1. Về nguồn năng lượng bức xạ của mặt trời
Cho đến ngày nay, con người đã xác định được các thông số về đặc tính của mặt trời (MT) và của mặt đất (MĐ) như sau:
| Thông số, đơn vị chức năng đo | Giá trị ( ~ ) |
| Bán kính của MT, km | 695300 |
| Bán kính của toàn cầu ( TĐ ), km | 6378 |
| Khối lượng của MT, kg | 2 * 10 mũ 30 |
| Khối lượng của MT lớn hơn của TĐ, nghìn lần | 333 |
| Thể tích của MT lớn hơn của toàn cầu, triệu lần | 1,3 |
| Nhiệt độ mặt phẳng MT, độ C | 6000 |
| Nhiệt độ bên trong MT, triệu độ C | 40 |
| Lượng nhiệt tỏa vào ngoài hành tinh, cal / năm | 1,3 * 10 mũ 24 |
| Khoảng cách tối đa từ MT đến mặt đất ( MĐ ), triệu km | 152 |
| Khoảng cách tối thiểu từ MT đến MĐ, triệu km | 147 |
| Khoảng cách trung bình từ MT đến MĐ, triệu km | 149,597 |
| Tốc độ hoạt động của TĐ xung quanh MT tại điểm gần MT nhất, km / s | 30,3 |
| Tốc độ hoạt động của TĐ xung quanh MT tại điểm xa MT nhất, km / s | 29,3 |
| Năng lượng bức xạ MT lên TĐ tính trung bình trên diện tích quy hoạnh, W.h / mét vuông | 200 ÷ 250 |
| Năng lượng bức xạ MT nhỏ nhất tại điểm có bức xạ nhỏ nhất trên TĐ, W.h / mét vuông | 170 |
| Năng lượng bức xạ MT lớn nhất tại điểm có bức xạ lớn nhất trên TĐ, W.h / mét vuông | 1000 |
| Năng lượng bức xạ MT lên TĐ tính trung bình trong 1 năm, kW. h / mét vuông. năm | 1752 ÷ 2190 |
Bình quân trong 1 giây, MT tung vào thiên hà 4 tỷ kg vật chất. Lượng vật chất này trong ngoài hành tinh được chuyển thành nguồn năng lượng bức xạ dưới dạng của những sóng điện từ. Vì vậy, cơ sở vật lý của bức xạ MT trên MĐ là quy trình truyền nguồn năng lượng trong quy trình truyền của những sóng điện từ. Theo lý thuyết lượng tử, sóng điện từ là một dòng những photon hay những hạt cơ bản có khối lượng tĩnh bằng 0 vận động và di chuyển trong chân không với vận tốc của ánh sáng. Trong thiên hà, cứ mỗi giây có 4 * 10 mũ 21 photon đi qua 1 mét vuông và tạo ra một nguồn năng lượng ( Eph ) tỷ suất thuận với tần số của sóng điện từ ( γ ) và được xác lập theo công thức : Eph = h * γ, trong đó, h – hằng số Planck ( h = 6,626176 * 10 mũ – 34 J / s ) .
Tính trung bình, 1 mét vuông mặt phẳng toàn cầu đang thu được từ mặt trời 4,2 kWh / ngày đêm, tương tự với 1 thùng dầu / năm. Các vùng sa mạc – trung bình 6 kWh / ngày đêm. Hay nói cách khác, nguồn năng lượng toàn cầu thu được từ mặt trời chỉ trong vòng 18 ngày nắng đã tương tự với tổng trữ lượng than, dầu, khí trên hành tinh của tất cả chúng ta.
2. Đánh giá tiềm năng khai thác bức xạ
Về kim chỉ nan, dòng bức xạ mặt trời đi qua diện tích quy hoạnh 1 mét vuông nằm vuông góc và cách mặt trời 1 ” đơn vị chức năng thiên văn ” ( 1AU bằng khoảng cách từ mặt trời đến tầng khí quyển của toàn cầu bằng 149.597.870.700 m ) có giá trị bằng 1367 W / mét vuông. Giá trị này được gọi là ” hằng số mặt trời “. Do sự hấp thụ nguồn năng lượng mặt trời của tầng khí quyển, giá trị bức xạ mặt trời ở mặt phẳng toàn cầu ( mực nước biển ) trên đường xích đạo ( đạt giá trị tối đa ) chỉ còn lại 1020 W / mét vuông .
Theo Hiệp ước Quốc tế năm 1981, trong những đo lường và thống kê, hằng số mặt trời eo ( có đơn vị chức năng tính là W / mét vuông ) được khuyến nghị lấy bằng eo = 1370 W / mét vuông = 1,96 cal / phút. cm2. Hằng số mặt trời này biến hóa trong năm theo thời hạn ở mức xấp xỉ 1,5 %, và đổi khác trong năm theo khoảng cách từ MĐ đến MT ở mức xấp xỉ 4 %. Giá trị gần đúng của eo tính theo 12 tháng trong năm như sau:
Giá trị của Hằng số mặt trời biến hóa theo tháng trong năm.
Các yếu tố tác động ảnh hưởng chính đến bức xạ của MT trên MĐ:
Khi thiết lập mạng lưới hệ thống điện sử dụng nguồn năng lượng của MT trên MĐ ta cần tính đến 4 thành phần có ảnh hưởng tác động, gồm : mặt trời ( MT ), mặt đất ( MĐ ), những đám mây, và tế bào quang điện ( PV ) .
Tổng bức xạ của MT ( RMT ) được truyền đến PV bằng 3 luồng tia photon khác nhau : trực tiếp ( Rt ), phản xạ ( Rp ), và khúc xạ ( Rk ). Ta có : RMT = Rt + Rp + Rk
Tổng bức xạ của MT là chỉ số quan trọng để đánh giá tiềm năng lý thuyết của việc sử dụng năng lượng MT. Trên thế giới, người ta đã xây dựng các bản đồ số hóa Solargis về phân bố bức xạ ngang toàn cầu của MT (Global Horizontal Irradiation- GHI), phân bố bức xạ trực tiếp bình thường (Direct Normal Irradiation- DNI), và phân bố tiềm năng quăng điện (PhotoVoltaic Power Potential- PVOUT), trong đó có Việt Nam, như sau:
Bản đồ phân bổ bức xạ ngang toàn thế giới và tiềm năng quang điện quốc tế .
Bản đồ phân bổ những loại bức xạ và tiềm năng về quang điện của Nước Ta .
Các map trên cho thấy, Nước Ta không phải là vương quốc có lợi thế về nguồn năng lượng mặt trời .
Cụ thể, nếu tính bình quân gia quyền theo diện tích quy hoạnh của những tỉnh : bức xạ ngang toàn thế giới ( GHI ) ở Nước Ta chỉ đạt mức khoảng chừng 1600 kWh / mét vuông ; bức xạ trực tiếp ( DNI ) chỉ đạt 981 kWh / mét vuông ; và tiềm năng của quang điện ( PVOUT ) đạt 1330 kWh / mét vuông.
Theo Đánh giá tiềm năng năng lượng mặt trời ở Việt Nam của Trung tâm Năng lượng tái tạo (Viện Năng lượng), tổng diện tích khả dụng cho lắp đặt PV chiếm 14% diện tích lãnh thổ, với tiềm năng kỹ thuật khả dụng khoảng 1.677,5 GW, tiềm năng kinh tế 166÷386 GW.
Như vậy, nếu tính theo mức trung bình, tiềm năng kinh tế tài chính của quang điện ở Nước Ta là 276 GW. Với hiệu suất của quang điện là 10 %, tiềm năng này tương ứng với hiệu suất điện là 27,6 GW.
Theo giáo trình “Năng lượng Mặt trời” của Đại học Năng lượng Moscow (МЭИ), diện tích của các quốc gia cần để lắp đặt các trạm điện mặt trời (có hiệu suất 10% với sản lượng chiếm tỷ trọng 20% trong tổng nhu cầu điện) như sau (% tổng diện tích toàn lãnh thổ):
| Quốc gia | % | Quốc gia | % | Quốc gia | % |
| Nga | 0,032 | Pháp | 0,6 | Anh | 2,0 |
| Canada | 0,04 | Ý | 0,8 | Đức | 2,4 |
| Thụy Điển | 0,3 | Đan Mạch | 1,0 | Hà Lan | 4,0 |
| Mỹ | 0,3 | Nhật | 1,2 |
Theo báo cáo của EVN, tổng công suất toàn hệ thống điện tại thời điểm 9/2018 của VN là 47,9 GW. Giả sử, để điện MT chiếm tỷ trọng 20% (đây là mức cao nhất mà hệ thống điện của các nước có thể chấp nhận) trong tổng nhu cầu, công suất PV phải lắp đặt là 9,58 GW. Như vậy, theo tính toán của Trung tâm Năng lượng tái tạo (nói trên), để lắp đặt đủ công suất này, diện tích lãnh thổ cần huy động chiếm 4,86%.
3. Đánh giá về năng lượng mặt trời ở Việt Nam
Các nghiên cứu và phân tích trên cho thấy : những chỉ số đo tương quan đến bức xạ mặt trời ( và chỉ số đo nguồn năng lượng bức xạ hoàn toàn có thể khai thác được ) đều có 2 đại lượng quan trọng là nguồn năng lượng của bức xạ MT ( tính bằng W ) và diện tích quy hoạnh hứng bức xạ của mặt đất ( MĐ ) ( tính bằng mét vuông ). Rõ ràng, bức xạ của MT là vô hạn, nhưng diện tích quy hoạnh hứng bức xạ của MĐ nói chung, và của mỗi vương quốc nói riêng là hữu hạn.
Năng lượng MT là nguồn tài nguyên vạn vật thiên nhiên tái tạo gần như vô hạn, nếu xét về nguồn gốc phát sinh. Nhưng, về năng lực khai thác, so với Nước Ta, nếu xét về điều kiện kèm theo địa hình và điều kiện kèm theo khí hậu, nguồn năng lượng MT cần được coi là ” hữu hạn ” vì : ( i ) Diện tích chủ quyền lãnh thổ mà Nước Ta hoàn toàn có thể giành để thiết kế xây dựng những trạm điện MT rất hạn chế ; ( ii ) Các chỉ số về bức xạ ( tương quan đến ‘ Hằng số mặt trời ‘ ) được nhìn nhận chỉ ở mức trung bình ; và ( iii ) Nhu cầu tiêu dùng điện của Nước Ta đã và đang tăng cũng ‘ gần như vô hạn ‘.
Nước Ta là vương quốc không lớn về chủ quyền lãnh thổ – tức có diện tích quy hoạnh hứng bức xạ nhỏ, trong khi tỷ lệ dân cư cao, đây là yếu tố cần được tính đến.
4. Kiến nghị về chiến lược khai thác năng lượng mặt trời ở Việt Nam
Thứ nhất, về tư duy và cách tiệm cận :
Như trên đã nghiên cứu và phân tích, Nước Ta nên coi nguồn năng lượng MT là hữu hạn vì diện tích quy hoạnh để thiết kế xây dựng những trạm điện MT là hữu hạn.
Thứ hai, về chủ trương :
Trước mắt, Nước Ta cần ưu tiên, khuyến khích tăng trưởng việc khai thác nguồn năng lượng MT theo hướng ” không nối lưới ” và ” xã hội hóa ” : tận dụng những mái nhà ( nhà tại, nhà văn phòng, trụ sở, nhà xưởng sản xuất ), những diện tích quy hoạnh bao che / hứng nắng của những khu công trình thiết kế xây dựng để lắp ráp những PV nhằm mục đích cấp điện cho những nhu yếu tại chỗ. Với chủ trương này, tất cả chúng ta vừa lan rộng ra được diện tích quy hoạnh hứng bức xạ MT ( những mái nhà tập trung chuyên sâu đa phần ở những khu vực có nhiều bức xạ ), vừa xử lý được yếu tố vốn góp vốn đầu tư trực tiếp, cũng như vốn góp vốn đầu tư gián tiếp cho tăng trưởng nguồn điện.
Thứ ba, về chính sách giá :
Đối với những dự án Bất Động Sản điện MT ” có nối lưới “, cần có chính sách khuyến khích việc tăng trưởng những trạm điện MT một cách bền vững và kiên cố, có cạnh tranh đối đầu, tổng lực và lâu dài hơn. Vì nối điện MT lên lưới vương quốc, trước hết cần bảo vệ sự bình đẳng giữa những tỉnh, thành có những chỉ số bức xạ MT khác nhau để khuyến khích những tỉnh đều hoàn toàn có thể tăng trưởng được nguồn nguồn năng lượng sạch này ngay tại địa phương mình.
Tình trạng chưa ổn lúc bấy giờ là những doanh nghiệp ” đổ xô ” vào Bình Thuận và Ninh Thuận để ĐK chiếm đất tăng trưởng điện MT. Nếu không được ngăn ngừa, sẽ xẩy ra những xấu đi về chiếm hữu đất, nâng giá đất, mất cân đối về nguồn và phụ tải điện tại chỗ, v.v… Kết quả nguy khốn hơn là tại những tỉnh, thành và địa phương khác, những dự án Bất Động Sản điện MT không hề tiến hành được, gây tiêu tốn lãng phí nguồn tài nguyên vạn vật thiên nhiên này ở những tỉnh còn lại.
Vì vậy, cần phải tính đến yếu tố ” địa tô ” trong khai thác nguồn năng lượng MT ( tương tự như như khai thác tài nguyên tài nguyên ). Có nghĩa là những trạm điện MT ở những tỉnh có chỉ số bức xạ thấp cần được bán điện lên lưới với giá cao hơn so với những trạm điện MT thiết kế xây dựng ở những tỉnh có chỉ số bức xạ cao.
Theo đó, giá bán điện lên lưới của các dự án điện MT được xác định theo chỉ số bức xạ, căn cứ vào Solargis của Ngân hàng Thế giới (WB) xây dựng cho Việt Nam. Ví dụ, theo bản đồ phân bố tiềm năng về quang điện (PVOUT) của WB, ta có thể xác định tiềm năng của từng địa phương và tiềm năng bình quân gia quyền (theo diện tích) của cả nước là 1330 kWh/m2. Mức bình quân gia quyền này tương ứng với giá bán điện là 9,35 $cents/kWh theo Quyết định số 11/2017/QĐ-TTg ngày 11/4/2017 của Thủ tướng Chính phủ. Các dự án khai thác năng lượng MT ở những tỉnh có tiềm năng thấp hơn cần được bán với giá cao hơn. Ngược lại, các dự án khai thác năng lượng MT ở những tỉnh có tiềm năng cao hơn phải bán với giá thấp hơn. Cụ thể xem bảng sau:
| No | Tỉnh / thành phố | Bức xạ ngang toàn thế giới ( GHI ), kWh / mét vuông | Bức xạ trực tiếp thông thường ( DNI ), kWh / mét vuông | Diện tích tự nhiên hứng bức xạ, km2 | Tiềm năng về quang điện, kWh / mét vuông | Tổng tiềm năng quang điện, GWh / mét vuông | Giá bán điện lên lưới, USD cents / kWh |
| Bình quân gia quyền | 1601 | 981 | NA | 1330 | NA | 9.35 | |
| 1 | An Giang | 1800 | 1250 | 3536.7 | 1600 | 5658720 | 7.77 |
| 2 | Bà Rịa-VT | 2050 | 1300 | 1989.5 | 1600 | 3183200 | 7.77 |
| 3 | Bắc Giang | 1350 | 650 | 3844.0 | 1095 | 4209180 | 11.36 |
| 4 | Bắc Kạn | 1100 | 600 | 4859.4 | 1095 | 5321043 | 11.36 |
| 5 | Bạc Liêu | 1800 | 1100 | 2468.7 | 1300 | 3209310 | 9.57 |
| 6 | TP Bắc Ninh | 1350 | 650 | 822.7 | 1095 | 900857 | 11.36 |
| 7 | Bến Tre | 1800 | 1250 | 2360.6 | 1500 | 3540900 | 8.29 |
| 8 | Tỉnh Bình Định | 1800 | 1200 | 6050.6 | 1460 | 8833876 | 8.52 |
| 9 | Tỉnh Bình Dương | 2050 | 1200 | 2694.4 | 1600 | 4311040 | 7.77 |
| 10 | Bình Phước | 1900 | 1300 | 6871.5 | 1600 | 1.1 E + 07 | 7.77 |
| 11 | Bình Thuận | 2050 | 1534 | 7812.9 | 1680 | 1.3 E + 07 | 7.40 |
| 12 | Cà Mau | 1700 | 1100 | 5294.9 | 1300 | 6883370 | 9.57 |
| 13 | Cần Thơ | 1800 | 1250 | 1409.0 | 1500 | 2113500 | 8.29 |
| 14 | Cao Bằng | 1100 | 550 | 6707.9 | 1095 | 7345151 | 11.36 |
| 15 | TP. Đà Nẵng | 1800 | 950 | 1285.4 | 1300 | 1671020 | 9.57 |
| 16 | Đắc Lắk | 1900 | 1300 | 13125.4 | 1600 | 2.1 E + 07 | 7.77 |
| 17 | Đắc Nông | 1900 | 1300 | 6515.6 | 1600 | 1E + 07 | 7.77 |
| 18 | Điện Biên | 1500 | 950 | 9562.9 | 1241 | 1.2 E + 07 | 10.02 |
| 19 | Đồng Nai | 1900 | 1250 | 5907.2 | 1550 | 9156160 | 8.02 |
| 20 | Đồng Tháp | 1900 | 1250 | 3377.0 | 1600 | 5403200 | 7.77 |
| 21 | Gia Lai | 1900 | 1300 | 15536.9 | 1600 | 2.5 E + 07 | 7.77 |
| 22 | Hà Giang | 1100 | 550 | 7914.9 | 1095 | 8666816 | 11.36 |
| 23 | Hà Nam | 1350 | 650 | 860.5 | 1095 | 942248 | 11.36 |
| 24 | TP.HN | 1350 | 650 | 3328.9 | 11.36 | ||
| 25 | thành phố Hà Tĩnh | 1450 | 700 | 5997.2 | 1150 | 6896780 | 10.82 |
| 26 | Thành Phố Hải Dương | 1350 | 650 | 1656.0 | 1095 | 1813320 | 11.36 |
| 27 | TP. Hải Phòng | 1350 | 650 | 1523.4 | 1095 | 1668123 | 11.36 |
| 28 | Hậu Giang | 1700 | 1100 | 1602.5 | 1300 | 2083250 | 9.57 |
| 29 | Hồ Chí Minh | 1800 | 1200 | 2095.6 | 1600 | 3352960 | 7.77 |
| 30 | Hòa Bình | 1350 | 650 | 4608.7 | 1095 | 5046527 | 11.36 |
| 31 | Hưng Yên | 1350 | 650 | 926.0 | 1095 | 1013970 | 11.36 |
| 32 | Khánh Hòa | 2000 | 1200 | 5217.7 | 1534 | 8003952 | 8.11 |
| 33 | Kiên Giang | 1700 | 1100 | 6348.5 | 1300 | 8253050 | 9.57 |
| 34 | Kon Tum | 1900 | 1300 | 9689.6 | 1600 | 1.6 E + 07 | 7.77 |
| 35 | Lai Châu | 1500 | 950 | 9068.8 | 1241 | 1.1 E + 07 | 10.02 |
| 36 | Lâm Đồng | 1900 | 1300 | 9773.5 | 1600 | 1.6 E + 07 | 7.77 |
| 37 | Lạng Sơn | 1200 | 600 | 8320.8 | 1095 | 9111276 | 11.36 |
| 38 | Lào Cai | 1100 | 550 | 6383.9 | 1095 | 6990371 | 11.36 |
| 39 | Long An | 2050 | 1300 | 4492.4 | 1600 | 7187840 | 7.77 |
| 40 | Tỉnh Nam Định | 1350 | 650 | 1651.4 | 1095 | 1808283 | 11.36 |
| 41 | Nghệ An | 1400 | 700 | 16493.7 | 1150 | 1.9 E + 07 | 10.82 |
| 42 | Tỉnh Ninh Bình | 1350 | 650 | 1390.3 | 1095 | 1522379 | 11.36 |
| 43 | Ninh Thuận | 2050 | 1534 | 3358.3 | 1680 | 5641944 | 7.40 |
| 44 | Phú Thọ | 1200 | 550 | 3533.4 | 1095 | 3869073 | 11.36 |
| 45 | Phú Yên | 1900 | 1200 | 5060.6 | 1460 | 7388476 | 8.52 |
| 46 | Quảng Bình | 1450 | 700 | 8065.3 | 1150 | 9275095 | 10.82 |
| 47 | Quảng Nam | 1800 | 1200 | 10438.4 | 1300 | 1.4 E + 07 | 9.57 |
| 48 | Tỉnh Quảng Ngãi | 1800 | 1200 | 5153.0 | 1300 | 6698900 | 9.57 |
| 49 | Quảng Ninh | 1200 | 600 | 6102.4 | 1095 | 6682128 | 11.36 |
| 50 | Quảng Trị | 1450 | 950 | 4739.8 | 1150 | 5450770 | 10.82 |
| 51 | Sóc Trăng | 1700 | 1100 | 3311.6 | 1300 | 4305080 | 9.57 |
| 52 | Sơn La | 1500 | 950 | 14174.4 | 1241 | 1.8 E + 07 | 10.02 |
| 53 | Tây Ninh | 2050 | 1300 | 4039.7 | 1600 | 6463520 | 7.77 |
| 54 | Tỉnh Thái Bình | 1350 | 650 | 1570.0 | 1095 | 1719150 | 11.36 |
| 55 | Thái Nguyên | 1200 | 600 | 3531.7 | 1095 | 3867212 | 11.36 |
| 56 | Thanh Hóa | 1400 | 700 | 11131.9 | 1150 | 1.3 E + 07 | 10.82 |
| 57 | Thừa Thiên-Huế | 1600 | 950 | 5033.2 | 1300 | 6543160 | 9.57 |
| 58 | Tiền Giang | 1800 | 1250 | 2508.3 | 1550 | 3887865 | 8.02 |
| 59 | Trà Vinh | 1800 | 1250 | 2341.2 | 1500 | 3511800 | 8.29 |
| 60 | Tuyên Quang | 1100 | 550 | 5867.3 | 1095 | 6424694 | 11.36 |
| 61 | Vĩnh Long | 1800 | 1250 | 1496.8 | 1550 | 2320040 | 8.02 |
| 62 | Vĩnh Phúc | 1350 | 650 | 1236.5 | 1095 | 1353968 | 11.36 |
| 63 | Yên Bái | 1100 | 550 | 6886.3 | 1095 | 7540499 | 11.36 |
Thứ tư, về cơ chế quản lý sử dụng mặt đất:
Vì diện tích quy hoạnh hứng bức xạ của Nước Ta hạn chế, việc sử dụng MĐ so với những dự án Bất Động Sản điện MT cần được quản trị chặt để nâng cao hiệu suất cao sử dụng đất ( vốn rất hạn chế ). Theo đó, cần pháp luật thông số sử dụng đất của những dự án Bất Động Sản điện MT ( được tính bằng tỷ suất tổng diện tích quy hoạnh của những PV được lắp ráp trên tổng diện tích quy hoạnh đất được cấp ) ở những tỉnh có chỉ số bức xạ cao phải cao hơn ở những tỉnh có bức xạ thấp.
Source: https://vinatrade.vn
Category : Công thức cần nhớ