Một lợi ích chính của công nghệ năng lượng mặt trời là nó là sự thay thế bền vững cho nhiên liệu hóa thạch. Hạn chế bao gồm rằng nó đắt hơn các năng lượng sạch khác.
Năng lượng mặt trời: Tổng quan
Với mối đe dọa ngày càng tăng của biến đổi khí hậu do sự thải ra quá nhiều khí thải carbon, nhiều quốc gia đang tìm cách làm sạch các giải pháp thay thế năng lượng để thay thế nhiên liệu hóa thạch truyền thống.
Trong số tất cả các giải pháp thay thế năng lượng sạch, năng lượng mặt trời được cho là đắt nhất mặc dù giá đã giảm. Tuy nhiên, sau khi xem xét những ưu và nhược điểm cùng với kỳ vọng giá sẽ tiếp tục giảm, tương lai của năng lượng mặt trời có vẻ khá tươi sáng.
Ưu điểm của năng lượng mặt trời bao gồm rằng nó là sự thay thế bền vững cho nhiên liệu hóa thạch và có tác động thấp đến môi trường và tiềm năng cho bất kỳ quốc gia nào sản xuất ra nó. Nhược điểm là nó chỉ tạo ra năng lượng khi mặt trời chiếu sáng, cần một lượng đất đáng kể và một số công nghệ năng lượng mặt trời cần có vật liệu quý hiếm.
Công nghệ năng lượng mặt trời đang trở thành một sự thay thế ngày càng cạnh tranh về chi phí đối với nhiên liệu hóa thạch, mặc dù nó vẫn còn hơi đắt ở một số thị trường nhất định.
Lợi ích của năng lượng mặt trời
Bền vững
Ưu điểm của năng lượng mặt trời là nó là sự thay thế bền vững cho nhiên liệu hóa thạch. Trong khi nhiên liệu hóa thạch có ngày hết hạn có thể đến gần, mặt trời có thể tồn tại ít nhất vài tỷ năm.
Tác động môi trường thấp
Năng lượng mặt trời có tác động giảm đáng kể đến môi trường so với nhiên liệu hóa thạch. Phát thải khí nhà kính của nó là không quan trọng vì công nghệ không yêu cầu đốt nhiên liệu. Ngoài ra, mặc dù các nhà máy nhiệt điện mặt trời tập trung (CSP) tương đối kém hiệu quả trong việc sử dụng nước tùy thuộc vào loại công nghệ được sử dụng, công nghệ phù hợp làm tăng đáng kể hiệu quả trong khi pin mặt trời quang điện (PV) không cần nước khi tạo ra điện.
Năng lượng độc lập
Kể từ khi mặt trời chiếu sáng trên toàn cầu, nó làm cho mọi quốc gia trở thành nhà sản xuất năng lượng tiềm năng, do đó cho phép độc lập và an ninh năng lượng lớn hơn. Năng lượng mặt trời không chỉ hứa hẹn mang lại an ninh và độc lập ở cấp quốc gia; tấm pin mặt trời có thể được lắp đặt trên từng ngôi nhà, cung cấp năng lượng không phụ thuộc vào việc kết nối với lưới điện lớn hơn.
173.000
Số lượng terawatt năng lượng mặt trời xấp xỉ trên Trái đất mỗi ngày, gấp 10.000 lần sử dụng năng lượng toàn cầu hàng ngày.
Những hạn chế của năng lượng mặt trời
Không liên tục
Một trong những vấn đề lớn nhất mà công nghệ năng lượng mặt trời đặt ra là năng lượng chỉ được tạo ra trong khi mặt trời đang chiếu sáng. Điều đó có nghĩa là ban đêm và những ngày u ám có thể làm gián đoạn nguồn cung. Sự thiếu hụt được tạo ra bởi sự gián đoạn này sẽ không thành vấn đề nếu có những cách lưu trữ năng lượng chi phí thấp vì thời gian cực kỳ nắng có thể thực sự tạo ra công suất dư thừa. Trên thực tế, Đức, một nhà lãnh đạo trong công nghệ năng lượng mặt trời hiện đang tập trung vào phát triển lưu trữ năng lượng đầy đủ để giải quyết vấn đề này.
Sử dụng đất đai
Một mối quan tâm khác là năng lượng mặt trời có thể chiếm một lượng đất đáng kể và gây suy thoái đất hoặc mất môi trường sống cho động vật hoang dã. Trong khi các hệ thống PV năng lượng mặt trời có thể được gắn vào các cấu trúc đã có sẵn, các hệ thống PV quy mô tiện ích lớn hơn có thể yêu cầu tới 3, 5 đến 10 mẫu Anh trên mỗi megawatt và các cơ sở CSP yêu cầu bất cứ nơi nào từ 4 đến 16, 5 mẫu mỗi megawatt. Tuy nhiên, tác động có thể được giảm bớt bằng cách đặt các cơ sở trong khu vực chất lượng thấp hoặc dọc theo các hành lang vận chuyển và truyền tải hiện có.
Sự khan hiếm vật liệu
Một số công nghệ năng lượng mặt trời đòi hỏi vật liệu hiếm trong sản xuất của họ. Tuy nhiên, điều này chủ yếu là một vấn đề đối với công nghệ PV hơn là công nghệ CSP. Ngoài ra, không có quá nhiều dự trữ được biết đến vì nó không có khả năng sản xuất hiện tại để đáp ứng nhu cầu trong tương lai: Nhiều nguyên liệu hiếm là sản phẩm phụ của các quy trình khác thay vì trọng tâm của các nỗ lực khai thác được nhắm mục tiêu. Tái chế vật liệu PV và những tiến bộ trong công nghệ nano làm tăng hiệu quả sử dụng pin mặt trời có thể giúp tăng nguồn cung, nhưng có lẽ việc tìm kiếm các vật liệu thay thế tồn tại nhiều hơn có thể đóng một vai trò.
Một nhược điểm môi trường
Một nhược điểm môi trường đối với công nghệ năng lượng mặt trời là nó chứa nhiều vật liệu nguy hiểm tương tự như điện tử. Khi năng lượng mặt trời trở thành một năng lượng phổ biến hơn, vấn đề xử lý chất thải nguy hại trở thành một thách thức bổ sung. Tuy nhiên, giả sử thách thức xử lý thích hợp được đáp ứng, lượng khí thải nhà kính giảm mà năng lượng mặt trời mang lại khiến nó trở thành một sự thay thế hấp dẫn cho nhiên liệu hóa thạch.
Chìa khóa chính
- Năng lượng mặt trời đang trở thành một sự thay thế ngày càng cạnh tranh về chi phí đối với nhiên liệu hóa thạch. Năng lượng cực là nguồn năng lượng bền vững, có tác động môi trường thấp và thúc đẩy sự độc lập năng lượng. Mặt khác, nó bị giới hạn bởi thời gian mặt trời tắt, có thể gây ra sự khan hiếm vật liệu và chứa các vật liệu nguy hiểm tương tự như thiết bị điện tử. Những bất lợi đắt giá của năng lượng mặt trời có thể được đưa ra không đáng kể bởi những tiến bộ công nghệ làm tăng hiệu quả và khả năng lưu trữ. Tăng thêm các khuyến khích cho sự phát triển của năng lượng mặt trời có thể đáng giá.
