Tương lai năng lượng mặt trời

Theo các nhà khoa học ước tính, công suất năng lượng mà mặt trời chiến xuống trái đất là vào khoảng 174 triệu tỷ (174x1015) watt, nhưng trái đất chỉ hấp thụ được một nửa.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tương lai năng lượng mặt trời Tương lai năng lượng mặt trời Theo các nhà khoa học ước tính, công suất năng lượng mà mặt trờichiến xuống trái đất là vào khoảng 174 triệu tỷ (174x1015) watt, nhưng tráiđất chỉ hấp thụ được một nửa. Nguồn dự trữ năng lượng mặt trời (có thểchuyển thành năng lượng hữu dụng) được ước tính tương đương với côngsuất khoảng 86 triệu tỷ watt. Đấy là một con số khổng lồ nếu so với công suấtcủa nhà máy nhiệt điện Phả Lại chỉ khoảng 1 tỷ watt. Tổng tiêu thụ năng lượng của con người trên thế giới hiện tại (tính tổng cộngtất cả các loại năng lượng như dầu hỏa, than đá, thủy điện, v.v.) khoảng 15 nghìn tỷwatt, tức là chỉ bằng khoảng 1/5000 công suất dự trữ của năng lượng mặt trời chotrái đất. Trong số 15 nghìn tỷ watt công suất năng lượng mà con người đang dùng,thì có đến 37% là từ dầu hỏa, 25% là than đá, và 23% là khí đốt (tổng cộng ba thứnày đã đến 85%), là những nguồn năng lượng cạn kiệt nhanh chóng và không phụchồi lại được, theo thông tin trên Wikipedia.Với tốc độ khai thác hiện tại, thì các nguồn năng lượng hóa thạch sẽ gần như hết đitrong thế kỷ 21. Tương lai năng lượng của thế giới không thể nằm ở những nguồnnày, mà phải nằm ở những nguồn năng lượng tái tạo (renewable energy), ví dụnhư năng lượng gió và thủy năng. Nhưng tổng cộng dự trữ của tất cả các nguồnkhác này (trong đó chủ yếu là gió) chỉ bằng khoảng 1 phần trăm nguồn dự trữnăng lượng mặt trời. Bởi vậy có thể nói tương lai năng lượng của thế giới chính lànăng lượng mặt trời.Câu kết luận phía trên không có gì là bí mật. Chỉ có điều, cho đến cuối thế kỷ 20,trình độ công nghệ của thế giới vẫn chưa đủ để chuyển hóa năng lượng mặt trờithành năng lượng hữu dụng với hiệu quả kinh tế cao, nếu không kể cách chuyểnhóa gián tiếp thông qua nông nghiệp, ví dụ như trồng các loại cây như cây mía haycủ cải đường để ép ra lấy năng lượng ở dạng cồn. Tình hình đã hoàn toàn thay đổi,và vào năm 2011 năng lượng mặt trời đã trở thành loại năng lượng có tính cạnhtranh rất cao về kinh tế với các loại hình năng lượng khác. Máy bay sử dụng năng lượng mặt trờiCơ sở vật lý để khai thác năng lượng mặt trời một cách công nghiệp là hiệu ứngánh sáng chuyển thành điện (photovoltaic effect). Hiệu ứng này được nhà bác họcAlexandre-Edmond Becquerel phát hiện từ năm 1839, cách đây gần 2 thế kỷ.Nhưng công nghệ điện mặt trời phát triển chậm, vì nó đòi hỏi sự phát triển củacông nghệ vật liệu bán dẫn. Tấm điện mặt trời đầu tiên được lắp đặt để phục vụNgọn hải đăng Ogami (Ogami Lighthouse) ở đảo Ogami của Nhật Bản vào năm1966, với công suất chỉ có 225 watt (bằng lượng tiêu thụ điện của vài cái bóngđèn). Từ đó đến nay, công nghệ điện mặt trời đã trải qua nhiều bước tiến bộ vượtbực. Nếu như vào quãng năm 1970, để có 1 watt công suất điện mặt trời cần chiphí 50 USD, thì đến năm 2010 giá thành đã giảm xuống dưới 2 USD cho 1W, vàtrong năm 2011 sẽ chỉ còn khoảng 1,20 USD cho 1 W, và còn có khả năng giảm tiếptrong những năm tới.Ở mức giá 1,20 USD cho 1 W, điện mặt trời đã đạt được đến mức mà các chuyêngia gọi là «grid parity», tức là hiệu quả về mặt kinh tế không kém gì là đầu tư vàothủy điện, nhiệt điện. Trong tương lai gần, khi giá thành giảm đi thêm và hiệu quảchuyển ánh sáng thành điện tăng lên (hiện tại mới chỉ chuyển được khoảng 1/4năng lượng ánh sáng thành điện), thì hiệu quả kinh tế của điện mặt trời sẽ cònvượt lên trên các loại năng lượng khác. Không những thế, điện mặt trời còn cónhững điểm ưu việt hơn hẳn các loại nhà máy điện khác: sạch, an toàn, không làmô nhiễm môi trường như nhà máy nhiệt điện, không có nguy cơ gây thảm họa nhưlà vỡ đập thủy điện hay nổ nhà máy điện nguyên tử; có thể được lắp đặt mọi nơi,mọi kích thước, từ một cái mái nhà nhỏ cũng có thể phủ các tấm điện mặt trời đểcung cấp điện cho nhà, cho đến khu trạm điện mặt trời lớn với công suất hàng chụctriệu watt trở lên, đủ cung cấp điện cho cả một thành phố.Từ những năm trước, khi mà giá thành của việc đầu tư điện mặt trời còn cao, chưacó hiệu quả kinh tế rõ rệt, nhiều nước tiên tiến trên thế giới như Pháp, Đức, Mỹ,Tây Ban Nha, v.v. đã khuyến khích đầu tư vào điện mặt trời bằng các trợ cấp củachính phủ. Chẳng hạn như nhà nước cam kết mua lại điện của những nhà dân lắpđặt hệ thống điện mặt trời với giá cao gấp mấy lần giá bán điện trong vòng nhiềunăm, để người dân có thể thu hồi được vốn đầu tư vào điện mặt trời với tốc độctương đương so với các đầu tư khác. Nhà nước bù lỗ để đổi lấy môi trường sạch sẽ,và khuyến khích đầu tư phát triển công nghệ điện mặt trời. Trong năm qua vànhững năm tới, các nước đang và sẽ cắt giảm dần trợ cấp chính phủ cho nhữngngười đầu tư vào điện mặt trời, nhưng bù lại giá thành đã rẻ đến mức không cầntrợ cấp của chính phủ vẫn có lãi về kinh tế. Hiện tại, nước Đức đan ...