MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
Trong khi các nguồn năng lượng truyền thống như than đá, dầu mỏ đang dần cạn
kiệt, giá thành cao, nguồn cung không ổn định, nhiều nguồn năng lượng thay thế đang
được các nhà khoa học quan tâm, đặc biệt là nguồn năng lượng mặt trời.
Việc tiếp cận để tận dụng nguồn năng lượng mới này không chỉ góp phần cung
ứng kịp nhu cầu năng lượng của xã hội mà còn giúp tiết kiệm điện năng và giảm thiểu
ô nhiễm môi trường.
Giải pháp sử dụng năng lượng mặt trời hiện đang được cho là giải pháp tối ưu
nhất. Đây là nguồn năng lượng sạch, không gây ô nhiễm môi trường và có trữ lượng
vô cùng lớn do tính tái tạo cao
Với sự tăng trưởng kinh tế mạnh mẽ của Việt Nam trong hơn thập kỷ qua đã khiến
cho nhu cầu về điện năng tăng thêm khoảng 15% mỗi năm. Tuy nhiên, lĩnh vực điện
năng đang chủ yếu dựa vào nhiệt điện và thủy điện. Thiếu hụt nguồn cung cấp điện
của Việt Nam cũng đang gia tăng, đặc biệt là vào mùa khô do sự phụ thuộc quá lớn
vào thủy điện. Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới như Việt Nam, nguồn năng lượng
mặt trời sử dụng hầu như quanh năm …
Năng lượng mặt trời đã, đang và sẽ luôn là đề tài nóng cho toàn nhân loại với tình
trạng hiện nay.Chúng em chọn đề tài với mong muốn là nói lên những hiểu biết của
mình về nguồn năng lượng này. Do còn nhiều hạn chế về mặt hiểu biết nên chúng em
mong sẽ nhận được sự góp ý từ phía cô giáo cùng các bạn.
Đề tài: Năng lượng mặt trời
1
Đề tài: Năng lượng mặt trời
2
I. Khái quát chung về năng lượng mặt trời
1. Năng lượng mặt trời là gì?
Năng lượng mặt trời,lànăng lượng của dòng bức xạ điện từ xuất phát từ Mặt Trời,
cộng với một phần nhỏ năng lượng của các hạt nguyên tử khác phóng ra từ ngôi
sao, đã được khai thác bởi con người từ thời cổ đại bằng cách sử dụng một loạt các
công nghệ phát triển hơn bao giờ hết.

lượng Mặt Trời làm nóng chảy muối, sản xuất ra hơi nước để vận hành quạt gió và
sản xuất điện năng. Nhiệt lượng thu được từ Mặt Trời có thể được lưu giữ trong muối
nóng chảy ở nhiệt độ trên 1.000 độ F. Sau đó, số nhiệt lượng được lưu giữ này lại biến
nước thành hơi nước quay turbin phát điện trong khoảng thời gian từ 8-10 tiếng đồng
hồ sau khi Mặt Trời lặn.
II. Các thiết bị thu năng lượng mặt trời
Đề tài: Năng lượng mặt trời
4
Ngày nay, ngành công nghiệp năng lượng mặt trời đang khá hưng thịnh. Giá thành
cho mỗi watt đã giảm xuống còn khoảng 3 USD và việc dùng trong các hộ gia đình đã
khá phổ biến.Năm 2010, tổng thống Mỹ Obama đã cho lắp đặt các tấm năng lượng
mặt trời và hệ thống nước nóng dùng năng lượng mặt trời ở nhà trắng.Vấn đề khi nào
thì năng lượng mặt trời sẽ rẻ hơn năng lượng hóa thạch sẽ chỉ còn là thời gian, có thể
là chỉ trong vài năm tới. Cùng với đó là sự phát triển của các thiết bị thu năng lượng
mặt trời.
Hệ thống thu năng lượng trên thế giới
Pin năng lượng mặt trời (pin quang điện,tế bào quang điện ) là thiết bị thu sản xuất
điện trực tiếp từ năng lượng mặt trời qua thiết bị đổi quang điện pin quang điện có ưu
điểm là gọn nhẹ có thể lắp đặt ở bất kỳ đâu có anh sáng mặt trời chúng đặc biệt thích
hợp cho các vùng mà điện lưới khó vươn tới như núi cao, ngoài đảo xa, hoặc phục vụ
các hoạt động trên không gian; cụ thể như các vệ tinh quay xung quanh quỹ đạo trái
đất, máy tính cầm tay, các loại máy điện thoại cầm tay,thiết bị đun nước
Cơ chế hoạt động của pin mặt trời
Đề tài: Năng lượng mặt trời
5
Đèn cao áp chạy bằng pin mặt trời ở quần đảo trường Sa
Các Pin năng lượng Mặt trời được thiết kế như những modul thành phần, được
ghép lại với nhau tạo thành các tấm năng lượng Mặt trời có diện tích lớn, thường
được đặt trên nóc các tòa nhà nơi chúng có thể có thể đó ánh sáng nhiều nhất, và kết
nối với bộ chuyển đổi của mạng lưới điện. Các tấm pin Mặt Trời lớn ngày nay được

mặt trời
Tháp năng lượng mặt trời (tiếng Anh: Solar power tower) là một loại lò năng
lượng mặt trời sử dụng một cột (hoặc dàn) tháp để nhận được ánh sáng mặt trời tập
trung. Tháp năng lượng mặt trời sử dụng những tấm gương phẳng, di chuyển được
(gọi là kính định nhật) trải ra diện tích xung quanh để tập trung tia nắng mặt trời đến
tháp (nơi tiếp nhận). Nhiệt năng mặt trời được tập trung lại có thể xem là một trong
những giải pháp khả thi sản xuất năng lượng tái tạo, năng lượng không gây ô
nhiễm với công nghệ hiện nay.
Những thiết kế đầu tiên ứng dụng các tia năng lượng tập trung này để đun nước,
và lấy hơi nước sinh ra chạy tua bin. Những thiết kế mới hơn sử dụng dung
dịch natri đã được kiểm nghiệm, cùng các hệ thống sử dụng muối nóng chảy
(40% kali nitrat, 60% natri nitrat) làm chất lỏng vận hành. Các chất lỏng này có khả
năng chịu nhiệt cao, có thể là nơi lưu trữ năng lượng trước khi dùng để đun sôi nước
chạy tua bin. Những thiết kế này hỗ trợ khả năng tạo ra điện ngay cả khi mặt trời
không chiếu sang
Tháp mặt trời
Đề tài: Năng lượng mặt trời
9
Thiết bị nhiệt mặt trời ,thiết bị nhiệt mặt trời nhận bức xạ nhiệt mặt trời và tích trữ
dưới dạng nhiệt năng.Thiết bị nhiệt mặt trời cũng có rất nhiều loại khác nhau tùy vào
mục đích sử dụng.một số loại cơ bản như tấm thu nhiệt mặt trời phẳng ,ống thu gom
năng lượng mặt trời so tán ,ống thu gom năng lương mặt trời tập trung .Một số thiết
bị :
Bình nước nóng (thiết bi thu gom năng lượng mặt trời sơ tán)
Đề tài: Năng lượng mặt trời
10
Thiết bị thu nhiệt năng lượng mặt trời tấm phẳng
Bếp năng lượng mặt trời
Bếp năng lượng Mặt Trời là một thiết bị giữ các tia nắng và dùng nănglượngnày
để đun nấu các loại thực phẩm hoặc đun nước sôi.

chuyển dần sang sử dụng năng lượng Mặt Trời tại các nhà máy khử muối biến nước
biển thành nước ngọt, cung cấp nước sinh hoạt cho dân cư trong nước. Nước này hiện
có khoảng 30 nhà máy biến nước biển thành nước sinh hoạt.
Tính đến cuối năm 2009, có nhiều nhà máy phát điện từ quang năng mới trên toàn
thế giới đã đạt công suất 23.000 mW, tương đương với công suất phát điện của 23 nhà
máy điện nhân. Với một nhà máy có công suất 10.000 mW đã được lắp đặt, nước Đức
đã bỏ xa nước đứng đầu thế giới khác về việc lắp đặt mới các nhà máy phát điện từ
quang năng.
Giữa lúc lo ngại về biến đổi khí hậu ngày một tăng, các nhà máy phát điện từ
quang năng ngày càng nhiều hơn với chi phí tiếp tục giảm. Dự kiến đến năm 2020,
tổng công suất của các nhà máy phát điện từ quang năng trên toàn thế giới có thể đạt
đến 1,5 triệu mW (1.500 gW). Mặc dù ước tính này xem ra có thể là quá tham vọng,
nhưng trên thực tế đó là một mục tiêu có thể đạt được để đáp ứng nhu cầu của gần 1,5
tỷ người đang thiếu điện hàng ngày. Trong nhiều trường hợp, việc lắp đặt các thiết bị
sản xuất điện từ năng lượng Mặt Trời cho các hộ gia đình rẻ hơn việc xây dựng cả
một mạng lưới truyền tải điện và một nhà máy phát điện trung tâm.
Việc khai thác năng lượng Mặt Trời quy mô lớn đòi hỏi kỹ thuật CSP sử dụng
những tấm gương phản chiếu để tập trung năng lượng Mặt Trời để tạo ra hơi nước
quay tuốc bin phát điện. Năng lượng Mặt Trời có thể được lưu giữ cả ngày trong muối
nóng chảy ở nhiệt độ trên 1.000 độ F. Sau đó, nhiệt lượng này được sử dụng để tạo
hơi nước làm quay các tuốc bin phát điện 8-10 tiếng đồng hồ khi Mặt Trời lặn.
Công nghệ CSP đầu tiên được áp dụng vào việc xây dựng nhà máy liên hợp nhiệt
năng có công suất 350 mW ở California được hoàn thành năm 1991.Mỹ đã có hơn 40
nhà máy phát điện kiểu này và hiện đang xây dựng nhiều nhà máy phát điện từ quang
năng có công suất từ 10 đến 1.200 mW.Tây Ban Nha có 60 nhà máy phát điện từ
quang năng, có công suất 50 mW/nhà máy.
Hội Năng lượng mặt trời Mỹ lưu ý rằng nguồn nhiệt năng Mặt Trời ở miền tây
nam Mỹ có thể thỏa mãn gần 4 lần nhu cầu điện năng hiện nay của người Mỹ.
Tháng 7/2009, một nhóm 11 doanh nghiệp Châu Âu hàng đầu (trong đó có
Deutsche Bank, Siemens và ABB) và một doanh nghiệp Algeria do Munich Re lãnh

liệu cách nhiệt, có thể làm giảm 30% điện năng tiêu thụ.
Đề tài: Năng lượng mặt trời
14
Tòa nhà được coi là một điển hình trong việc tìm kiếm nguồn năng lượng mới thay
thế cho năng lượng hóa thạch đang gây ô nhiễm nghiêm trọng tại đất nước này.
Sân vận động World Games (Đài Loan) là niềm tự hào của Đài Loan với thiết kế sử
dụng các tấm pin mặt trời phủ kín mái sân.
Đề tài: Năng lượng mặt trời
15

Việc sử dụng nguồn năng lượng từ sân vận động World Games đã giúp giảm thiểu
được 660 tấn CO
2
thải vào khí quyển.
Nhà máy điện mặt trời PS20 (Tây Ban Nha) là nhà máy sử dụng năng lượng mặt trời
lớn nhất thế giới.
PS20 bao gồm 1.255 tấm gương lớn có thể di chuyển được (còn gọi là kính định
nhật), nằm xung quanh một tháp tích trữ năng lượng khổng lồ, gần thành phố Sevilla,
Tây Ban Nha.Mỗi kính định nhật rộng hơn 350 m
2
và tổng diện tích kính bao phủ toàn
bộ khu vực là khoảng 155.000 m
2
.
Trong một ngày, kính định nhật sẽ xoay theo 2 trục hướng về mặt trời và tập trung
bức xạ đến một bình chứa ở phần trên ngọn tháp cao 162 m. Sau đó, bình chứa
chuyển đổi 92% ánh sáng nhận được thành dòng hơi nước, dẫn xuống một turbine
làm chạy máy phát điện ở chân tháp.

Đề tài: Năng lượng mặt trời

một “điểm tựa”, đột phá cho ngành công nghiệp điện mặt trời Việt Nam với lộ trình
20 năm.
Đến nay, ngành công nghiệp điện mặt trời ở TP. Hồ Chí Minh đã tạo dựng được
một số cơ sở sản xuất tiêu biểu như: nhà máy sản xuất Module PMT, quy mô công
nghiệp đầu tiên tại Việt Nam, cơ sở hạ tầng công nghiệp sản xuất chế tạo các thiết bị
điện tử ngoại vi, phục vụ cho điện mặt trời xây dựng dựa trên sự hợp tác giữa Solar và
Công ty CP Nam Thái Hà, nhà máy “Solar Materials Incorporated” có khả năng cung
cấp cả hai loại Silic khối (mono and multi -crystalline) sử dụng cho công nghiệp sản
xuất PMT.
Có thể kể đến một số sản phẩm tiêu biểu như modul PMT, các thiết bị ngoại vi
inveter, các máy smarts, thiết bị điện mặt trời nối lưới công nghệ SIPV đã chiếm lĩnh
một phần thị trường trong nước và bước đầu vươn ra thị trường trong khu vực và thị
trường thế giới.
Theo đánh giá của các nhà khoa học, công nghiệp pin mặt trời ở TP. HCM đã gần
đi vào hoàn thiện, hiện chỉ còn thiếu hai khâu trong một quy trình công nghiệp khép
kín, đó là tinh chế quặng silic từ cát và chế tạo phiến PMT từ phiến silic. Nếu hoàn
thiện nốt hai khâu trên, Việt Nam sẽ trở thành một trong số ít những nước ở châu Á
có nền công nghiệp chế tạo PMT khép kín.
Hướng đến việc xây dựng ngành công nghiệp điện mặt trời Việt Nam lên hàng đầu
khu vực và cạnh tranh thế giới về công nghệ và sản lượng vào năm 2025, các nhà
quản lý và các nhà khoa học đã đưa ra chiến lược phát triển kích cầu công nghiệp điện
mặt trời Việt Nam, dự thảo đề cương chương trình điện mặt trời siêu công suất 2010-
2025. Dự thảo đã vạch ra các mục tiêu cụ thể của Chương trình là, khai thác hiệu quả
điện mặt trời, đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia trong mọi tình huống (250 mWp
= 456,25 tỷ kWh/năm), cùng với lưới điện khí hóa 100% toàn bộ lãnh thổ
Việt Nam vào năm 2025.
Đề tài: Năng lượng mặt trời
18
Chương trình mang tính tiên phong, đột phá, vượt qua nhiều thách thức và rào cản
của cơ chế cũng như công nghệ còn hạn chế hiện tại ở Việt Nam, dựa trên tiêu chí xã

2
do 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/m
2
chiếm khoảng 2.000 – 5.000 giờ trên
năm (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. Theo giáo sư, tiến sĩ khoa học Nguyễn Tiến Khiêm, nguyên
Viện trưởng Viện Cơ học, Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, trong tất cả các nguồn
năng lượng tái tạo, năng lượng mặt trời là phong phú và ít biến đổi nhất trong thời kỳ
biến đổi khí hậu hiện nay.
Việt Nam với lợi thế là một trong những nước nằm trong giải phân bổ ánh nắng
mặt trời nhiều nhất trong năm trên bản đồ bức xạ mặt trời của thế giới, với dải bờ biển
dài hơn 3.000km, có hàng nghìn đảo hiện có cư dân sinh sống nhưng nhiều nơi không
thể đưa điện lưới đến được.
Vì vậy, sử dụng năng lượng mặt trời như một nguồn năng lượng tại chỗ để thay thế
cho các dạng năng lượng truyền thống, đáp ứng nhu cầu của các vùng dân cư này là
một kế sách có ý nghĩa về mặt kinh tế, an ninh quốc phòng. Tuy nhiên, việc ứng dụng
Đề tài: Năng lượng mặt trời
20
năng lượng mặt trời ở Việt Nam cho đến nay chưa phát triển.
Nếu so với một số nước ở châu Phi hay Nam Á có cùng hoàn cảnh, Việt Nam vẫn còn
đi sau họ.
Tại Thái Lan, Malaysia, Trung Quốc, Hàn Quốc từ nhiều năm nay đã coi hướng
phát triển năng lượng tái tạo như một quốc sách vì thế năng lượng mặt trời ở đây có sự
tăng trưởng rất mạnh và chiếm một tỷ lệ đáng kể trong cơ cấu phân bổ điện năng.
Trước tình hình đặt ra, đòi hỏi chúng ta cần có những bước đi đúng đắn trong việc
khai thác nguồn năng lượng vô tận này.Tuy nhiên, để xây dựng nhà máy nhiệt điện

đun nấu. Từ năm 2000 – 2005, Trung tâm Nghiên cứu thiết bị áp lực và năng lượng
mới (Đại học Đà Nẵng), phối hợp với Tổ chức phục vụ năng lượng mặt trời triển khai
Dự án “Bếp năng lượng mặt trời” cho các hộ dân tại làng Bình Kỳ 2, Phường Hòa
Quý, Quận Ngũ Hành Sơn (Đà Nẵng). Bên cạnh đó, Trung tâm nghiên cứu năng
lượng mới cũng nghiên cứu năng lượng mặt trời để đun nước nóng và đưa loại bình
đun nước nóng này vào ứng dụng tại một số tỉnh: Hải Phòng, Quảng Ninh, Nam Định,
Thanh Hóa, Sơn La…
Tuy nhiên vẫn còn vướng nhiều “rào cản”
Mặc dù có nhiều ưu điểm, nhưng thời gian qua, các sản phẩm sử dụng năng lượng
mặt trời vẫn chưa được ứng dụng rộng rãi mà chỉ tập trung tại nông thôn, miền núi –
nơi mức sống tương đối thấp. Hiện nước ta có hơn 3.000 hộ dân vùng sâu, vùng xa
được điện khí hóa bằng hệ điện mặt trời gia đình, 8.500 hộ sử dụng điện mặt trời qua
các trạm sạc ắc quy… nhưng tại khu vực nội thành như thành phố Hồ Chí Minh, chỉ
có duy nhất ngôi nhà sử dụng điện mặt trời (của kỹ sư Trịnh Quang Dũng do tổ chức
SIDA Thụy Điển tài trợ). Ở Hà Nội, số công trình sử dụng pin mặt trời mới chỉ đếm
trên đầu ngón tay như: Hệ thống pin mặt trời hòa vào mạng điện chung của Trung tâm
Hội nghị Quốc gia, trạm pin mặt trời nối lưới lắp đặt trên mái nhà làm việc Bộ Công
Thương, hai cột đèn năng lượng mặt trời kết hợp năng lượng gió đầu tiên được lắp đặt
tại Ban quản lý dự án Công nghệ cao Hòa Lạc…
Theo ông Nguyễn Đức Cường – Phụ trách Trung tâm Năng lượng tái tạo và CDM
- Viện Năng lượng (EVN), “rào cản” lớn nhất của vấn đề này bắt nguồn từ kinh phí.
Dù năng lượng mặt trời ở dạng “nguyên liệu thô”, nhưng chi phí đầu tư để khai thác,
sử dụng lại rất cao do công nghệ, thiết bị sản xuất đều nhập từ nước ngoài. Phần lớn
những dự án điện mặt trời đã và đang triển khai đều sử dụng nguồn vốn tài trợ hoặc
vốn vay nước ngoài. Do đó, mới chỉ có một vài tổ chức, viện nghiên cứu và các
trường đại học tham gia, còn phía doanh nghiệp, cá nhân vẫn chưa “mặn mà” với việc
ứng dụng, sản xuất cũng như sử dụng các thiết bị năng lượng mặt trời.
Đề tài: Năng lượng mặt trời
22
Riêng bình đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời vốn được coi là có khả năng

1.575 USD.Tổng tiền là 5.975 USD.Nếu đem 5.975 USD gửi tiết kiệm với lãi suất
hiện tại 13%/năm, mỗi năm chúng ta có 776.75 USD. Nếu dùng số tiền này đầu tư
vào điện mặt trời: bình quân mỗi ngày 2kW pin mặt trời có thể cho 7kWh (số liệu cho
TP.HCM. Hà Nội và các tỉnh phía Bắc thấp hơn một chút. Ở VN, Bình Thuận và
Ninh Thuận có chất lượng nắng cao nhất).
Như vậy một năm có thể thu được 365 x 7 = 2.555 kWh. Kết luận: nếu giá điện
bằng 776.75 USD/2555 = 0,304USD/kWh (quãng 6,000 đồng theo tỉ giá 21000
Đề tài: Năng lượng mặt trời
23
đồng/USD) thì hiệu quả đầu tư vào điện mặt trời ngang với gửi tiết kiệm. Với những
ai đang trả dưới 6,000 đồng/kWh thì đầu tư vào điện mặt trời không hiệu quả bằng
gửi tiết kiệm.Ngược lại, nếu giá điện cao hơn 6,000 đồng/kWh, đầu tư vào điện mặt
trời hiệu quả hơn gửi tiết kiệm.
Cần lưu ý thêm là pin mặt trời có thời gian sử dụng trên 20 năm, giá thành pin mặt
trời theo xu hướng giảm, còn giá điện theo xu hướng tăng. Đó là chưa kể hiệu quả của
việc đầu tư vào điện mặt trời còn phụ thuộc chính sách của Nhà nước. Nhà nước có
thể giảm hoặc bỏ thuế nhập khẩu các thiết bị điện mặt trời, hỗ trợ tài chính cho những
ai đầu tư điện mặt trời hoặc có chính sách rõ ràng cho việc phát triển điện mặt trời.
Theo trang Wikipedia http://en.wikipedia.org/wiki/Photovoltaics, chi phí để sản xuất
điện mặt trời tại những nước nói trên khoảng 0,25 USD/kWh. Dự đoán cuối năm 2011
sẽ chỉ còn 0,15 USD/kWh, thậm chí 0,10 USD/kWh ở những vùng nắng nhiều. Kỹ sư
trưởng Công ty General Electric còn dự đoán giá thành điện mặt trời tại Mỹ sẽ ngang
bằng với điện thông thường vào năm 2015.
Việt Nam khá giàu các nguồn năng lượng tái tạo.Chúng ta đã phát triển rất mạnh
thủy điện, bước đầu khai thác phong điện. Hi vọng trong tương lai gần chúng ta sẽ có
thêm điện mặt trời phục vụ sản xuất và sinh hoạt. Muốn vậy, Nhà nước cần sớm ra
quy chế hoạt động cho điện mặt trời cũng như có các chính sách hỗ trợ phù hợp cho
người dân bỏ vốn đầu tư làm ra điện mặt trời.
Đề tài: Năng lượng mặt trời
24