Tại CHLB Đức, tốc độ phát triển quang điện – PV (photovoltaics) (1) dự kiến sẽ tăng gấp ba lần trong vài năm tới để đạt sản lượng 22 gigawatt (GW) điện mỗi năm, điều này sẽ góp phần vào công cuộc khử cacbon của cả nền kinh tế và xã hội. Điều này dẫn đến sự thay đổi, trước đây quang điện được khai thác trên các mái nhà dân cư, giờ đây sẽ mở rộng sang khu vực khác. Đó là quang điện tại các bãi đậu xe, bao gồm hệ thống PV trên mái nhà và mái che của bãi đậu xe.
(1) PV (photovoltaics): Quang điện là sự biến đổi ánh sáng thành điện năng, bằng cách sử dụng các vật liệu bán dẫn.
Những lợi ích của ứng dụng này rất đa dạng. Có thể sử dụng gấp đôi diện tích khu vực bãi đậu xe, mái che giúp bảo vệ xe khỏi ánh nắng mặt trời và thời tiết, đồng thời kết hợp với các tủ điện treo tường và trạm sạc, điện có thể được tiêu thụ ngay tại nơi nó được tạo ra.
Giúp các nhà đầu tư nâng cao danh tiếng và giảm lượng khí thải carbon Ngày nay, các hệ thống PV của bãi đậu xe là giải pháp cung cấp năng lượng sạch vượt trội so với các bãi đậu xe tại nhà riêng (có lắp đặt năng lượng mặt trời). Ở quy mô lớn, các nhà máy có thể sử dụng hệ thống năng lượng mặt trời nhằm đảm bảo nguồn cung cấp điện nội bộ. Trong khi các bãi đậu xe lớn có thể góp phần phát triển cơ sở hạ tầng của các trạm sạc điện một cách toàn diện, dành cho các thiết bị xe điện, và thúc đẩy quá trình chuyển đổi sang xe điện nói chung.
Như một tác dụng phụ tích cực, các nhà đầu tư có được danh tiếng và giảm lượng khí thải carbon, nhằm thực hiện nghĩa vụ bảo vệ khí hậu, cũng như tạo ra giá trị gia tăng từ các khu vực bãi đậu xe. Ngoài ra, hệ thống PV cũng là mái che giúp bảo vệ xe tại các bãi đậu xe.
Tuy nhiên, giải pháp bãi đậu xe PV vẫn còn một số rào cản phải vượt qua. Do các thông số kỹ thuật xây dựng theo quy định, cả thời gian và tiêu chuẩn lập kế hoạch đều cao hơn so với các hệ thống PV gắn trên mái nhà truyền thống. Chi phí đầu tư cũng cao hơn do thiết kế đặc biệt của các cấu trúc mái.
Bãi đậu xe PV với tiềm năng lớn chưa được khai thác Hội nghị chuyên đề về quang điện – PV lần thứ 38 năm 2023 (PV-Symposium 2023), được tổ chức tại thị trấn Bad Staffelstein (CHLB Đức), ông Fritz Haider – nhà khoa học tại viện nghiên cứu khoa học ứng dụng Fraunhofer (CHLB Đức) – khoa hệ thống năng lượng mặt trời – ISE (Solar Energy Systems), đã chứng minh tiềm năng đáng kinh ngạc nhưng chưa được khai thác của bãi đậu xe PV. Theo tính toán của ông dựa trên ứng dụng bản đồ OpenStreetMap, các bãi đậu xe có tổng diện tích lên tới 47.060 ha, với 360.555 chỗ đậu xe. Mỗi 284 km vuông diện tích bề mặt, hệ thống PV sẽ cung cấp 930 kilowatt giờ (kWh) điện mỗi năm. Giả sử PV được áp dụng cho toàn bộ bề mặt, thì công suất sẽ là 59 gigawatt đỉnh (GWp) (2). Tận dụng tối đa tiềm năng này, chính phủ CHLB Đức đang hướng tới mục tiêu năm 2030, sẽ đạt công suất điện mặt trời là 215GW, trong đó một phần tư năng lượng đến từ điện mặt trời ở bãi đậu xe.
(2) GWp (Gigawatt Peak): dùng để chỉ công suất đỉnh của một hệ thống PV. Là đơn vị đo lường công suất tức thời, nhưng dùng để đo lường công suất tối đa tại điều kiện tiêu chuẩn của cả hệ thống điện mặt trời, chứ không phải của một tấm pin cụ thể.
Các quy định bắt buộc để thiết lập bãi đậu xe PV tại sáu bang ở CHLB Đức Tuy nhiên, vấn đề triển khai gặp khó khăn do các bang tại CHLB Đức có quy định khác nhau về việc lắp đặt hệ thống quang điện PV. Hiện nay, chỉ áp dụng cho các tòa nhà mới, chứ không áp dụng cho các bãi đậu xe hiện có. Kể từ đầu năm 2022, các bang Baden-Württemberg và North Rhine-Westphalia, hệ thống PV đã trở thành điều kiện bắt buộc đối với diện tích các bãi mới với thiết kế nhiều hơn 35 chỗ đậu xe.
Các bang Rhineland-Palatinate, Lower Saxony và Schleswig-Holstein bắt đầu áp dụng vào đầu năm 2023, với hệ thống PV bắt buộc áp dụng cho các bãi đỗ xe có số chỗ tối thiểu từ 50 đến 100 chỗ đậu. Vào tháng 11.2023, quy định có hiệu lực tại bang Hessen đối với những bãi có từ 35 đến 50 chỗ. Cần có các ưu đãi dành cho những bãi đỗ xe hiện có, để tăng tiềm năng của các khu vực đã phát triển.
Thâm hụt trợ cấp cho bãi đậu xe PV Việc lắp đặt hệ thống PV cho bãi đậu xe được thực hiện theo đạo luật về nguồn năng lượng tái tạo – EEG (do CHLB Đức ban hành) rõ ràng cần cải thiện quy định. Chỗ đỗ xe với mái che PV được coi là các công trình lắp đặt có kết cấu khác, cho nên phát sinh chi phí nhân công thực hiện. Điều này dẫn tới chi phí đầu tư thực tế cao hơn 50% so với việc lắp đặt trên mái nhà cổ điển. Vì thế, hệ thống PV ở bãi đậu xe chỉ khả thi về mặt kinh tế khi kết hợp với các giải pháp tích hợp điện tử và tự tiêu thụ.
Thị trường đang phát triển: đổi mới và phát triển Theo thống kê của công ty nghiên cứu thị trường Market Data Forecast, vào năm 2022 thị trường bãi đậu xe năng lượng mặt trời toàn cầu đạt mức cao kỷ lục tương đương 482 triệu Euro và được dự đoán sẽ tăng lên 630 triệu Euro vào năm 2028. Việc lắp đặt hệ thống PV cho bãi đậu xe vẫn còn nhiều việc phải làm. Có sự khác biệt giữa giải pháp lợp mái toàn bộ cơ sở bãi đậu xe và giải pháp chỉ sử dụng mái che PV cho khu vực có xe đậu.
Carports: cấu trúc mỏng làm từ vật liệu tự nhiên Các cấu trúc nhà xe đẹp mắt có tính thẩm mỹ cao, nhờ vào những giải pháp nhằm giữ cho khung thép và mái nhà mỏng nhất có thể, cũng như thúc đẩy việc sử dụng các vật liệu tự nhiên như gỗ. Một ví dụ điển hình là nhà xe quang điện trong khuôn viên công ty cung cấp điện EnergieDienst tại thành phố Rheinfelden, CHLB Đức. Các modun 504 PV đã được lắp đặt để tạo thành một mái che bán trong suốt. Một cấu trúc kết hợp giữa gỗ và thép được sử dụng để dựng mái nhà. 14 tủ điện treo tường, mỗi tủ có công suất sạc 22 kW AC và hệ thống lưu trữ pin 110 kilowatt giờ.
Dự án tiên phong trong bãi đỗ xe PV Có rất nhiều dự án, tại CHLB Đức và khắp thế giới, đang thiết lập các tiêu chuẩn dành cho bãi đậu xe PV. Bãi đậu xe PV lớn nhất ở Đức được đặt tại tập đoàn MOSOLF tại thành phố Rackwitz, thuộc bang Saxony. Hệ thống PV được lắp đặt trên diện tích 9 ha và 35.000 modun năng lượng mặt trời. Sau khi hoàn thành, hệ thống sẽ đạt công suất tối đa 16 MW và bao phủ 6.000 chỗ đậu xe. Năng lượng xanh tạo ra sẽ được đưa vào lưới điện và việc lắp đặt này tạo ra lượng điện năng gấp 40 lần so với lượng điện mà công ty tiêu thụ. Một dự án quy mô lớn khác được thực hiện tại sân bay Düsseldorf Weeze (tại CHLB Đức), có công suất 4 MW được lắp đặt trên 66 nhà để xe, bao phủ 1.350 chỗ đậu xe và lượng điện sản xuất được sân bay sử dụng trực tiếp.
Hệ thống PV bãi đậu xe lớn nhất thế giới hiện đang được đặt tại làng Biddinghuizen, Hà Lan. Bãi đậu xe năng lượng mặt trời 35 MW có 90.000 tấm pin mặt trời và bao phủ 15.000 chỗ đậu xe, được kết nối với một địa điểm tổ chức lễ hội âm nhạc lớn hàng năm. Điện được sản xuất nhằm thay thế các máy phát điện trước đây vốn gây ô nhiễm không khí. Chỉ 1% điện năng được tạo ra sử dụng để vận hành các lễ hội và phần còn lại được đưa vào lưới điện. Trong thời gian không có lễ hội, cừu sẽ được chăn thả trên khu đất rộng 35 ha.
Nhà máy sản xuất lắp ráp Silverton, thuộc sở hữu của công ty ô tô Ford, nằm ở vùng ngoại ô Pretoria, Nam Phi. Tại đây, một hệ thống PV bãi đậu xe công suất 13,5 MW điện, 30.226 modun năng lượng mặt trời, đáp ứng 35% nhu cầu điện của nhà máy. Điều này góp phần vào mục tiêu của công ty, vào năm 2035 chỉ sử dụng năng lượng sạch để sản xuất.
Để xem các tin bài khác về “Năng lượng sạch”, hãy nhấn vào đây.
(Nguồn: Intersolar)
