Khi thế giới đang phải đối mặt với thách thức về biến đổi khí hậu, năng lượng mặt trời ngày càng trở thành một trong những yếu tố cốt lõi trong chiến lược năng lượng quốc gia. Nhà máy điện quang điện, còn được gọi là trang trại năng lượng mặt trời hoặc nhà máy điện mặt trời, là hệ thống quang điện quy mô lớn được kết nối với lưới điện và đang định hình lại bức tranh năng lượng toàn cầu. Các nhà máy điện như vậy đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nguồn điện ổn định do tính chất có thể tái tạo và mở rộng của chúng.
Nhà máy điện quang điện khác với hệ thống điện mặt trời trên mái nhà thông thường ở chỗ chúng tập trung vào việc cung cấp điện cho tiện ích thay vì chỉ cung cấp điện cho người dùng địa phương cụ thể.
Theo dữ liệu năm 2019, khoảng 97% công suất điện mặt trời quy mô lớn trên thế giới đến từ công nghệ quang điện. Sự phát triển của công nghệ này không chỉ nhờ vào sự hỗ trợ của các chính sách quốc gia như trợ cấp và ưu đãi thuế, mà còn liên quan chặt chẽ đến sự cải thiện đáng kể về hiệu quả chi phí.
Với sự cải tiến liên tục của công nghệ thiết bị và việc giảm chi phí sản xuất, chi phí biên của việc phát điện quang điện đã giảm dần. Đối với công suất lắp đặt cụ thể, nhiều quốc gia đã bắt đầu sử dụng các đơn vị đặc biệt để chỉ ra, chẳng hạn như công suất đầu ra DC tối đa tuyệt đối MWp hoặc MWAC thực tế hơn.
Việc lắp đặt nhà máy điện quang điện đòi hỏi rất nhiều diện tích đất, đặc biệt là khi lựa chọn địa điểm, xem xét đến hiệu quả, địa hình và phương pháp lắp đặt. Nhìn chung, cần khoảng một hecta đất cho mỗi megawatt nhu cầu điện. Sự kết hợp giữa sản xuất điện mặt trời với các hình thức sử dụng đất khác mang lại sự linh hoạt trong việc sử dụng đất để phát triển đất nông nghiệp và các khu đất hoang.
"Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng giá trị kinh tế của hệ thống quang điện kết hợp với sản xuất cây trồng chịu bóng râm đã tăng hơn 30%."
Khi công nghệ tấm pin mặt trời ngày càng phát triển, phương pháp thiết kế và lắp đặt nhà máy điện quang điện cũng đang phát triển. Từ các mảng nghiêng cố định đến các hệ thống theo dõi một trục và hai trục, những công nghệ mới này không chỉ tăng hiệu quả của nhà máy điện mà còn giảm nhu cầu sử dụng đất.
Ví dụ, hệ thống theo dõi trục kép có thể điều chỉnh góc khi mặt trời di chuyển, giúp tăng lượng ánh sáng mặt trời nhận được. Điều này đã giúp sản lượng điện tăng 30% ở một số khu vực. Tuy nhiên, ở vĩ độ cao hơn, tác động môi trường và sự phức tạp trong thiết kế cũng cần phải được xem xét.
Với sự phát triển liên tục của công nghệ năng lượng mặt trời, chi phí xây dựng các nhà máy điện quang điện đã giảm dần qua từng năm, giúp nhiều khu vực đạt được "mức ngang bằng lưới điện". Điều này đã kích thích sự nhiệt tình của các quốc gia trong việc đầu tư vào năng lượng tái tạo và nhiều quốc gia đã bắt đầu đấu thầu để nâng cao khả năng cạnh tranh của năng lượng mới.
"Máy phát điện năng lượng mặt trời ngày càng rẻ hơn và xu hướng này dự kiến sẽ tiếp tục trong tương lai."
Sự phát triển nhanh chóng của các nhà máy điện quang điện sẽ chiếm vị trí ngày càng quan trọng trong bối cảnh năng lượng toàn cầu và trở thành mắt xích quan trọng trong việc thúc đẩy quá trình chuyển đổi sang năng lượng sạch. Tuy nhiên, khi nhu cầu tăng lên, những thách thức trong quản lý đất đai và môi trường cũng tăng theo. Chúng ta cần suy nghĩ về cách cân bằng mối quan hệ giữa tăng trưởng kinh tế và bảo vệ sinh thái để đảm bảo một tương lai bền vững?