Có thể xảy ra cắt điện luân phiên từ tháng 5

Thời tiết nắng nóng, tình hình cung ứng điện ngày một căng thẳng, người dân đang lo ngại sẽ bị cắt điện trong tháng 5 và 6-những tháng cao điểm của mùa nắng nóng…

Người dân lo ngại

Từ đầu tháng 4 đến nay, người dân Hà Nội đã chứng kiến cảnh bị cắt điện một số nơi với thời gian dài ngắn khác nhau. Chị Nguyễn Thị Hương-trú tại ngõ 173 Hoàng Hoa Thám (Ba Đình, Hà Nội) cho biết, cách đây 2 tuần, nơi chị sinh sống đã bị cắt điện.

Chị Hương và những người dân sống tại đây đã không khỏi lo lắng, tới đây nếu thời tiết nắng nóng nữa thì tình trạng cắt điện có diễn ra nữa không? Và mặc dù được Phòng điều độ Điện lực quận Ba Đình cho biết, việc cắt điện thời điểm đó không phải là nguyên nhân thiếu điện mà do rơi vào định kỳ sửa chữa đường dây trước mùa hè, chị vẫn băn khoăn việc bị cắt điện.

“Tôi thấy báo chí đưa nhiều việc thiếu điện, căng thẳng điện mùa khô năm nay mà lo vì tôi có con nhỏ, nếu bị cắt điện thì sẽ rất khổ”-chị Hương nói.

giá điện, tăng, cắt điện
Nâng công suất trạm 500kV Phú Lâm phục vụ cấp điện cho miền Nam trong mùa khô 2013.

Cũng từ cuối tháng 3 đến nay, tại TP.HCM và 21 tỉnh thành phía Nam, nhiều nơi đã xảy ra tình trạng cắt điện do sự cố, quá tải đường dây truyền dẫn… Người dân miền Nam cũng không khỏi lo ngại, nóng nực mà lại bị cắt điện. Tuy nhiên, theo Tổng Công ty Điện lực TP.HCM (EVN HCMC), việc cắt điện là do tình trạng quá tải cục bộ, do thời tiết nắng nóng, người dân sử dụng nhiều điện và cho rằng đây là sự cố ngoài tầm kiểm soát.
Thực tế, lo ngại của người dân về một mùa hè bị cắt điện là hoàn toàn có cơ sở khi Tập đoàn Điện lực VN (EVN) liên tục cảnh báo tình trạng thiếu điện do thiếu nước, EVN phải chạy nguồn điện giá cao. EVN cho biết, từ tháng 4 tới hết tháng 6 sẽ là thời gian cao điểm về tiêu thụ điện trong năm.

Dự kiến, sản lượng điện trên toàn hệ thống sẽ vào khoảng 34,35 tỷ kWh, tăng 11% so với cùng kỳ năm 2012. Ông Đặng Huy Cường- Cục trưởng Cục Điều tiết điện lực (Bộ Công Thương) còn cho biết, nguồn thủy điện đang bị đe dọa ảnh hưởng do nước cạn.

Cụ thể, trong mùa khô năm 2013, nguồn thủy điện cả nước chỉ phát được khoảng 20 tỷ kWh trong tổng số gần 54 tỷ kWh cả năm. Cấp điện ở các tỉnh miền Nam còn căng thẳng hơn từ nay tới tháng 6.2013. Miền Nam có thể sẽ không tự cân đối được công suất nội miền và luôn phải nhận công suất từ miền Bắc và miền Trung qua hệ thống truyền tải điện 500-220kV liên kết miền Trung-Nam.

Lý do tăng giá điện

Năm 2012, sản lượng điện chạy dầu cả năm được lên kế hoạch là 0,506 tỷ kWh, trong đó dầu FO là 0,271 tỷ kWh (chỉ trong mùa mưa) và dầu DO là 0,235 tỷ kWh (chỉ trong mùa mưa). Tuy nhiên, thực tế nhiệt điện dầu đã huy động trong năm 2012 là 0,159 tỷ kWh (trong đó chạy dầu FO là 0,079 tỷ kWh). Như vậy, năm 2013, kế hoạch huy động nhiệt điện chạy dầu lớn hơn hẳn so với năm 2012.

Với những khó khăn của ngành điện liên tục được “gióng” lên như hiện nay, cho thấy, áp lực thiếu điện và tăng giá điện là rất lớn. EVN tính toán ngay từ tháng 3.2013, tập đoàn này phải huy động 281 triệu kWh điện chạy dầu có giá cao, từ 3.000-5.000 đồng/kWh, trong khi giá bán điện bình quân hiện nay là 1.304 đồng/kWh (chưa bao gồm thuế VAT).

Đến tháng 4.2013, lượng điện chạy dầu phải huy động để đảm bảo điện khoảng 294 triệu kWh. Tính chung cả mùa khô, EVN sẽ phải huy động 1,1 tỷ kWh trong tổng số 1,57 tỷ kWh điện chạy dầu cả năm. Chưa kể, để đảm bảo đủ điện mùa khô, EVN sẽ mua tới 2,07 tỷ kWh điện từ Trung Quốc với giá không thấp.

Bộ Công Thương cũng đã nhiều lần lên tiếng rằng, đề phòng thiếu điện, Cục Điều tiết điện lực đã lên các phương án dự phòng, trong đó sẽ vận hành tối đa liên tục các nhà máy nhiệt điện tuabin khí từ tháng 4-5-6, tương ứng là 4.095 triệu kWh, 4.215 triệu kWh và 4.112 triệu kWh. Kèm theo đó là khoảng hơn 3.000 triệu kWh nhiệt điện than mỗi tháng.

Trong trường hợp khẩn cấp, có thể phát thêm các nguồn điện giá cao như nhiệt điện dầu DO hay dầu FO và mua điện từ nước ngoài. Nếu vậy, giá điện sẽ khó tránh nguy cơ tăng giá.

Nguyên lý hoạt động của pin mặt trời

Mặt trời cung cấp một nguồn năng lượng dồi dào không cạn kiệt và không sản sinh ra khí thải carbon dioxide. Do đó, việc phát triển ngành công nghệ năng lượng mặt trời đang được rất nhiều nhà khoa học quan tâm. Vậy pin năng lượng mặt trời là gì? hoạt động như thế nào?

Pin năng lượng mặt trời (pin mặt trời/pin quang điện) là thiết bị giúp chuyển hóa trực tiếp năng lượng ánh sáng mặt trời (quang năng) thành năng lượng điện (điện năng) dựa trên hiệu ứng quang điện. Hiệu ứng quang điện là khả năng phát ra điện tử (electron) khi được ánh sáng chiếu vào của vật chất.

Silicon được biết đến là một chất bán dẫn. “Chất bán dẫn là vật liệu trung gian giữa chất dẫn điện và chất cách điện. Chất bán dẫn hoạt động như một chất cách điện ở nhiệt độ thấp và có tính dẫn điện ở nhiệt độ phòng”. Với tính chất như vậy, silicon là một thành phần quan trọng trong cấu tạo của pin năng lượng mặt trời.

Pin mặt trời hoạt động như thế nào?

Ánh sáng mặt trời bao gồm các hạt rất nhỏ gọi là photon được tỏa ra từ mặt trời. Khi va chạm với các nguyên tử silicon của pin năng lượng mặt trời, những hạt photon truyền năng lượng của chúng tới các electron rời rạc, kích thích làm cho electron đang liên kết với nguyên tử bị bật ra khỏi nguyên tử, đồng thời ở nguyên tử xuất hiện chỗ trống vì thiếu electron.

Tuy nhiên giải phóng các electron chỉ mới là một nửa công việc của pin năng lượng mặt trời, sau đó nó cần phải dồn các electron rải rác này vào một dòng điện. Điều này liên quan đến việc tạo ra một sự mất cân bằng điện trong pin mặt trời, có tác dụng giống như xây một con dốc để các electron chảy theo cùng một hướng.

Sự mất cân bằng này có thể được tạo ra bởi tổ chức bên trong của silicon. Nguyên tử silicon được sắp xếp cùng nhau trong một cấu trúc ràng buộc chặt chẽ. Bằng cách ép một số lượng nhỏ các nguyên tố khác vào cấu trúc này, sẽ có hai loại silicon khác nhau được tạo ra: loại n và loại p. Chất bán dẫn loại n (bán dẫn âm – Negative) có tạp chất là các nguyên tố thuộc nhóm V, các nguyên tử này dùng 4 electron tạo liên kết và một electron lớp ngoài liên kết lỏng lẻo với nhân, đấy chính là các electron dẫn chính. Chất bán dẫn loại p (bán dẫn dương – Positive) có tạp chất là các nguyên tố thuộc nhóm III, dẫn điện chủ yếu bằng các lỗ trống.

Khi hai loại bán dẫn này được đặt cạnh nhau trong một pin năng lượng mặt trời, electron dẫn chính của loại n sẽ nhảy qua để lấp đầy những khoảng trống của loại p. Điều này có nghĩa là silicon loại n tích điện dương và silicon loại p được tích điện âm, tạo ra một điện trường trên pin mặt trời. Vì silicon là một chất bán dẫn nên có thể hoạt động như một chất cách điện và duy trì sự mất cân bằng này.

Khi làm cho electron đang liên kết với nguyên tử bị bật ra khỏi nguyên tử silicon, photon trong ánh sáng mặt trời đưa các electron này vào một trật tự nhất định, cung cấp dòng điện cho máy tính, vệ tinh và tất cả các thiết bị ở giữa.

Tổng hợp hiệu suất panel năng lượng mặt trời từ 1975 – 2013

Trung tâm Quang điện quốc gia (NCPC), thuộc Phòng nghiên cứu Năng lượng tái tạo quốc gia Mỹ (NREL) vừa công bố các kết quả nghiên cứu mới nhất về hiệu suất pin mặt trời năm 2013. Đồ thị dưới đây tổng hợp các hiệu suất pin mặt trời từ 1975 tới nay. Bản cập nhật tháng 3/2013.

Bản phân giải cao, xem tại đây (4,86MB, JPG)

Ấn Độ: Cường quốc mới về điện mặt trời

NEW DELHI — Sự kiện Ấn Ðộ trỗi dậy thành một cường quốc mới của năng lượng mặt trời đã biến nước này thành một thị trường chủ chốt cho các nước phát triển điện năng lượng mặt trời. Giá cả tăng vọt và một cuộc vận động của chính phủ đã khiến cho năng lượng mặt trời trở thành một phương án khả thi tại quốc gia có tiềm năng to lớn về năng lượng mặt trời.

Hàng ngàn tấm panel năng lượng mặt trời thành điện lấp lánh nằm ngổn ngang tại một khu vực trơ trọi khô cằn ở bang Gujarat miền tây đã thắp sáng các căn hộ từ gần 1 năm nay.
 
Công viên năng lượng mặt trời lớn nhất châu Á, ở gần xã Charanka, được thành lập hồi tháng 4 năm ngoái bởi hơn 1 chục công ty quốc tế để sản xuất 214 megawatt điện mỗi ngày.
 
Kể từ khi đó, đã có thêm các công viên mặt trời lên lưới điện tại một quốc gia gần như đã không sản xuất được năng lượng mặt trời cách đây 3 năm.

    Các tấm thu năng lượng mặt trời tại công viên năng lượng mặt trời, ở Charanka, Ấn Độ

 
Ông Amit Kumar thuộc Viện Năng lượng và Nguồn lực ở New Delhi nói giá cả năng lượng mặt trời sụt nhanh đã khiến cho loại năng lượng này trở nên khả thi về mặt thương mại để sử dụng năng lượng mặt trời:
 
“Trong thời gian một năm nữa, khi nói về tiến bộ đạt được, chúng ta có khoảng 1.500 megawatt điện năng lượng mặt trời và đó là một thành quả. Giá cả cũng giảm xuống liên tục, và chúng ta lại cảm thấy mục tiêu là tổn phí của năng lượng mặt trời phải ngang với năng lượng quy ước, chúng ta cảm thấy là mục tiêu đó có thể đạt được vào năm 2017.”
 

Nhiên liệu hoá thạch quy ước sản xuất ra phần lớn điện sử dụng tại Ấn Ðộ, nhưng chính phủ đã đề ra một mục tiêu kiên quyết là sản xuất ra 20.000 megawatt điện nhờ năng lượng mặt trời trước năm 2022.

Hôm qua, tại một hội nghị về năng lượng sạch, Thủ tướng Manmohan Singh đã hối thúc các công ty toàn cầu biến Ấn Ðộ thành một trung tâm năng lượng mặt trời.
 
Với gần 400 triệu người không có điện để sự dụng, phần lớn ở các vùng nông thôn, Ấn Ðộ cần đến các nguồn năng lượng mới một cách cấp thiết.
 
Ngay cả những vùng đô thị cũng đang phải chịu đựng cảnh thiếu điện triền miên. Và trọng điểm nhắm vào năng lượng mặt trời để bù lấp khoảng trống đang thu hút các công ty chiếm một phần trong khu vực năng lượng mặt trời đang nổi lên.
 

Một số công ty đang thiết lập các công viên mặt trời lớn được chính phủ bảo đảm sẽ mua năng lượng với sự trợ giá.

Các công ty khác đang sản xuất các hệ thống năng lượng mặt trời nhỏ cho các cộng đồng thôn xã. Ðó là những công ty như Samtrix Ấn Ðộ có trụ sở ở Bangalore, với các hệ thống mặt trời hỗ trợ cho những dụng cụ sử dụng ít điện năng như đèn thắp sáng, quạt máy, ti-vi, máy sạc điện cho các dụng cụ di động và máy khâu.
 
Ông Prasant Biswal đưa ra một thí dụ về sự kiện các gia đình thu nhập thấp có thể cải thiện sinh hoạt như thế nào nhờ có điện dùng:
 
“Ta có thể có một cái máy khâu chạy bằng điện, nhưng chẳng may ở phần lớn các vùng không có điện, thì nhà kinh doanh phải sự dụng máy khâu tay. Khi có điện chạy máy may, thì thay vì sản xuất được 10 hay 20 cái váy sari, thì có thể sản xuất được khoảng 80 hay 90 cái sari.”
 
Các chuyên gia phân tích nói với các khu vực nhiệt đới rộng lớn và nhiều ánh sáng mặt trời gần như quanh năm, Ấn Ðộ có thể nổi lên thành một thị trường nóng cho năng lượng mặt trời nếu như các chính sách của chính phủ tiếp tục hỗ trợ cho khu vực này.

Thời đại của điện mặt trời đã đến

Các nguồn tài nguyên dự trữ trên trái đất như than và khí đốt, các dòng chảy của sông ngòi và thác nước, các mỏ uranium và thorium đang được khai thác để tạo nên các nguồn nhiệt điện, thủy điện và điện hạt nhân rồi cũng sẽ đến lúc cạn kiệt. Chỉ còn lại gió và ánh sáng mặt trời…

 

Ảnh minh họa
Ảnh minh họa

Mặt Trời: Nguồn năng lượng bất tận

Cùng với gió, ánh sáng mặt trời là nguồn tài nguyên tự nhiên “trời cho”, quá rẻ hay gần như không có giá.

Nguồn ánh sáng hay nguồn năng lượng phát ra từ Mặt Trời gần như vô tận cùng với sự “vô tận” của bản thân Mặt Trời. Vì nguồn năng lượng này sinh ra bởi phản ứng tổng hợp nhiệt hạch xảy ra trong Mặt Trời, nó sẽ kéo dài cho đến lúc cháy hết nhiên liệu mà theo tính toán từ giờ cho đến lúc đó là khoảng… 5 tỷ năm nữa!

Trái Đất, dù chỉ nhận được một phần vô cùng nhỏ bé trong tổng năng lượng Mặt Trời phát ra, nhưng “phần nhỏ bé” đó đối với nhu cầu của cả loài người cũng là con số vô cùng lớn. Thực vậy, phần năng lượng Mặt Trời đến với hành tinh chúng ta lớn đến con số 174 Petawatt (PW).

Để hình dung độ lớn của con số trên, xin bạn đọc nhớ lại các đơn vị đo công suất năng lượng sau đây: Kilowatt = 103 watt,  Megawatt = 106 watt, Gigawatt = 109 watt ( hay 1 tỷ watt), Terawatt = 1012 và Petawatt = 1015 watt (hay 1 triệu Gigawatt).

Khoảng 30% năng lượng mặt trời đến quả đất bị phản xạ ngược lại vào không gian vũ trụ, phần còn lại được hấp thụ bởi các đám mây trên khí quyển, bởi nước ở các đại dương và các lớp đất bề mặt địa cầu.

Dạng năng lượng mặt trời đến bề mặt trái đất là các photon ánh sáng, trong vật lý gọi là photon điện từ, phân bố trong một phổ rộng, chủ yếu dưới dạng ánh sáng nhìn thấy, tiếp theo là ánh sáng cận hồng ngoại và một phần nhỏ là ánh sáng cận tử ngoại.

Từ bao đời nay, các phương thức con người sử dụng năng lượng mặt trời rất đa dạng và phong phú, đơn giản như đun nấu, sưởi ấm và làm mát và phức tạp như làm bong bóng bay, lưu trữ nhiệt lượng bằng muối thường hay muối nóng chảy v.v…

Con số ước tính tổng năng lượng mặt trời toàn cầu khai thác vào các ứng dụng phi điện năng như trên, trong một năm; chẳng hạn năm 2007 đạt đến con số 150 – 200 Gigawatt (GW) tức 200 tỷ watt.

Nhưng phương thức sử dụng quan trọng nhất của năng lượng mặt trời hiện nay và trong tương lai vẫn là sản xuất điện năng. Ở đây, hai loại công nghệ sản xuất điện mặt trời được phát triển rộng rãi, đó là: Công nghệ hội tụ năng lượng mặt trời CSP (concentrated solar power) và Công nghệ quang điện SPV (Solar Photovoltaic).

Công nghệ điện mặt trời SPV

Trong Công nghệ quang điện, năng lượng ánh sáng mặt trời được chuyển thành dòng điện, nhờ hiệu ứng quang điện, qua các tế bào quang điện hay các Pin mặt trời bé nhỏ. Các pin nhỏ ghép lại thành tấm Pin mặt trời lớn. Các tấm pin lớn này ghép lại với nhau thành mô đun hay dãy.

Ban đầu, các tấm Pin mặt trời được dùng cho vệ tinh nhân tạo hay phi thuyền không gian. Bây giờ, trong công nghiệp điện năng, công dụng chính của các tấm Pin mặt trời là cấp điện vào lưới điện chung nhờ bộ chuyển đổi từ dòng điện một chiều trong Pin sang điện xoay chiều.

Hiện nay, giá thành điện mặt trời vẫn còn cao hơn nhiều so với giá của các loại điện truyền thống, nhưng ở một số nước như Nhật Bản hay Đức với các chính sách ưu đãi tài chính, sản lượng của ngành điện mặt trời đã có bước tiến vượt bậc trong một số năm gần đây. Tính chung trên toàn thế giới, ước tính tổng công suất điện năng mặt trời sử dụng công nghệ quang điện đã vượt con số 100 Gigawatt (GW).

Số nhà máy điện mặt trời dùng công nghệ quang điện có công suất từ 50 MW trở lên đã đến con số 38. Trong đó, nhà máy có công suất lớn nhất ( 250 MW) thuộc Dự án Agua Caliente Solar, ở Yuma County, AZ (Hoa Kỳ). Nhưng nước có nhà máy loại này nhiều nhất là Đức với con số 14.

Công nghệ điện mặt trời CSP

Công nghệ hội tụ năng lượng mặt trời CSP (concentrated solar power) còn gọi là Công nghệ nhiệt năng mặt trời STE (Solar thermal energy). Trong công nghệ này sử dụng một hệ thống nhiều ống kính, gương phản chiếu và các hệ thống theo dõi nhằm tập trung ánh sáng mặt trời trên một khu vực rộng lớn vào một diện tích nhỏ.

Trong diện tích này, nước hoặc chất lỏng đặc biệt khác chứa trong các bể chứa hay ống dẫn được làm nóng lên đến nhiệt độ từ vài chục độ hay vài trăm độ tùy theo mục đích sử dụng, như sưởi ấm bể bơi, cung cấp nước ấm cho các hộ gia đình, lưu trữ năng lượng phòng khi không có mặt trời chiếu sáng hoặc tạo thành những dòng hơi nước mạnh làm quay tuôc-bin để sản xuất điện trong các nhà máy điện.

Các nhà máy điện thương mại sử dụng công nghệ CSP được phát triển đầu tiên vào những năm 1980. Đến nay có những nhà máy lớn như Solar Energy Generating Systems lớn nhất trên thế giới, nằm ở sa mạc Mojave của California, Hoa Kỳ, với công suất 354 MW. Ước tính tổng công suất điện năng mặt trời với công nghệ CSP trên thế giới đã đạt đến công suất 2.227 Gigawatt (GW).

Số nhà máy điện mặt trời dùng công nghệ CSP có công suất từ 100 MW trở lên đạt con số 12. Trong đó, nhà máy có công suất lớn nhất (354 MW) thuộc vùng Mojave Desert, California (Hoa Kỳ). Nhưng nước có nhà máy loại này nhiều nhất là Tây Ban Nha với con số 11.

Như vậy, Điện Mặt Trời, một dạng năng lượng mới, sạch vì không phát thải khí nhà kính, đang là xu hướng phát triển mạnh trên thế giới, đặc biệt ở các nước công nghiệp phát triển như Đức, Mỹ, Tây Ban Nha, Italy, Nhật.

Việt Nam chúng ta, đất nước vùng nhiệt đới nhiều nắng gió, hội tụ nhiều điều kiện để phát triển nguồn điện năng này. Chúng ta đã đi những bước đầu tiên trên con đường phát triển nguồn Điện Mặt Trời, nhưng bước đi còn khó khăn và ngập ngừng. Trong bài sau, chúng tôi sẽ đề cập đến vấn đề này.

Xem thêm tại : http://samtrix.vn

Giới thiệu hệ thống điện năng lượng mặt trời cho gia đình, doanh nghiệp

GIỚI THIỆU ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI – SAMTRIX SOLAR