Đánh giá ứng dụng năng lượng mặt trời ở Việt Nam

Tiềm năng năng lượng mặt trời

Việt nam được xem là một quốc gia có tiềm năng rất lớn về năng lượng mặt trời, đặc biệt ở các vùng miền trung và miền nam của đất nước, với cường độ bức xạ mặt trời trung bình khoảng 5 kWh/m2. Trong khi đó cường độ bức xạ mặt trời lại thấp hơn ở các vùng phía Bắc, ước tính khoảng 4 kWh/m2do điều kiện thời tiết với trời nhiều mây và mưa phùn vào mùa đông và mùa xuân (Tô Quốc Trụ, 2010). Ở Việt nam, bức xạ mặt trời trung bình 150 kcal/m2 chiếm khoảng 2.000 – 5.000 giờ trên năm, với ước tính tiềm năng lý thuyết khoảng 43,9 tỷ TOE (Tô Quốc Trụ, 2010; Trịnh Quang Dũng, 2010).

Năng lượng mặt trời ở Việt nam có sẵn quanh năm, khá ổn định và phân bố rộng rãi trên các vùng miền khác nhau của đất nước. Đặc biệt, số ngày nắng trung bình trên các tỉnh của miền trung và miền nam là khoảng 300 ngày/năm. Năng lượng mặt trời có thể được khai thác cho hai nhu cầu sử dụng: sản xuất điện và cung cấp nhiệt (Tô Quốc Trụ, 2010).

Ứng dụng năng lượng mặt trời

Có bốn dạng công nghệ năng lượng mặt trời hiện đang có mặt trên thị trường Việt nam. Đó là công nghệ năng lượng mặt trời quy mô hộ gia đình, quy mô thương mại sử dụng cho các khách sạn, nhà hàng, bệnh viện, quân đội và các trung tâm dịch vụ, cho làng mạc như đèn công cộng, âm thanh, tivi và trạm cho sạc pin.

Tại Việt Nam, các tấm pin quang điện (Photo-voltaic: PV) đều được nhập khẩu trong khi thành phần khác của hệ thống thì được sản xuất trong nước. Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam (VNPT) và Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) sở hữu các công ty thành viên có chức năng thiết kế và lắp đặt các hệ thống điện mặt trời cho nhu cầu sử dụng nội bộ.

Ở Việt nam, các ứng dụng năng lượng mặt trời đã phát triển nhanh chóng kể từ những năm 90 (Trịnh Quang Dũng, 2010). Sự phát triển của điện mặt trời ở Việt nam trong 10 năm gần đây từ năm 1998 đến năm 2008 được thể hiện như trong trên. Các ứng dụng bao gồm điện mặt trời cho hộ gia đình và các trung tâm dịch vụ, hệ thống đun nước mặt trời, điện mặt trời PV, hệ thống đèn điện và sấy. Công nghệ lai ghép (Hybrid technology) của các nguồn năng lượng tái tạo, được đặt tên là Manicub, đã được ứng dụng trên các tàu thuỷ, xe cứu thương hay khu biệt thự sử dụng năng lượng mặt trời (Trịnh Quang Dũng, 2010).

Trong số các ứng dụng, công nghệ đun nước mặt trời được xem là có giá trị kinh tế, hiệu quả và phổ biến nhất hiện nay.

Các dự án năng lượng mặt trời

Mặc dù nguồn năng lượng mặt trời ở Việt nam được công nhận là có tiềm năng lớn, nhưng các dự án điện mặt trời vẫn chưa được chú ý phát triển. Hầu hết các dự án điện mặt trời trên khắp cả nước chỉ ở quy mô nhỏ và tập trung chủ yếu vào việc khai thác nhiệt năng từ năng lượng mặt trời. Chi phí đầu tư lớn là rào cản chủ yếu cho việc phát triển các dự án điện mặt trời ở Việt nam.

Việc đầu tư vào năng lượng mặt trời cho nghiên cứu và phát triển rất đáng kể. Những nguồn tài chính đầu tư cho các hoạt động nghiên cứu PV chủ yếu từ các tổ chức quốc tế và cấp chính phủ. Tiêu biểu nhất là việc đầu tư vào phòng thí nghiệm bán dẫn của ĐH quốc gia Hồ Chí Minh (với US$ 5 triệu) và phòng thí nghiệm Nano của Khu công nghệ cao – Hồ Chí Minh (với US$ 11 triệu) (Trịnh Quang Dũng, 2010).

Việc nghiên cứu ứng dụng PV đã và đang diễn ra từ năm 1990 tới nay. Một vài ứng dụng mới đã thành công trong việc thiết kế và lắp đặt như công nghệ lai ghép các nguồn năng lượng tái tạo của Solarlab  (Madicub) được ứng dụng trong xe cứu thương, tàu thuỷ và khu biệt thự; điện mặt trời nối lưới SIPV cũng được lắp đặt bởi Solarlab. Nhờ có công nghệ tiên tiến và giá thành cạnh tranh, một vài công nghệ PV được sản xuất ở Việt nam đã được xuất khẩu sang thị trường một số nước Châu Á như Campuchia và Băng La Đét (Trịnh Quang Dũng, 2010).[1]

Các tổ chức tiêu biểu hoạt động trong lĩnh vực năng lượng mặt trời bao gồm Phòng thí nghiệm SolarLab ở TP Hồ Chí Minh thuộc Viện Khoa học Việt nam, Viện năng lượng Việt Nam (thuộc Bộ Công thương) và Trung tâm năng lượng tái tạo của ĐH Bách khoa Hà nội.

Trong khuôn khổ của chương trình hợp tác điện mặt trời giữa Bộ Ngoại giao Pháp, Điện lực Pháp và Liên minh Châu Âu, trạm năng lượng mặt trời hữu nghị giữa Việt nam và Pháp đã được thành lập tại TP Hồ Chí Minh. Trạm năng lượng mặt trời này thực hiện chương trình cung cấp điện cho các tỉnh như Gia Lai, Quảng Nam và Bình Phước (IEA, 2005). Ngoài ra, còn có một dự án trọng điểm SELCO, với sự hợp tác của Liên hiệp Hội phụ nữ Việt Nam với trên 600 hệ thống đang trong quá trình hoạt động (Hội đồng kinh tế Úc cho Năng lượng bền vững , 2005).

Công suất của các tấm pin PV nằm trong dải từ 500 Wp đến 1500 Wp đã được lắp đặt ở các tỉnh thuộc miền nam cho các hộ gia đình, bệnh viện, trường học và làng xã (Hội đồng kinh tế Úc cho Năng lượng bền vững , 2005).

Việc sản xuất các tấm pin quang điện PV bắt đầu xuất hiện ở Việt nam từ giữa những năm 90. Các tấm pin mặt trời làm bằng tinh thể silic được sản xuất ở phòng thí nghiệm trong thời gian từ 1990-2000. Một quy trình khép kín cho việc sản xuất tấm pin mặt trời đã được xây dựng và tấm pin mặt trời đầu tiên được sản xuất ở Việt nam vào năm 2000. Chính phủ Việt nam hỗ trợ để chuyển giao công nghệ PV mới nhất vào Việt nam cũng như thu hút đầu tư từ nước ngoài về sản xuất trong nước hình thành ngành công nghiệp sản xuất tấm pin quang điện PV ở Việt nam (Trịnh Quang Dũng, 2010).

Hiện tại, các công ty tư nhân đang dẫn đầu trong lĩnh vực sản xuất pin quang điện PV. Trong số các công ty đó phải kể đến Nhà máy Mặt trời đỏ đặt tại TP Hồ Chí Minh, cung cấp vật liệu cho sản xuất pin mặt trời ở Bình Dương, Việt Vmicro JS ở TP. Hồ Chí Minh…

Đun nước nóng dùng năng lượng mặt trời là một công nghệ khá phát triển và có giá trị thương mại đã được áp dụng trên cả quy mô hộ gia đình cũng như quy mô công nghiệp. Các hộ gia đình và doanh nghiệp sẵn lòng đầu tư vào bình đun nước nóng sử dụng năng lượng mặt trời vì có thể tiết kiệm hoá đơn tiền điện. Cho đến nay, công nghệ sản xuất thiết bị đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời có thể dễ dàng huy động vốn đầu tư từ thành phần kinh tế tư nhân.

Hiện nay, các bình nước nóng sử dụng năng lượng mặt trời được sản xuất bởi hơn 10 doanh nghiệp vừa và nhỏ trong nước. Trường ĐH Bách khoa Hà nội, Bách khoa Hồ Chí Minh và ĐH Sư phạm Kỹ thuật Hồ Chí Minh cũng đang nghiên cứu, thiết kế và chế tạo các hệ thống bình đun nước nóng sử dụng năng lượng mặt trời.

Để xúc tiến việc sử dụng hệ thống đun nước sử dụng năng lượng mặt trời, trong khuôn khổ Chương trình mục tiêu quốc gia về sử dụng năng lượng hiệu quả và tiết kiệm, EVN đã thiết kế một chương trình về hệ thống đun nước nóng sử dụng năng lượng mặt trời vào năm 2009. Chương trình đẩy mạnh việc nghiên cứu, sản xuất và nhập khẩu thiết bị đun nước bằng năng lượng mặt trời sử dụng cho các hộ gia đình và lĩnh vực dịch vụ khác như các trung tâm thương mại, chung cư, bệnh viện, trường học và các văn phòng chính phủ. Các hộ gia đình tham gia chương trình được nhận một khoản hỗ trợ đầu tư là một triệu đồng (tương đương khoảng US$ 50). Các công ty điện trên khắp  cả nước, các công ty thiết bị điện mặt trời và Văn phòng hiệu quả và tiết kiệm năng lượng cũng tham gia vào chương trình này. Cho đến nay, EVN đã xây dựng thí điểm 900 hệ thống bình đun nước sử dụng năng lượng mặt trời, bao gồm PC2 (200), PC-HCM (300), Đồng Nai PC (200) và Đà Nẵng (200). Chương trình được tiếp tục với một kế hoạch để xây dựng thêm 1.000 hệ thống đun nước sử dụng năng lượng mặt trời bởi PC (200), PC3 (250), HCM PC (300), Đồng Nai PC (150) và MTV Đà Nẵng PC (100)).

Việc sử dụng năng lượng mặt trời cho đun nước cũng được khuyến khích cao trong quân đội. Vụ khoa học kỹ thuật thuộc Bộ Quốc phòng đang trao đổi nghiên cứu và xúc tiến việc sử dụng năng lượng mặt trời trong quân đội. Cho đến nay, có khoảng 10 hệ thống đun nước sử dụng năng lượng mặt trời được lắp đặt trong các trường và cơ sở quân đội, đặc biệt đối với các đơn vị trên các vùng hải đảo.

Tuy nhiên, việc ứng dụng đun nước sử dụng năng lượng mặt trời ở Việt nam vẫn còn thấp. Chỉ có 60 hệ thống tập thể và khoảng trên 5.000 hệ thống hộ gia đình đã được lắp đặt. Khoảng 90% hệ thống đun nước sử dụng năng lượng mặt trời là được sử dụng ở các đô thị và 5% ở vùng nông thôn. Xấp xỉ 99% các hệ thống này là do hộ gia đình đầu tư và 1% thuộc về các cơ sở công cộng như bệnh viện, nhà trẻ mẫu giáo, bệnh viện, trường học, khách sạn và nhà hàng. Các hệ thống bình đun với diện tích các tấm pin mặt trời từ 10 đến 60 m2 có thể cung cấp hàng ngày từ 1 đến 5m3 nước nóng với nhiệt độ khoảng 50 oC đến 70oC. Hệ thống bình nước nóng sử dụng năng lượng mặt trời quy mô hộ gia đình với diện tích các tấm pin khoảng 1-2m2 thì có thể cung cấp khoảng 100 đến 300 lít nước nóng ở nhiệt độ từ 40 oC đến 70oC.[2]

Điện mặt trời ở Việt nam được ứng dụng ở vùng nông thôn và vùng sâu vùng xa và hải đảo (Tô Quốc Trụ, 2010). Có khoảng 4.000 hộ gia đình hưởng lợi từ  hệ thống điện mặt trời quy mô gia đình (Solar Home Systems – SHSs) và 12.000 người trên khắp vùng miền cả nước đang nhận được điện từ hệ thống pin PV. Tổng công suất PV lắp đặt tại Việt Nam lên đến 4 MW vào năm 2010 (Trịnh Quang Dũng, 2010).

Có nhiều dự án điện mặt trời phát triển ở Việt nam từ năm 1990 đến 2008 bao gồm

1) Dự án điện khí hoá nông thôn Fondem France-Solarlab Vietnam, 1990- 2000

2) Chương trình RET ở Châu Á 1997-2005, tài trợ bởi Tổ chức Sida (Thuỵ Điển), 1997-2005

3) Dự án nối lưới và điện khí hoá nông thôn được thực hiện  bởi SolarLab với sự công tác của Bộ Khoa học Công nghệ Việt nam (MOST)  và Atersa của Tây Ban Nha, 2006-2009

4) Dự án điện mặt trời với công suất 100 kWp (tài trợ bởi Nedo – Japan) ở Gia Lai

5) Dự án điện mặt trời với công suất 154 kWp ở khuôn viên Trung tâm Hội nghị Quốc gia, Hà Nội

Nguồn: Trịnh Quang Dũng (2010) và các tác giả khác

Đầu tư trong lĩnh vực năng lượng mặt trời được xem là mang lại lợi nhuận trong công nghệ đun nước sử dụng nhiệt mặt trời, đặc biệt khi các thiết bị có thể sản xuất được trong nước. Điện mặt trời nối lưới quốc gia mang lại ít lợi nhuận hơn  vì giá thành sản phẩm cao hơn so với các dạng năng lượng khác. Đối với quy mô hộ gia đình, điện mặt trời là không kinh tế bởi vì giá thành phẩm đắt mà lượng điện sản xuất lại ít và không ổn định.

Thị trường cho hệ thống bình đun nước sử dụng năng lượng mặt trời với quy mô hộ gia đình cũng như quy mô công nghiệp là rất lớn. Vì công nghệ này có giá trị thương mại nên nó có thể được sử dụng để thay thế một phần  cho hệ thống đun nước bằng điện ở các toà nhà và công sởhiện được ước tính tiêu thụ khoảng 3,6 tỷ kWh mỗi năm.

Đầu tư vào lĩnh vực điện mặt trời sẽ gia tăng một cách mạnh mẽ. Chính phủ Việt nam đã chấp thuận sử dụng vốn ODA từ Chính phủ Nhật để xây dựng một nhà máy điện mặt trời nối lưới có công suất 3-5 MWp từ 2009-2012 (Trinh Quang Dũng, 2010). Chính phủ cũng đã phê duyệt vốn đầu tư nhà máy điện mặt trời ở Củ Chi, TP Hồ Chí Minh, của First Solar, một tập đoàn năng lượng điện mặt trời của Mỹ.

Nguồn: Tổng hợp