Điện Mặt Trời mái nhà nhiều điểm mạnh nhưng vẫn còn hạn chế

Điện Mặt Trời mái nhà là giải pháp “một mũi tên trúng nhiều đích” trong bối cảnh nhu cầu năng lượng tăng cao đi kèm với tính cấp thiết của năng lượng tái tạo, nhưng nó vẫn còn một số điểm bất cập.

Nhiều nước khuyến khích

Điện Mặt Trời lắp đặt trên mái nhà. Ảnh: environmentamerica.org

Cách đây vài năm, người Ấn Độ khi muốn lắp điện Mặt Trời mái nhà sẽ phải đối mặt với việc xin cấp phép qua nhiều cửa, cất công tìm kiếm công ty lắp đặt đáng tin cậy và chi mạnh tay trước khi tiêu thụ những dòng điện đầu tiên tự cung tự cấp.

Tuy nhiên, hiện nay, điều đó đã thay đổi, chính phủ Ấn Độ đã sắp xếp hợp lý quá trình cấp phép, và rót nhiều tiền, bao gồm cả 9 tỷ USD được công bố vào tháng 2 vừa qua, để khuyến khích triển khai nhanh hơn điện Mặt Trời mái nhà vốn được coi đóng vai trò quan trọng để quốc gia đông dân nhất thế giới đạt được mục tiêu năng lượng sạch. Thủ tướng Narendra Modi cho biết 9 tỷ USD sẽ cung cấp “điện miễn phí” cho 10 triệu ngôi nhà.

Ấn Độ đã phát triển năng lượng xanh nhanh chóng trong những năm gần đây. Tính đến tháng 12/2023, Ấn Độ có 180 gigawatt đủ cung cấp điện cho khoảng 18 triệu ngôi nhà, với gần một nửa là từ năng lượng Mặt Trời. Nhưng phần lớn xuất phát từ các trang trại điện Mặt Trời lớn. Chưa đến 15% đến từ điện Mặt Trời mái nhà và cho đến nay, Ấn Độ chỉ mới thiết lập được 11 gigawatt điện Mặt Trời mái nhà.

Theo Euro News, Đức đã dẫn đầu xu thế về điện Mặt Trời mái nhà từ thập niên 2000. Chính phủ Đức khuyến khích người dân tham gia qua cơ chế mua bán giá điện FIT – cam kết mua năng lượng tái tạo do các nhà sản xuất quy mô nhỏ cung cấp với giáo cao hơn thị trường.

Tờ Bưu điện Hoa Nam Buổi sáng (Hong Kong, Trung Quốc) tháng 7/2023 đưa tin Malaysia đã công bố kế hoạch thuê mái nhà người dân để lắp đặt điện Mặt Trời mái nhà. Kế hoạch đề ra là chính phủ chi trả tiền thuê diện tích mái nhà của người dân để khai thác năng lượng Mặt Trời. Điều này nằm trong Lộ trình Chuyển tiếp Năng lượng Quốc gia Malaysia. Chính phủ Malaysia đặt mục tiêu đến năm 2050, năng lượng tái tạo của nước này chiếm 70% tổng năng lượng khai thác.

Với nhiều quốc gia khuyến khích triển khai điện Mặt Trời mái nhà, có thể thấy đây là một giải pháp nhiều tiềm năng, tuy nhiên, nó cũng có những yếu điểm cần chú ý.

Lợi thế

Mặt trời gay gắt lúc hoàng hôn tại California, Mỹ. Ảnh: AFP/TTXVN

Điện Mặt Trời mái nhà có thể giúp hầu hết người sử dụng cung cấp năng lượng cho ngôi nhà của họ như một giải pháp thay thế hoặc bổ sung cho lưới điện hiện hành. Người lắp đặt có thể tiết kiệm một khoản đáng kể trên hóa đơn tiền điện hàng tháng.

Điện Mặt Trời mái nhà cũng góp phần hỗ trợ độc lập năng lượng. Một ngôi nhà khai thác năng lượng Mặt Trời sẽ giảm phụ thuộc vào lưới điện, đặc biệt khi được bổ sung hệ thống pin để lưu trữ nguồn điện khai thác được và sử dụng trong những giờ không có ánh sáng ban ngày. Hệ thống pin này cũng đóng vai trò dự phòng khẩn cấp khi mất điện.

Các chuyên gia năng lượng đánh giá điện Mặt Trời mái nhà là cần thiết để mang điện đến vùng sâu vùng xa, và tránh chi phí phải chịu khi truyền năng lượng đi xa qua lưới điện.

Ngoài ra, các tấm pin Mặt Trời còn giúp tăng giá trị ngôi nhà. Nếu một ngôi nhà được trang bị pin năng lượng Mặt Trời, chủ sở hữu của nó sẽ tiết kiệm tiền điện về lâu dài, tăng sức hấp dẫn và giá trị của công trình. Theo Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia Mỹ (NREL), những ngôi nhà lắp đặt pin Mặt Trời thường được bán với giá cao hơn 4% so với các căn nhà khác không có.

Điện Mặt Trời mái nhà giúp chủ nhà tiết kiệm về dài hạn. Chi phí ban đầu bỏ ra là không hề nhỏ, nhưng chúng được bù đắp bằng cách tiết kiệm hóa đơn tiền điện về lâu dài. Người tiêu dùng thường có thể hòa vốn trong khoảng thời gian từ 6 đến 10 năm sau khi đầu tư lắp đặt, và sau đó bắt đầu thu được lợi nhuận trước khi hệ thống cần thay thế hoặc bảo trì.

Sau khi lắp đặt, hệ thống năng lượng Mặt Trời không cần nhiều bảo trì, miễn là nó không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường. Nếu các tấm pin Mặt Trời được giữ sạch sẽ và không có mảnh vụn bám vào, chúng sẽ tiếp tục hoạt động trong nhiều năm không cần tác động bổ sung.

Ngoài ra, theo tạp chí Forbes (Mỹ), hệ thống điện Mặt Trời mái nhà còn mang lại lợi ích cho cộng đồng. Người sử dụng có thể bán lượng điện dư thừa mà các tấm pin của họ sản xuất ra cho công ty điện.

Sự phổ biến của năng lượng Mặt Trời và cải tiến công nghệ dường như đã khiến giá thành của pin Mặt Trời giảm dần, khiến nhiều người tiêu dùng dễ tiếp cận hơn.

Yếu điểm

Lắp đặt điện Mặt Trời mái nhà. Ảnh: Shutterstock

Mặc dù giá thành của các tấm pin Mặt Trời đã giảm trong mười năm qua, việc lắp đặt vẫn cần đầu tư đáng kể. Trung bình, chủ sở hữu nhà tại Mỹ có thể phải trả khoảng 18.000 USD cho một hệ thống năng lượng Mặt Trời hoàn chỉnh.

Ngoài ra, hệ thống này phụ thuộc nhiều vào ánh sáng Mặt Trời. Không có ánh sáng Mặt Trời, hệ thống không thể tạo ra điện. Điều này có thể gây bất lợi cho người sử dụng ở những khu vực có ít ánh nắng hoặc thời tiết xấu. Pin để lưu trữ năng lượng dư thừa có thể giúp giảm thiểu vấn đề này. Tuy nhiên, chúng có thể tốn kém tùy thuộc vào loại và kích thước. Ví dụ như pin axit chì có thể có giá từ 200 đến 800 USD.

Ngoài ra, các tấm pin Mặt Trời và hệ thống dây điện liên quan chiếm khá nhiều không gian. Do đó, việc tìm đủ không gian với đủ ánh sáng có thể khó khăn, đặc biệt là ở những khu dân cư chen chúc, chật chội.

Việc sản xuất công nghệ năng lượng Mặt Trời có nhược điểm về môi trường. Công đoạn khai thác vật liệu và sản xuất các tấm pin Mặt Trời tạo ra lượng khí nhà kính đáng kể. Tuy nhiên, có một nghiên cứu cho thấy các tấm pin Mặt Trời sẽ tạo ra được nguồn năng lượng xanh bù đắp cho tác động môi trường của chúng trong vòng một đến bốn năm sử dụng. Bởi vậy, mặc dù chắc chắn vẫn còn một nhược điểm nhưng phần lớn vấn đề có thể được giảm thiểu theo thời gian.

Việc gỡ cài đặt hệ thống năng lượng Mặt Trời và vận chuyển nó có thể khó khăn, tốn thời gian và tốn kém, do đó, các tấm pin thường không phải là thứ có thể dễ dàng mang theo từ nhà này sang nhà khác.

Ánh sáng Mặt Trời là vô hạn, nhưng vật liệu cần thiết để sản xuất công nghệ năng lượng Mặt Trời thì không. Chúng có thể không đủ để đáp ứng nhu cầu trong tương lai.

Mặc dù vẫn tồn tại nhược điểm nhưng Mặt Trời là nguồn năng lượng mạnh mẽ, đáng tin cậy và hào phóng đối với Trái Đất. Do đó, năng lượng Mặt Trời đang có mức tăng trưởng đáng chú ý và dự kiến vẫn giữ vai trò nổi bật trong lĩnh vực năng lượng tương lai gần.