Ứng dụng điện năng lượng mặt trời trong đời sống hiện nay

Trong bối cảnh khủng hoảng năng lượng và biến đổi khí hậu ngày càng trở thành thách thức lớn, điện năng lượng mặt trời đang nổi lên như một giải pháp tối ưu cho cuộc sống hiện đại. Không chỉ mang lại nguồn năng lượng sạch, bền vững, mà công nghệ này còn giúp tiết kiệm chi phí và giảm thiểu tác động đến môi trường. Vậy điện năng lượng mặt trời đang được ứng dụng như thế nào? Hãy cùng Venergy tìm hiểu trong bài viết này nhé!

Năng lượng mặt trời là gì?

Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng đầu tiên trên thế giới và được con người tận dụng trước cả khi học cách tạo ra lửa. Năng lượng mặt trời được hiểu là năng lượng bức xạ và nhiệt xuất phát từ mặt trời.

Năng lượng mặt trời và các tài nguyên thứ cấp của nó như sức gió, sức sóng, sức nước, sinh khối… tạo nên hầu hết năng lượng tái tạo trên trái đất. Con người và các sinh vật trên trái đất sẽ không thể tồn tại nếu không có mặt trời và nguồn năng lượng từ mặt trời.

Điện năng lượng mặt trời là gì?

Điện năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng tái tạo, được tạo ra bằng cách chuyển đổi ánh sáng và nhiệt từ mặt trời thành điện năng thông qua các tấm pin năng lượng mặt trời. Đây là một loại năng lượng sạch, không phát thải khí nhà kính, không gây ô nhiễm môi trường và góp phần hạn chế biến đổi khí hậu.

Công nghệ khai thác điện mặt trời đã được phát triển từ lâu và ngày càng hoàn thiện, giúp tận dụng hiệu quả nguồn năng lượng dồi dào và vô tận từ tự nhiên. Hiện nay, điện mặt trời không chỉ đóng vai trò là nguồn cung cấp điện bền vững mà còn trở thành động lực thúc đẩy phát triển kinh tế – xã hội trên toàn cầu. Đặc biệt, tại Việt Nam, loại năng lượng này đang được ứng dụng ngày càng rộng rãi, mở ra nhiều cơ hội và giải pháp mới trong bối cảnh nhu cầu sử dụng năng lượng ngày càng tăng cao.

Đọc thêm

• Ứng dụng điện năng lượng mặt trời trong đời sống hiện nay
• Ưu nhược điểm của Pin năng lượng mặt trời là gì?

Vai trò của điện mặt trời trong cuộc sống và phát triển bền vững

Điện mặt trời, hay năng lượng mặt trời, là nguồn năng lượng quý giá và gần như vô tận, mang lại nhiều lợi ích to lớn trên các lĩnh vực kinh tế, xã hội và môi trường.

1. Nguồn cung cấp năng lượng sạch và bền vững

Điện mặt trời là dạng năng lượng tái tạo, tận dụng ánh sáng tự nhiên để chuyển hóa thành điện năng phục vụ nhu cầu sinh hoạt và sản xuất. Khác với các nguồn nhiên liệu hóa thạch, điện mặt trời không phát thải khí nhà kính, không gây ô nhiễm không khí và không cạn kiệt, từ đó góp phần giảm thiểu biến đổi khí hậu và bảo vệ môi trường. Đây chính là giải pháp quan trọng để tạo ra nguồn năng lượng bền vững, thân thiện với thiên nhiên, hướng tới mục tiêu phát triển xanh cho tương lai.

2. Đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia

Trong bối cảnh nhu cầu tiêu thụ điện ngày càng tăng và sự phụ thuộc vào nguồn năng lượng hóa thạch tiềm ẩn nhiều rủi ro, năng lượng mặt trời đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia. Sự phát triển mạnh mẽ của điện mặt trời giúp giảm áp lực lên hệ thống năng lượng truyền thống, hạn chế phụ thuộc vào nhiên liệu nhập khẩu và giảm thiểu nguy cơ biến động kinh tế do giá năng lượng thế giới thay đổi. Hiện nay, tại Việt Nam và nhiều quốc gia khác, điện mặt trời đã trở thành một trong những giải pháp chiến lược để bảo đảm sự ổn định và độc lập về năng lượng.

3.Thúc đẩy phát triển kinh tế 

Ngành công nghiệp điện mặt trời mở ra nhiều cơ hội phát triển kinh tế thông qua việc thu hút đầu tư, mở rộng sản xuất và tạo ra công ăn việc làm cho hàng loạt ngành nghề như sản xuất tấm pin, vận chuyển, lắp đặt, bảo trì và vận hành hệ thống. Các dự án điện mặt trời còn góp phần phát triển kinh tế địa phương, đặc biệt là tại các khu vực xa xôi hoặc ít dân cư, nơi hạ tầng năng lượng còn nhiều hạn chế.

Ngoài ra, đối với hộ gia đình và doanh nghiệp, việc đầu tư hệ thống điện mặt trời theo mô hình “tự sản – tự tiêu” không chỉ giúp tiết kiệm chi phí điện trong dài hạn mà còn có thể bán lại phần điện dư cho lưới điện quốc gia, tạo thêm nguồn thu nhập ổn định.

4. Giảm thiểu biến đổi khí hậu và bảo vệ môi trường

Điện mặt trời không chỉ giảm thiểu việc khai thác các nguồn tài nguyên hóa thạch mà còn góp phần tích cực trong việc hạn chế ô nhiễm không khí và giảm lượng khí thải carbon. Điều này giúp giảm tốc độ biến đổi khí hậu toàn cầu và hướng tới một môi trường sống trong lành hơn cho thế hệ tương lai.

Các Loại Hệ Thống Điện Năng Lượng Mặt Trời

Hệ thống điện năng lượng mặt trời được phân thành 3 loại chính: hệ thống hòa lưới, hệ thống độc lập và hệ thống hòa lưới có dự trữ (loại hỗn hợp). Mỗi hệ thống có đặc điểm, cách thức hoạt động và ưu điểm riêng, phù hợp với từng nhu cầu sử dụng khác nhau.

Hệ thống điện mặt trời hòa lưới

Hệ thống điện mặt trời hòa lưới là hệ thống được kết nối trực tiếp vào lưới điện quốc gia. Điện năng từ các tấm pin mặt trời tạo ra sẽ được sử dụng trực tiếp cho các thiết bị điện. Nếu sản lượng điện mặt trời không đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng, hệ thống sẽ tự động lấy thêm điện từ lưới. Ngược lại, nếu sản lượng điện dư thừa, hệ thống sẽ hòa vào lưới điện để bán lại cho ngành điện với mức giá quy định.

Hệ thống điện mặt trời độc lập

Hệ thống điện mặt trời độc lập hoạt động tách biệt hoàn toàn khỏi lưới điện quốc gia, phù hợp cho những khu vực không có điện lưới hoặc nơi lưới điện chưa ổn định. Điện năng từ tấm pin sẽ được lưu trữ vào ắc-quy hoặc pin lưu trữ và sử dụng khi cần thiết.

Hệ thống điện mặt trời hòa lưới có dự trữ (loại hỗn hợp)

Ứng dụng điện năng lượng mặt trời trong đời sống hiện nay

Hệ thống máy nước nóng năng lượng mặt trời

Năng lượng mặt trời được sử dụng để làm nóng nước phục vụ nhu cầu sinh hoạt, bể bơi hay các hệ thống công nghiệp. Các tấm thu nhiệt được lắp đặt trên mái nhà giúp hấp thụ nhiệt lượng từ mặt trời, truyền qua hệ thống ống dẫn để đun nóng nước, cung cấp giải pháp tiết kiệm chi phí và hiệu quả cho người dùng.

Hệ thống sưởi ấm và điều tiết nhiệt trong xây dựng

Trong ngành xây dựng, các hệ thống sưởi ấm năng lượng mặt trời được thiết kế với vật liệu nhiệt khối như đá, xi măng và nước để tích trữ nhiệt lượng từ ánh sáng mặt trời. Những hệ thống này giúp duy trì nhiệt độ trong nhà, giảm nhu cầu sử dụng điện cho sưởi ấm hoặc làm mát, đặc biệt trong các công trình xanh hoặc khu vực khí hậu lạnh.

Hệ thống xử lý nước bằng năng lượng mặt trời

Năng lượng mặt trời đóng vai trò quan trọng trong xử lý nước sạch:

• Khử mặn nước biển: Sử dụng nhiệt mặt trời để bay hơi và ngưng tụ, biến nước biển thành nước ngọt.
• Khử khuẩn nước: Kết hợp giữa nhiệt năng và điện năng từ mặt trời để diệt khuẩn, cung cấp nguồn nước an toàn cho các khu vực thiếu điện lưới và nước sạch.

Bếp năng lượng mặt trời

Bằng kỹ thuật hội tụ ánh sáng mặt trời thông qua các gương hoặc tấm phản quang, bếp năng lượng mặt trời tạo ra nhiệt phục vụ nấu ăn. Tại Ấn Độ, hệ thống bếp năng lượng mặt trời công nghiệp đang cung cấp tới 35.000 suất ăn mỗi ngày, minh chứng cho hiệu quả và tính ứng dụng rộng rãi của công nghệ này.

Phương tiện giao thông năng lượng mặt trời

Năng lượng mặt trời cũng được ứng dụng trong việc phát triển các phương tiện giao thông thân thiện với môi trường như ô tô, tàu thủy, máy bay và khí cầu chạy điện: “Cuộc đua “Thách thức Mặt Trời Thế Giới” tại Úc là minh chứng điển hình. Các phương tiện sử dụng năng lượng mặt trời cạnh tranh trên quãng đường dài 3.021 km, với tốc độ gần đây nhất lên tới 90,87 km/h.ty

Lưu trữ điện năng lượng mặt trời

Do hệ thống điện mặt trời chỉ tạo ra điện vào ban ngày khi có ánh sáng, việc lưu trữ và sử dụng điện vào ban đêm là giải pháp thiết yếu:

Hệ thống pin sạc và ắc quy: Đối với hệ thống điện mặt trời độc lập, điện năng được tích trữ vào các bộ pin và ắc quy để sử dụng khi cần thiết. Với hệ thống điện mặt trời hòa lưới, phần điện dư thừa có thể lưu trữ hoặc hòa vào lưới điện quốc gia.

Tích trữ nhiệt bằng muối nóng chảy: Các nhà máy điện mặt trời tập trung (CSP) sử dụng muối nóng chảy trong các bể chứa để duy trì sản xuất điện liên tục, ngay cả khi mặt trời đã lặn.

Điều tiết nhiệt trong nhà bằng vật liệu tích trữ năng lượng

Các kỹ sư đã tận dụng khả năng hấp thụ và giữ nhiệt của các vật liệu như nước và xi măng để thiết kế hệ thống điều tiết nhiệt trong các tòa nhà. Nhiệt năng mặt trời được lưu trữ vào ban ngày để làm ấm hoặc làm mát không gian, giúp giảm chi phí điện năng đáng kể.