Mỹ đã tạo ra công nghệ năng lượng mặt trời, Đức tạo ra thị trường, Trung Quốc làm cho nó rẻ hơn

Thật đáng kinh ngạc, nhưng năng lượng sạch từ mặt trời, nguồn điện mặt trời, đã trở thành cách rẻ nhất để tạo ra điện. Nó thậm chí còn rẻ hơn cả than đá.

Tuy nhiên, nó chỉ sản xuất 3% điện năng trên thế giới.

Tại sao chúng ta không sử dụng cách để sử dụng nó nhiều hơn?

Làm thế nào mà nó lại có giá rẻ như vậy?

Và tất cả những điều này có liên quan gì đến… vịt ?!

Hãy cùng tìm hiểu.

Đầu tiên, chúng ta hãy xem giá điện mặt trời đã giảm bao nhiêu. “Tôi bắt đầu công việc này với tư cách là một nhà phân tích về năng lượng mặt trời vào năm 2005 và sau đó tôi nghĩ rằng năng lượng mặt trời đắt một cách kỳ lạ.”

Jenny Chase là trưởng nhóm phân tích năng lượng mặt trời tại công ty nghiên cứu BloombergNEF.

“Bạn sẽ trả khoảng 4 đô la một watt cho một tấm pin năng lượng mặt trời. Và hôm nay, bạn sẽ phải trả khoảng 20 cent cho cùng một watt đó.”

Và đó chỉ là 15 năm qua. Nếu bạn nhìn lại xa hơn, mức giảm giá còn ấn tượng hơn.

Làm sao chuyện này lại xảy ra?

“Đó là một câu chuyện dài – nhưng thật không thể tin được!” Gregory Nemet đã viết một cuốn sách về điều này.

“Không một quốc gia nào làm được điều đó. Đó là một sự trao đổi của một quốc gia xây dựng trên một quốc gia khác.

1: “Mỹ đã tạo ra công nghệ này”

Solar Cell hiện đại làm từ silicon được phát minh ở Mỹ vào năm 1954, khi đó nó chủ yếu được sử dụng trong ngành công nghiệp vũ trụ và vẫn còn siêu đắt, nhưng khi công nghệ phát triển, giá bắt đầu giảm.

2. Đức tạo ra thị trường

Năm 2000, Đức đã thông qua luật thúc đẩy phát triển năng lượng tái tạo, điều này có tác động rất lớn vì nước này đưa ra một mức giá cố định đối với năng lượng được tạo ra từ các nguồn như gió hoặc mặt trời, điều này mang lại cho mọi người và các công ty lý do để thiết lập các hệ thống pin mặt trời và để họ làm được điều đó, cần có người chế tạo những tấm pin mặt trời này.

3. Trung Quốc làm cho nó rẻ hơn

Khi luật của Đức có hiệu lực, Trung Quốc thực sự bắt đầu sản xuất các loại pin mặt trời đó.

“Vì vậy, về cơ bản nó đã xây dựng toàn bộ ngành công nghiệp này trên quy mô lớn mà phương Tây thực sự không theo kịp.”

“Trung Quốc gần như không có đối thủ cách đây 20 năm. Và ngày nay họ là nhà sản xuất tấm pin mặt trời lớn nhất, chiếm khoảng 70% sản lượng của thế giới. ”

Vì vậy, đây là cách chúng ta kết thúc vị trí hiện tại – với năng lượng sạch cũng có ý nghĩa kinh doanh.

Nhưng nếu năng lượng mặt trời tuyệt vời như vậy, tại sao chúng ta không dựa vào nó nhiều hơn, nhiều hơn nữa nhỉ…

Chà, thực ra điện mặt trời lại có một vấn đề lớn này là Nó chỉ thực sự hoạt động khi có mặt trời chiếu sáng.

Khi trời nhiều mây hoặc – thậm chí tệ hơn là khi trời tối, ngay cả những tế bào quang điện tốt nhất cũng trở nên vô dụng.

Và đó là một vấn đề rất lớn bởi vì đó là lúc chúng ta cần chúng nhất.

Hãy xem cách chúng ta sử dụng năng lượng. Vào buổi sáng, khi hầu hết mọi người thức dậy và sẵn sàng, chúng ta cần năng lượng.

Cái gọi là Duck curve – biểu đồ sản xuất điện năng trong một ngày cho thấy sự mất cân bằng về thời gian giữa nhu cầu cao điểm và sản xuất năng lượng tái tạo, biểu thị nhu cầu của chúng ta đối với năng lượng từ các nguồn không tái tạo như than và khí đốt trong suốt cả ngày – đầu tiên, ở những nơi không có nhiều năng lượng mặt trời, sau khi tăng đột biến vào buổi sáng, nó vẫn ở mức khá.

Khi mọi người trở về nhà vào buổi tối, nó lại tăng lên và sau đó giảm xuống vào ban đêm.

Tại thời điểm này, bạn có thể hiểu tại sao họ gọi nó là đường cong vịt. (Duck curve)

Bởi vì nó trông giống như một con vịt.

Dù sao, ở những nơi có nhiều năng lượng mặt trời, như California, đường cong này thay đổi.

Các buổi sáng khá giống nhau. Sau đó, mặt trời mọc và sản xuất năng lượng mặt trời bắt đầu.

Điều này cho phép nhu cầu về năng lượng không tái tạo giảm xuống, tức là cho đến khi mặt trời lặn.

Đó là khi nhu cầu thông thường tăng trở lại, dốc hơn so với đường cong đầu tiên.

Hai vấn đề với điều này.

Một: các nhà máy điện truyền thống đang phát triển nhanh chóng.

Điều đó có nghĩa là bạn phải giữ cho chúng chạy ở một công suất nhất định cả ngày, mặc dù có rất nhiều năng lượng mặt trời.

Và điều đó có nghĩa là… “… bạn có thể thực sự sản xuất ra nhiều điện hơn vào giữa ngày so với lượng điện được sử dụng.”

Và điều đó dẫn đến vấn đề thứ hai.

Có những giới hạn về lượng năng lượng bạn có thể đưa vào lưới điện.

Quá nhiều năng lượng mặt trời có thể chế ngự nó, vì vậy nó cần phải được vứt bỏ,

Điều này luôn khiến việc bổ sung nhiều năng lượng mặt trời vào các hệ thống điện trở nên cực kỳ khó khăn.

Nhưng đoán xem, bây giờ có một giải pháp cho điều này.

Và rất có thể bạn đang sở hữu một phần của nó trước mặt mình, một viên pin lithium-ion.

“Chúng tôi chỉ thực hiện cùng một công trình, xâu chuỗi rất nhiều tế bào lại với nhau và tạo ra những bộ pin mà chúng tôi có thể sử dụng cho ô tô.

Và sau đó, chúng tôi cũng có thể mở rộng quy mô đó để sử dụng cho nguồn điện tĩnh ở bên cạnh các công viên gió hoặc trang trại năng lượng mặt trời ”.

“Điều khá tốt trong vài năm qua là pin cũng đã rẻ hơn rất nhiều.

Và chúng ta hiện đang thấy các dự án năng lượng mặt trời được xây dựng với một vài giờ lưu trữ trong pin để chúng có thể chuyển một số thế hệ từ giữa ngày sang buổi tối – nơi thường có nhu cầu điện cao nhất. ”

Ví dụ, ở Mỹ, bang New Mexico vừa quyết định đóng cửa một nhà máy than – và thay vào đó là xây dựng các trang trại năng lượng mặt trời mới để lưu trữ một lượng lớn năng lượng mà họ sản xuất trong pin.

Pin Lithium-ion đã trở nên tốt hơn rất nhiều và rẻ hơn rất nhiều so với dự kiến ​​trong vài năm qua.

Giờ đây, chúng là một lựa chọn khả thi để lưu trữ và chuyển đổi năng lượng mặt trời có giá trị ít nhất vài giờ khi cần thiết.

Vì vậy, vấn đề lưu trữ mà năng lượng mặt trời luôn gặp phải thực sự không còn là vấn đề nữa.

Tuy nhiên, đôi khi chúng ta có thể muốn lưu trữ lâu hơn ở những nơi không có nhiều ánh nắng mặt trời.

Và đó là lý do tại sao các công ty đang cung cấp các giải pháp khác.

Chúng ta hãy lướt qua một số.

Một loại pin khác, được gọi là pin lưu lượng, phân tách điện tích bên ngoài một tế bào.

Điều đó có hai lợi thế: Nó có thể lưu trữ nhiều năng lượng hơn – và lâu hơn.

Vấn đề là: chúng vẫn còn tương đối đắt.

Sau đó, có một kho chứa thủy điện được bơm, vốn đã được sử dụng khá nhiều. Bạn cần hai hồ và một trong số chúng cần ở trên đồi.

Vào ban ngày, bạn sử dụng năng lượng mặt trời để bơm nước từ hồ thấp lên hồ cao hơn.

Khi bạn cần năng lượng vào ban đêm, bạn có thể để nó chạy xuống tuabin.

Nhưng để làm được điều đó, bạn cần phải tìm những hồ nước và một ngọn đồi.

Một giải pháp khác sử dụng lực hấp dẫn đến từ một công ty Thụy Sĩ. Nó đang làm việc trên một tòa tháp nâng các khối xây dựng lên bằng năng lượng mặt trời, sau đó giải phóng năng lượng bằng cách hạ thấp chúng một lần nữa.

Nhưng đối với điều này cũng vậy, bạn cần không gian.

Và cũng có tùy chọn sử dụng năng lượng mặt trời để sản xuất hydro.

Và với hydro đó, bạn có thể làm một số việc, chẳng hạn như nhiên liệu ô tô hoặc thậm chí sản xuất thép.

Nhưng toàn bộ quá trình vẫn khá tốn kém. “Tôi nghĩ rằng bộ lưu trữ chủ yếu sẽ là lithium-ion với một số hydro và có thể là một vài tùy chọn khác.”

“Có những lựa chọn thay thế. Chỉ là pin lithium-ion ngày càng trở nên linh hoạt và rẻ đến mức khó có thể cạnh tranh với những lựa chọn thay thế này.

Nhưng chúng có các thuộc tính khác, chẳng hạn như chúng giữ được phí lâu hơn, điều này có thể đóng một vai trò khá quan trọng trong một số ứng dụng. ”

Vì vậy, năng lượng mặt trời đã trở nên rẻ và đã khắc phục được khá nhiều vấn đề lớn nhất của nó.

Vậy tiếp theo là gì? “Nó sẽ lớn, Nó sẽ ở khắp mọi nơi. Chúng tôi dự báo rằng ngay cả khi không có chính sách nào khác, năng lượng mặt trời sẽ cung cấp khoảng 23% tổng lượng điện toàn cầu vào năm 2050.

Cá nhân tôi nghĩ rằng nó sẽ cao hơn thế nhiều ”. “Tôi sẽ không ngạc nhiên nếu đến năm 2030, chúng ta đang nói về việc năng lượng mặt trời chiếm một phần lớn nguồn cung điện trên thế giới”.

Solar đã đi một chặng đường dài.

Nhưng bây giờ công nghệ đã ra đời, có vẻ như đã đến lúc tỏa sáng.

Bây giờ chúng tôi muốn nghe từ bạn!

Suy nghĩ của bạn về năng lượng mặt trời là gì?