hơn và dễ dàng hơn nên nhiều người sử dụng nó hơn.
Nhà máy CSP thường cần nước để làm mát và làm sạch. Làm mát khô sử dụng ít nước hơn nhưng chi phí cao hơn và hoạt động kém hiệu quả hơn. PV sử dụng rất ít nước, chủ yếu chỉ để làm sạch.
PV là giải pháp tốt nhất cho các dự án nhỏ như mái nhà hoặc cộng đồng nhỏ. Thật dễ dàng để thiết lập, thêm nhiều bảng và sửa chữa. CSP phù hợp hơn cho các nhà máy điện lớn ở những nơi thoáng đãng, nhiều nắng.
Cả CSP và PV đều giúp giảm lượng khí thải carbon. PV sử dụng ít đất và nước hơn. CSP có thể sử dụng nhiều đất và nước hơn, đặc biệt ở những nơi nhạy cảm. Việc lập kế hoạch tốt có thể giúp giảm bớt những tác động này.
