TÌM HIỂU VỀ NGUỒN NĂNG LƯỢNG SINH HỌC

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HUẾ
KHOA SINH HỌC

BÀI TIỂU LUẬN
ĐỀ TÀI:
TÌM HIỂU VỀ NGUỒN NĂNG LƯỢNG SINH HỌC
- NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

Giảng viên hướng dẫn : PGS.TS Nguyễn Bá Lộc

1

Sinh viên thực hiện

: Nguyễn Thị Hoài Phương

Lớp

: Động vật học – K24


MỤC LỤC

2


LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay, ngành công nghiệp trên thế giới đang từng bước phát triển
mạnh mẽ. Do đó nhu cầu về năng lượng ngày càng tăng, trong khi đó nguồn năng
lượng hoá thạch như than đỏ, dầu mỏ … ngày càng cạn kiệt, đòi hỏi phải có một

nguồn năng lượng mới thay thế.
Các nguồn năng lượng mới có thể thay thế như: Pin nhiên liệu, năng
lượng mặt trời, năng lượng thuỷ triều, năng lượng gió …Trong đó năng lượng mặt
trời là một trong các nguồn năng lượng thay thế rất có triển vọng đang được quan
tâm nhất hiện nay.
Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng sạch và vô tận, chi phí nhiên
liệu và bảo dưỡng thấp. Nó đang từng bước được sử dụng mạnh mẽ vào đời sống
hàng ngày với sự xuất hiện đa dạng các sản phẩm như: pin, bếp nấu, thiết bị
sấy,bơm nước nóng, nhà máy nhiệt điện…sử dụng năng lượng mặt trời. Đồng thời,
phát triển ngành công nghiệp sản xuất pin mặt trời sẽ góp phần thay thế các nguồn
năng lượng hóa thạch, giảm phát khí thải nhà kính, bảo vệ môi trường. Vì thế, đây
được coi là nguồn năng lượng quý giá, có thể thay thế những dạng năng lượng cũ
đang ngày càng cạn kiệt.

3


NỘI DUNG
I. Năng lượng Mặt Trời là gì?
1. Khái niệm
Năng lượng Mặt Trời là năng lượng của dòng bức xạ điện từ xuất phát từ
Mặt Trời, cộng với một phần nhỏ năng lượng của các hạt nguyên tử khác phóng ra
từ ngôi sao. Dòng năng lượng này sẽ tiếp tục phát ra cho đến khi phản ứng hạt nhân
trên Mặt Trời hết nhiên liệu, vào khoảng 5 tỷ năm nữa.

Hình 1: Bề ngoài của Mặt Trời [4]
2. Vai trò đối với sự sống trên trái đất
Năng lượng mặt trời là nhà cung cấp năng lượng quan trọng nhất trên trái
đất. Toàn bộ sự sống trên trái đất đều phụ thuộc vào năng lượng mặt trời, nó điều
chỉnh các quá trình khí tượng học trên hành tinh của chúng ta.

Đối với cuộc sống của loài người, năng lượng Mặt Trời là một nguồn năng
lượng tái tạo quý báu. Năng lượng thay thế này đã và đang được các nhà khoa học
đặc biệt quan tâm. Việc tiếp cận để tận dụng nguồn năng lượng mới này không chỉ
góp phần cung ứng kịp nhu cầu năng lượng của xã hội mà cũn giỳp tiết kiệm điện
năng và giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Dưới đây (hình 2) là sơ đồ hệ thống thu
nguồn năng lượng mặt trời phục vụ thay thế cho nguồn năng lượng truyền thống:

4


Hình2: Sơ đồ tổng quát hệ thống điện năng lượng mặt trời [3]
Việc ứng dụng năng lượng mặt trời ngày càng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực
khoa học. Các sản phẩm sử dụng năng lượng mặt trời ngày càng nhiều dần dần đáp
ứng được nhu cầu của con người: pin năng lượng mặt trời,bơm nước nóng năng
lượng mặt trời, nhà máy điện sử dụng năng lượng mặt trời… Ngoài ra năng lượng
mặt trời còn được ứng dụng rất nhiều trong ngành công nghiệp nặng như: tàu thuỷ
chạy bằng năng lượng mặt trời…
3. Thu năng lượng mặt trời từ đâu?
Có thể trực tiếp thu lấy năng lượng Mặt Trời thông qua hiệu ứng quang điện,
chuyển năng lượng các photon của Mặt Trời thành điện năng, như trong pin Mặt
Trời. Năng lượng của các photon cũng có thể được hấp thụ để làm nóng các vật thể,
tức là chuyển thành nhiệt năng, sử dụng cho bình đun nước Mặt Trời, hoặc làm sôi
nước trong các máy điện của tháp Mặt Trời, hoặc vận động các hệ thống nhiệt như
máy điều hòa Mặt Trời…
Năng lượng của các photon có thể được hấp thụ và chuyển hóa thành năng
lượng trong các liên kết hóa học của các phản ứng quang hóa.

5

Một phản ứng quang hóa tự nhiên là quá trình quang hợp. Quá trình này
được cho là đã từng dự trữ năng lượng Mặt Trời vào các nguồn nhiên liệu hóa thạch
không tái sinh mà các nền công nghiệp của thế kỷ 19 đến 21 đã và đang tận dụng.
Nó cũng là quá trình cung cấp năng lượng cho mọi hoạt động sinh học tự nhiên, cho
sức kéo gia súc và củi đốt, những nguồn năng lượng sinh học tái tạo truyền thống.
Trong tương lai, quá trình này có thể giúp tạo ra nguồn năng lượng tái tạo ở nhiên
liệu sinh học, như các nhiên liệu lỏng (diesel sinh học, nhiên liệu từ dầu thực vật),
khí (khí đốt sinh học) hay rắn.
Năng lượng Mặt Trời cũng được hấp thụ bởi thủy quyển Trái Đất và khí
quyển Trái Đất để sinh ra các hiện tượng khí tượng học chứa các dạng dự trữ năng
lượng có thể khai thác được. Trái Đất, trong mô hình năng lượng này, gần giống
bình đun nước của những động cơ nhiệt đầu tiên, chuyển hóa nhiệt năng hấp thụ từ
photon của Mặt Trời, thành động năng của các dòng chảy của nước, hơi nước và
không khí, và thay đổi tính chất hóa học và vật lý của các dòng chảy này.
Đại dương trên Trái Đất có nhiệt dung riêng lớn hơn không khí và do đó
thay đổi nhiệt độ chậm hơn không khí khi hấp thụ cùng nhiệt lượng của Mặt Trời.
Đại dương nóng hơn không khí vào ban đêm và lạnh hơn không khí vào ban ngày.
Sự chênh lệch nhiệt độ này có thể được khai thác để chạy các động cơ nhiệt trong
các nhà máy điện dùng nhiệt lượng của biển.
Khi nhiệt năng hấp thụ từ photon của Mặt Trời làm bốc hơi nước biển, một
phần năng lượng đú đó được dự trữ trong việc tách muối ra khỏi nước mặn của
biển. Nhà máy điện dùng phản ứng nước ngọt - nước mặn thu lại phần năng lượng
này khi đưa nước ngọt của dòng sông trở về biển.
Việt Nam với lợi thế là một trong những nước nằm trong giải phân bổ ánh
nắng mặt trời nhiều nhất trong năm trờn bản đồ bức xạ mặt trời của thế giới, với dải
bờ biển dài hơn 3.000km, có hàng nghìn đảo hiện có cư dân sinh sống nhưng nhiều
nơi không thể đưa điện lưới đến được. Vì vậy, sử dụng năng lượng mặt trời như một
nguồn năng lượng tại chỗ để thay thế cho các dạng năng lượng truyền thống, đáp
ứng nhu cầu của cỏc vựng dân cư này là một kế sách có ý nghĩa về mặt kinh tế, an
ninh quốc phòng. Tuy nhiên, giờ thành đầu tư công nghệ cao cũng là một vấn đề

cần được các nhà chuyên môn nghiên cứu cụ thể.

6


II. Các nghiên cứu và ứng dụng năng lượng mặt trời
1. Trên thế giới
Trên Thế giới, các nước có nhiều ánh nắng Mặt Trời sẽ thuận lợi hơn trong
việc ứng dụng NLMT vào cuộc sống vì có nguồn ánh sang dồi dào. Tại Thái Lan,
Malaysia, Trung Quốc, Hàn Quốc từ nhiều năm nay đã coi hướng phát triển năng
lượng tái tạo như một quốc sách vì thế năng lượng mặt trời ở đây có sự tăng trưởng
rất mạnh và chiếm một tỷ lệ đáng kể trong cơ cấu phân bổ điện năng.
Tại Mỹ, Hungary, Đức, Thụy Sỹ từ nhiều năm nay cũng đã tăng nhanh tốc độ
xây dựng các nhà máy sản xuất pin mặt trời, trong đó chủ yếu xây dựng các nhà
máy sản xuất pin màng mỏng vô định hình.
Hiện nay, trên thế giới đang sử dụng ba dạng pin mặt trời là tấm pin mặt trời
tinh thể, đa tinh thể và màng mỏng vô định hình. Trong đó, pin màng mỏng vô định
hình (Amorphous Silicon (a-Si)) được đặc biệt quan tâm bởi qua thời gian vận hành
loại pin này đã thể hiện tính ổn định và cho hiệu suất cao.
Bằng những thí nghiệm khác, các nhà khoa học còn xác định được pin a-Si
có thể làm việc được trong điều kiện trời có mây mù và cả trong môi trường không
khí có nhiệt độ cao mà các pin khác không làm việc được. Điều này đã làm sáng tỏ
vì sao trong bảng kết quả thí nghiệm ở trên pin a-Si cho sản lượng điện nhiều hơn
hai loại pin tinh thể.
2. Tại Việt Nam
Việt Nam với lợi thế là một trong những nước nằm trong giải phân bổ ánh
nắng mặt trời nhiều nhất trong năm trên bản đồ bức xạ mặt trời của thế giới, với dải
bờ biển dài hơn 3.000km, có hàng nghìn đảo hiện có cư dân sinh sống nhưng nhiều
nơi không thể đưa điện lưới đến được.
Vì vậy, sử dụng năng lượng mặt trời như một nguồn năng lượng tại chỗ để

thay thế cho các dạng năng lượng truyền thống, đáp ứng nhu cầu của các vùng dân
cư này là một kế sách có ý nghĩa về mặt kinh tế, an ninh quốc phòng. Tuy nhiên,
việc ứng dụng năng lượng mặt trời ở Việt Nam cho đến nay chưa phát triển. Vì vậy,
việc nghiên cứu triển khai áp dụng năng lượng thay thế trong đó có năng lượng mặt
trời là điều hết sức cần thiết.

7


III. Cơ sở lý thuyết của ứng dụng năng lượng Mặt Trời - Pin Mặt Trời
1. Khái niệm về Pin Mặt Trời
Pin Mặt Trời là phương pháp sản xuất điện trực tiếp từ năng lượng Mặt Trời
qua thiết bị biến đổi quang điện. Pin Mặt Trời có ưu điểm là gọn nhẹ, có thể lắp đặt
ở bất kỳ đâu có ánh sang Mặt Trời, đặc biệt là trong lĩnh vực tàu vũ trụ. Ứng dụng
NLMT dưới dạng này được phát triển rất nhanh nhất là ở các nước phát triển.
2. Cơ sở lý thuyết của ứng dụng năng lượng Pin Mặt Trời
2.1. Chuyển năng lượng mặt trời thành điện
Pin MT làm việc theo nguyên lý là biến đổi trực tiếp bức xạ MT thành điện
năng nhờ hiệu ứng quang điện.
Các tấm pin Mặt Trời chuyển đổi trực tiếp ánh sáng thành điện năng, như
thường được thấy trong các máy tính cầm tay hay đồng hồ đeo tay. Chúng được làm
từ các vật liệu bán dẫn tương tự như trong các con bộ điện tử trong máy tính. Một
khi ánh sáng Mặt Trời được hấp thụ bởi các vật liệu này, năng lượng Mặt Trời sẽ
đánh bật các hạt điện tích (electron) năng lượng thấp trong nguyên tử của vật liệu
bán dẫn, cho phép các hạt tích điện này di chuyển trong vật liệu và tạo thành điện.
Quá trình chuyển đổi photon thành điện này này gọi là hiệu ứng quang điện. Cho dù
được phát hiện từ hơn 200 năm trướ, kỹ thuật quang điện chỉ phát triển rộng rãi
trong ứng dụng dân sự kể từ cuộc khủng hoảng dầu mỏ vào năm 1973.
Các pin Mặt Trời thông thường được lắp thành một module khoảng 40 phiến
pin, và 10 module sẽ được lắp gộp lại thành chuỗi Quang điện có thể dài vài mét.

Các chuỗi Pin Mặt Trời dạng phẳng này được lắp ở một góc cố định hướng về phía
Nam, hoặc được lắp trên một hệ thống hiệu chỉnh hướng nắng để luôn bắt được
nắng theo sự thay đổi quĩ đạo của nắng Mặt Trời. Qui mô hệ thống quang điện có
thể từ mức 10-20 chuỗi quang điện cho các ứng dụng dân sự, cho đến hệ thống lớn
bao gồm hàng trăm chuỗi quang điện kết nối với nhau để cung cấp cho các cơ sở
sản xuất điện hay trong các ứng dụng công nghiệp...
Một số dạng pin Mặt Trời được thiết kế để vận hành trong điều kiện ánh sáng
Mặt Trời hội tụ. Các Pin Mặt Trời này được lắp đặt thành các collector tập trung
ánh sáng Mặt Trời sử dụng các lăng kính hội tụ ánh sáng. Phương pháp này có mặt
thuật lợi và bất lợi so với mạng Pin Mặt Trời dạng phẳng (flat-plate PV). Thuận lợi

8


ở điểm là sử dụng rất ít các vật liệu Pin Mặt Trời bán dẫn đắt tiền trong khi đó hấp
tối đa ánh sáng Mặt Trời. Mặt bất lợi là các lăng kính hội tụ phải được hướng thẳng
đến Mặt Trời, do đó việc sử dụng các hệ hấp thu tập trung chỉ khai triển ở những
khu vực có nắng nhiều nhất, đa số đòi hỏi việc sử dụng các thiết bị hiệu chỉnh
hướng nằng tối tân, kỹ thuật cao.
Hiệu quả của Pin Mặt Trời phụ thuộc trực tiếp vào hiệu suất chuyển đổi ánh
sáng thành điện năng của phiến pin MặT TRờI. Chỉ có ánh sáng Mặt Trời với mức
năng lượng nhất định mới có thể chuyển đổi một cách hiệu quả thành điện năng,
chưa kể đến một phần lớn lượng ánh sáng bị phản chiếu lại hoặc hấp thu bởi vật liệu
cấu thành phiến pin. Do đó, hiệu suất tiêu biểu cho các loại pin Mặt Trời thương
mại hiện nay vẫn tương đới thấp, khoảng 15% (tương đương với 1/6 bức xạ Mặt
Trời chiếu đến pin được chuyển thành điện)[v]. Hiệu suất thấp dẫn đến việc đòi hỏi
tăng diện tích lắp đặt để đạt được công suất đưa ra, tức là tăng giá thành sản xuầt.
Do đó, mục tiêu hành đầu hiện nay của ngành công nghiệp ĐMT là tăng hiệu quả
Pin và giảm giá thành trên đơn vị phiến pin.

9


2.2. Nguyên lí hoạt động
a) Phiến pin quang điện (Photovoltaic Cell
Phiến pin quang điện là kỳ công của vật lý tinh thể và bán dẫn. Nó được cấu tạo từ
các lớp phẳng và mỏng của các vật liệu đặc biệt gọi là bán dẫn xếp chồng lên nhau
(Hình 5.4).

Có 3 lớp vật liệu chính: lớp trên cùng gọi là silicon loại n (n: negative, âm),
vật liệu này có khả năng “phóng thích” các hạt tích điện âm gọi là electron một khi
được đưa ra ngoài ánh sáng mặt trời. Lớp dưới cùng gọi là lớp p, tích điện dương
khi tiếp xúc với bức xạ Mặt Trời (p: positive, dương). Lớp vật liệu ở giữa gọi là lớp
chèn (junction), lớp này có vai trò như một lớp phân cách (insulator) giữa lớp n và
lớp p. Các eletron được phóng thích từ lớp n sẽ di chuyển theo đường ít bị cản trở
nhất, tức là di chuyển từ lớp n tích điện âm ở bên trên về lớp p tích điện dương ở

10


bên dưới. Như vậy, nếu vùng p và vùng n được nối bởi một mạch điện tạo bởi các
dây dẫn mỏng, dòng electron sẽ di chuyển trong mạch điện này, tạo ra dòng điện
một chiều có thể được sử dụng trực tiếp hoặc được “dự trữ” để dùng sau. Cường độ
dòng điện sinh ra phụ thuộc vào số lượng và phương thức nối các tế bào Mặt Trời
trong pin Mặt Trời.
Vật liệu bán dẫn cơ bản và được sử dụng rộng rãi nhất trong tế bào quang
điện là silicon đơn tinh thể. Các tế bào silicon đơn tinh thể cũng có hiệu suất cao
hơn cả, thông thường có thể chuyển đổi đến 23% năng lượng Mặt Trời thu nhận
được thành điện. Các tế bào này cũng rất bền và có tuổi thọ sử dụng cao. Vấn đề
chủ yếu là giá thành sản xuất. Tạo nên silicon tinh thể lớn và cắt chúng thanh những

miếng nhỏ và mỏng (0,1-0,3 mm) là rất tốn thời gian và chi phí cao. Do lý do này,
để giảm giá thành sản xuất, người ta phát triển nghiên cứu các vật liệu thay thế cho
tế bào silicon đơn tinh thế, ví dụ như tế bào silicon đa tinh thể, các pin quang điện
công nghệ “màng mỏng”, và các tổ hợp tập trung.
b) Hệ thống Pin Quang Điện (Photovoltaic System)
Cơ chế quang điện cho thấy cường độ dòng quang điện tỷ lệ thuận với cường
độ ánh sáng Mặt Trời. Dòng điện sinh ra truyền qua chuỗi các tế bào quang điện,
hay còn gọi là module quang điện, có thể cung cấp điện ở bất cứ qui mô nào, từ vài
miliwatt (MW) như trong máy tính bỏ túi cho đến vài MW như qui mô các nhà máy
điện. Dòng quang điện một chiều có thể được nạp vào bình acqui để dự trữ cho các
sinh hoạt về ban đêm hoặc vào những ngày không có nắng. Một bộ điều khiển
thường được cài giữa module và bình ắc qui như một dạng ốn áp, giúp tránh trường
hợp ắc qui bị sạc quá tải. Toàn bộ các thiết bị này liên kết lại thành hệ thống Quang
Điện sản xuất điện một chiều có điện thế do động từ 12 đến 24 volt. Điện một chiều
có thể được chuyển đổi thành điện xoay chiều thông qua bộ biến điện. Bộ biến điện
DC/AC ngày nay có công suất từ 100-20,000 W và hiệu suất đạt tới 90%.
Các module có thể được lắp nối với nhau một cách dễ dàng tạo thành chuỗi
module có công suất đáp ứng với nhu cầu điện đặt ra (Hình 5.6). Một khi được lắp
đặt, thì chi phí bảo trì cho module gần như không đáng kể.
Module và các chuỗi quang điện thường được đánh giá dựa vào công suất tối
đa của chúng ở điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn (Standard Test Conditions, viết tắt

11


là STC). STC được qui định là module vận hành ở nhiệt độ 25 0C với tổng lượng
bức xạ chiếu lên module là 1000 W/m 2 và dưới phân bố phổ của khối khí 1,5 (Air
Mass 1,5, góc nắng chiếu nghiêng 37 0). Do các điều kiện thử nghiệm trong phòng
thí nghiệm là tương đối lý tưởng so với điều kiện thực tế của các khu vực lắp đặt
ĐMT, các module chỉ đặt hiệu suất cỡ 85-90% hiệu suất thử nghiệm ở điều kiện

chuẩn (STC). Các module quang điện ngày này rất an toàn, bền và đáng tin cậy, với
tuổi thọ sử dụng dao động từ 20-30 năm.
c) Hiệu suất của Pin Mặt Trời
Hiệu suất tối đa của phần lớn pin MT hiện nay trên thị trường là 15%, tức là
chỉ có 15% ánh nắng Mặt Trời được Pin Mặt Trời chuyển thành điện. Mặc dù trên
lý thuyết, hiệu suất tối đa của pin Mặt Trời có thể đạt đến 32,3% (tức là có giá trị
kinh tế rất lớn), trên thực tế hiệu suất thấp hơn hơn một nửa giá trị lý thuyết, và con
số 15% không được các ngành công nghiệp năng lượng xem là mang lại lợi ích kinh
tế ... Các tiến bộ kỹ thuật gần đây cho phép tạo ra trong phòng thí nghiệm các tế bào
quang điện đạt hiệu suất tới 28,2% (Hình 5.5). Các pin Mặt Trời dạng này vẫn còn
phải qua các thử nghiệm trong điều kiện thực tế. Nếu thử nghiệm thành công trong
các môi trường thử nghiệm khắc nghiệt trong tự nhiên, các pin Mặt Trời dạng này
sẽ được xem là mang lại lợi ích kinh tế cụ thể và do đó việc phát triển điện Mặt Trời
qui mô lớn là có tính khả thi về mặt kinh tế.

12


2.3. Các ứng dụng của Quang Điện
Ngày nay, ứng dụng của ĐMT rất đa dạng. Ở qui mô nhỏ, ĐMT được sử
dụng để cung cấp điện cho việc thắp sáng nhà cửa, tủ lạnh và các ứng dụng gia
dụng và kinh doanh. ĐMT đặc biệt có giá trị ở vùng sâu vùng xa, khi việc kết nối
với lưới điện là rất tốn kém hoặc không khả thi. Ở qui mô lớn hơn, các nhà máy
ĐMT được sử dụng để cung cấp điện bổ sung vào hệ thống lưới điện trung tâm.
Các ứng dụng về viễn thông của ĐMT cũng rất đa dạng. Pin Mặt Trời được
dùng trong thu phát vi sóng, các hệ thống đài vô tuyến cầm tay, các hệ thống điều
khiển từ xa, truyền thông vô tuyến, điện thoại, các hộp điện thoại khẩn cấp trên xa
lộ ... Nhiều ứng dụng trong thiết bị điện tử gia dụng như máy tính cầm tay, máy vi
tính, đồng hồ đo tay, máy thu hình...
Các hệ thống chiếu sáng từ xa cũng sử dụng rất rộng rãi ĐMT, phổ biến nhất

là các bảng quảng cáo, bảng tín hiệu giao thông, các trạm đỗ xe ... Các cơ sở công
nghiệp, quân sự, giao thông vận tải và các ngành công nghiệp dầu khí cũng sử dụng

13


các hệ thống ĐMT để vận hành các tín hiệu cảnh báo, các đèn hiệu cột mốc dẫn
đường, các tín hiệu khẩn cấp, các bảng điều khiển giao thông, các tín hiệu xe lửa
v.v.
Một trong những ứng dụng rộng rãi nhất ngày nay của ĐMT là cung cấp điện
cho các trạm theo dõi dự báo đặt ở vùng sâu vùng xa. Hầu hết trong số hơn 20 ngàn
hệ thống ĐMT phục vụ công tác dự báo sử dụng ngày nay trên khắp thế giới có
công suất nhỏ hơn 200 W và dùng để theo dõi thời tiết, nhiệt độ và lưu lượng nước,
giám sát lượng chất thải công nghiệp và rò rỉ đường ống v.v.
Pin Mặt Trời còn có thể cung cấp điện cho hệ thống bơm nước phục vụ tưới
tiêu, nước sinh hoạt hoặc nước sử dụng trong các nhà máy công nghiệp.
IV. Tiềm năng ứng dụng ở Việt Nam
Theo giáo sư, tiến sĩ khoa học Nguyễn Tiến Khiêm, nguyên Viện trưởng
Viện Cơ học, Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, trong tất cả các nguồn năng
lượng tái tạo, năng lượng mặt trời là phong phú và ít biến đổi nhất trong thời kỳ
biến đổi khí hậu hiện nay.
Việt Nam với lợi thế là một trong những nước nằm trong giải phân bố ánh
nắng mặt trời nhiều nhất trong năm trong bản đồ bức xạ mặt trời của thế giới, với
dải bờ biển dài hơn 3.000 km, có hàng nghìn đảo hiện có cư dân sinh sống nhưng
nhiều nơi không thể đưa điện lưới đến được.Vì vậy, sử dụng năng lượng mặt trời
như một nguồn năng lượng tại chỗ để thay thế cho các dạng năng lượng truyền
thống, đáp ứng nhu cầu của cỏc vựng dân cư này là một kế sách có ý nghĩa về mặt
kinh tế, an ninh quốc phòng.
Năng lượng truyền thống trên thế giới ngày càng cạn kiệt vì vậy ,việc
nghiên cứu triển khai áp dụng năng lượng thay thế trong đó có năng lượng mặt trời

là điều hiển nhiên.

14


KẾT LUẬN
Các sản phẩm sử dụng năng lượng mặt trời vẫn còn nhiều hạn chế. Việc ứng
dụng vào thực tế còn nhiều khó khăn phụ thuộc nhiều vào điều kiện từng nước. Giá
thành các sản phẩm cũng khá cao, việc đến với người dân sử dụng ở các nước
nghèo còn nhiều khó khăn.
Các nghiên cứu cần phải đi vào thưc tiễn điều kiện cụ thể của từng khu vực,
làm sao cho khai thác một cách hiệu quả nhất nguồn năng lượng mặt trời vô tận.
Đối với Việt Nam, để các sản phẩm từ năng lượng mặt trời được ứng dụng
rộng rãi, Nhà nước nên có chính sách hỗ trợ các doanh nghiệp tham gia đầu tư, phát
triển ngành năng lượng mới này lên quy mô công nghiệp. Cần sớm ban hành Nghị
định phát triển năng lượng tái tạo, quy định rõ vấn đề, phạm vi cần hỗ trợ, chỉ tiêu
định lượng… Phía các nhà sản xuất, nên quan tâm thường xuyên đến các dịch vụ
sau bán hàng, bảo trì, bảo dưỡng, có giải pháp thuận lợi trong việc lắp đặt thiết bị tại
các ngôi nhà đã hoàn thiện, để sản phẩm có tính cạnh tranh cao hơn và mở rộng
được thị trường tiêu thụ.
Thiết bị sử dòng năng lượng mặt trời ở Việt Nam hiện nay chủ yếu là hệ
thống cung cấp điện dùng pin mặt trời, hệ thống nấu cơm có gương phản xạ và đặc
biệt là hệ thống cung cấp nước nóng. Nhưng nhìn chung các thiết bị này giá thành
còn cao, hiệu suaats còn thấp nên chưa được người dân sử dụng rộng rãi. Hơn nữa,
do đặc điểm phân tán và sự phụ thuộc vào các mùa trong năm của NLMT, ví dụ:
mùa đông thì cần nước nóng nhưng NLMT ít, còn mùa hè không cần nước nóng thì
nhiều NLMT. Do đó các thiết bị sử dụng NLMT chưa có tính thuyết phục. Sự mâu
thuẫn đó đòi hỏi chúng ta cần chuyển hướng nghiên cứu dùng NLMT vào các mục
đích khác thiết thực hơn như:
Chưng cất nước dùng NLMT, dùng NLMT chạy các động cơ nhiệt (động cơ

Stirling), nghiên cứu hệ thống điều hòa không khí dùng NLMT... Hệ thống lạnh hấp
thụ sử dụng NLMT là một đề tài hấp dẫn đã và đang được nhiều nhà khoa học trong
và ngoài nước nghiên cứu.
Vấn đề sử dụng NLMT đã được các nhà khoa học trên thế giới và trong
nước quan tâm. Mặc dù tiềm năng của NLMT rất lớn, nhưng tỷ trọng năng lượng

15


được sản xuất từ NLMT trong tổng năng lượng tiêu thụ của thế giới vẫn còn khiêm
tốn. Nguyên nhân chính chưa thương mại hóa các thiết bị và công nghệ sử dụng
NLMT là do còn tồn tại một số hạn chế lớn chưa được giải quyết :
- Giá thành thiết bị còn cao: vì hầu hết các nước đang phát triển và khá
phát triển là những nước có tiềm năng rất lớn về NLMT nhưng để nghiên cứu và
ứng dụng NLMT lại đòi hỏi vốn đầu tư rất lớn, nhất là để nghiên cứu các thiết bị
làm lạnh và điều hòa không khí bằng NLMT cần chi phí quá cao so với thu nhập
của người dân ở các nước nghèo.
- Hiệu suất thiết bị còn thấp: nhất là các bộ thu năng lượng mặt trời dùng
để cấp nhiệt cho máy lạnh hấp thu cần nhiệt độ cao trên 850C thì các bộ thu phẳng
đặt cố định bình thường có hiệu suất rất thấp, do đó thiết bị lắp đặt còn cồng kềnh
chưa phù hợp với nhu cầu lắp đặt và về mặt thẩm mỹ. Các bộ thu có gương
parabolic hay máng parabolic trong phản xạ bình thường thì thu được nhiệt độ cao
nhương vấn đề định vị hướng hứng nắng theo phương mặt trời rất phức tạp nên
không thuận lợi cho việc vận hành.
- Việc triển khai ứng dụng thực tế còn hạn chế: về mặt lý thuyết, NLMT
là một nguồn năng lượng sạch, rẻ tiền và tiềm tàng, nếu sử dụng nó hợp lý sẽ mang
lại lợi ích kinh tế và môi trường rất lớn. Việc nghiên cứu về lý thuyết đã tương đối
hoàn chỉnh. Song trong điều kiện thực tiễn, các thiết bị sử dụng NLMT lại có quá
trình làm việc không ổn định và không liên tục, hoàn toàn biến động theo thời tiết,
vì vậy rất khó ứng dụng ở quy mô công nghiệp. Đặc biệt là trong kỹ thuật lạnh và

điều tiết không khí, vấn đề nghiên cứu đưa ra bộ thu năng lượng mặt trời để cấp
nhiệt cho chu trình máy lạnh hấp thụ đã và đang được nhiều nhà khoa học quan
tâm nhằm đưa ra bộ thu hoàn thiện và phù hợp nhất để có thể triển khai ứng dụng
rộng rãi vào thực tế [9].
Có như vậy năng lượng mặt trời mới được sử dụng phổ biến, giảm thiểu ô
nhiễm, cải thiện được môi trường sống xung quanh chúng ta.

16


TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. />Truy cập : 29/04/2016

2. />%E1%BA%B7t_Tr%E1%BB%9Di
Truy cập 29/04/2016
3. />Truy cập : 30/04/2016
4. Đại học Bách Khoa Đà Nẵng. Giáo trình năng lượng mặt trời.T.S Hoàng
Dương Hùng. 2008.

17