Tiểu luận

Năng lượng tái tạo

Năng lượng tái tạo.
Thực trạng:
Hiện tại trên thế giới các nguồn năng lượng truyền thống đang dần cạn kiệt, do nhu cầu sử
dụng năng lượng không hề có dấu hiệu giảm kể từ sau cuộc cách mạng công nghiệp thế kỷ
18. Qua đây chúng tôi giới thiệu hai loại nhiêu truyền thống, chúng đã nuôi sống hầu hết các
ngành công nghiệp nặng trên thế giới, đó là than đá và dầu mỏ.
Tuy nhiên, Cùng với sự quan trọng của hai nhiên liệu này thì những tác hại mà chúng để lại
cho môi trường cũng rất nặng nề. Việc phát thải CO
2
ra môi trường đang là vấn đề được
quan tâm nhất với các quốc gia đang phát triển. Mà thủ phạm chính là từ các ngành công
nghiệp sự dụng hai loại nhiên liệu này. CO
2
gây hiệu ứng nhà kính khiến trái đất nóng lên,
biến đổi khí hậu, ảnh hưởng đến hệ sinh thái, và tác hại lớn nhất đó là làm tan băng, nước
biển dâng dẫn đến hàng loạt các vấn đề tiêu cực như: ngập úng, diện tích đất liền sẽ thu
hẹp, sự di cư của con người và sinh vật lên các vùng cao hơn

này. Họ đã tạo ra những thành tự đáng kể, góp phần tích cực vào việc đảm bảo an
ninh năng lượng và giảm lượng khí thải ra môi trường.
 Một số năng lượng mới :năng lượng gió, năng lượng mặt trời, năng lượng thủy
triều, năng lượng sinh khối

Giới thiệu PMT:
 Năng lượng mặt trời được xem là dạng năng lượng ưu việt trong tương lai, đó là
nguồn năng lượng sẵn, siêu sạch và miễn phí. Do vậy năng lượng mặt trời ngày
càng được sử dụng rộng rãi ở các quốc gia
 Năng lượng mặt trời là một dạng năng lượng tái tại, có nhiều ứng dụng trong đời
sống: đun nước, sấy khô và ứng dụng quan trọng nhất là tạo ra điện năng.
 PMT là nguồn điện khi có sự tác động của ánh sáng mặt trời nó có khả năng tạo ra
dòng điện (tức nó có khả năng chuyển hóa từ quang năng sang điện năng, sự
chuyển đổi này gọi là hiệu ứng quang điện). (hiệu ứng quang điện sẽ được biết đến
trong phần nguyên lý làm việc).
 Đa số PMT được sản xuất từ các silic tinh thể (có kích thước 350-450µm) và nền
tảng của PMT là các thế bào mặt trời (SC). Nhiều SC ghép lại được một tấm PMT.
 Hiệu suất: từ 15% - 18%, công suất: từ 25Wp đến 175 Wp, số lượng cells trên mỗi
tấm pin: 72 cells, kích thước cells: 5" – 6", tuổi thọ trung bình của pin: 25-30 năm.
Cấu tạo:
SC là một dạng thu nhỏ của PMT gồm đa tinh thể và đa tinh thể.
Mỗi SC có kích thước 5-6 inchs, gồm lớp chuyển tiếp p-n, hai điện cực…ngoài ra còn có
lớp chống phản xạ, lớp bảo vệ…
Lớp chuyển tiếp p-n gồm 2 lớp bán dẫn p-n
 Bán dẫn loại p: Khi ta pha thêm một lượng nhỏ chất có hoá trị 3 như Indium
(In) vào chất bán dẫn Si thì 1 nguyên tử Indium sẽ liên kết với 4 nguyên tử Si
theo liên kết cộng hoá trị và liên kết bị thiếu một điện tử => trở thành lỗ trống (
mang điện dương) và được gọi là chất bán dẫn P. Hạt tải điện chủ yếu là lỗ
trống.


của điot bán dẫn.
Còn PMT là 1 diot bán dẫn có bề mặt rộng hơn, có lớp n cực mỏng, để khi có ánh
sáng chiều xuyên qua lớp bán dẫn n vào tới lớp tiếp, với các bước sóng thích hợp
thì mới có sự xuất hiện của e tự (do ánh sáng mặt trời đã cung cấp một năng lượng
cho e để chúng bật ra khỏi lên kết) (tại sao) và dưới tác dụng của từ trường thì các e
này sẽ bị kéo về phía bán dẫn n, và để lại lỗ trống bên phía p các lỗ trống. Kết quả là
nếu ta nối 2 cực của bán dẫn sẽ có một hiệu điến thế.
Khi có sự phân cực và đã lấy được điện để sử dụng thì PMT cần có một hệ thống
tách riêng với điện lưới để đảm bảo an toàn:
Bộ điều khiển : Đây là thiết bị có chức năng điều khiển việc sạc điện từ tấm pin NLMTcho
ắc-quy, ổn áp cho dòng điện nạp, bảo vệ cho ắc-quy chống nạp quá tải và xả quá sâu nhằm
nâng cao tuổi thọ của bình ắc-quy, và giúp hệ thống pin mặt trời sử dụng hiệu quả và lâu
dài. Bộ điều khiển còn cho biết tình trạng nạp điện của tấm pin mặt trờii vào ắc-quy giúp cho
người sử dụng kiểm soát được các phụ tải. Bộ điều khiển còn thực hiện việc bảo vệ nạp quá
điện thế (>13,8V) hoặc điện thế thấp (<10,5V). Mạch bảo vệ của bộ điều khiển sẽ thực hiện
việc ngắt mạch khi bộ điều khiển xác nhận bình ắc-quy đã được nạp đầy hoặc điện áp của
tấm pin mặt trời quá thấp. Phần của mày đây:
Lịch sử phát triển:
Thuận lợi:PMT có những thuận lợi lớn, ưu việt hơn đó là: gọn, nhẹ, an toàn với
người dùng, hơn cả nó là nguồn năng lượng vô tâm và siêu sạnh. Đó là những
điều kiện tốt cho sự phát triển của PMT.
Theo ước tính năm 1990 sản lượng điện năng của PMT sản suất ra là khoảng 46
MW, sao đó 10 năm sản lượng này đã gấp hơn 500 lần, tức năm 2000 là khoảng
hơn 23.500MW và đến cuối năm 2010 là hơn 40.000MW. Qua đó thấy nó là một
trong những ngành công nghiệp phát triển nhanh nhất trên thế giới.
 Trải qua thời gian các thế hệ PMT cũng có nhiều cải tiến đặc biệt
cải tiến về mặt công nghệ.

4. PMT lai vô cơ - hữu cơ, được chế tạo từ vật liệu nano tinh thể phủ trên ma
trận nền nhựa. Thế hệ PMT này cải thiện được hiệu suất so với PMT
thế hệ thứ ba và thân thiện với môi trường hơn. PMT thế hệ thứ tư đang là
hướng nghiên cứu được chú trọng hiện nay ở các nước phát triển. ở thế hệ
này PMT có thể được sản xuất ra từ thực vật như rau muống, cải xanh…

 Ngoài ra, trên thế giới hiện nay còn có các loại PMT có hình dáng, tính
chất độc đáo. Ví dụ như: tấm PMT trong suốt có thể lắp thay kính ở
các toàn nhà, hay thay kính oto máy bay…và ý tưởng sản xuất pin
mặt trời bằng chất dẻo quang điện có thể cuộn tròn tấm PMT như một
tờ giấy…
Khó khăn:
 Vấn đề giá cả là vần đề cản trở lớn nhất việc đưa PMT vào đời sống thực
tiễn.
 Nếu chỉ để chạy đèn LED 6W/12VDC, đèn 18w/220VAC thì giá để lắp một
thống PMT trời là khoảng 3.000.000
vnd
-10. 000.000
vnd

 Nhưng để chạy liên tục tất cả các thiết bị trong nhà đèn LED 6W/12VDC,
đèn 18w/220VAC, 3 quạt điện, 1 máy tính, xem ti vi Thì chi phí lắp đặt
khoảng 30.000.000 -45.000.000.
 Ta xem bảng so sánh sau:
Lo
ạ
i năng lư
ợ
ng


động. Ở những nơi bị khuất ánh nắng mặt trời thì cũng không thể lắp thiết
bị…(chém thêm cái phần lắp đặt của mày vào cũng được!) Tiềm năng phát triển điện mặt trời ở Việt Nam.
 Việt Nam nằm ở vùng nhiệt đới cận xích đạo nên có số giờ nắng trung bình
ngày khá cao, ở miền Nam trung bình đạt 6.5 giờ/ngày, miền Bắc là 4.1
giờ/ngày, một số địa phương có số giờ nắng trung bình ngày cao như Cần
Thơ: 6.9 giờ/ngày, Đà Lạt: 6.1 giờ/ngày…
 Cường độ tổng lượng bức xạ trung bình ngày thuộc loại cao trên thế giới: 5
kWh/m (các khảo sát trên thế giới cho thấy cường độ tổng lượng bức xạ
trung bình ngày cao nhất đạt 7 kWh/m2 , thấp nhất 2 kWh/m2).
 Những số liệu trên cho thấy Việt Nam có rất nhiều điều kiện thuận lợi cho
việc phát triển năng lượng mặt trời.
 Tuy nhiên với mức giá cao thì việc sử dụng điện mặt trời ở nước ta còn khá
hạn chế.
Những giải pháp cho vẫn đề khó khăn của điện mặt
trời.
 Đẩy mạnh phát triển khoa học kỹ thuật. Tìm kiếm thêm có
vật liệu chính có giá thành rẻ giúp hạ giá thành của loại
năng lượng này.
 Ngắn gọn các khâu sản xuất , tiết kiệm vật liệu và áp
dụng phương thức sản xuất tiên tiến.
 Có thêm những loại thiết bị kèm theo PMT để tăng tính
linh hoạt và thời gian sử dụng: ví dụ bộ tính điện, acquy….
Ứng dụng:

PMT có nhiều ứng dụng thực tiễn. Ngày nay việc sử dụng PMT vào đời sống
là rất hữu ích vì vấn đề an ninh năng lượng trên thế giới. Chúng được ứng
dụng trong rất nhiều lĩnh vực, tuy nhiên gía thành sử dụng còn cao nên việc