Hòn đảo sử dụng hoàn toàn điện năng lượng mặt trời

Tokelau – một hòn đảo ở New Zealand đã trở thành nơi tiên phong trong trong việc sử dụng nguồn năng lượng từ mặt trời trên toàn khu vực.

New Zealand luôn được biết đến là quốc gia có chính sách bảo vệ môi trường rất hợp lý. Hòn đảo Tokelau là một ví dụ điển hình. Hơn 1.500 cư dân ở đây đã từng sử dụng trên 2.000 thùng dầu mỗi năm để cung cấp đủ năng lượng. Tổng chi phí hàng năm liên quan đến những vấn đề năng lượng lên tới con số 825 triệu USD.

Tuy nhiên, nhờ vào dự án ‘Tái tạo năng lượng Tokelau’, hòn đảo nằm trên Thái Bình Dương này đã có thể đáp ứng đủ nhu cầu về năng lượng. Trước đó, một lượng lớn tiền vốn phát triển được đầu tư cho hòn đảo nhỏ này đã bị “ăn mòn” bởi chi phí cho năng lượng. Điều này tưởng chừng như sẽ chặn đứng sự phát triển của nơi đây trong thời gian dài. Nhưng nhờ vào dự án này, các cư dân không chỉ giảm bớt được phần nào chi phí mà họ còn có nguồn năng lượng “xanh và sạch” hơn. Chi phí ban đầu được đưa ra là khoảng 8.5 triệu USD. Ba đảo san hô ở đây là Nukunonu, Fakaofo và Atafu sẽ có hệ thống mạng lưới năng lượng mặt trời riêng.

Theo dự kiến ban đầu, dự án năng lượng mặt trời này sẽ đáp ứng được 90% nhu cầu sử dụng về sử dụng điện năng. Tuy nhiên, hệ thống đã vượt xa hơn cả kỳ vọng khi nó có khả năng cung cấp đến 150% nhu cầu năng lượng. Có 4.023 tấm quang điện, 1.344 pin và máy đổi điện đang hoạt động, cung cấp gần một megawatt (tương đương 1000 kilowatt) cho hòn đảo này. Mức năng lượng này sẽ giúp giảm tối đa ô nhiễm môi trường và sự thành công của dự án này sẽ tạo tiền đề thúc đẩy các quốc gia khác trong việc phát triển công nghệ tái tạo năng lượng sạch.

Advertisements

Máy phát điện năng lượng mặt trời mini cho gia đình

ĐIỆN MẶT TRỜI CHO GIA ĐÌNH
GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM ĐIỆN & BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG

Trong khi các nguồn năng lượng truyền thống như than đá, dầu mỏ đang dần cạn và nguồn cung không ổn định, nhiều nguồn năng lượng đang được tính đến và đặc biệt là nguồn năng lượng mặt trời.


Hiện nay với sự phát triển nhanh chóng về công nghệ và tiến bộ khoa học kỹ thuật, điện năng lượng mặt trời không còn là nguồn điện “xa xỉ” đối với người tiêu dùng Việt Nam. Do nằm trong những nước có giải phân bổ ánh nắng mặt trời nhiều nhất trong năm trên bản đồ bức xạ mặt trời của thế giới, nên Việt Nam có tiềm năng rất lớn về năng lượng mặt trời.

 Sơ đồ nguyên lý hoạt động

Tấm pin năng lượng mặt trời là hệ thống các tấm vật liệu đặc biệt có khả năng chuyển đổi quang năng của ánh sáng mặt trời thành điện năng. Tấm pin có cấu tạo là những tế bào quang điện có hiệu suất cao, công suất từ 20 – 175Wp và có tuổi thọ trung bình là 30 năm.

Nguyên lý hoạt động: từ giàn pin mặt trời (solar cells), ánh sáng được biến đổi thành điện năng, tạo ra dòng điện một chiều (DC Power). Dòng điện này được dẫn tới bộ điều khiển (charge controller) là một thiết bị có chức năng có chức năng tự động điều hòa dòng điện từ pin mặt trời và dòng điện nạp cho acquy (Battery). Thông qua bộ đổi điện DC/AC (Inverter) tạo ra dòng điện xoay chiều chuẩn 220V/50Hz để chạy các thiết bị trong gia đình như đèn chiếu sáng, quạt, tivi, máy tính, tủ lạnh, máy bơm…

Những tiện ích mà điện năng lượng mặt trời mang lại:

– Năng lượng mặt trời không đòi hỏi bất cứ nguồn nhiên liệu nào, hoàn toàn miễn phí và thiết thực;
– Giúp bạn tiết kiệm tiền điện cho gia đình hàng tháng;
– Tạo ra một nguồn điện độc lập, xanh sạch và bảo vệ môi trường;
– Cung cấp nguồn điện liên tục kể cả khi điện lưới bị cắt;

Việc sử dụng điện năng lượng mặt trời như một nguồn năng lượng tại chỗ thay thế cho các dạng năng lượng truyền thống không những góp phần tiết kiệm điện cho gia đình, giảm tải nhu cầu ngày càng tăng lên về năng lượng cho quốc gia, mà còn góp phần phát triển kinh tế và đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia.

Với đội ngũ kỹ sư tốt nghiệp ĐHBK Hà Nội, với lòng yêu nghề và nhiệt huyết, chúng tôi đã nghiên cứu và thử nghiệm thành công hệ thống “Lưới điện mặt trời mini dùng cho hộ gia đình”.

Hệ thống điện năng lượng mặt trời mini cung cấp điện cho hộ gia đình sử dụng cho các thiết bị gia dụng như : quạt, đèn, tivi…Với hệ thống điện năng lượng mặt trời mini này, các hộ gia đình ở đô thị đã góp phần vào việc giảm sự phụ thuộc quá nhiều vào lưới điện quốc gia, cũng như tạo ra một năng lượng tái tạo xanh, sạch, độc lập và bảo vệ môi trường. Đặc biệt với hệ thống này, hàng tháng các hộ gia đình có thể tiết kiệm được từ 30-50 KWh và không bao giờ phải giải quyết nỗi lo “mất điện”.

Một số cấu hình tham khảo cho khách hàng (Solar kit):

*Options : Các thiết bị sử dụng điện 12VDC mua kèm với hệ thống SH20-SH100:

– Đèn LED tiết kiệm điện 3W : 70.000 VNĐ/Cái

– Đèn LED tiết kiệm điện 6W : 140.000 VNĐ/Cái

– Quạt cây 12VDC : 250.000 VNĐ/Cái

– Tivi LCD 19 inch 12VDC: 2.800.000 VNĐ/Cái

– Tivi LDC 14″ + đầu DVD : 2.500.000 VNĐ/cái

GIÁ THÀNH HỆ THỐNG : từ 2.099.000đ đến 20.000.000 đ (miễn phí công lắp đặt).

Một số hình ảnh về lắp đặt và ứng dụng của hệ thống :

Để có được hệ thống điện mặt trời phù hợp với gia đình mình, Quý khách vui lòng liên hệ với chúng tôi theo địa chỉ sau để có được sự tư vấn và hỗ trợ giá tốt nhất, chúng tôi sẽ tư vấn và thiết kế hệ thống phù hợp với yêu cầu của Quý khách. Ngoài ra chúng tôi còn nhận thiết kế hệ thống cột đèn cao áp năng lượng mặt trời chiếu sáng cho giao thông, công trình, Xây dựng trạm điện mặt trời tập trung cho những nơi chưa có điện lưới như biên giới, hải đảo, các xã vùng sâu, vùng xa….với công suất từ 20Wp-1MWp.


CN Công ty CP Tập Đoàn Truyền Thông Thanh Niên
Số 11 – D2A – Vạn Phúc – Liễu Giai – Ba Đình – Hà Nội/ĐT: (04)35640644
Số 59- Cộng Hòa – Q.Tân Bình – Tp. Hồ Chí Minh/ĐT: (08)39482586

Hotline : 0983.802.686
Email: vtechco@vnn.vn
Website: www.samtrix.vn 

Nguyên lý hoạt động của tấm pin năng lượng mặt trời?

Admin : Do rất nhiều người chưa hiểu rõ về nguyên lý hoạt động của tấm panel NLMT nên Ad xin post lại bài viết về cách thức hoạt động của pin mặt trời để mọi người tham khảo.

(Samtrix.vn) – Tấm pin mặt trời, những tấm có bề mặt lớn thu thập ánh nắng mặt trời và biến nó thành điện năng, được làm bằng nhiều tế bào quang điện có nhiệm vụ thực hiện quá trình tạo ra điện từ ánh sáng mặt trời.

Điện bao phủ quanh chúng ta, chúng có mặt trong các dây cáp trên khắp thế giới và chảy trong máu của chúng ta để giữ nhịp tim của chúng ta. Nói cách khác, điện duy trì cuộc sống của chúng ta.

Vì sự quan trọng của điện, chúng ta đang tìm mọi cách để tạo ra điện. Đa số những cách tạo ra điện hiện tại đều gây hại cho môi trường và những nguồn tài nguyên hóa thạch đang dần cạn kiệt. Năng lượng tái tạo đang trở thành ưu tiên số một. Và năng lượng mặt trời là một trong những loại năng lượng tái tạo tuyệt vời nhất.

Quá trình biến đổi ánh sáng thành điện được gọi là “quang điện”. Tế bào quang điện là những thiết bị được xây dựng để thu ánh sáng mặt trời và biến nó thành dòng điện có thể sử dụng được. Tấm pin mặt trời, những tấm có bề mặt lớn thu thập ánh nắng mặt trời và biến nó thành điện năng, được làm bằng nhiều tế bào quang điện có nhiệm vụ thực hiện quá trình tạo ra điện từ ánh sáng mặt trời.

Chất bán dẫn

Một tế bào năng lượng mặt trời được chế tạo bằng vật liệu bán dẫn, ví dụ như silicon. Chất bán dẫn có độ dẫn điện ở mức trung gian giữa chất dẫn và chất cách điện. Silicon tuy có mức dẫn điện hạn chế nhưng nó có cấu trúc tinh thể rất phù hợp cho việc tạo ra chất bán dẫn. Nguyên tử silicon cần 4 electron để trung hòa điện tích nhưng lớp vỏ bên ngoài một nguyên tử silicon chỉ có một nửa số electron cần thiết nên nó sẽ bám chặt với các nguyên tử khác để tìm cách trung hòa điện tích.

Để tăng độ dẫn điện của silicon, các nhà khoa học đã “tạp chất hóa” nó bằng cách kết hợp nó với các vật liệu khác. Quá trình này được gọi là “doping” và silicon pha tạp với các tạp chất tạo ra nhiều electron tự do và lỗ trống. Một chất bán dẫn silicon có hai phần, mỗi phần được pha tạp với một loại vật liệu khác. Phần đầu tiên được pha với phốt pho, phốt pho cần 5 electron để trung hòa điện tích và có đủ 5 electron trong vỏ của nó. Khi kết hợp với silicon, một electron sẽ bị dư ra. Electron đặc trưng cho điện tích âm nên phần này sẽ được gọi là silicon loại N (điện cực N). Để tạo ra silicon loại P (điện cực P), các nhà khoa học kết hợp silicon với boron. Boron chỉ cần 3 electron để trung hòa điện tích và khi kết hợp với silicon sẽ tạo ra những lỗ trống cần được lấp đầy bởi electron.

Khi chất bán dẫn silicon tiếp xúc với năng lượng, các electron tự do ở điện cực N sẽ di chuyển sang để lấp đầy các lỗ trống bên điện cực P. Sau đó, các electron từ điện cực N và điện cực P sẽ cùng nhau tạo ra điện trường. Các tế bào năng lượng mặt trời sẽ trở thành một diode, cho phép electron di chuyển từ điện cực P đến điện cực N, không cho phép di chuyển ngược lại.

Tất nhiên, để kích hoạt quá trình cần có năng lượng tiếp xúc với các tế bào silicon. Ánh sáng mặt trời được làm bằng các photon, các hạt nhỏ năng lượng có thể tiếp xúc với các tế bào năng lượng mặt trời và nới lỏng liên kết của các electron ở điện cực N. Sự di chuyển của các elentron tự do từ điện cực N tới điện cực P tạo ra dòng điện.

Khi điện trường đã được tạo ra, tất cả những gì chúng ta cần làm là thu thập và chuyển nó thành dòng điện có thể sử dụng. Một bộ biến tần được gắn với các tế bào năng lượng mặt trời sẽ biến dòng điện từ một chiều (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC). Dòng điện xoay chiều là dòng điện chúng ta đang sử dụng ở khắp mọi nơi.

Pin mặt trời hiện tại vẫn thiếu hiệu quả

Các công nghệ biến ánh sáng mặt trời thành điện hiện tại vẫn kém hiệu quả. Các tấm pin mặt trời chưa thể hấp thụ toàn bộ năng lượng của ánh sáng mặt trời. Nói chung, những tế bào năng lượng mặt trời tốt nhất hiện tại chỉ có thể chuyển 25% năng lượng mà nó nhận được thành điện. Tại sao vậy? Thực tế là ánh sáng mặt trời, như tất cả các loại ánh sáng khác, bao gồm một quang phổ với các bước sóng khác nhau, mỗi bước sóng có một cường độ khác nhau. Có những bước sóng quá yếu không thể giải phóng các electron còn một số bước sóng lại quá mạnh với silicon.

Hơn nữa, các tấm pin mặt trời cần được đặt ở những vị trí cực kỳ đặc biệt. Góc của các tấm pin mặt trời cần được tính toán để có thể nhận được tối đa lượng ánh sáng mặt trời và đương nhiên những tấm pin mặt trời chỉ thực sự hữu ích nếu được đặt ở nơi có nhiều ánh sáng mặt trời. Đặt tấm pin mặt trời ở những nơi có thời tiết ít nắng sẽ biến chúng thành những tác phẩm nghệ thuật lố bịch và tốn kém.

Silicon đen có thể tạo ra cuộc cách mạng trong ngành công nghiệp pin mặt trời
Silicon đen có thể tạo ra cuộc cách mạng trong ngành công nghiệp pin mặt trời

Các nhà khoa học vẫn đang tiếp tục nghiên cứu nhằm phát triển những tấm pin mặt trời hiệu quả hơn. Các tế bào năng lượng mặt trời dạng màng mỏng, được sản xuất từ cadmium, mỏng hơn nhiều so với tế bào silicon và có khả năng hấp thụ năng lượng mặt trời tốt hơn. Nhưng hiện tại, khả năng biến năng lượng thu thập được thành điện năng của tế bào năng lượng mặt trời cadmium vẫn còn khá kém. Tuy nhiên, các nhà khoa học muốn nghiên cứu thêm về loại tế bào năng lượng mặt trời này bởi chúng có mức giá rẻ và kích thước thuận tiện.

Một trong những phát kiến lớn khác đáng được nhắc tới là “silicon đen”. Silicon đen là silicon đã qua xử lý để có bề mặt màu đen bởi màu đen hấp thụ ánh sáng tốt hơn.

Silicon đen sẽ tạo ra các tế bào năng lượng mặt trời có khả năng hấp thụ tốt hơn, đặc biệt là ở những khu vực thưa ánh sáng mặt trời hoặc thường tiếp xúc với ánh sáng mặt trời ở góc độ thấp. Hạn chế lớn nhất ở thời điểm hiện tại đó là quá trình tạo màu đen cho silicon làm tăng diện tích bề mặt của nó, điều này khiến gia tăng khả năng tái kết hợp của electron. Các electron tự do sẽ tìm kiếm sự tái kết hợp với tế bào silicon chứ không di chuyển nhằm tham gia với một nguyên tử khác để tạo ra dòng điện.

Quá trình nghiên cứu silicon đen vẫn đang tiếp diễn. Gần đây, các nhà khoa học Phần Lan đã tìm ra phương pháp giảm các trường hợp tái kết hợp, tăng khả năng chuyển hóa ánh sáng mặt trời thành điện năng lên 22,1%. Hiện mức chuyển hóa này vẫn chưa bằng silicon điển hình nhưng chắc chắn nó sẽ được cải tiến trong tương lai.

Tham khảo DigitalTrends

Điện năng lượng mặt trời sẽ thống trị thế giới?

Giá 1 watt điện năng lượng mặt trời vào năm 1977 là hơn 76$/watt đã sụt xuống còn 0.74$/watt vào năm 2013, mức giá đã giảm hơn 100 lần chỉ trong vòng 35 năm.

Năng lượng mặt trời sẽ thống trị thế giới?

Những năm gần đây, nhiều biểu đồ cho thấy có rất nhiều điều đáng nói về sự trỗi dậy của năng lượng mặt trời. Không thể chỉ nói chung chung về tầm quan trọng của cuộc cách mạng đang diễn ra như thế nào, và giống như mọi cuộc chuyển đổi, hầu hết mọi người chỉ cảm nhận được nó khi mọi sự đã rồi. Nhưng thực sự chúng ta đang ở trong thời kỳ chuyển đổi, và chúng ta phải thấy được tầm quan trọng của nó. Chắc chắn những dữ liệu dưới đây sẽ giúp bạn hiểu điều này rõ hơn.

Biểu đồ dưới đây cho thấy tổng công suất năng lượng mặt trời từ trước tới giờ trên thế giới, về cơ bản là con số 0 nếu so sánh với sản lượng chỉ 10 năm trở lại đây. Tại một số mốc “lịch sử”, giá năng lượng mặt trời tính theo walt (phần màu cam) tuột dốc, dẫn tới bùng nổ về sản lượng (phần màu xanh) và làm lu mờ mọi số liệu trước đây.

Solar energy cost and installed capacity chart

Chi phí xây dựng lắp đặt và công suất điện mặt trời.

Tiếp theo là một số biểu đồ “biết nói”, cho thấy rõ ràng vì sao năng lượng mặt trời sẽ thống lĩnh trên thế giới.

Giá giảm hơn 100 lần trong 35 năm

Với những người vẫn còn nghi ngờ năng lượng mặt trời có thể thay đổi, đóng vai trò quan trọng hơn hay không, hãy xem đồ thị dưới đây. Hiện mức giá này khá cạnh tranh so với các nguồn năng lượng truyền thống trên diện rộng, và trong vài năm tới người ta không thể bỏ qua năng lượng mặt trời vì giá quá rẻ.

Chi phí năng lượng mặt trời đang dần ngang bằng với than và khí đốt, và sớm muộn cũng sẽ đánh bại chúng.

Chi phí 16$/watt vào năm 1980 đã giảm xuống còn khoảng 1$/watt vào năm 2012 và dường như đà giảm giá này không có dấu hiệu gì sẽ dừng lại. Thực thế, quan sát những năm gần đây có thể thấy đà giảm giá này đã tăng tốc rất nhanh (do sự đầu tư mạnh mẽ của Trung Quốc vào năng lượng mặt trời). Chúng ta có thể hoặc không thể giữ được đà phát triển này nhưng một điều chắc chắn rằng giá thành năng lượng mặt trời đang dần ngang bằng với giá thành của nhiên liệu hóa thạch (vùng màu xám trên biểu đồ) và sớm muốn cũng đánh bại chúng. Đây sẽ là những dấu mốc lịch sử đáng nhớ với nhân loại, có thể thay đổi toàn bộ nền văn minh của chúng ta.

Đồ thị tiếp theo gây chú ý đặc biệt vì cho thấy bối cảnh giá của nhiều nguồn năng lượng khác từ năm 1949. Năng lượng mặt trời (đường màu xám) quá đắt đỏ trong hầu hết thời kỳ đó (thậm chí không xuất hiện trên biểu đồ), nhưng sụt giảm nhanh chóng gần như theo phương thẳng đứng chỉ trong vài năm cuối. Từ cuối những năm 1940, về tổng quan không có biến động gì nhiều. Thậm chí, cuộc khủng hoảng dầu mỏ những năm 1970 hay những năm gần đây cũng chỉ thể hiện sự “dao động” nhẹ trên biểu đồ.

Công suất tăng 37 lần chỉ trong 9 năm

Đồ thị này thực sự rất thú vị. Năm 2004 tổng sản lượng năng lượng mặt trời mới chỉ 3.7 gigawatt. Nhưng năm 2013, con số đã đạt 138 gigawatt, mà không có dấu hiệu cho thấy tốc độ tăng trưởng sẽ giảm. Thực tế, khi nhà máy sản xuất năng lượng mặt trời Gigafactory của Elon Musk đi vào hoạt động, giá thành có thể sẽ tiếp tục giảm mạnh và nguồn cung sẽ tiếp tục tăng trưởng đáp ứng nhu cầu.

Tất cả năng lượng tái tạo đều tăng trưởng, tạo ra nhiều việc làm. Lưu ý rằng đồ thị sau chưa bao gồm việc làm từ ngành thủy điện quy mô lớn (chỉ có thủy điện quy mô nhỏ), nếu tính thêm thì con số sẽ còn lớn hơn nhiều.

 

Theo Tri Thức Trẻ

Smartphone tương lai sẽ sử dụng pin năng lượng mặt trời

Công nghệ pin trên các thiết bị di động hiện nay có gì mới: có thể đó là khả năng sạc không dây hoặc sạc nhanh. Và trong tương lai, người ta có thể sử dụng năng lượng mặt trời để làm đầy pin cho các thiết bị mà không cần thông qua các tấm pin mặt trời truyền thống nữa.

Tương lai smartphone sẽ sử dụng pin năng lượng mặt trời?

Pin năng lượng mặt trời sử dụng công nghệ mới, trong suốt

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Kogakuin (Nhật Bản), đang nghiên cứu một loại pin lithium-ion trong suốt có thể được sạc bằng ánh sáng mặt trời (dựa trên công nghệ pin lithium-ion hiện tại). Tại sự kiện Innovation Japan 2015, Giáo sư Mitsunobu Sato, người đứng đầu nhóm nghiên cứu cho biết họ đang đặt mục tiêu tạo ra một công nghệ gọi là “smart window” (cửa sổ thông minh).

Năm 2011, các nhà nghiên cứu ĐH Stanford (Mỹ) đã phát triển công nghệ pin linh hoạt trong suốt sử dụng các điện cực nhỏ như những tế bào và nhóm nghiên cứu của Đại học Kogakuin đã tiếp tục cải tiến công nghệ này, bằng cách thay đổi cấu trúc hóa học của các điện cực để chúng có thể nạp được năng lượng dưới điều kiện ánh sáng mặt trời trực tiếp.

Công nghệ “smart window” có thể được dùng để thay thế màn hình thủy tinh trên smartphone hiện nay hay thậm chí là thay thế cho lớp vỏ bên ngoài của điện thoại. Nếu điều này trở thành hiện thực, bạn có thể thoải mái nhắn tin hay lên Twitter trong khi thiết bị của mình vẫn đang sạc năng lượng từ ánh sáng mặt trời.

Smartphone tương lai sẽ sử dụng năng lượng mặt trời?

Một mẫu smartphone tự sạc bằng năng lượng mặt trời của Kyocera giới thiệu tại MWC hồi đầu năm

Tuy nhiên, giống như công nghệ pin trong suốt thế hệ đầu, loại pin năng lượng mặt trời mới này vẫn đang trong quá trình phát triển và chưa có gì chắc chắn chúng sẽ được đưa vào sử dụng trong thực tế.

Minh Trung

Theo Liliputing