Trong thời gian gần đây, năng lượng tái tạo đang dần thay thế toàn bộ nguồn năng lượng từ tài nguyên thiên nhiên. Điều này mang lại nhiều lợi ích vượt trội trong việc giảm lượng khí carbon và ô nhiễm. Bài viết sau đây của Tiki Blog cung cấp một số thông tin cơ bản về năng lượng tái tạo là gì, những ưu nhược điểm và ứng dụng của nó trong cuộc sống.
>> Xem thêm:
- Máy nước nóng năng lượng mặt trời loại nào tốt nhất 2023?
- Cách tính điện năng tiêu thụ cho mọi thiết bị trong gia đình
Năng lượng tái tạo là gì?
Năng lượng tái tạo là năng lượng được tạo ra từ các nguồn tự nhiên không ngừng tái tạo như gió, mưa, năng lượng mặt trời, sóng biển, thuỷ triều và địa nhiệt. Nó còn được gọi là năng lượng sạch hoàn toàn hoặc năng lượng tái sinh.
Mặc dù năng lượng tái tạo vẫn còn khá mới, nhưng nó đã tạo ra những chuyển biến tích cực trong tương lai. Năng lượng sạch hoàn toàn đang lan rộng nhanh chóng cả trong quy mô lớn và nhỏ, từng bước thay thế các nguồn nhiên liệu truyền thống trong bốn lĩnh vực quan trọng: nhiên liệu động cơ, làm mát, phát điện và hệ thống điện độc lập cho nông thôn.
Năng lượng không tái tạo là gì?
Năng lượng không tái tạo hay còn được gọi là năng lượng “bẩn”, được tạo ra từ các nhiên liệu hóa thạch như dầu, khí đốt và than đá. Các nguồn năng lượng không tái tạo chỉ có sẵn với một lượng hạn chế và sẽ dần biến mất theo thời gian.
Các nguồn năng lượng không tái tạo thường phân bố không đồng đều trên toàn cầu, một số khu vực dồi dào nhưng một số khu vực khác thiếu hụt. Tuy nhiên, nắng và gió có thể được tiếp cận ở mọi quốc gia trên thế giới. Ưu tiên sử dụng năng lượng tái tạo cũng có thể giúp một số quốc gia giảm sự phụ thuộc vào các nước xuất khẩu nhiên liệu hóa thạch.
Nhiều nguồn năng lượng không tái tạo có thể gây nguy hiểm cho môi trường và sức khỏe con người. Ví dụ, việc khai thác dầu có thể dẫn đến phá rừng, công nghệ khai thác than sử dụng thủy lực có thể gây động đất và ô nhiễm nước và các nhà máy điện than có thể gây ô nhiễm không khí. Tất cả những hoạt động này ảnh hưởng lớn vào sự nóng lên toàn cầu.
>>> Xem thêm: TOP đèn năng lượng mặt trời bán chạy nhất 2023
Ưu và nhược điểm của năng lượng tái tạo là gì?
Ưu điểm:
- Là nguồn năng lượng sạch: Năng lượng tái tạo ít gây ô nhiễm và rất thân thiện với môi trường, giúp giảm lượng khí thải và ô nhiễm không khí.
- Không lo cạn kiệt: Các nguồn năng lượng tái tạo được tạo ra từ các nguồn tự nhiên không ngừng tái tạo như gió, mặt trời và nước, vì vậy không lo hết hạn và cạn kiệt như các nguồn năng lượng không tái tạo.
- Có nhiều ứng dụng hữu ích: Năng lượng tái tạo có rất nhiều ứng dụng, ví dụ như tiết kiệm năng lượng điện cho các hộ gia đình, nhà máy, xí nghiệp và các cơ sở công nghiệp khác.
Nhược điểm:
- Chi phí đầu tư ban đầu cao: Xây dựng các hệ thống năng lượng tái tạo hiện đại và tiên tiến đòi hỏi đầu tư vốn lớn, do đó chi phí ban đầu khá cao.
- Tính ổn định thấp: Năng lượng tái tạo có tính ổn định thấp hơn so với các nguồn năng lượng không tái tạo. Nó thường phụ thuộc vào các yếu tố thiên nhiên và có thể chịu tác động từ các tác nhân bên ngoài, ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động của các hệ thống năng lượng tái tạo.
Các loại năng lượng tái tạo trên thế giới
Năng lượng gió
Hiện nay, các tuabin gió thường có quy mô lớn, với công suất từ khoảng 600 kW đến 9 MW. Đây là các thiết bị được sử dụng để tạo ra một lượng điện tương đối lớn nhờ vào sức gió. Khi tốc độ gió tăng, sản lượng điện cũng tăng lên và đạt công suất tối đa của tuabin.
Các khu vực có gió mạnh và ổn định thường được coi là lý tưởng cho việc xây dựng các trang trại điện gió. Thời gian hoạt động của tuabin gió (tức là số giờ hoạt động ở công suất đầy tải) thường dao động từ 16% đến 57% hàng năm và sẽ cao hơn ở các vị trí ngoài khơi.
Năng lượng mặt trời
Hiện nay, có nhiều phương pháp để khai thác năng lượng mặt trời bằng sử dụng các công nghệ hiện đại như sau: sưởi ấm, năng lượng mặt trời tập trung (CSP), kiến trúc năng lượng mặt trời, quang điện, quang điện bộ tập trung (CPV) và quang hợp nhân tạo.
Con người hiện nay cũng sử dụng nguồn năng lượng tái sinh này theo nhiều cách khác nhau. Ví dụ, năng lượng mặt trời có thể được chuyển đổi thành điện để cung cấp cho các thiết bị điện, cũng như được sử dụng để làm nước nóng cho nhu cầu hàng ngày trong cuộc sống.
>> Xem thêm: Hướng Dẫn Sửa Chữa Máy Rửa Bát Bosch Cơ Bản Tại Nhà
Thủy điện
Thủy điện là một nguồn năng lượng hoàn toàn sạch và đang được ứng dụng rộng rãi trong hầu hết các quốc gia. Hệ thống thủy điện hoạt động dựa trên sức nước trong các dòng chảy nhanh để điều khiển các tuabin máy phát điện.
Hiện nay, hầu hết các quốc gia trên thế giới đã xây dựng các nhà máy thủy điện và đập thủy điện. Tuy nhiên, không phải tất cả các công trình này được coi là nguồn năng lượng tái tạo. Nguyên nhân là do thủy điện và các đập thủy điện có khả năng làm giảm dòng chảy tự nhiên và thay đổi hướng dòng chảy. Điều này có tác động đến cả con người và các sinh vật sống trong khu vực đó. Tuy nhiên, các nhà máy thủy điện nhỏ hơn thường được quản lý cẩn thận hơn để giảm thiểu tác động đến môi trường.
Năng lượng sinh học
Năng lượng sinh học hay còn gọi là năng lượng sinh khối, xuất phát từ các nguồn tài nguyên động vật và cây trồng. Nguồn năng lượng tái sinh này có thể được sử dụng trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua quá trình đốt cháy để tạo ra nhiệt.
Tuy nhiên, gần đây các nhà khoa học đã chỉ ra rằng việc đốt cháy sinh khối từ nguồn gốc thực vật tạo ra lượng khí CO2 cao, gây ra những ảnh hưởng tiêu cực đối với môi trường. Do đó, sinh khối đang dần không được coi là một nguồn năng lượng hoàn toàn sạch.
>>> Xem thêm: 1HP Bằng Bao Nhiêu W? Các Đơn Vị Đo Công Suất Phổ Biến
Năng lượng địa nhiệt
Năng lượng địa nhiệt của Trái Đất được tạo ra từ quá trình hình thành ban đầu của hành tinh và sự phân rã phóng xạ của khoáng chất.
Ở một số khu vực có độ dốc địa nhiệt đủ cao, năng lượng địa nhiệt có thể được khai thác để sản xuất điện. Tuy nhiên, công nghệ để khai thác năng lượng địa nhiệt vẫn còn hạn chế và chỉ được áp dụng ở một số địa điểm. Ngoài ra, các vấn đề kỹ thuật cũng gây ra những hạn chế về hiệu quả sử dụng của hình thức năng lượng này.
Năng lượng chất thải rắn
Hiện nay, chuyển hóa chất thải rắn thành năng lượng là một biện pháp hiệu quả để tái chế rác thải hữu cơ. Hoạt động này không chỉ giúp xử lý rác thải và chuyển đổi thành điện năng, mà còn giảm lượng phát thải khí nhà kính.
Nhiều quốc gia đã thành công trong việc giải quyết vấn đề rác thải, đặc biệt là chuyển hóa rác thành nguyên liệu thô cho các hoạt động công nghiệp. Các quốc gia như Bắc Âu, Singapore, Nhật Bản, Mỹ, Đức đã thành công trong việc áp dụng các phương pháp xử lý rác thải hiệu quả.
Tuy nhiên, ở các nước đang phát triển, số lượng và mật độ rác thải đô thị vẫn đang tăng cao hơn so với các nước phát triển. Tuy việc xử lý rác thải vẫn còn gặp nhiều hạn chế do thiếu vốn đầu tư và công nghệ.
>>> Xem thêm: Mã Điều Khiển Đa Năng Của Các Loại Điều Hoà Phổ Biến
Năng lượng thủy triều
Thủy triều là một dạng năng lượng hoàn toàn sạch, được sử dụng để tạo ra điện thông qua quá trình chuyển đổi năng lượng. Tuy nhiên, nguồn năng lượng này đòi hỏi mức đầu tư khá cao. Ngoài ra, nó chỉ có thể được thực hiện ở những vị trí có vận tốc dòng chảy cao hoặc thủy triều đủ mạnh.
Năng lượng tái tạo từ thủy triều vẫn còn một số nhược điểm, và các nhà khoa học đang nỗ lực tìm giải pháp để khắc phục chúng trong bối cảnh khủng hoảng năng lượng hiện tại. Do đó, sử dụng năng lượng thủy triều vẫn chưa được phổ biến rộng rãi.
Nhiên liệu hydrogen và pin nhiên liệu hydro
Ngoài ra, hydrogen còn được sử dụng trong pin nhiên liệu hydro để cung cấp năng lượng cho động cơ điện tương tự như pin lưu trữ điện. Các loại xe chạy bằng nhiên liệu hydrogen đã được áp dụng rộng rãi.
Việc sử dụng nhiên liệu hydrogen giúp giảm ô nhiễm trong thành phố một cách đáng kể. Điều này có thể là một giải pháp hiệu quả để ngăn chặn tình trạng ô nhiễm môi trường trong tương lai.
>>> Xem thêm: Lỗi E10 Máy Giặt Electrolux: Nguyên Nhân, Cách Khắc Phục
Lợi ích của năng lượng tái tạo
So với năng lượng được tạo ra từ nhiên liệu hóa thạch, năng lượng tái tạo mang lại nhiều lợi ích hơn rất nhiều. Vậy những lợi ích của năng lượng tái tạo là gì?
- Là nguồn năng lượng hoàn toàn sạch, thân thiện với môi trường và giảm thiểu tối đa ô nhiễm môi trường.
- Là nguồn năng lượng có thể tái tạo được, đảm bảo sự bền vững cho tương lai.
- Năng lượng tái tạo rất đa dạng và phong phú, bao gồm gió, mặt trời, thủy triều và nhiều nguồn khác.
- Là nguồn năng lượng miễn phí, không phải mất chi phí cho việc khai thác tài nguyên.
- Năng lượng tái tạo có độ bền cao, yêu cầu chi phí bảo trì và bảo dưỡng thấp hơn so với các nguồn năng lượng khác.
- Sử dụng năng lượng tái tạo giúp tiết kiệm điện năng cho hộ gia đình, doanh nghiệp, nhà máy và các tổ chức khác.
Xu hướng sử dụng năng lượng tái tạo
Trong những năm gần đây, cam kết về sử dụng nguồn điện sạch và bền vững đã gia tăng đáng kể trong lĩnh vực thương mại, công nghiệp và các tổ chức (C&I). Nhờ đó, thị trường điện đã sẵn sàng thích ứng để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của nhóm người mua năng lượng này. Hiện tại, có tổng cộng 4 phương pháp phổ biến mà tất cả những người mua điện tái tạo – bao gồm các công ty tiện ích, chủ nhà và khách hàng trong lĩnh vực thương mại và công nghiệp (C&I) – có thể sử dụng để tiếp cận nguồn điện tái tạo.
Hợp đồng mua bán điện ngoại vi (ngoài công ty)
Các dự án năng lượng tái tạo quy mô lớn không nằm trong cơ sở của người mua được gọi là ngoại vi. Người mua có thể mua điện tái tạo từ các dự án này thông qua hợp đồng mua bán điện (PPA), trong đó có một mức giá cố định cho điện năng từ chủ dự án trong một thời hạn nhất định.
PPA ngoại vi là một hợp đồng dài hạn cho năng lượng tái tạo được thực hiện trực tiếp giữa một nhà thầu (công ty) và một nhà phát triển dự án. PPA ngoại vi cho phép công ty thầu đảm bảo một mức giá cố định cho điện năng trong suốt thời gian hợp đồng. Điều này có thể mang lại lợi ích kinh tế cho công ty, giúp tiết kiệm chi phí năng lượng. Tuy nhiên, PPA cũng có thể mang lại rủi ro tài chính cho công ty.
Bằng cách cam kết lâu dài đối với dự án từ một công ty thầu, nhà phát triển có thể thu được tài trợ quan trọng để triển khai dự án. Ngược lại, cam kết này cho phép công ty thầu đưa ra những tuyên bố quan trọng, đảm bảo rằng dự án không thể hoạt động và không thể thay thế nguồn năng lượng hóa thạch hiện tại.
PPA đã nhận được sự quan tâm đáng kể từ các người mua trong lĩnh vực thương mại và công nghiệp (C&I), cho phép họ mua năng lượng tái tạo ở quy mô lớn và đạt được mục tiêu môi trường, thậm chí đạt 100% năng lượng tái tạo tại các thị trường mà hợp đồng mua bán điện được thực hiện.
Tuy nhiên, đối với nhiều người mua C&I, PPA ngoại vi không phải là lựa chọn phù hợp. Điều này có thể do mức độ tín nhiệm của người mua hoặc quy mô nhu cầu năng lượng. Mặc dù có sự gia tăng của các PPA nhỏ hơn thông qua các công ty vận hành, PPA ngoại vi vẫn còn khá hạn chế. Vào năm 2020, Schneider Electric đã tư vấn về PPA của liên minh châu Âu đầu tiên, cho phép 4 công ty hợp tác để hỗ trợ phát triển năng lượng gió sạch.
>>> Xem thêm: Quy đổi 1 mH bằng bao nhiêu H (Millihenry sang Henry)
Hợp đồng mua điện tại chỗ/ Phát điện phân tán
PPA tại chỗ, thông thường dùng cho lắp đặt quang điện mặt trời, là hợp đồng giữa công ty và nhà phát triển dự án. Nhà phát triển sở hữu và vận hành hệ thống tái tạo trong 15-25 năm. Công ty thanh toán mức giá cố định cho công suất sản xuất trong suốt thời hạn hợp đồng. Tuy PPA năng lượng mặt trời tại chỗ phổ biến, nhưng công ty cũng có thể tham gia PPA cho pin nhiên liệu và pin dự trữ. Tuy nhiên, không phải người mua C&I nào cũng phù hợp với dự án tại chỗ do vị trí, chi phí hoặc rủi ro. Thêm vào đó, quy mô nhỏ của các dự án này không đáp ứng được toàn bộ nhu cầu điện của họ.
Giấy chứng nhận chất lượng năng lượng
Trong quá trình sản xuất và phân phối điện tái tạo, việc theo dõi nguồn gốc trở nên phức tạp. Vì năng lượng tái tạo được bán trên thị trường lưới điện tại chỗ, khó có thể xác định nguồn gốc cụ thể của chúng. Để giải quyết vấn đề này, từ năm 1999, các dự án tại bang California đã bắt đầu phát hành chứng chỉ phát điện tái tạo (REC) để chứng thực nguồn điện tái tạo. REC, hay còn gọi là “chứng chỉ khai sinh,” đã trở thành tiêu chuẩn quốc tế để theo dõi và giao dịch điện tái tạo.
REC được sử dụng trong cả thị trường tuân thủ và bởi những người mua tự nguyện để đạt được mục tiêu của họ. Chúng có thể được kết hợp với điện bán lẻ thông qua các chương trình mua tiện ích xanh hoặc được bán độc lập như một loại hàng hóa riêng biệt.
Theo thời gian, với sự phát triển của thị trường toàn cầu, đã xuất hiện nhiều loại chứng chỉ khác nhau. Thuật ngữ “Giấy chứng nhận chất lượng năng lượng” (EAC) được sử dụng để chỉ đến các chứng chỉ năng lượng xanh mới được thành lập và phát triển, không phụ thuộc vào quốc gia xuất xứ.
Đối với hầu hết người mua C&I, việc tham gia vào thị trường EAC không quá phức tạp. EAC dễ dàng kiếm được, đại diện cho việc sản xuất điện không khí thải carbon và được cung cấp bởi nhà cung cấp đáng tin cậy và được công nhận bởi bên thứ ba về độ tin cậy cao. Người mua điện tái tạo thường sử dụng một số lượng EAC để đáp ứng mục tiêu của họ tại một thời điểm nhất định.
>>> Xem thêm: Máy lọc nước loại nào tốt nhất? 15 máy lọc nước bán chạy 2023 cho gia đình, văn phòng
Các chương trình Điện xanh Tiện ích
C&I ngày càng tăng nhu cầu về năng lượng lớn hơn và nguồn năng lượng sạch. Tiện ích tập trung đã cung cấp lựa chọn năng lượng xanh dưới dạng biểu giá xanh và chương trình thuê bao để đáp ứng phản ứng này.
Các công ty tiện ích đang chuyển hướng từ cung cấp năng lượng thông thường đến giải pháp điện xanh để đáp ứng sự quan tâm của người tiêu dùng về môi trường. Mặc dù bị hạn chế bởi vị trí địa lý, nhưng nỗ lực này đã thu hút số lượng khách hàng ngày càng tăng, đặc biệt là doanh nghiệp yêu cầu lựa chọn tái tạo.
Để đạt được mục tiêu cuối cùng, các tổ chức có thể gặp khó khăn khi chỉ sử dụng một giải pháp hoặc công nghệ. Do đó, nên được đề xuất sử dụng một danh mục đầu tư tiếp cận nhiều giải pháp công nghệ sạch khác nhau.
Hy vọng bài viết trên của Tiki giúp bạn hiểu rõ được năng lượng tái tạo là gì cũng như là những loại năng lượng tái tạo hiện nay. Ngoài ra, bạn cũng sẽ có cái nhìn rõ hơn về lợi ích của năng lượng sạch hoàn toàn và những xu hướng năng lượng trong tương lai.
