Điện mặt trời áp mái (điện mặt trời mái nhà) là một công nghệ năng lượng tái tạo chuyển đổi trực tiếp ánh sáng mặt trời thành điện năng (dòng một chiều, DC) dựa trên hiệu ứng quang điện học vật lý thông qua các thiết bị thu và chuyển đổi là module pin mặt trời. Tại Việt Nam, công nghệ này không còn xa lạ với các hộ gia đình, doanh nghiệp.
Trong bối cảnh nhu cầu dùng điện trong nước tăng mạnh trong khi chưa thể bổ sung nguồn điện mới và lớn, điện mặt trời áp mái được xem là một giải pháp vừa giảm áp lực cung cấp điện, vừa giúp người dân chủ động đảm bảo hoạt động sinh hoạt bình thường, đồng thời tiết kiệm tài nguyên, bảo vệ môi trường, góp phần ứng phó biến đổi khí hậu.
Thị trường điện mặt trời áp mái Việt Nam
Tình hình lắp đặt
Theo số liệu từ Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN), tính đến hết tháng 9/2020 Việt Nam đã lắp đặt trên 33,000 dự án điện mặt trời áp mái với tổng công suất 1,146 MWp. Lũy kế tổng cộng đến nay, đã có trên 55,000 dự án đã đưa vào vận hành với tổng công suất 1,531 MWp, sản lượng điện đã phát lên lưới là 636.6 triệu kWh.
Nguồn: VIRAC
Cũng trong 9 tháng đầu năm 2020, công nghiệp là lĩnh vực chiếm tỷ trọng lớn nhất trong cơ cấu lắp đặt điện áp mái theo đối tượng với 54.9%, tương đương 840.5 MWp. Lĩnh vực dân dụng đứng thứ hai, đạt 484.5 MWp, chiếm 31.6% tổng công suất lắp đặt. Cuối cùng là hai lĩnh vực thương mại và hành chính sự nghiệp lần lượt chiếm 9.9% và 3.6% tổng công suất lắp đặt điện mặt trời áp mái.
Nguồn: VIRAC, EVN
Tình hình phân phối
Tổng Công ty Điện lực miền Nam (EVNSPC) đóng góp tỷ trọng cao nhất (48.3%) trong tổng công suất lắp đặt, tương đương 739.21 MWp tính đến hết tháng 9/2020. Khu vực do Tổng Công Ty Điện Lực Miền Trung (EVNCPC) quản lý đã lắp đặt 544.26 MWp điện mặt trời áp mái, tương đương 35.5% công suất lắp đặt cả nước. Tổng Công ty Điện lực miền Bắc (EVNNPC) chiếm khiêm tốn 5.5% công suất lắp đặt.
Nguồn: VIRAC
Nguồn: VIRAC, EVN
Điều kiện phát triển điện mặt trời áp mái tại Việt Nam
Là một đất nước nhiệt đới có nền khí hậu nóng ẩm, nhiều ánh nắng mặt trời, Việt Nam có nhiều thuận lợi trong phát triển điện mặt trời áp mái. Thị trường điện mặt trời áp mái Việt Nam chủ yếu tập trung phát triển ở miền Nam do có những thuận lợi về mặt tự nhiên với cường độ bức xạ mặt trời khá cao so với trung bình cả nước.
Bên cạnh đó, Việt Nam có nguồn lao động lành nghề, chi phí thấp vốn được nhiều doanh nghiệp công nghệ hàng đầu tin dùng như Intel, Samsung, Microsoft, và LG. Hoạt động sản xuất bán dẫn – loại vật liệu được áp dụng nhiều trong sản xuất pin và thiết bị hệ thống điện mặt trời áp mái cũng phát triển mạnh mẽ tại Việt Nam, tốc độ tăng trưởng dự kiến là 15% trong năm 2020 theo số liệu từ Công ty tư vấn và nghiên cứu công nghệ TechNavio.
Chính phủ Việt Nam cũng tạo nhiều động lực cho phát triển năng lượng tái tạo nói chung và điện mặt trời áp mái nói riêng thông qua các chính sách vĩ mô. Từ năm 2017, nhiều chính sách liên quan trực tiếp tới điện mặt trời áp mái đã được ban hành trong đó đề ra lộ trình phát triển điện mặt trời mái nhà, hướng dẫn phát triển dự án và hợp đồng mua bán điện mặt trời, cơ chế giá mua bán,…
Nguồn: VIRAC tổng hợp
Mặt khác, các chính sách ưu đãi trên cùng chi phí đầu tư giảm nhờ những thành tựu mới của khoa học công nghệ đã khiến số lượng dự án tăng ồ ạt, khó kiểm soát. Việc nhiều doanh nghiệp tung ra sản phẩm pin mặt trời trong khi chưa hiểu rõ về nguồn và lưới điện, chưa đảm bảo được chất lượng sản phẩm, quy trình lắp đặt, bảo hành,… gây ra nguy cơ tiền mất tật mang, giá thành không đi đôi với chất lượng cho người dùng.
Mức giá 8,38 Uscent/kWh (tương đương 1.943 đồng/kWh) áp dụng từ ngày 01/01/2020 đã tạo đà lớn cho điện mặt trời áp mái phát triển. Tuy nhiên từ ngày 31/12 sắp tới mức giá ưu đãi này sẽ không còn, gây nhiều băn khoăn cho các hộ dân có ý định lắp đặt mới điện mặt trời áp mái.
Nguồn: VIRAC, EVN, Quyết định 13/2020/QĐ-TTg
Những xu hướng mới trong phát triển điện mặt trời áp mái
Pin năng lượng mặt trời half-cell
Dù có tiềm năng lớn nhưng để thu hút sự quan tâm của nhiều nhà đầu tư hơn nữa, các doanh nghiệp điện mặt trời áp mái Việt Nam cần tích cực cập nhật các xu hướng, công nghệ mới. Điển hình, pin năng lượng mặt trời half – cell với hiệu suất đầu ra cao hơn và đáng tin cậy hơn các cell truyền thống được dự báo sẽ trở thành xu hướng chủ đạo trong vòng 10 năm tới.
Kích thước các cell pin loại half – cell nhỏ gấp đôi các loại pin truyền thống. Các module half – cell là các cell quang điện được cắt làm đôi, điều này giúp cải thiện hiệu suất và độ bền của module. Khi cell được cắt đôi, dòng điện của chúng cũng giảm đi một nửa, do đó tổn thất điện trở được hạ xuống và các cell có thể tạo ra nhiều năng lượng hơn một chút. Các cell nhỏ hơn cũng chịu lực cơ học tốt hơn, khó nứt vỡ hơn.
Nguồn: VIRAC, ITRPV
Điện áp mái cho các công trình công cộng
Trên thế giới, nhiều công trình công cộng như mái nhà để xe, mái sân vận động, trạm bus,… đã được tận dụng để lắp đặt điện mặt trời áp mái giúp giảm thải hàng triệu tấn khí CO2 mỗi năm, đồng thời tận dụng không gian và tiết kiệm diện tích công trình. Với ý thức người tiêu dùng về bảo vệ môi trường ngày một nâng cao, xu hướng này dự đoán sẽ sớm được Việt Nam học hỏi và ứng dụng.
Vải quang điện
Trong tương lai, hệ thống điện mặt trời áp mái có thể được lắp đặt trên cả các hình thức nhà ở tạm thời. Khoa học mới cho ra đời một loại vải quang điện có thể dùng trong cả may mặc và xây dựng. Các loại mái nhà tạm thời như mái hiên di động hoặc lều trại đều có khả năng đón nhiều ánh sáng mặt trời, khiến chúng trở thành những mặt nền lý tưởng cho điện mặt trời áp mái.
Loại vải quang điện này cho phép các cấu trúc tạm thời như lều trại có khả năng thu thập và lưu trữ năng lượng. Nhà ở kiên cố cũng được hưởng lợi từ phát minh này do hiện nay có nhiều tòa nhà sử dụng vải phủ mái hay hay ô dù che nắng. Với vải quang điện, tương lai của điện mặt trời áp mái rộng mở với nhiều ứng dụng mới, hiệu quả cao.
Miếng dán quang điện
Miếng dán quang điện là một phát minh cho phép người dùng dán các hình ảnh tự chọn lên tấm pin mặt trời, tương tự cách người ta dùng miếng dán điện thoại hay laptop. Đây rõ ràng là một cơ hội kinh doanh lớn nhưng cũng sẽ đem lại đáng kể lợi ích cho người tiêu dùng, đặc biệt là về mặt thẩm mỹ. Với miếng dán quang điện, chủ nhà có thể lắp đặt các tấm pin mặt trời mà không lo làm xấu đi diện mạo của ngôi nhà.
Miếng dán quang điện bản chất là một lớp vật liệu mỏng, có thể in lên được và có khả năng cho ánh sáng truyền qua. Người tiêu dùng có thể yên tâm sử dụng những miếng dán này để làm đẹp phần mái nhà mà không lo hệ thống điện mặt trời áp mái hoạt động kém hiệu quả. Sự cân bằng giữa thẩm mỹ và hiệu năng này là một điều kiện quan trọng để điện mặt trời áp mái thâm nhập sâu hơn nữa vào thị trường.
Kính quang điện công trình
Kính quang điện công trình làm từ loại pin năng lượng mặt trời mỏng đến mức gần như trong suốt. Ứng dụng của kính quang điện mặt trời, ngoài một phần tương tự với miếng dán quang điện, còn mở ra tương lai cho các loại cửa sổ quang điện. Đối với điện mặt trời áp mái, điều này đem lại các dòng sản phẩm mới như giếng trời quang điện, vừa có thể đón nắng vào nhà, vừa thu thập năng lượng mặt trời.
Công nghệ này làm tăng cường đáng kể tính linh hoạt của điện mặt trời áp mái, cho phép chủ nhà khai thác năng lượng mặt trời tối ưu hơn. Một nhược điểm của kính quang điện công trình là nó không được hiệu quả như các loại vật liệu quang điện khác. Dù vậy thì trong bối cảnh chi phí điện tăng đều 5% mỗi năm như hiện tại, mỗi một watt điện được sinh ra đều đáng quý.
