Điện mặt trời nổi ra đời đã đánh dấu một bước phát triển vượt bậc của ngành năng lượng tái tạo. Tuy nhiên, hệ thống này chỉ phù hợp với 1 số doanh nghiệp nhất định. Đó là những doanh nghiệp nào? Hãy tìm hiểu ngay sau đây.
1. Điện mặt trời nổi là gì?
Điện mặt trời nổi (Floating Solar System) là hệ thống điện mặt trời có các tấm pin năng lượng mặt trời được lắp cố định vào cấu trúc (hệ thống nâng đỡ) nổi trên mặt nước. Địa điểm lắp đặt thường là các vùng nước tĩnh lặng như hồ, ao, sông, đập nhân tạo, hồ xử lý nước thải, vùng đất ngập nước, vùng biển gần bờ…
Isarel là quốc gia tiên phong trong xây dựng và thí nghiệm hệ thống này. Sau đó, các nước như Pháp, Mỹ, Ý, Tây Ban Nha, Hàn Quốc cũng thử nghiệm lắp đặt quy mô nhỏ hay thương mại. Vào năm 2008, hệ thống điện mặt trời nổi có công suất 175 kWp được lắp đặt tại Far Niente Winery ở California, Mỹ. Và đến năm 2013, những hệ thống quy mô trung bình đến lớn (trên 1MWp) đã bắt đầu xuất hiện.
Tại Việt Nam đã có nhiều hệ thống này được lắp đặt và đưa vào hoạt động. Tuy nhiên đa phần là các dự án quy mô lớn được đầu tư bởi Nhà nước. Tiêu biểu là 6 dự án: Dự án ĐMT nổi hồ Đa Mi, KN Srêpốk 3 tại (Đắk Lắk), KN Ialy Gia Lai (Gia Lai), KN Ialy Kon Tum (Kon Tum), KN Buôn Tua Srah (Đắk Nông), KN Trị An (Đồng Nai). (Nguồn Baodautu)
2. Phân biệt điện mặt trời nổi, điện mặt trời mái nhà và nối đất
Căn cứ vào đặc điểm vị trí lắp đặt, có thể chia hệ thống này làm 3 loại là điện mặt trời nổi, điện mặt trời mái nhà và điện mặt trời nối đất. Đặc điểm của từng hệ thống như sau:
| Tên hệ thống | Khái niệm | Vị trí lắp đặt | Cấu tạo | Hình ảnh |
| Điện mặt trời nổi | Là hệ thống điện mặt trời được lắp nổi trên mặt nước. | Mặt nước tĩnh lặng như hồ, ao, sông, đầm, đập nhân tạo, hồ xử lý nước thải, vùng đất ngập nước, vùng biển gần bờ… | – Tấm pin năng lượng mặt trời – Biến tần – Hệ thống phao nổi, dây chằng, neo hoặc hệ thống khung dàn kim loại và cột đỡ – Tủ điện – Dây cáp – Bộ giám sát -… |  |
| Điện mặt trời mái nhà | Là hệ thống điện mặt trời được lắp trên mái nhà hoặc sân thượng. | Mái nhà, sân thượng | – Tấm pin năng lượng mặt trời – Biến tần – Khung đỡ áp mái – Tủ điện – Dây cáp – Bộ giám sát -… |  |
| Điện mặt trời nối đất | Là hệ thống điện mặt trời được lắp trên mặt đất. | Mặt đất | – Tấm pin năng lượng mặt trời – Biến tần – Hệ thống khung mặt đất – Tủ điện – Dây cáp – Bộ giám sát -… |  |
Như vậy, 3 hệ thống trên khác nhau ở phần đỡ tấm pin mặt trời và địa điểm lắp đặt. Theo đó chi phí đầu tư, chi phí lắp đặt và quá trình bảo dưỡng, bảo trì cũng có sự khác biệt.
3. Có nên lắp điện mặt trời nổi?
Để trả lời rõ hơn cho câu hỏi này, người tiêu dùng hãy tìm hiểu chi tiết những ưu và nhược điểm của hệ thống này dưới đây.
3.1. Ưu điểm
4 ưu điểm nổi bật nhất của hệ thống này đó là:
Tiêu tốn ít nguồn tài nguyên đất quý giá
Một hệ thống điện mặt trời trên mặt đất có sản lượng 1GW cần 1.300ha (1,3 triệu m2) đất. Điều này gây khó khăn lớn cho chủ đầu tư trong việc mua/thuê đất. Trong khi đó, hệ thống điện mặt trời nổi sản lượng tương đương có thể khai thác diện tích trống của các công trình hồ xử lý nước thải, đập thủy điện… Do đó, chủ đầu tư sẽ tiết kiệm được phần lớn chi phí, không cần chuẩn bị mặt bằng (san lấp mặt bằng, đặt nền móng…). Đồng thời giảm ảnh hưởng đến diện tích đất ở của người dân và đất sản xuất nông nghiệp.
Tăng hiệu suất phát điện
Nhiệt độ của tấm pin thường cao hơn nhiệt độ môi trường khoảng 25 độ C. Ví dụ nhiệt độ môi trường là 40 độ C thì nhiệt độ pin là 65 độ C. Khi nhiệt độ của các modules pin mặt trời tăng sẽ làm cho hiệu suất biến đổi quang điện của hệ thống giảm. (Tăng lên 10 độ C hiệu suất phát điện sẽ giảm 0,5%).
Trong khi đó, nếu lắp pin mặt trời nổi trên mặt nước thì nhiệt độ sẽ bằng nhiệt độ của môi trường hoặc thấp hơn. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, các khối nước phía dưới sẽ làm mát các tấm pin và giúp tăng 11 – 12% (thậm chí là 50%) hiệu suất phát điện và 15 – 20% sản lượng điện khi phải liên tục hoạt động dưới nhiệt độ cao. Việc tăng hiệu suất phát điện này có ý nghĩa rất lớn đối với những nơi có mật độ dân số cao.
Bảo vệ môi trường và nguồn nước
Theo nghiên cứu của Ngân hàng Thế giới và Viện Nghiên cứu Năng lượng mặt trời Singapore (SERIS), các hệ thống điện mặt trời nổi giúp hạn chế ánh nắng chiếu xuống nước, góp phần giảm 70% lượng nước bốc hơi, hao hụt. Điều này có ý nghĩa đặc biệt quan trọng với những nơi thường xuyên xảy ra hạn hán và các hồ nuôi trồng thủy sản, hồ thủy lợi, thủy điện vào mùa khô.
Bên cạnh đó, những tấm pin mặt trời còn tạo ra bóng râm che phủ mặt nước giúp hạn chế sự phát triển của tảo nở hoa gây ô nhiễm nguồn nước ngọt, cải thiện nguồn nước, làm tăng lượng oxy trong nước. Nhờ đó, chủ đầu tư sẽ tiết kiệm được chi phí cải tạo nguồn nước ngọt. Các loài thủy sản như cá, tôm cũng dễ dàng phát triển.
Tận dụng được cơ sở hạ tầng của các dự án thủy điện
Chủ đầu tư sẽ tận dụng được cơ sở hạ tầng hiện có như đập thủy điện, hệ truyền tải điện (đường dây tải điện, các thiết bị điều khiển, điểm đầu nối, máy biến thế…). Đặc biệt, chủ đầu tư nhận được giá trị kinh tế cho các diện tích mặt nước đã bị “bỏ hoang” một thời gian dài.
Điện mặt trời nổi còn giúp cho hệ thống thủy điện vận hành linh hoạt hơn, gia tăng sản lượng điện, đặc biệt là trong những tháng ít nước. Theo báo cáo của Viện Nghiên cứu năng lượng mặt trời Singapore, sự kết hợp giữa hai hệ thống này giúp cho việc sử dụng cơ sở truyền dẫn hiện có tốt hơn. Chủ đầu tư có thể quản lý sự chuyển đổi từ phát điện mặt trời sang nguồn điện khác (trong thời điểm không có nắng) một cách hiệu quả.
Bên cạnh đó, điện mặt trời nổi trên hồ thủy điện còn giúp tiết kiệm nước để tưới tiêu cho ngành nông nghiệp. Chi phí vận hành và bảo dưỡng hệ thống giảm, giúp chủ đầu tư tiết kiệm được nhiều chi phí.
Tìm hiểu thêm: Có nên lắp điện năng lượng mặt trời? Khi nào nên lắp?
3.2. Nhược điểm
Chi phí đầu tư lớn
Chủ đầu tư phải chịu thêm chi phí sản xuất, lắp đặt hệ thống phao, neo; các thiết bị điện cần linh hoạt hơn. Dự tính chi phí này chiếm tới 1/3 tổng chi phí đầu tư. Theo thống kê, nếu chi phí đầu tư điện mặt trời mặt đất khoảng 600 – 900 USD/kWp thì chi phí của điện mặt trời nổi là 800 – 1.200 USD/kWp. Hơn nữa, điện mặt trời nổi là công nghệ mới đòi hỏi chủ đầu tư cần có các thiết bị chuyên dụng và đội ngũ kỹ sư chuyên trách hỗ trợ.
Chỉ phù hợp với hệ thống lớn
Hệ thống điện mặt trời nổi thường lắp từ hàng trăm đến hàng ngàn tấm pin mặt trời. Cao hơn rất nhiều so với hệ thống điện mặt trời dân dụng thường chỉ khoảng 20 tấm pin. Vì thế, hệ thống chỉ phù hợp với hệ thống lớn, doanh nghiệp có vốn đầu tư lớn.
Chưa được đầu tư tại Việt Nam
Điện mặt trời nổi là công nghệ mới, ở giai đoạn đầu của sự phát triển nên hầu hết các quốc gia chưa có cơ chế, chính sách phù hợp để thúc đẩy, hỗ trợ phát triển hệ thống. Do chi phí đầu tư cao nên tại các nước đang phát triển như Việt Nam mới chỉ đang thử nghiệm hệ thống này.
Tuy còn nhiều nhược điểm như trên nhưng nhìn chung, hệ thống điện mặt trời nổi có rất nhiều ưu điểm nổi bật. Đặc biệt, hệ thống này tốn ít đất, không phải thu hồi đất phức tạp, không ảnh hưởng đến sinh kế của người dân… Vì thế, điện mặt trời nổi vẫn chiếm được sự quan tâm rất lớn của các chủ đầu tư.
4. Kết luận
Điện mặt trời nổi là hệ thống tiềm năng tuy nhiên cần cân nhắc kỹ lưỡng trước khi đầu tư.
Doanh nghiệp cần tính toán kỹ lưỡng khu vực nên lắp đặt, công suất đầu tư và mức chi phí cần thiết. Chú ý đến tác động đến dòng chảy xuôi từ hồ chứa, các vấn đề đa dạng sinh học, nông nghiệp, sinh kế, giao thông… Với hệ thống điện mặt trời nổi ở bờ biển cần chú ý đến sóng, gió, độ mặn, sự tích tụ của các sinh vật… Bên cạnh đó doanh nghiệp cần xem xét đầy đủ các cơ chế và quy định của nhà nước về hệ thống này.
Hãy liên hệ với Freesolar – Thương hiệu điện mặt trời áp mái thuộc Tập đoàn Sơn Hà, để được tư vấn chi tiết về điện mặt trời nổi cũng như hệ thống phù hợp nhất với nhu cầu của mình.
