Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ PHÁT TRIỂN ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 1.1 Năng lượng mặt trời Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng đầu tiên trên thế giới và được con người tận dụng trước cả khi học cách tạo ra lửa. Năng lượng mặt trời được hiểu là năng lượng bức xạ và nhiệt xuất phát từ mặt trời. Năng lượng mặt trời và các tài nguyên thứ cấp của nó như sức gió, sức sóng, sức nước, sinh khối… tạo nên hầu hết năng lượng tái tạo trên trái đất. Con người và các sinh vật trên trái đất sẽ không thể tồn tại nếu không có mặt trời và nguồn năng lượng từ mặt trời.
Năng lượng mặt trời là năng lượng của dòng bức xạ điện từ xuất phát từ mặt trời, cộng với một phần nhỏ năng lượng từ các hạt nguyên tử khác phóng ra từ mặt trời.2 Điện năng lượng mặt trời Điện Mặt Trời (tiếng Anh: solar power), cũng được gọi là quang điện hay quang năng (tiếng Anh: photovoltaics, PV) là lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật biến đổi ánh sáng Mặt Trời trực tiếp thành điện năng nhờ pin Mặt Trời. Giải pháp sử dụng năng lượng mặt trời hiện đang được cho là giải pháp tối ưu nhất. Đây là nguồn năng lượng sạch, không gây ô nhiễm môi trường và có trữ lượng vô cùng lớn do tính tái tạo cao. Đồng thời, phát triển ngành công nghiệp sản xuất các tấm quang điện mặt trời sẽ góp phần thay thế các nguồn năng lượng hóa thạch, giảm phát khí thải nhà kính, bảo vệ môi trường.3 Hệ thống điện năng lượng mặt trời nối lưới Hệ thống điện năng lượng mặt trời nối lưới là hệ thống điện hoạt động kết hợp giữa điện năng mặt trời và điện lưới quốc gia.
Hệ thống điện năng lượng mặt trời hòa lưới bao gồm các thiết bị sau: - Hệ thống các tấm pin năng lượng mặt trời (xem như nhà máy phát điện). - Hệ thống chuyển đổi dòng điện (các bộ inverter), chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC). - Đường dây dẫn điện trên không để truyền tải điện. 7 - Tải tiêu thụ điện (hộ sử dụng điện).1: Sơ đồ mô tả hệ thống điện năng lượng mặt trời nối lưới 1.4 Nguyên lý hoạt động điện năng lượng mặt trời Các tấm pin năng lượng mặt trời có nhiệm vụ hấp thụ bức xạ mặt trời và chuyển thành dòng điện một chiều (DC).
Dòng điện DC thông qua bộ chuyển đổi điện áp DC – AC (inverter) chuyển đồi thành dòng điện xoay chiều 220/380V để cung cấp và sử dụng cho các thiết bị điện dân dụng thường ngày. Khi hòa lưới với công suất lớn thì dòng điện xoay chiều sẽ được nâng điện áp hòa lưới qua máy biến áp nâng áp với công suất phù hợp với công suất hệ thống điện năng lượng mặt trời.2 Mục đích, ý nghĩa của điện năng lượng mặt trời Qua các phân tích trên thì việc phát triển nguồn điện năng lượng mặt trời áp mái nhà sẽ góp phần giảm áp lực đầu tư nhà máy điện từ các nguồn năng lượng truyền thống như nhiệt điện than, nhiệt điện khí, dầu… Và với những lợi thế như vậy thì việc đầu tư phát triển điện năng lượng mặt trời mái nhà là thật sự cần thiết, nhằm phát huy tối đa hiệu quả của điều kiện tự nhiên, huy động được nguồn lực của toàn dân và đảm bảo nguồn điện tại chỗ đáp ứng nhu cầu tăng trưởng điện ngày càng cao 8 Ngoài ra, điện năng lượng mặt trời được ứng dụng sâu rộng trong đời sống của con người từ sinh hoạt đến sản xuất, có khả năng triển khai với quy mô rất đa dạng và phù hợp với mọi đối tượng.3 Các nội dung để điện năng lượng mặt trời phát triển 1.1 Qui hoạch phát triển điện năng lượng mặt trời tỉnh Tây Ninh Tây Ninh được đánh giá là tỉnh có tiềm năng về năng lượng mặt trời với cường độ bức xạ từ 5,1kWh/m2/ngày. Số giờ nắng trung bình tại địa phương lên đến 2.400 giờ/năm, rất phù hợp với phát triển điện bằng nguồn năng lượng mặt trời, nên đã được nhiều doanh nghiệp quan tâm đầu tư vào lĩnh vực này. Chính vì có lợi thế và tiềm năng phát triển về năng lượng mặt trời, nên ngày 21/8/2018 Tây Ninh đã được Bộ Công thương ra Quyết định số 2966/QĐ-BCT về việc quy hoạch phát triển điện lực tỉnh Tây Ninh giai đoạn 2016-2025, có xét đến năm 2035 – Quy hoạch phát triển hệ thống điện 110kV.
Trong đó ghi rõ có 08 nhà máy điện mặt trời với tổng công suất 808MW được quy hoạch và đã triển khai thực hiện dự án. Song song đó nguồn điện mặt trời áp mái trong toàn tỉnh cũng đã tăng đáng kể có 4.274 công trình với 305MW. Tiềm năng điện mặt trời trên địa bàn tỉnh Tây Ninh là rất lớn, đặc biệt là điện năng lượng mặt trời trên mái nhà.2 Tiêu chuẩn về an toàn vận hành, khai thác điện năng lượng mặt trời Đề tài có thể góp phần cho nhà đầu tư không chỉ đầu tư tại tỉnh Tây Ninh mà có thể vận dụng để đầu tư ở các địa phương khác nhau thì cần phải xem xét đến các yếu tố như sau: + Phụ thuộc vào vận dụng chính sách về đất đai cho phù hợp với quy hoạch sử dụng đất của từng địa phương. Tùy theo chính sách phát triển kinh tế của mỗi địa phương sẽ có độ mở khác nhau về quỹ đất.
Cho nên khi đầu tư lĩnh vực này thì cần liên hệ để phối hợp với chính quyền địa phương, tuân thủ các quy định về cấp phép xây dựng cho phù hợp với cơ chế quản lý của địa phương đó. + Khi đầu tư ở các địa phương khác nhau thì cần tìm hiểu về đặc điểm tự nhiên ở địa phương đó: Cần tìm hiểu thuộc khu vực nào, số giờ nắng trung bình trong 1 năm là bao nhiêu giờ, cường độ bức xạ trong ngày trên /1m2 để từ đó có đánh giá là khu vực đó có nên đầu tư, có mang lại hiệu quả hay không, tránh đầu tư theo phong trào không mang lại hiệu quả. 9 + Nhà đầu tư cần liên hệ với Điện lực địa phương tìm hiểu thông tin về Đường dây dẫn điện trên không cấp điện áp dẫn điện trên không khu vực, các điều kiện pháp lý đi kèm, thủ tục hồ sơ để chọn nơi có thể đặt dự án nhằm phát huy 100% khả năng phát điện của dự án. Hoặc nhà đầu tư có thể bố trí vốn để phối hợp nâng cấp Đường dây dẫn điện trên không cấp điện áp dẫn điện trên không tại khu vực đó.3 Kêu gọi thu hút đầu tư phát triển điện năng lượng mặt trời Thời gian qua, Việt Nam cũng đã có nhiều cố gắng trong việc phát triển năng lượng mặt trời thông qua các chính sách hỗ trợ.
Theo Quyết định 11/QĐ-TTg ngày 11/4/2017, điện từ các dự án điện mặt trời sẽ được mua với mức giá 9,35 UScent/kWh, tương đương 2.086 đồng/kWh, cao hơn so với mức trung bình hiện nay là 1. Doanh nghiệp sản xuất điện mặt trời cũng sẽ được ưu đãi Thuế Nhập khẩu thiết bị, Thuế thu nhập Doanh nghiệp. Tuy nhiên, thị trường điện năng lượng mặt trời vẫn còn rất nhiều thách thức. Mặc dù hành lang pháp lý đã có nhưng thời gian cấp phép lại khá dài (20 năm).
Bên cạnh đó, chi phí đầu tư ban đầu, thời gian thi công cũng khá dài (nếu dự án lớn) và thời gian hoàn vốn khá lớn, đặc biệt khi năng lượng điện mặt trời phải cạnh tranh với giá điện lưới quốc gia. Quyết định 11/QĐ-TTg quy định về giá điện mặt trời mới chỉ áp dụng giá 9,35 UScent/kWh (theo tỷ giá 22.316 đồng/USD), thời hạn hiệu lực thực hiện trong 3 năm (từ 01/6/2017 đến 30/6/2019). Vậy sau 3 năm, giá điện mặt trời sẽ như thế nào? Nhà đầu tư mong muốn có một chính sách giá điện mặt trời dài hơi và ổn định hơn để có thể khuyến khích nhiều Doanh nghiệp tham gia vào lĩnh vực này hơn nữa. Do đó, đến ngày 06/4/2020, Chính phủ tiếp tục ban hành Quyết định số 13/2020/QĐ- TTg về cơ chế khuyến khích phát triển điện mặt trời tại Việt Nam để giải quyết cơ chế giá điện năng lượng mặt trời và cơ chế hòa hệ thống điện quốc gia; ban hành bộ tiêu chuẩn cho các thiết bị liên quan đến điện mặt trời đầy đủ hơn, như tiêu chuẩn tấm pin, inverter chuyển điện, giàn khung đỡ… để hạn chế lưu thông sản phẩm kém chất lượng, định hướng đúng cho người dân về hiệu quả sử dụng năng lượng mặt trời… Giá mua điện mặt trời có 3 mức giá được áp dụng cho từng loại hình lắp đặt điện mặt trời, cụ thể: Dự án điện mặt trời nổi, giá mua là 1.783 đ/kWh, tương đương 7,69 UScent/kWh; Dự án điện mặt trời mặt đất, giá mua là 1.644 đ/kWh, tương đương 7,09 UScent/kWh; Hệ thống điện mặt trời mái nhà, giá mua là 1.943 đ/kWh, tương đương 8,38 UScent/kWh; (theo tỷ giá 23.230 đồng/USD được Ngân 10 hàng Nhà nước công bố ngày 10/3/2020); thời hạn hiệu lực thực hiện từ 22/5/2020 đến 31/12/2020; thời hạn mua điện trong 20 năm.4 Thiết lập thị trường mua bán điện năng lượng mặt trời Ngành điện Việt Nam đã có sự tăng trưởng đáng kể trong vài thập kỷ qua.
Công suất hệ thống điện và nhu cầu điện thương phẩm tăng đều, với tốc độ tăng trưởng điện thương phẩm bình quân hàng năm là 10,5% trong giai đoạn 2011-2020. Trước nhu cầu sử dụng điện tăng cao cho cả sản xuất và sinh hoạt, trong bối cảnh nhiều khó khăn từ nguồn cung điện, tình trạng thiếu điện đã được cảnh báo từ nhiều năm nay, mặc dù năng lực sản xuất mới từ các nguồn năng lượng tái tạo quy mô tiện ích trong vài năm qua đã tăng lên tới 25% công suất, nhưng phần lớn tập trung ở miền Trung và miền Nam. Động lực thị trường chính là nhu cầu lắp đặt năng lượng mặt trời trên mái nhà tăng cao trong các lĩnh vực sản xuất FDI tại Việt Nam, dẫn đầu là ngành điện tử/bán dẫn và dệt may. Là một phần trong nỗ lực toàn cầu trong cam kết phát thải ròng bằng 0, các thương hiệu và nhà sản xuất quốc tế tại Việt Nam cần đáp ứng yêu cầu về chuyển đổi năng lượng sang các nguồn tái tạo.
Đây cũng là cơ hội cho thị trường năng lượng mặt trời phân tán phát triển ở Việt Nam. Trách nhiệm mua điện từ các dự án điện năng lượng mặt trời: Theo Điều 12 của Quyết định 11/2017/QĐ-TTg thì bên mua điện có trách nhiệm mua toàn bộ sản lượng điện năng lượng mặt trời từ các dự án nối lưới ngành điện.