Trang trại điện mặt trời. Ảnh minh họa của pv-magazine
Các
nhà khoa học thuộc Đại học Công nghệ Lappeenranta (LUT) Phần Lan đã
nghiên cứu hai kịch bản khác nhau về phương thức Châu Âu có thể đạt được
mục tiêu không phát thải carbon vào năm 2050 hoặc 2040. Nhóm nhà nghiên
cứu nhận thấy, công nghệ pin điện mặt trời (PV) có thể chuyển hóa toàn
bộ hệ thống năng lượng của lục địa thành một “hệ thống năng lượng mặt
trời”, được gọi là “Nền kinh tế Solar to-X.”
 |
|
Công
suất điện lắp đặt (trái) và phát điện (phải) từ nhiều nguồn khác nhau
trong ba kịch bản 2020-50. Ảnh: Đại học LUT, Tiến bộ về quang điện,
Lisense Creative Commons CC BY 4.0.
|
Christian
Breyer, GS kinh tế năng lượng mặt trời tại LUT, trong cuộc phỏng vấn
với tạp chí PV – magazine cho biết: “Bảo đảm chủ quyền năng lượng có thể
khả thi ở châu Âu và cũng là sự lựa chọn của xã hội. Điện mặt trời có
thể cung cấp 100% năng lượng tái tạo cho châu Âu vào khoảng năm 2040.”
GS
Breyer nhấn mạnh tầm quan trọng của PV, xác định pin điện mặt trời sẽ
là trụ cột chính của hệ thống năng lượng châu Âu khi điện năng được sử
dụng trên quy mô lớn trong các ngành cung cấp nhiệt và giao thông.
Ông
giải thích: “Thuật ngữ đặc trưng cho hệ thống năng lượng mới hình thành
được gọi là “nền kinh tế Power-to-X” do điện khí hóa trực tiếp và gián
tiếp là yếu tố chính của hệ thống năng lượng bền vững với giá cả phù
hợp. “Nền kinh tế hydro” là một quan điểm sai lầm, vì hydro không phải
là yếu tố đặc trưng của hệ thống năng lượng mới hình thành mà là chất
mang năng lượng trung gian quan trọng trong những ứng dụng chuyển hóa
năng lượng thông qua hydro đến các ứng dụng X.”
Nhóm nghiên cứu
đã trình bày hai kịch bản trong bài viết " Phản ánh quá trình chuyển đổi
năng lượng từ góc độ châu Âu và trong bối cảnh toàn cầu— Mức độ phù hợp
của quang điện mặt trời trong đánh giá tiêu chuẩn cho hai kịch bản đầy
tham vọng " được xuất bản gần đây trên tạp chí Progress in
Photovoltaics.
Các nhà nghiên cứu đã mô tả cụ thể vai trò của
năng lượng mặt trời đối với quá trình chuyển đổi năng lượng của châu Âu
trong bối cảnh toàn cầu. Nhóm nhà khoa học sử dụng Mô hình chuyển đổi hệ
thống năng lượng LUT, xem xét nhu cầu nhiệt và điện của các khu dân cư,
thương mại và công nghiệp, nhu cầu năng lượng ngành giao thông vận tải.
Đồng thời, nhóm nghiên cứu cũng dự tính lượng khí thải CO2 liên quan
đến quá trình sản xuất năng lượng.
Nhóm cho biết: “Mô hình tối ưu
hóa chi phí cho năng lượng được thực hiện theo từng giai đoạn 5 năm,
mỗi năm được mô phỏng ở độ phân giải hàng giờ nhằm đảm bảo cân bằng
cung-cầu mỗi giờ”.
Kết quả của mô hình cho thấy, với chi phí cho sự phát triển hệ thống
năng lượng ở cấp độ trước đại dịch có thể đạt được phát thải CO2 ròng
bằng 0 ở cả hai kịch bản, nhưng kịch bản năm 2050 có chi phí lộ trình
thấp hơn 8,5% để đạt được mức phát thải CO2 bằng 0.
Nhóm nghiên
cứu nhấn mạnh, để đạt được phát thải CO2 bằng 0: “Nguồn năng lượng lớn
nhất sẽ là điện mặt trời, chiếm 54% đến 56% tổng nhu cầu năng lượng sơ
cấp và 61% đến 63% tổng sản lượng điện sản xuất vào năm 2050”.
GS
Breyer lưu ý, nghiên cứu trước đây cho thấy, với những chi phí cho phát
triển nguồn năng lượng trước đại dịch, năng lượng mặt trời sẽ chiếm tỷ
lệ từ 50% đến 60% trong hỗn hợp năng lượng tổng thể vào năm 2050.
“Chúng
tôi xác định được hơn 60% một chút, tỷ lệ năng lượng (PV) cao hơn này
là kết quả của việc lập mô hình PV chi tiết hơn, ví dụ như hệ thống theo
dõi năng lượng mặt trời một trục và các nhà sản xuất PV đa dạng, cấp độ
liên kết ngành cao với pin giá rẻ và chi phí thấp. Các vật chất điện
phân tiết kiệm chi phí và hỗ trợ tỷ lệ chuyển đổi năng lượng mặt trời
của PV cao hơn.”
Nhóm nghiên cứu kết luận, sự thành công của
những kịch bản được đề xuất phụ thuộc vào sự tương tác mạnh mẽ giữa năng
lượng mặt trời, điện gió, bộ lưu trữ pin, thiết bị điện phân hydro và
máy bơm nhiệt.
“Bản chất của hệ thống năng lượng tương lai đang
hình thành có thể được gọi là nền kinh tế power-to-X, do phần lớn năng
lượng sơ cấp là điện năng được sử dụng trên toàn hệ thống năng lượng
trong những ứng dụng trực tiếp như năng lượng tạo nhiệt, chuyển đổi năng
lượng thành giao thông hoặc năng lượng thành nước ở các vùng khô hạn,
trong khi sử dụng điện gián tiếp chủ yếu theo lộ trình chuyển hóa năng
lượng thành hydro thành ứng dụng X, với các chất mang năng lượng cuối
cùng ở dạng lỏng như metan, amoniac và metanol, ” các nhà khoa học kết
luận.
Thái Bằng
Nguồn: https://viettimes.vn/pin-dien-mat-troi-co-the-bien-chau-au-thanh-nen-kinh-te-nang-luong-mat-troi-post163097.html