Giải pháp điện mặt trời lắp nổi trên mặt nước: Xu hướng của tương lai

17/04/2020 14:10
Chia sẻ:
Làm thế nào để có thể vừa phát triển năng lượng mặt trời, vừa đảm bảo đất cho xây dựng nhà ở và phát triển nông nghiệp? Câu trả lời chính là giải pháp Điện mặt trời nổi - một xu hướng đang ngày càng được ưa chuộng trên thế giới.

Điện mặt trời nổi là gì?

Được biết đến như xu hướng mới của ngành công nghiệp năng lượng, Điện mặt trời (ĐMT) nổi (Floating Solar System) bao gồm hệ thống tấm pin quang điện (Solar Panel) lắp cố định vào cấu trúc nổi trên nước. Địa điểm lý tưởng cho các dự án này là các vùng nước tĩnh lặng như hồ, đập nhân tạo.

Điện mặt trời nổi là xu hướng mới của ngành công nghiệp năng lượng

Điện mặt trời nổi là xu hướng mới của ngành công nghiệp năng lượng

Isarel là quốc gia tiên phong trong xây dựng và thí nghiệm công nghệ ĐMT nổi. Năm 2011, nhà sáng lập công ty Solar Synergy Yossi Fisher và Tiến sĩ Yuri Yokotov đã công bố ý tưởng về hệ thống pin mặt trời lắp trên cấu trúc bằng vật liệu nhựa và sợi thủy tinh siêu nhẹ thành “mô-đun giống như Lego”, liên kết với nhau theo dạng lưới. Phương pháp này giúp khắc phục 2 nhược điểm lớn của ĐMT truyền thống là chi phí sản xuất từ silicon và yêu cầu về mặt bằng, đồng thời đem về cho Solar Synergy giải nhất cuộc thi công nghệ sạch quốc gia (Isarel National Cleantech Open IDEAS) tại Đại học Tel Aviv. 

Sơ đồ minh họa hệ thống Điện mặt trời nổi

Sơ đồ minh họa hệ thống Điện mặt trời nổi

Ưu điểm của điện mặt trời nổi

Không yêu cầu quỹ đất rộng lớn

Ưu điểm đáng kể nhất của ĐMT nổi là tiêu tốn ít nguồn tài nguyên đất quý giá. Trong khi để có thể xây dựng nhà máy ĐMT truyền thống với sản lượng 1GW (1GW=1.000 MW) cần diện tích mặt bằng lên tới khoảng 1.300ha (1,3 triệu m2), thì hệ thống ĐMT nổi lại có khả năng khai thác không gian trống của các công trình sẵn có như đập thủy điện hồ xử lý nước thải. Việc lắp đặt pin quang điện trên nước cũng hạn chế nhu cầu chặt bỏ cây xanh và phát quang rừng.

ĐMT nổi tiết kiệm được diện tích lắp đặt dàn pin mặt trời

So với ĐMT truyền thống , ĐMT nổi tiết kiệm được diện tích lắp đặt dàn pin mặt trời,

Tăng hiệu suất phát điện

ĐMT nổi có hiệu suất phát điện cao hơn do được hơi nước làm mát. Bên cạnh đó, chi phí vận hành và bảo dưỡng (O&M) giảm. Đồng thời, khối nước bên dưới sẽ làm mát thiết bị nổi phía trên, giúp tăng 15-20% sản lượng điện khi phải liên tục hoạt động dưới nhiệt độ cao.

Góp phần bảo vệ nguồn nước

Nghiên cứu của Ngân hàng Thế giới kết hợp cùng Viện Nghiên cứu Năng lượng mặt trời Singapore (SERIS) cũng cho thấy các cấu trúc pin mặt trời nổi góp phần giảm 70% lượng nước bốc hơi nhờ hạn chế lưu thông không khí và ánh nắng chiếu xuống mặt nước. Đó cũng là lợi thế quan trọng, vô cùng hữu ích ở những nơi thường xuyên xảy ra hạn hán. Hơn nữa, bóng râm che phủ giúp ngăn sự phát triển của tảo nở hoa gây ô nhiễm nguồn nước ngọt, từ đó hạn chế phát sinh chi phí cải tạo. 

Cấu trúc pin mặt trời nổi góp phần giảm 70% lượng nước bốc hơi

Cấu trúc pin mặt trời nổi góp phần giảm 70% lượng nước bốc hơi

Nhược điểm của Điện mặt trời nổi

Chi phí vận hành cao

Giá thành triển khai đắt đỏ của hệ thống điện mặt trời nổi là rào cản lớn nhất đối với các quốc gia đang phát triển. Công nghệ mới đòi hỏi thiết bị chuyên dụng và đội ngũ kỹ sư chuyên trách.

Chịu tác động trực tiếp của thiên nhiên

Hệ thống điện mặt trời nổi bị di chuyển theo sóng và gió mạnh nên cần phải có khả năng chịu đựng được những sức mạnh tác động của thiên nhiên. Hiện tại, thực tế hầu hết các nhà sản xuất tấm pin Mặt Trời vẫn chưa hoàn toàn tự tin để chắc chắn các sản phẩm của họ có thể đảm bảo chống ăn mòn từ nước mặn hay sương muối.

Hệ thống điện mặt trời nổi

Chỉ phù hợp lắp đặt với quy mô lớn

Các nhà đầu tư vào hệ thống ĐMT nổi thường triển khai dự án ở vùng nước rộng lớn, với việc lắp đặt hàng trăm đến hàng ngàn tấm pin mặt trời (so với hệ thống năng lượng mặt trời dân dụng thường chỉ khoảng 20 tấm pin). Do đó, việc triển khai hệ thống điện mặt trời nổi cỡ nhỏ gần như bất khả thi.

Tiềm năng điện mặt trời nổi tại Việt Nam

Việt Nam sở hữu bờ biển dài, nhiều sông hồ, đặc biệt là hệ thống các hồ thủy điện đang vận hành. Đây là điều kiện hết sức thuận lợi cho việc triển khai các nhà máy điện mặt trời nổi. Quan trọng hơn, việc tác động ít tới quỹ đất đồng nghĩa với giảm được chi phí giải phóng mặt bằng để lắp đặt những tấm pin mặt trời. 

Nhà máy điện mặt trời nổi trên hồ thủy điện Đa Mi (Bình Thuận) 

Nhà máy điện mặt trời nổi trên hồ thủy điện Đa Mi (Bình Thuận) 

Nhận thấy tiềm năng này, Tập đoàn điện lực Việt Nam (EVN) đã có chủ trương đẩy mạnh phát triển công nghệ điện mặt trời nổi. Dự án đầu tiên tại Việt Nam được xây dựng tại hồ Đa Mi (Bình Thuận) đã đi vào hoạt động từ tháng 5/2019. Với công suất 47,5 MW có tổng mức đầu tư khoảng hơn 1.500 tỷ đồng, điện năng sản xuất bình quân dự kiến hơn 69 triệu kWh/năm đầu tiên.

Diện tích đất sử dụng cho Dự án, gồm phần trên mặt hồ khoảng gần 57 ha (lắp đặt panel mặt trời) và phần trên mặt đất khoảng gần 67 ha (xây dựng trạm biến áp, inverter và đường dây tải điện…). Đây là dự án nguồn điện độc lập chưa có tên trong danh mục nguồn điện của Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011-2020 có xét đến năm 2030. Do vậy, UBND tỉnh Bình Thuận đã đề nghị Tổng cục Năng lượng (Bộ Công Thương) thẩm định và phê duyệt điều chỉnh bổ sung theo đúng quy định hiện hành.

Ngoài ra, còn có Dự án điện mặt trời nổi Hồ Thủy điện Buôn Kuôp, Đắc Lắc, 50MW và Hồ Thủy điện Srê pôk, Đắc Lắc, 50MW, do EVNGENCO 3 làm chủ đầu tư. Tuy nhiên, Việt Nam mới ở giai đoạn đầu của việc nghiên cứu áp dụng công nghệ, nên việc nghiên cứu ảnh hưởng của việc che sáng mặt nước do lắp dàn PMT đến môi trường thủy sinh nói chung và sản lượng thủy sản nuôi trồng như thế nào, cũng như hiệu suất của nguồn ĐMT sẽ bị ảnh hưởng theo hướng nào là những vấn đề cần cân nhắc kỹ lưỡng.

KIMSEN - Nhà cung cấp hệ khung nhôm giá đỡ cho tấm pin năng lượng mặt trời chất lượng cao

KIMSEN tự hào mang đến hệ thống giá đỡ và kẹp pin solar được sản xuất bằng vật liệu hợp kim nhôm chất lượng cao, mang lại tính thẩm mỹ cao cho sản phẩm; vật liệu bền và nhẹ giúp dễ dàng tháo lắp và vận chuyển, tiết kiệm được tối đa chi phí cho khách hàng.

Để được tư vấn cụ thể về các sản phẩm khung giá đỡ pin năng lượng mặt trời của KIMSEN, quý khách hàng vui lòng liên hệ Hotline 098.280.0060 hoặc email info@kimsen.vn