Làm thế nào các tấm pin mặt trời nổi đang được sử dụng để cung cấp năng lượng cho lưới điện
Ảnh: Pixabay/CC0
Trong một thế giới đất đai hữu hạn, các trang trại năng lượng mặt trời có thể chiếm rất nhiều không gian. Nhưng có một giải pháp cho sự khan hiếm đó: những tấm pin nổi.
Ở gần chục quốc gia trên thế giới, các trang trại năng lượng mặt trời nổi đang cung cấp một giải pháp thay thế đáng hoan nghênh cho các mô-đun gắn trên mặt đất, với khả năng tăng cường đáng kể năng lượng sạch khi thế giới chạy đua cắt giảm lượng khí thải carbon.
Các trang trại năng lượng mặt trời khổng lồ hiện có thể được tìm thấy trên các vùng nước ở Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản, Thái Lan, Bồ Đào Nha, Singapore và Thụy Sĩ. Các quốc gia bao gồm Ấn Độ và Indonesia đang phát triển các dự án như vậy và hồ nhân tạo lớn nhất thế giới—ở biên giới Zambia và Zimbabwe—cũng có thể sử dụng các tấm pin mặt trời nổi để bổ sung cho thủy điện địa phương.
Lara Hayim, người đứng đầu bộ phận nghiên cứu năng lượng mặt trời tại BloombergNEF cho biết: "Việc sử dụng đất đang trở thành một vấn đề lớn đối với năng lượng tái tạo. Mọi người đang lo lắng về việc cạnh tranh sử dụng đất và ở một số thị trường, bạn có thể phải vật lộn để tìm được đất". "Vì vậy, ở những nơi đó, có một chút khuyến khích để xây dựng trên mặt nước."
Giống như các hệ thống trên đất liền, các tấm pin mặt trời nổi tạo ra điện từ các tia nắng mặt trời. Nhưng các vùng nước mà các trang trại này dựa vào cũng giúp làm mát các tấm pin, cho phép chúng hoạt động hiệu quả hơn 15% so với năng lượng mặt trời trên mặt đất, theo ước tính từ Viện Nghiên cứu Năng lượng và Môi trường.
Năng lượng mặt trời nổi có thể bổ sung cho các nguồn năng lượng tái tạo khác. Hệ thống lai năng lượng mặt trời thủy điện nổi của Thái Lan trong Đập Sirindhorn kết hợp thủy điện và năng lượng mặt trời nổi, vì vậy nó tạo ra điện trong cả điều kiện nắng và nhiều mây.
Các nước Đông Nam Á, bao gồm Trung Quốc và Hàn Quốc, đã đầu tư rất sớm và mạnh vào năng lượng mặt trời nổi. Theo nhà nghiên cứu Wood Mackenzie, châu Âu cũng đang bắt đầu bắt kịp: Lục địa này hiện là thị trường lớn thứ hai của năng lượng mặt trời nổi.
Khi hạn chế về nước gia tăng trên khắp thế giới, năng lượng mặt trời nổi cũng có thể giúp duy trì nguồn cung cấp. Các tấm có thể hạn chế sự bay hơi từ các bể chứa và hồ mà chúng nằm trên đó. Những dấu hiệu ban đầu cho thấy rằng các cấu trúc này có thể làm giảm khả năng tảo nở hoa có hại sẽ phát triển trên các vùng nước.
Sika Gadzanku, nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia, có liên kết với Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, cho biết vẫn chưa rõ liệu năng lượng mặt trời nổi có tác động tiêu cực đến động vật hoang dã và chất lượng nước hay không. "Chúng tôi cần hợp tác nghiên cứu nhiều hơn."
Hiện tại, trở ngại lớn nhất đối với việc áp dụng—ngoài không gian có sẵn—có thể là chi phí. Ngoài các tấm pin, một hệ thống năng lượng mặt trời nổi yêu cầu hệ thống neo để giữ chúng cố định tại chỗ. Điều đó giúp cho việc lắp đặt một trang trại nổi đắt hơn khoảng 25% so với một trang trại trên đất liền, cô ấy nói.
Biên giới tiếp theo của năng lượng mặt trời nổi có thể hoàn toàn không ở trên Trái đất. Vào tháng 9, Longi Green Energy Technology Co., một trong những nhà sản xuất năng lượng mặt trời lớn nhất thế giới, cho biết họ sẽ gửi các tấm pin vào không gian, bước đầu tiên trong kế hoạch kiểm tra khả năng khai thác năng lượng mặt trời trên quỹ đạo.
