Vì sao chưa thể toàn cầu hóa năng lượng mặt trời?
Trái đất nhận rất nhiều năng lượng từ Mặt trời, khoảng 173 nghìn Tera watt ~ gấp 10.000 lần năng lượng mà dân số toàn cầu sử dụng. Và hiện nay chúng ta đã có thể tạo ra pin Mặt trời để chuyển hóa nguồn năng lượng này thành điện năng. Vậy tại sao vẫn chưa nhân rộng phương pháp này?
khoa học
1. Tiền: Pin mặt trời không rẻ, pin lưu trữ điện năng lại càng đắt. Chi phí điều độ, truyền tải, bù tải cho điện mặt trời cũng ko rẻ. Nói chung là ở hiện tại càng dùng nhiều điện mặt trời thì giá điện càng cao.
2. Ổn định: Điện mặt trời là thứ không ổn định, ngày nắng thì có điện, ngày mưa ko có điện; chỉ có điện ban ngày, ban đêm ko có điện. Công suất phát có thể tụt từ đỉnh xuống 0 trong thời gian ngắn.
3. Ô nhiễm: Pin mặt trời hiện tại chưa có công nghệ tái chế và xử lý hiệu quả (có nhưng giá ko rẻ).
Ghost Wolf
1. Tiền: Pin mặt trời không rẻ, pin lưu trữ điện năng lại càng đắt. Chi phí điều độ, truyền tải, bù tải cho điện mặt trời cũng ko rẻ. Nói chung là ở hiện tại càng dùng nhiều điện mặt trời thì giá điện càng cao.
2. Ổn định: Điện mặt trời là thứ không ổn định, ngày nắng thì có điện, ngày mưa ko có điện; chỉ có điện ban ngày, ban đêm ko có điện. Công suất phát có thể tụt từ đỉnh xuống 0 trong thời gian ngắn.
3. Ô nhiễm: Pin mặt trời hiện tại chưa có công nghệ tái chế và xử lý hiệu quả (có nhưng giá ko rẻ).
Đặng Lê Anh Khoa
Trước tiên chúng ta phải nắm rõ nguyên lý hoạt động của pin Mặt trời.
Pin Mặt trời được cấu tạo từ nhiều đơn vị nhỏ gọi là Tế bào quang điện (TBQĐ). Loại TBQĐ thông dụng nhất được làm từ Silic, một chất bán dẫn, nguyên tố phổ biến thứ hai trên Trái đất. Một TBQĐ sử dụng hai lớp Silic khác nhau:
- Silic loại N mang một số tạp chất khiến chúng dư thừa các electron tự do.
- Silic loại P mang một số tạp chất khác khiến chúng thiếu electron để lại các lỗ trống.
Khi ghép 2 lớp này với nhau, các electron dư thừa ở lớp N bắt đầu di chuyển sang lấp đầy lỗ trống ở lớp P khiến 2 lớp này tích điện (lớp N là cực âm, lớp P là cực dương) và tạo thành trường điện từ.
Bỏ qua các yếu tố chính trị và lợi ích quốc gia từ nhiên liệu khí đốt. Chúng ta chỉ phân tích những thách thức về mặt vật lý và logic của năng lượng Mặt trời. Điều rõ ràng nhất là quang năng phân bố không đồng đều trên bề mặt Trái đất. Thậm chí một số khu vực rất ít hoặc không có quang năng nhất là vào những ngày âm u hoặc ban đêm. Nên việc quang năng hóa đòi hỏi một phương thức lưu trữ và truyền tải điện hiệu quả từ nơi nhiều ánh sáng tới nơi âm u.
Hơn nữa, hiệu năng của TBQĐ chưa cao. Hầu hết thiết bị trên thị trường hiện nay chỉ có hiệu năng chuyển đổi từ 15-20%. TBQĐ có hiệu năng cao nhất chỉ có thể chuyển đổi 46% quang năng thành điện năng. Tiếp đến, chúng ta cần ngân sách để xây dựng cơ sở hạ tầng và một khoảng không gian lớn. Ước tính cần khoảng hàng chục tới hàng trăm nghìn km vuông.
Với những lý do trên thì có thể thấy năng lượng mặt trời chưa thể toàn cầu hóa.
Huyền Trân