Năng lượng mặt trời thật tuyệt vời. Trung bình, mỗi mét vuông bề mặt Trái đất nhận được 164 watt năng lượng mặt trời. Nói cách khác, bạn có thể đặt một chiếc đèn [150 watt] trên mỗi mét vuông bề mặt Trái đất và thắp sáng toàn bộ hành tinh bằng năng lượng của Mặt trời! Hay nói một cách khác, nếu chúng ta chỉ phủ một phần trăm diện tích sa mạc Sahara bằng các tấm pin mặt trời, chúng ta có thể tạo ra đủ điện để cung cấp năng lượng cho toàn thế giới. Đó là điều tốt về năng lượng mặt trời: có rất nhiều thứ - nhiều hơn những gì chúng ta có thể sử dụng.
Nhưng cũng có một nhược điểm. Năng lượng mà Mặt trời gửi đến Trái đất dưới dạng hỗn hợp của ánh sáng và nhiệt. Cả hai điều này đều cực kỳ quan trọng — ánh sáng giúp thực vật phát triển, cung cấp thức ăn cho chúng ta, trong khi nhiệt giữ cho chúng ta đủ ấm để tồn tại — nhưng chúng ta không thể sử dụng trực tiếp ánh sáng hoặc sức nóng của Mặt trời để chạy tivi hoặc ô tô. Chúng ta phải tìm ra cách nào đó để chuyển đổi năng lượng mặt trời thành các dạng năng lượng khác mà chúng ta có thể sử dụng dễ dàng hơn, chẳng hạn như điện năng. Và đó chính xác là những gì pin mặt trời làm.
Pin mặt trời là gì?
| Pin mặt trời là một thiết bị điện tử nhận ánh sáng mặt trời và chuyển hóa trực tiếp thành điện năng. Các cell pin năng lượng mặt trời liên kết với nhau được gọi là mô-đun năng lượng mặt trời, các mô-đun ghép thành các đơn vị lớn hơn được gọi là tấm pin mặt trời. Cũng giống như các cell pin, các mô-đun cũng được thiết kế để tạo ra điện, nhưng không phải bằng hóa chất mà thay vào đó các cell pin của tấm pin năng lượng mặt trời tạo ra năng lượng bằng cách thu ánh sang mặt trời. Chúng được gọi là tế bào quang điện vì chúng sử dụng ánh sáng mặt trời. Ánh sáng được tạo ra từ các hạt nhỏ gọi là photon, vì vậy ánh sáng mặt trời mang theo hàng nghìn tỷ photon. Nếu chúng ta đặt một tấm pin mặt trời vào đường đi của nó và bắt các photon năng lượng này sau đó chuyển chúng thành dòng điện thì sẽ tạo ra một lượng điện và điện áp hữu ích. |
Pin mặt trời được tạo ra như thế nào?
Hầu như tất cả các pin mặt trời ngày nay đều được làm từ các lát silicon [là một nguyên tố hóa họa phổ biến có trong cát].
Silicon là thứ tạo ra các bóng bán dẫn trong vi mạch và các cell pin năng lượng mặt trời hoạt động theo cách tương tự.
Silicon là loại vật liệu được gọi là chất bán dẫn. Một số vật liệu như kim loại cho dòng điện chạy qua được gọi là chất dẫn điện. Các vật liệu như gỗ, nhựa,..ngằn dòng điện chạy qua được gọi là chất cách điện. Các chất bán dẫn không phải là chất dẫn điện, cũng không phải là chất cách điện mà chúng thường không dẫn điện, nhưng trong một số trường hợp nhất định, chúng ta có thể làm cho chúng hoạt động như vậy.
Pin mặt trời gồm hai lớp silicon khác nhau đã được xử lý hoặc pha tạp chất đặc biệt để chúng sẽ cho dòng điện chạy qua chúng trong trường hợp nhất định. Lớp trên có ít electon được gọi là loại P hoặc loại dương [ chứa các lỗ trống]. Lớp trên có nhiều electron và được gọi là loại N hoặc loại âm [ chứa electron tự do].
Pin mặt trời hoạt động như thế nào?
Một pin mặt trời bao gồm một lớp silicon loại P được đặt bên cạnh một lớp silicon loại N. Ở lớp loại N chứa electron, còn ở lớp loại P thừa lỗ trống mang điện dương [là những chỗ trống do thiếu electron hoá trị]. Gần chỗ tiếp giáp của hai lớp, các electron ở một bên của lớp tiếp giáp [lớp loại N] di chuyển vào các lỗ trống ở phía bên kia của lớp tiếp xúc [lớp loại P]. Điều này tạo ra một vùng xung quanh đường giao nhau, được gọi là vùng suy giảm, trong đó các điện tử lấp đầy các lỗ trống.
Khi tất cả các lỗ trống được lấp đầy bởi các điện tử trong vùng suy giảm, thì mặt loại P của vùng suy giảm bây giờ chứa các ion mang điện tích âm và mặt loại N của vùng suy giảm bây giờ chứa các ion mang điện tích dương. Sự có mặt của các ion mang điện trái dấu này tạo ra điện trường bên trong ngăn cản các electron ở lớp N lấp đầy các lỗ trống ở lớp P.
Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào pin mặt trời, các điện tử trong silicon bị đẩy ra, dẫn đến hình thành các "lỗ"-[chỗ trống do các điện tử thoát ra để lại]. Nếu điều này xảy ra trong điện trường, điện trường sẽ chuyển các electron đến lớp loại N và các lỗ trống đến lớp loại P. Nếu chúng ta nối một một sợi dây kim loại giữa hai lớp, các electron sẽ đi từ lớp loại N sang lớp loại P bằng cách băng qua vùng suy giảm sau đó đi qua dây bên ngoài tạo ra một dòng điện.
.
Cập nhật lúc: 06:26, 25/03/2020 [GMT+7]
Mặt trời giống như một quả cầu lửa nóng bỏng, chói chang. Hàng giờ hàng phút nó đều bức xạ một năng lượng lớn, phát ra ánh sáng và nhiệt trong vũ trụ, trong đó có Trái đất chúng ta.
| Phản ứng hạt nhân nguyên tử đã giải thích được câu đố về nguồn năng lượng Mặt trời. |
Nhưng lượng ánh sáng Mặt trời mà Trái đất nhận được chỉ bằng 1/2,2 tỉ toàn bộ năng lượng bức xạ của Mặt trời. Ta có thể hình dung uy lực của Mặt trời như sau, nếu có một lớp băng dày 12 m bọc kín bề mặt Mặt trời thì chỉ sau 1 phút, nhiệt lượng của Mặt trời sẽ làm nóng chảy toàn bộ lớp băng đó. Điều khiến cho ta kinh ngạc hơn là Mặt trời đã từng chiếu sáng như thế hàng mấy tỉ năm nay.
Từ rất lâu người ta đã thắc mắc: Năng lượng khổng lồ của Mặt trời từ đâu mà có?
Đương nhiên Mặt trời không phải được đốt cháy thông thường, bởi vì cho dù khí oxy và than có chất lượng tốt nhất, có khối lượng to bằng Mặt trời thì cũng chỉ có thể duy trì được sự cháy sáng trong 2500 năm. Nhưng tuổi của Mặt trời thì dài hơn thế rất nhiều, có thể tính đến hàng tỉ năm.
Năm 1854 nhà khoa học Đức Kaimuhop lần đầu tiên đưa ra thuyết khoa học về nguồn năng lượng Mặt trời. Ông cho rằng, các chất khí trên Mặt trời không ngừng phát ra nhiệt lượng, do đó không ngừng bị nguội đi và co lại. Những chất co lại này lại rơi vào Mặt trời, sản sinh ra số năng lượng để không ngừng bổ sung cho năng lượng Mặt trời đã mất đi. Theo tính toán đường kính của Mặt trời hàng năm nếu giảm đi 100 m thì năng lượng co ngót sản sinh ra đủ để bù đắp năng lượng nó đã bức xạ. Nhưng đáng tiếc là cho dù đường kính ban đầu của Mặt trời có thể bằng đường kính quỹ đạo của hành tinh xa nhất trong hệ Mặt trời thì sự co ngót của nó cho đến hết cũng chỉ đủ để duy trì Mặt trời chiếu sáng 20 triệu năm.
Ở thế kỷ XIX có một số nhà khoa học cho rằng Mặt trời phát sáng là do các vẫn tinh rơi xuống Mặt trời sản sinh ra nhiệt lượng, phản ứng hoá học, sự phân rã của các nguyên tố phóng xạ, v.v mà gây nên. Nhưng tất cả những điều này đều không thể phóng thích ra một nguồn năng lượng khổng lồ đủ để Mặt trời phát sinh ra nguồn năng lượng lớn và lâu như thế.
Năm 1938 người ta phát hiện ra phản ứng hạt nhân nguyên tử, cuối cùng đã giải thích được câu đố về nguồn năng lượng Mặt trời. Sở dĩ Mặt trời phát ra nguồn năng lượng khổng lồ như thế, đó là nhờ phản ứng hạt nhân nguyên tử của Mặt trời. Mặt trời vốn chứa rất nhiều nguyên tố hydro. Ở tâm Mặt trời dưới điều kiện nhiệt độ cao [15 triệu°C] áp suất cao, các hạt nhân nguyên tử hydro tác dụng lẫn nhau kết hợp với nhân nguyên tử heli nên đồng thời phóng thích ra lượng ánh sáng và lượng nhiệt vô tận như thế.
Vì vậy quá trình Mặt trời phát nhiệt không phải là hiện tượng thông thường như ta vẫn tưởng. Trong Mặt trời các phản ứng nhiệt hạch của hydro biến thành heli, đó là nguồn năng lượng lớn nhất của Mặt trời. Trên Mặt trời lượng hydro tham gia phản ứng nhiệt hạch này rất phong phú, tối thiểu có thể cung cấp cho Mặt trời tiếp tục chiếu sáng và phát nhiệt 5 tỉ năm nữa.
Sau này mặc dù toàn bộ hydro trên Mặt trời có thể bị cháy hết, nhưng còn có phản ứng nhiệt hạch của các nguyên tố khác nữa, nên Mặt trời có thể tiếp tục phát sáng và phát nhiệt mãi mãi.
[Theo isach]
Điện năng lượng mặt trời là gì?, năng lượng mặt trời được dùng để làm gì trong đời sống? Điện mặt trời là gì, có các kiểu hệ thống nào? Bài viết này sẽ giải thích chi tiết cho bạn!
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.
Năng lượng mặt trời được dùng để làm gì?
Mặt trời tạo ra nhiệt và ánh sáng. Con người và vạn vật cần cả nhiệt và ánh sáng để tồn tại và phát triển. Chính vì thế, nếu hỏi năng lượng mặt trời có tác dụng gì thì trước hết phải nói đến vai trò sống còn của nó đối với sự sống của các sinh vật trên trái đất, chẳng hạn như để thực vật thực hiện quá trình quang hợp, chiếu sáng, sưởi ấm không gian, làm nước nóng lên…
Vậy con người sử dụng năng lượng mặt trời để làm gì? Có thể kể đến một số ứng dụng của năng lượng mặt trời trong đời sống của con người: tạo ra nước nóng nhờ ánh sáng mặt trời; tạo hệ thống sưởi ấm, làm mát, thông gió; giúp chưng cất nước, biến nước mặn hoặc nước lợ thành nước uống được; dùng để nấu nướng, làm khô, khử trùng…
Ngoài ra, điện năng lượng mặt trời để làm gì nữa? Như bạn đã biết, năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng tái tạo với trữ lượng dồi dào, có thể gọi là vô tận, hơn nữa lại sạch, thân thiện với môi trường. Việc sử dụng năng lượng mặt trời thay thế các nguyên liệu hóa thạch còn góp phần giảm ô nhiễm môi trường và hiệu ứng nhà kính.
Chính vì vậy, con người ngày càng cải tiến các công nghệ khai thác hiệu quả nguồn tài nguyên thiên nhiên này. Và một ứng dụng của năng lượng mặt trời đang được phổ biến trên hầu khắp thế giới hiện nay là điện năng lượng mặt trời.
Điện năng lượng mặt trời là gì?
Điện năng lượng mặt trời là nguồn điện được tạo ra từ công nghệ dựa trên nhiên liệu là năng lượng mặt trời. Điện năng lượng mặt trời đang được xếp vào nguồn năng lượng tái tạo sạch cần khuyến khích phát triển, không chỉ mang lại nhiều giá trị cho con người mà còn giúp chống lại quá trình biến đổi khí hậu đang diễn ra trên toàn cầu, ngày càng ảnh hưởng nghiêm trọng đến cuộc sống của con người cũng như tất cả sinh vật trên trái đất.
Ứng dụng của điện năng lượng mặt trời là gì? Điện năng lượng mặt trời được dùng để cung cấp cho tất cả các thiết bị điện, như: hệ thống chiếu sáng [các loại đèn], hệ thống làm mát [quạt, điều hòa…], các thiết bị di động, thiết bị sinh hoạt, máy móc sản xuất, giao thông vận tải [các loại xe, tàu thuyền, máy bay năng lượng mặt trời], máy bơm nước năng lượng mặt trời…
Để tạo ra điện năng lượng mặt trời, cần một hệ thống điện mặt trời được cấu thành bởi nhiều thành phần, thực hiện quá trình chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng.
Hệ thống điện năng lượng mặt trời là gì?
Hệ thống điện năng lượng mặt trời là hệ thống sử dụng tấm pin quang điện [tấm pin năng lượng mặt trời] và một số thành phần khác, hoạt động dựa trên hiệu ứng quang điện, chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng. Cấu tạo hệ thống điện năng lượng mặt trời gồm các thành phần như:
- Tấm pin quang điện
- Bộ hòa lưới điện [thiết bị biến tần inverter]
- Tủ phân phối và bảo vệ DC/AC [tủ điện]
- Khung giá đỡ và các phụ kiện chuyên dụng
- Hệ thống đo đếm điện năng và giám sát từ xa
- Hệ thống lưu trữ điện năng [trong hệ thống điện độc lập hoặc hòa lưới có dự trữ]
Hệ thống điện mặt trời có thể chia thành 3 loại: hệ thống hòa lưới, hệ thống độc lập và hệ thống hòa lưới có dự trữ [loại hỗn hợp]. Trong đó, điện mặt trời hòa lưới là hình thức đang được áp dụng phổ biến nhất hiện nay, ở cả quy mô hộ gia đình, trên mái nhà xưởng doanh nghiệp, điện mặt trời kết hợp nông nghiệp và nhà máy điện mặt trời quy mô lớn.
Xem thêm:
Hòa lưới điện là gì?
Trong hệ thống điện năng lượng mặt trời, các tấm pin quang điện tạo ra dòng điện một chiều [DC]. Dòng điện DC này sau đó sẽ được bộ biến tần inverter chuyển thành AC [điện xoay chiều] cùng pha và cùng tần số với điện lưới của hệ thống điện quốc gia. Ở hệ thống điện hòa lưới hoặc hòa lưới có dự trữ, dòng diện mặt trời tạo ra sẽ được hòa vào lưới điện.
Điện mặt trời hòa lưới là gì?
Điện năng lượng mặt trời hòa lưới là hệ thống điện mặt trời nối trực tiếp vào hệ thống điện lưới có sẵn. Trong hệ thống điện mặt trời hòa lưới, điện tạo ra nếu không cung cấp cho các thiết bị điện thì sẽ tự động hòa lên lưới điện, không lưu trữ ở các thiết bị như ắc-quy, pin lưu trữ… Ở gia đình hay các doanh nghiệp lắp đặt hệ thống này, điện năng lượng mặt trời sẽ được ưu tiên sử dụng trước, nếu thiếu sẽ tự động lấy điện từ lưới điện.
Còn nếu hệ thống điện mặt trời tạo ra nhiều hơn so với điện tiêu thụ thì điện dư sẽ hòa vào lưới điện để bán lại cho ngành điện với giá hấp dẫn, tạo nguồn thu nhập thụ động cho chủ đầu tư và rút ngắn thời gian hoàn vốn, giúp điện mặt trời trở thành một hình thức đầu tư sinh lời hiệu quả, an toàn với độ rủi ro rất thấp.
Cũng chính vì vậy, ngày càng nhiều hộ gia đình, doanh nghiệp đầu tư lắp đặt hệ thống điện mặt trời áp mái để vừa dùng vừa bán điện dư – một cách đầu tư đơn giản trong khi lại được dùng điện sạch, góp phần bảo vệ môi trường.
- Tìm hiểu thêm hệ thống điện mặt trời hòa lưới là gì tại đây!
- Xem thêm về giá bán điện mặt trời [giá FIT2] đang áp dụng tại đây!
Điện mặt trời áp mái là gì?
Theo Quyết định số 13/2020/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ thì hệ thống điện mặt trời áp mái hay điện mặt trời mái nhà là hệ thống điện mặt trời đáp ứng được các tiêu chuẩn sau:
- Có các tấm quang điện được lắp đặt trên mái nhà của công trình xây dựng
- Có công suất không quá 01 MW
- Được đấu nối trực tiếp hoặc gián tiếp vào lưới điện có cấp điện áp từ 35 kV trở xuống của Bên mua điện
Hệ thống điện năng lượng mặt trời thường có tuổi thọ lên đến 30-50 năm. Để đảm bảo tuổi thọ hệ thống cũng như khả năng sinh lời, người sử dụng cần chọn các thiết bị chất lượng cao từ thương hiệu uy tín, thi công đúng chuẩn. Các tấm pin quang điện đang ngày càng được cải tiến về hiệu suất, người dùng nên chọn tấm pin có hiệu suất cao, cung cấp bởi đơn vị uy tín để đảm bảo chất lượng hệ thống.
Hiệu suất tấm pin năng lượng mặt trời là gì?
Khi lựa chọn tấm pin năng lượng mặt trời, ngoài đơn vị sản xuất và phân phối, công suất và hiệu suất tấm pin là số liệu kỹ thuật cần quan tâm nhất. Vậy hiệu suất tấm pin là gì? Hiệu suất tấm pin mặt trời là tỷ số giữa năng lượng điện tạo ra và năng lượng ánh sáng mặt trời. Có thể hiểu hiệu suất tấm pin năng lượng mặt trời là gì qua ví dụ thực tế như sau: vào buổi trưa, ánh nắng mặt trời tỏa nhiệt khoảng 1.000W/m2 mỗi giờ. Nếu tấm pin quang điện có diện tích 1m2 và hiệu suất 10% thì nó sẽ tạo ra 100W điện mỗi giờ. Nếu module quang điện có hiệu suất 20%, diện tích 1 m2 thì sẽ tạo ra 200W điện mỗi giờ.
Vậy lý do bạn nên chú ý hiệu suất tấm pin năng lượng mặt trời là gì? Nếu so sánh 2 tấm pin cùng kích thước, hiệu suất tấm pin nào cao hơn thì sẽ tạo ra công suất lớn hơn. Chính vì vậy, trong cùng một diện tích lắp đặt [trên mái nhà hộ gia đình, mái nhà xưởng, văn phòng…], nếu bạn chọn các tấm pin hiệu suất cao thì công suất hệ thống sẽ cao hơn, tạo ra nhiều điện hơn. Hiện nay, các nhà khoa học đang ngày càng tối ưu hiệu suất tấm pin. Bạn có thể tham khảo một số loại pin quang điện hiệu suất cao tại đây: //vuphong.vn/pin-nang-luong-mat-troi/
Trên đây là những thông tin giúp bạn hiểu rõ hơn về năng lượng mặt trời là gì và những ứng dụng của năng lượng mặt trời trong đời sống, đặc biệt là về hệ thống điện mặt trời – một cách khai thác năng lượng mặt trời đang ngày càng phổ biến hiện nay. Nếu bạn cần nhiều hơn nữa thông tin về điện năng lượng mặt trời hay cần tư vấn lắp điện năng lượng mặt trời , vui lòng gọi 1800 7171 để các kỹ sư của Vũ Phong Energy hỗ trợ bạn. Ngoài ra, bạn có thể tham khảo bảng: //vuphong.vn/dien-mat-troi/
Vũ Phong Energy
Các thông tin trên là những thông tin cơ bản, để có bảng giá chi tiết và thông số thiết bị xin vui lòng email , hoặc nhấp vào nhận báo giá điện mặt trời hoặc gọi số miễn cước 18007171 để kỹ sư tư vấn của Vũ Phong Energy hỗ trợ.
Vũ Phong Energy là đơn vị có kinh nghiệm trên 12 năm tổng thầu thi công điện mặt trời áp mái cho dân dụng, công nghiệp, nhà máy và trang trại năng lượng mặt trời, với đội ngũ hơn 350 nhân sự tính đến hết 2019, đã thi công hơn 500MWp và đang vận hành hơn 325MWp nhà máy điện mặt trời, đạt tiêu chuẩn ISO 9001:2015, ISO 14001:2015 và ISO 45001:2018 chứng nhận quốc tế bởi SGS Global, cam kết mang đến khách hàng các dự án điện mặt trời chất lượng cao, hiệu suất cao và tuổi thọ trên 30 năm.