Điện năng lượng mặt trời là gì và vai trò của năng lượng mặt trời?

Điện năng lượng mặt trời được tạo ra theo hai cách phổ biến trên thế giới hiện nay là sử dụng tấm pin năng lượng mặt trời và sử dụng hệ thống thu nhiệt (điện mặt trời tập trung CSP) để vận hành nhà máy điện thông thông thường.

Các nội dung chính :
Điện năng lượng mặt trời là điện được tạo ra từ việc quy đổi ánh sáng mặt trời thành điện bằng cách sử dụng tấm pin năng lượng mặt trời hoặc từ xí nghiệp sản xuất năng lượng mặt trời dựa trên nguyên tắc phản xạ ánh để quản lý và vận hành lò hơi nước làm quay tua bin tạo điện .

Pin mặt trời, hay còn gọi là tế bào quang điện (PV: Photovoltaic), pin năng lượng mặt trời là thiết bị chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành dòng điện, điện được tạo ra này còn được gọi phổ biến là điện năng lượng mặt trời. Cơ chế hoạt động của thiết bị này dựa trên hiệu ứng quang điện trong vật lý.

Xem thêm về cách hoạt động giải trí của pin năng lượng mặt trời :

Pin năng lượng mặt trời lần đầu được tạo ra năm 1880, năm 1954 tế bào năng lượng mặt trời bằng silicon được tạo ra bởi những nhà nghiên cứu Gerald Pearson, Calvin Fuller và Daryl Chapin từ Mỹ, khởi đầu giá cả của pin năng lượng mặt trời tới 286 USD / watt với hiệu suất quy đổi chỉ đạt 4,5 – 6 % .

Cánh đồng pin năng lượng mặt trời
Công nghệ pin năng lượng mặt trời từ silicon được tăng trưởng cho tới giờ đây, những nhà phân phối lớn trên quốc tế như Canadian, Sharp, Q-cell, .. đã nâng cấp cải tiến công nghệ tiên tiến và nâng mức hiệu suất lên 16-25 % và tới gần 40 % trong những phòng thí nghiệm. Trong tương lai, công nghệ tiên tiến pin mặt trời sẽ liên tục được tăng trưởng để khai thác hiệu suất cao hơn về nhiều mặt .
Hệ thống điện năng lượng mặt trời tập trung chuyên sâu ( CSP : Concentrated solar power ) sử dụng gương, ống kính và những mạng lưới hệ thống theo dõi để phản chiếu ánh sáng mặt trời trên một khu vực rộng thành một chùm nhỏ tạo ra nhiệt lượng rất lớn, nhiệt lượng này dùng làm nóng chảy muối ở nhiệt độ lên đến 5660C, muối nóng chảy được dẫn đi làm sôi bể nước tạo luồng hơi nước mạnh làm quay tua bin máy phát điện .

Nhà máy điện năng lượng mặt trời tập trung chuyên sâu CSP ( Concentrated solar power )
Trong lịch sử vẻ vang, người tiên phong dùng kỹ thuật này là nhà bác học vĩ đại của Hy Lạp Acsimet ( Archimedes ), ông dùng gương đồng để quy tụ ánh nắng đốt cháy những con thuyền của La Mã .
Ưu điểm của mạng lưới hệ thống CSP là nguyên vật liệu để sản xuất góp vốn đầu tư cho thiết bị khá phổ cập và giá tiền rẻ, hiệu suất cao, không ảnh hưởng tác động xấu tới thiên nhiên và môi trường, tuy nhiên chỉ tương thích để thiết kế xây dựng những nhà máy sản xuất điện năng lượng mặt trời lớn .
Tạo ra những máy nước nóng sử dụng nguồn nhiệt từ mặt trời để sử dụng trong hoạt động và sinh hoạt, hồ bơi, …

Các máy nước nóng năng lượng mặt trời
Hệ thống sưởi ấm từ năng lượng mặt trời vận dụng trong kiến thiết xây dựng, sử dụng những vật tư nhiệt khối như đá, xi màng, nước, ..
Hệ thống giải quyết và xử lý nước sử dụng nhiệt mặt trời và điện năng lượng mặt trời để khử mặn hoặc khử khuẩn
Bếp năng lượng mặt trời, người ta cũng sử dụng kỹ thuật quy tụ ánh sáng mặt trời để tạo nhiệt Giao hàng nấu ăn, nổi bật là những nhà bếp công nghiệp ở Ấn Độ đang ship hàng tới 35.000 suất ăn mỗi ngày .

Bát năng lượng mặt trời dùng để quy tụ nhiệt cho nhà bếp
Các nước trên quốc tế đã tăng trưởng những loại Phương tiện sử dụng điện năng lượng mặt trời như xe hơi, máy bay, tàu thủy, khí cầu. Tại Úc, họ tổ chức triển khai cuộc đua thường niên tên là “ Thách thức mặt trời quốc tế ” cho những trường ĐH và những doanh nghiệp so tài trên quãng đường có độ dài 3.021 km, vận tốc của người thắng lợi gần đây nhất lên tới 90,87 km / h .

Xe điện năng lượng mặt trời trong một cuộc thi

Vì những mạng lưới hệ thống tạo ra điện năng lượng mặt trời chỉ trực tiếp tạo ra điện ở điều kiện kèm theo ban ngày có ánh sáng tốt, nên việc tàng trữ điện hoặc duy trì sản xuất điện năng lượng mặt trời để Giao hàng vào đêm hôm là yếu tố quan trọng cần giải quyết và xử lý .
Để điều tiết nhiệt độ trong nhà, những kỹ sư thiết kế xây dựng đã phong cách thiết kế thệ thống nhiệt khối để tích trữ năng lượng nhiệt của mặt trời để làm ấm hoặc làm mát ngôi nhà .
Đối với hoạt động giải trí của những nhà máy sản xuất CSP ( nhà máy sản xuất điện năng lượng mặt trời tập trung chuyên sâu ), sử dụng muối nóng chảy lưu trong những bể chứa để duy trì hoạt động giải trí cho xí nghiệp sản xuất

Sơ đồ mạng lưới hệ thống điện năng lượng mặt trời tập trung chuyên sâu dùng muối nóng chảy
Với mạng lưới hệ thống pin quang điện để tạo ra điện năng lượng mặt trời, hình thức thông dụng nhất là sử dụng những mạng lưới hệ thống pin sạc để tích trữ trọn vẹn ( so với mạng lưới hệ thống điện năng lượng mặt trời độc lập ) hoặc điện dư thừa ( so với mạng lưới hệ thống điện năng lượng mặt trời hòa lưới ) .

Hệ thống ắc qui để tàng trữ điện năng lượng mặt trời
Với lịch sử vẻ vang tăng trưởng của pin quang điện qua hơn nửa thế kỷ, công nghệ tiên tiến và hiệu suất cao của mạng lưới hệ thống điện năng lượng mặt trời đã tăng lên rất đáng kể, những đơn vị sản xuất lớn trên quốc tế vẫn đang không ngừng nghiên cứu và điều tra để cải tổ hiệu suất của pin năng lượng mặt trời. Các tiêu chuẩn trong sản xuất và nguyên phụ liệu sản xuất cũng ngày được nâng cao nhằm mục đích phân phối nhu yếu về sức khỏe thể chất và môi trường tự nhiên

Biểu đồ bộc lộ sự tăng trưởng của điện năng lượng mặt trời ( đơn vị chức năng Gigawatt : GW )
Hình trên : Tổng sản lượng điện năng lượng mặt trời dự kiến từ 2017 đến 2022 là 572.9 GW
Tăng trưởng trung bình hằng năm ( CAGR ) là 5.2 %
Điện năng lượng mặt trời là nguồn điện được quy đổi từ năng lượng ánh sáng mặt trời thành điện năng, nên tiên phong tất cả chúng ta có một nguồn tài nguyên hoàn toàn có thể xem là vô tận để khai thác

Ý nghĩa kinh tế tài chính của điện năng lượng mặt trời

Nguồn phân phối vô tận, chi phí sản xuất pin năng lượng mặt trời đang ngày càng giảm, sản lượng điện cung ứng đang tăng dần theo thời hạn góp thêm phần giảm giá tiền tiêu thụ điện .

An ninh năng lượng

Điện năng lượng mặt trời trong tương lai hoàn toàn có thể thay thế sửa chữa những hình thức sản xuất điện khác từ việc đốt nguyên vật liệu hóa thạch cũng như hạn chế thủy điện làm đổi khác hệ sinh thái

Lợi ích môi trường tự nhiên của điện năng lượng mặt trời

Điện năng lượng mặt trời được công nhận là nguồn năng lượng xanh, sạch và thân thiện với môi trường, công nghệ tái chế pin năng lượng mặt trời cũng dần hoàn thiện, theo thống kê năm 2014, lượng phát thải khí CO2 trung bình của điện năng lượng mặt trời là 41g/kWh so với điện than là 820g/kWh và dầu khí là 490g/kWh

Ngoài ra, điện năng lượng mặt trời được ứng dụng sâu rộng trong đời sống của con người từ hoạt động và sinh hoạt đến sản xuất, có năng lực tiến hành với quy mô rất phong phú và tương thích với mọi đối tượng người dùng .

Source: https://sangtaotrongtamtay.vn
Category: Khoa học