Điện năng lượng mặt trời: Giải pháp kinh tế và bảo vệ môi trường

Tìm hiểu xem hệ thống điện năng lượng mặt trời là gì?

Khái niệm

Điện năng lượng mặt trời là hệ thống có chức năng biến đổi ánh sáng trực tiếp của mặt trời thành điện năng thông qua những tấm pin năng lượng mặt trời. Điện năng lượng mặt trời sẽ cung cấp nguồn năng lượng vô tận, đặc biệt còn không thải ra các khí độc như CO2 và không mất chi phí khi chúng ta sử dụng.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống này

Hệ thống điện năng lượng mặt trời có cấu tạo bởi các thành phần như: Tấm pin năng lượng mặt trời, bộ biến tần Inverter, ắc quy lưu trữ, sạc năng lượng mặt trời. Các bộ phận này đều nắm giữ một vai trò quan trọng để cấu thành một hệ thống điện hoàn thiện và đảm bảo hoạt động tối ưu nhất.

Chỉ cần nhìn vào cấu tạo, chúng ta cũng có thể biết được hệ thống điện này hoạt động dựa trên cơ chế quang điện trong vật lý học. Các tấm pin năng lượng mặt trời sẽ được lắp trên những mái nhà hoặc những nơi có ánh sáng mặt trời trực tiếp chiếu vào nhiều nhất. Những tấm pin này có chức năng hấp thụ Photon trong ánh sáng và sinh ra dòng điện một chiều.

Khi đó, dòng điện một chiều sẽ được bộ chuyển đổi Inverter chuyển thành dòng điện xoay chiều, dòng điện xoay chiều có có cùng tần số và công suất với dòng điện hòa lưới.

Sau đó, ắc quy lưu trữ sẽ được nạp đầy nhờ sạc năng lượng mặt trời của hệ thống, rồi sẽ hòa vào mạng lưới điện nhà nước. Khi đó, cả hai nguồn điện sẽ cùng cung cấp điện đến cho các tải tiêu thụ. Hệ thống tự động ưu tiên dùng nguồn điện mặt trời, nhưng nếu nguồn này không cung cấp đủ nhu cầu hoặc không còn sản sinh ra nguồn điện thì sẽ chuyển sang dùng nguồn điện lưới.

Việc sử dụng hệ thống điện năng lượng mặt trời mang lại những lợi ích gì?

Hệ thống điện năng lượng mặt trời được sử dụng phổ biến trong cuộc sống hằng ngày, mang lại nhiều lợi ích đối với chúng ta, đồng thời góp phần bảo vệ môi trường. Sau đây là hai mặt lợi ích nổi bật nhất:

Về mặt kinh tế

Có thể giúp gia đình tiết kiệm tối đa chi phí sử dụng điện hàng tháng. Tuổi thọ của hệ thống điện mặt trời có thể kéo dài đến khoảng hơn 30 năm. Ngoài ra, các chi phí bảo trì và bảo dưỡng cũng khá thấp trong quá trình sử dụng.

Về mặt bảo vệ môi trường

Hệ thống điện mặt trời có thể giúp hỗ trợ làm giảm những gánh nặng đến từ các nhà máy điện và làm giảm lượng khí CO2 thải ra giúp bảo vệ môi trường sống.

Trang trại năng lượng mặt trời với hàng loạt tấm pin quang điện.

So sánh nguồn điện năng lượng mặt trời với các nguồn năng lượng khác

Vào thế kỷ 21, công chúng trên thế giới đều quan tâm và lo ngại đến việc bảo tồn tài nguyên thiên nhiên bằng nhiều cách khác nhau. Trong đó, việc sử dụng năng lượng xanh có sẵn trong tự nhiên vô cùng phổ biến, điện mặt trời là một trong số đó. Cùng Cleanipedia so sánh nguồn điện mặt trời với các nguồn tự nhiên khác sau đây:

So sánh năng lượng mặt trời với năng lượng gió:

✦
Việc khai thác nguồn năng lượng gió đã có từ xưa, tuy nhiên để xử lý nguồn năng lượng gió phải đặt các trạm gió ở gần địa điểm tiếp cận người dùng, nếu không sẽ không thể sử dụng. Ngoài ra, để bảo trì các tuabin gió không chỉ tốn kém về mặt tài chính mà còn đòi hỏi nhiều hơn về chi phí lắp đặt và sử dụng.
✦
Còn đối với điện mặt trời có thể sử dụng tại vị trí lắp và tiết kiệm được nhiều khoản chi phí trong khi sử dụng.

So sánh năng lượng mặt trời với năng lượng địa nhiệt:

✦
Năng lượng địa nhiệt là nguồn năng lượng xanh sạch và bền vững sinh ra từ nhiệt ở trung tâm Trái Đất. Tuy nhiên, năng lượng này được khai thác bằng phương pháp mở rộng đá nóng chảy dưới bề mặt đất, điều này hoàn toàn không khả thi ở mọi thời điểm.
✦
Ngược lại, năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng đơn giản và phát triển tốt nhất. Bằng cách khai khác nhờ ánh sáng và 100% không gây ô nhiễm.

So sánh năng lượng mặt trời với năng lượng thủy điện:

✦
Nhược điểm lớn nhất ở năng lượng thủy điện là về chi phí lắp đặt. Để có thể hoàn thành một nhà máy thủy điện cần rất nhiều chi phí, nhân công và thời gian. Ngoài ra, hệ thống này còn có nguy cơ gây ra sự biến đổi dòng chảy tự nhiên và giảm lưu lượng nước ở hạ lưu.
✦
Trong khi đó, điện mặt trời không làm biến đổi môi trường tự nhiên, mà còn linh hoạt trong cách sử dụng.

So sánh năng lượng mặt trời với sinh khối:

✦
Sinh khối cũng được coi là nguồn tái tạo, tuy việc sử dụng sinh khối ít tạo ra chất thải hơn, nhưng lại gây ra tình trạng tạo ra các chất độc hại hữu cơ như Oxit Nitơ và CO.
✦
Bảng điều khiển của điện mặt trời có hiệu suất cao lên đến 19%, do đó có thể tối ưu quy trình chuyển đổi thành điện ngay lập tức với hiệu suất sinh khối chỉ nhỏ hơn 1%.

>>> Xem thêm:

Trên đây là toàn bộ những thông tin về điện năng lượng mặt trời cũng như lợi ích của nguồn điện này trong cuộc sống. Đừng quên theo dõi Cleanipedia thường xuyên để biết thêm nhiều mẹo hay ho nữa nhé!.

Tác giả: Team Cleanipedia

Facebook | Youtube | Instagram | Pinterest | Twitter