Kỷ nguyên terawatt điện mặt trời đã đến?

Phân tích phân tán trong bảo trì và khắc phục sự cố nhà máy điện mặt trời Các nhà máy PV là một tài sản khổng lồ với nguồn thu nhập dài hạn. Quá trình xây dựng nhà máy diễn ra rất nhanh nhưng thời gian cần thiết để vận hành và bảo trì lại lên đến hơn 25 năm. So với nhà máy PV nhỏ, số lượng và quy mô của bộ phận hợp thành nhà máy PV lớn cao hơn rất nhiều và việc tiến hành hoạt động và bảo trì, cũng như xử lý sự cố muộn ngày càng khó khăn hơn. Ngoài ra, trong giai đoạn đầu cũng có thể có tình trạng chồng chéo các vấn đề về lựa chọn thiết bị, chất lượng xây dựng… Những yếu tố này sẽ ảnh hưởng đến doanh thu phát điện trong giai đoạn vận hành sau này của nhà máy PV. Bài viết dưới đây Solis sẽ giới thiệu về cách sử dụng công cụ kỹ thuật số để hỗ trợ hoạt động hàng ngày.

Vấn đề xử lý chất thải khi tấm quang năng mặt trời hết hạn sử dụng ở Việt Nam Từ các nghiên cứu của Chương trình Phát triển của Liên hợp quốc (UNDP), Tư vấn Quốc tế và Viện Năng lượng (Bộ Công Thương) về “Phát triển các giải pháp cuối vòng đời cho điện mặt trời và điện gió tại Việt Nam” [*], Tạp chí Năng lượng Việt Nam xin được tổng hợp một số vấn đề xử lý chất thải khi tấm quang năng mặt trời hết hạn sử dụng ở Việt Nam để bạn đọc tham khảo.

Kết quả tính toán hiệu quả kinh tế và tổn thất của điện mặt trời mái nhà tự dùng Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng tái tạo, không cạn kiệt. Nguồn điện từ điện mặt trời mái nhà giúp tiết kiệm chi phí tiền điện do không sử dụng điện lưới, hoặc giảm chi phí tiền điện theo giá điện sinh hoạt bậc thang; chi phí vận hành và bảo trì thấp; suất đầu tư đối với điện mặt trời giảm bình quân trên 10%/năm trong những năm gần đây; làm giảm lượng khí thải carbon gây hiệu ứng nhà kính toàn cầu. Ngoài ra, sử dụng điện mặt trời còn làm tăng thêm khả năng cạnh tranh hàng hoá khi áp dụng chứng chỉ xanh. (Tính toán, phân tích của chuyên gia Tạp chí Năng lượng Việt Nam).

Công suất mô-đun PV dự kiến đạt 1 terawatt trong vòng 16 tháng tới:

Theo dự báo của Hiệp hội Năng lượng Sạch (CEA) Trung Quốc: Các nhà sản xuất lớn của Trung Quốc sẽ đạt công suất sản xuất mô-đun năng lượng mặt trời toàn cầu là 1 terawatt vào cuối năm 2024.

Theo báo cáo Thông tin Thị trường Nhà cung cấp PV quý 2/2023 (Q2 PV Supplier Market Intelligence) CEA đã nhấn mạnh sự tăng trưởng đáng kể trong hoạt động sản xuất mô-đun năng lượng mặt trời của các nhà sản xuất mô-đun năng lượng mặt trời Trung Quốc. Từ công suất sản xuất 405 GW vào năm 2022, dự kiến sẽ tăng 114% sẽ đạt 866 GW vào cuối năm 2023. Tiếp theo, mức tăng 21% tiếp theo vào năm 2024 sẽ nâng tổng công suất lên 1,043 TW trên toàn cầu.

Sự tăng trưởng nhanh chóng này đã vượt qua nhiều dự đoán của ngành. Tuy nhiên, những người trong nội bộ Chính phủ Trung Quốc, từng đóng vai trò then chốt trong sự bùng nổ này, có thể đã thấy trước sự gia tăng như vậy. Xem xét kỹ hơn các con số cho thấy: Vào cuối năm 2024, công suất nội địa của Trung Quốc có thể tạo ra khoảng 0,93 terawatt trong tổng công suất toàn cầu của họ. Đông Nam Á được dự đoán sẽ chiếm dưới 7% (0,068 TW), châu Mỹ chỉ hơn 2% (0,023 TW) và các thị trường châu Á (ngoài Trung Quốc) có thể đóng góp khoảng 1% (0,011 TW). Các nhà sản xuất lớn ở châu Âu và Mỹ như Meyer Burger và First Solar không được xem xét trong nghiên cứu này.

Việc đánh giá chủ yếu xoay quanh pin mặt trời loại tế bào n-type. Tuy nhiên, một nút thắt dường như hiển hiện rõ ràng trong quá trình sản xuất. Dữ liệu của CEA cho thấy rằng: Việc sản xuất tế bào tụt hậu so với sản xuất mô-đun, với công suất phôi wafer và polysilicon kéo dài vài trăm gigawatt. Thị trường năng lượng mặt trời tập trung cao độ của Trung Quốc, được củng cố bởi sự giám sát rộng rãi của Chính phủ, có thể chứng kiến những dự đoán này thay đổi. Liệu năng lực sản xuất mô-đun năng lượng mặt trời có được điều chỉnh hay không vẫn chưa chắc chắn.

Nhà phân tích Jenny Chase của BNEF cho biết: Sự phát triển quá nhanh của ngành công nghiệp PV đã lộ ra những nhược điểm. Đó là, công suất nhà máy sản xuất mô-đun năng lượng mặt trời lớn hơn 1,5 đến 3 lần so với công suất lắp đặt thực tế. Việc sử dụng không hết năng lực sản xuất tuy là bình thường, nhưng nếu kéo dài sẽ làm ảnh hưởng đến lợi nhuận của nhà sản xuất.

Các dự báo gần đây của BloombergNEF ước tính 392 GW sẽ được lắp đặt vào năm 2023 và khoảng 500 GW vào năm 2025. Hoa Kỳ - thị trường năng lượng mặt trời lớn thứ hai thế giới đã trải qua sự chậm trễ trong đấu nối lưới, làm chậm sự phát triển nhanh chóng của năng lượng mặt trời. Cụ thể, lãnh thổ PJM, trong khu vực kết nối lưới phía Đông rộng lớn hơn của Hoa Kỳ, đã tạm dừng tất cả các dự án năng lượng tái tạo mới trong hai năm trong khi phải vật lộn với hàng trăm gigawatt dự án cạnh tranh để tiếp cận lưới điện. Khi điện mặt trời đợi đấu nối lưới của Hoa Kỳ đạt gần 2 TW công suất, cả thời gian và chi phí đấu nối đều tăng lên.

Thị trường nhà nước cũng đã hãm lại thị trường phân phối địa phương của họ. Khi chương trình SMART của Massachusetts được triển khai, lãnh thổ của National Grid đã tràn ngập các ứng dụng.

Sử dụng dữ liệu công khai, Tạp chí Điện mặt trời Mỹ (PVUSA) dự đoán rằng: Khu vực lưới điện quốc gia sẽ ngay lập tức lấp đầy toàn bộ đợt dự án 800 MW của họ. Kết quả là họ đã ngừng cho phép đấu nối, khiến các dự án trị giá hàng tỷ đô la phải chờ.

Bước ngoặt bất ngờ này đã thúc đẩy một cuộc điều tra cấp bang. Mặc dù vậy, đấu nối lưới điện vẫn chậm chạp và hiện tại, nhiều trạm biến áp trong bang không thể đáp ứng thêm các dự án năng lượng mặt trời.

Trung Quốc - thị trường tái tạo lớn nhất thế giới, ban đầu đã quản lý sự gia tăng năng lượng gió và năng lượng mặt trời bằng cách cắt giảm sản lượng dư thừa. Sau đó, họ đã phát triển mạng lưới điện một chiều điện áp cao (HVDC) trên toàn quốc để truyền tải điện từ các khu vực nội địa đến bờ biển đông dân cư.

Không thể phủ nhận tốc độ tăng trưởng của năng lượng mặt trời khi đang trên đà tăng tốc. Sau khi đạt được terawatt năng lượng mặt trời được lắp đặt đầu tiên vào đầu năm 2022, các cuộc thảo luận đã nhanh chóng chuyển sang mục tiêu đạt công suất 1 TW hàng năm trước cuối thập kỷ này. Để lắp đặt 1 terawatt trong vòng 1 năm, thế giới cần một quá trình chuyển đổi tăng tốc thực chất hơn.

Xuất, nhập khẩu tấm pin mặt trời toàn cầu ngày càng sôi động:

Theo phân tích mới của tổ chức tư vấn năng lượng Ember: Xuất khẩu tấm pin mặt trời từ Trung Quốc ra thị trường toàn cầu đã tăng 34% trong nửa đầu năm 2023, với 114 gigawatt (GW), so với 85 GW cùng kỳ năm ngoái. Xuất khẩu năng lượng mặt trời của Trung Quốc chiếm khoảng 80% thị phần toàn cầu, điều này hỗ trợ mở rộng quy mô triển khai năng lượng tái tạo trên toàn thế giới. “Thế giới đang chạy đua khai thác nguồn năng lượng rẻ, sạch và dồi dào để cung cấp năng lượng cho nền kinh tế tương lai. Rõ ràng, năng lực sản xuất toàn cầu hiện không phải là yếu tố hạn chế để đạt được mức tăng trưởng gấp 5 lần về năng lượng mặt trời vào năm 2030” - Sam Hawkins - người đứng đầu dữ liệu của Ember cho hay.

Hơn một nửa số tấm pin mặt trời xuất khẩu từ Trung Quốc trong 6 tháng đầu năm 2023 là hướng đến châu Âu (52,5%). Khu vực này cũng chứng kiến mức tăng trưởng tuyệt đối lớn nhất trên toàn thế giới, với xuất khẩu từ Trung Quốc tăng 47% so với cùng kỳ năm ngoái (+21 GW), đạt tổng cộng 65 GW được xuất xưởng trong nửa đầu năm 2023, so với 44 GW trong cùng kỳ năm ngoái. Sau khi được lắp đặt, công suất mới này có thể cung cấp khoảng 2% nhu cầu điện hàng năm của châu Âu (tương tự như nhu cầu của Bỉ).

Brazil là nước nhập khẩu lớn tiếp theo sau châu Âu, nhập khẩu 9,5 GW trong 6 tháng đầu năm 2023, tương đương với cùng kỳ năm ngoái (9,4 GW). Tuy nhiên, tốc độ tăng trưởng nhanh nhất đang diễn ra trên khắp châu Phi và Trung Đông. Nam Phi chứng kiến sự thay đổi lớn nhất so với bất kỳ quốc gia nào ngoài châu Âu, khi nhập khẩu 3,4 GW tấm pin mặt trời từ Trung Quốc trong 6 tháng đầu năm 2023, tăng 438% (+) 2,7 GW) so với cùng kỳ năm ngoái. Kết quả là châu Phi đã tăng 187% (+3,7 GW), trở thành khu vực tăng trưởng nhanh nhất.

Trung Đông là khu vực có mức tăng trưởng tương đối nhanh tiếp theo, tăng 64% (+2,4 GW) trong nửa đầu năm 2023 so với cùng kỳ năm ngoái. Tuy nhiên, tốc độ tăng trưởng cao của nó có điểm khởi đầu rất thấp. Ả Rập Saudi đã tăng nhập khẩu năng lượng mặt trời từ Trung Quốc gấp 6 lần so với cùng kỳ năm ngoái để đạt 2,8 GW trong nửa đầu năm 2023, trong khi Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất tăng nhập khẩu 33% lên 1,4 GW.

Khu vực duy nhất có ít hàng nhập khẩu từ Trung Quốc hơn trong giai đoạn này là châu Á, khi Ấn Độ chuyển sang tập trung vào việc tăng năng lực sản xuất trong nước. Mỹ đã cắt giảm hàng nhập khẩu của Trung Quốc xuống gần bằng 0 - thay vào đó tìm nguồn cung ứng từ Đông Nam Á - và chính sách Giảm lạm phát của chính quyền Biden qua Đạo luật đã thúc đẩy đầu tư đáng kể trong nước vào năng lực sản xuất tấm pin mặt trời.

Với năng lực sản xuất toàn cầu dự kiến sẽ tăng gấp đôi trở lại vào cuối năm 2024 so với cuối năm 2022, do các quốc gia khác ngoài Trung Quốc cũng đẩy mạnh sản xuất trong nước, nguồn cung tấm pin toàn cầu không phải là yếu tố cản trở tăng trưởng năng lượng mặt trời, mà chính là khả năng lắp đặt công suất quang điện. Kho dự trữ tấm pin năng lượng mặt trời ở các nhà kho ở châu Âu tăng lên 40 GW đáng kinh ngạc do tình trạng quan liêu, thiếu người lắp đặt năng lượng mặt trời và phải chờ đợi lâu để đưa nó lên lưới điện.

Cùng với xu hướng trên, trung tuần tháng 9/2023, Nghị viện châu Âu đã cố gắng giảm bớt tình trạng tắc nghẽn năng lượng mặt trời kéo dài nhiều năm, thông qua dự luật yêu cầu các quốc gia EU phải hoàn thành quy trình phê duyệt các dự án tái tạo trong vòng 12 tháng để lắp đặt ở “các khu vực có lợi cho năng lượng tái tạo” và trong vòng 24 tháng đối với các dự án bên ngoài những khu vực đó./.

KHẮC NAM - CHUYÊN GIA TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM

Link tham khảo:

1. https://www.pv-magazine.com/2023/09/14/a-terawatt-of-solar-module-capacity-expected-within-16-months/

2. https://electrek.co/2023/09/13/solar-panel-exports-are-breaking-records-now-lets-install-them/#:~:text=Solar%20panel%20exports%20from%20China,to%20get%20them%20online%20ASAP.

Khắc Nam

Theo PVM/Electrek - 9/2023