Kết hợp hệ thống điện gió và điện mặt trời: Giải pháp bền vững

Cuộc sống hiện đại không thể thiếu những thiết bị sử dụng điện. Ngày nay, khi nguồn than dần cạn kiệt, hậu quả của việc xây dựng đập thủy điện hiện hữu hay nguy cơ phóng xạ của những nhà máy điện hạt nhân đe dọa tiềm tàng. Lúc này, sử dụng điện gió, điện mặt trời, đặc biệt là kết hợp hệ thống điện gió và điện mặt trời trở thành phương án năng lượng xanh nên tham khảo và lựa chọn sớm.

Mô hình tích hợp giữa điện năng lượng mặt trời và điện gió

So sánh điện gió và điện mặt trời

Trước khi tìm hiểu về hệ thống điện gió kết hợp điện mặt trời, hãy cùng đặt điện gió và điện mặt trời lên bàn cân so sánh để hiểu vì sao nên kết hợp 2 hình thức năng lượng này với nhau.

Hệ thống điện gió gồm cánh quạt và tuabin

Trước hết, với điện gió, quá trình tạo ra điện tận dụng sức gió tự nhiên làm quay tuabin phát điện. Quá trình vận hành này ít nhiều sinh ra tiếng ồn do lực ma sát của thiết bị cũng như ma sát từ sức gió. Ngoài ra, điện gió chỉ có thể tạo ra khi trời nổi gió. Nếu trời lặng gió hoặc sức gió không đủ lớn làm quay cánh quạt, hệ thống này không thể sản sinh ra điện năng.

Trong khi đó, với điện mặt trời, dòng điện sinh ra sau quá trình hấp thụ, chuyển hoá năng lượng ánh sáng mặt trời mà hoàn toàn không xuất hiện chuyển động của tua bin. Từ đây, quá trình sản sinh ra điện mặt trời rất êm ái, không gây tiếng ồn. Tuy nhiên, điện mặt trời lại chỉ có thể sinh ra trời đủ nắng, bức xạ nhiệt từ mặt trời phải đủ lớn để chiếu vào các tấm pin nhiệt chuyển hoá thành điện năng.Điện mặt trời sử dụng pin mặt trời hấp thụ ánh sáng mặt trời để tạo ra điện

Xem xét về giá cả, so sánh điện mặt trời và điện gió, chi phí đầu tư vào hệ thống điện gió rẻ hơn rất nhiều so với điện mặt trời. Hai hình thức sản xuất điện này tồn tại những đặc điểm khác biệt nhất định.

Tuy khác biệt nhưng cả điện gió cũng như điện mặt trời đều là nguồn năng lượng sạch, có khả năng tái tạo, sản xuất gần như vô tận mà không gây ảnh hưởng xấu đến môi trường. Nhược điểm của cả  2 là đều phụ thuộc vào thời tiết nên tính ổn định không cao.

Vậy, làm thế nào để khắc phục nhược điểm, phát huy ưu điểm của cả điện giá và điện mặt trời hay không? Giải pháp chính là xây dựng hệ thống kết hợp đồng thời cả điện gió và điện mặt trời.

Hệ thống điện gió kết hợp điện mặt trời là gì?

Hệ thống kết hợp điện gió và điện mặt trời là hệ thống có khả năng sản sinh điện năng từ sức gió và cả ánh sáng mặt trời. Theo đó, tua bin phát điện gió và pin mặt trời chính là 2 thành phần chính được lắp đặt đồng thời trong hệ thống. Vì nguồn sản sinh điện ở đây là cả gió và nắng nên sản lượng điện thu được ổn định, đáp ứng được nhu cầu sử dụng.

Hệ thống điện mặt trời kết hợp điện gió lắp đặt ở đâu? Hoạt động thế nào?

Để tối ưu sản lượng điện sinh ra, mỗi thành phần trong hệ thống điện gió kết hợp điện năng lượng mặt trời cần được nghiên cứu, lắp đặt tại vị trí hợp lý.

Lắp đặt 2 hệ thống sản xuất điện cùng lúc

Trong đó, các tấm pin năng lượng mặt trời cần được đặt tại nơi thoáng, không bị bóng râm (bóng cây, bóng nhà, …) che khuất để hứng được 100% ánh nắng mặt trời vào ban ngày. Vị trí lý tưởng lắp đặt là mái nhà hoặc phía trên mái che, …  Khi hấp thụ đủ ánh sáng, các tế bào quang điện trong pin sản xuất ra điện và truyền vào acquy cho phép tích trữ và sử dụng khi cần thiết.

Đối với điện gió, người ta cần lắp đặt quạt gió trên sân thượng đủ thoáng. Độ cao và mặt thoáng hợp lý cho phép cánh quạt nhận được nhiều gió, duy trì chuyển động quay trong thời gian dài nhất cùng tốc độ quay tốt nhất. Khi cánh quạt quay, tuabin gió, hoạt động, sinh ra điện và cũng nạp vào bình acquy tương tự như điện mặt trời.

Như vậy, việc triển khai, lắp đặt hệ thống điện gió kết hợp với điện mặt trời không quá phức tạp. Vấn đề ở đây là nguồn thiết bị, kỹ thuật và kinh nghiệm thi công.

MKSolar