Mặc dù các công ty năng lượng mặt trời đơn giản hóa quy trình lắp đặt bảng điều khiển năng lượng mặt trời, nhưng đây vẫn là một quy trình dài và phức tạp với nhiều yếu tố và biến số cần xem xét.
Nếu bạn đang nghĩ đến việc bù đắp cả tác động môi trường và hóa đơn tiền điện bằng cách thêm năng lượng mặt trời vào nhà hoặc doanh nghiệp của mình, hướng dẫn của chúng tôi về ưu và nhược điểm của năng lượng mặt trời có thể giúp bạn quyết định xem đó có phải là một lựa chọn bền vững cho bạn hay không.
Năng lượng mặt trời là năng lượng điện hoặc nhiệt thu được từ ánh sáng mặt trời. Các tấm pin mặt trời chứa các tế bào quang điện (PV) được tạo thành từ vật liệu bán dẫn (chẳng hạn như silicon) để hấp thụ các hạt cơ bản từ mặt trời gọi là photon. Khi được hấp thụ bởi bảng điều khiển, các photon sẽ giải phóng các electron từ các nguyên tử của vật liệu bán dẫn và dòng chảy của các electron này trong tế bào sẽ tạo ra một dòng điện mà chúng ta có thể định hướng đến các mạch của mình.
Các tấm pin mặt trời có thể được đặt ở bất cứ đâu có nhiều ánh sáng mặt trời, chẳng hạn như cánh đồng trống hoặc mái nhà. Các tấm pin càng tiếp xúc với nhiều ánh sáng thì khả năng sản xuất điện càng cao.
Dòng năng lượng liên tục của mặt trời dưới dạng photon có thể được thu thập, biến đổi và sử dụng để cung cấp năng lượng cho thế giới của chúng ta—nhưng đối với bạn, câu hỏi có thể liên quan nhiều hơn đến hiệu quả chi phí. Năng lượng mặt trời có đủ hiệu quả để cung cấp năng lượng cho gia đình hoặc doanh nghiệp của bạn không? Dưới đây là những ưu và nhược điểm của quá trình này và ý nghĩa của tính sẵn có và chi phí của năng lượng mặt trời đối với người tiêu dùng.
Nguồn năng lượng tái tạo
Nhiên liệu hóa thạch vẫn là một nguồn cung cấp đang giảm dần, khi được đốt cháy để tạo ra năng lượng sẽ giải phóng các sản phẩm phụ có hại vào bầu khí quyển của chúng ta. Năng lượng mặt trời có khả năng giúp chúng ta giảm thiểu việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch và tác động của chúng ta đối với môi trường.
Giảm Tiền Điện
Năng lượng mặt trời có thể giúp hầu hết người tiêu dùng cung cấp năng lượng cho ngôi nhà của họ như một giải pháp thay thế hoặc bổ sung cho việc mua điện từ lưới điện. Với giá điện ngày càng tăng, người tiêu dùng có thể tiết kiệm một khoản đáng kể cho hóa đơn tiền điện hàng tháng bằng cách chuyển sang sử dụng năng lượng mặt trời.
Năng lượng độc lập
Một ngôi nhà phụ thuộc hoàn toàn vào năng lượng mặt trời có khả năng hoạt động hoàn toàn ngoài lưới điện, đặc biệt khi được bổ sung hệ thống pin mặt trời để duy trì nguồn điện trong những giờ không có ánh sáng ban ngày. Các hệ thống pin này cũng có thể biến các hệ thống năng lượng mặt trời thành nguồn dự phòng khẩn cấp khi mất điện.
Tấm pin mặt trời tăng giá trị gia đình
Theo Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia , mỗi đô la một tấm pin mặt trời giúp bạn tiết kiệm hóa đơn tiền điện sẽ làm tăng giá trị ngôi nhà của bạn thêm 20 đô la . Ngoài ra , những ngôi nhà có các tấm pin mặt trời được bán với giá cao hơn bốn phần trăm so với những ngôi nhà không có chúng. Nếu một ngôi nhà có các tấm pin mặt trời, chủ sở hữu của nó sẽ tiết kiệm được tiền về lâu dài, làm tăng sức hấp dẫn và giá trị của nó.
Tiết kiệm dài hạn
Chi phí ban đầu cho một hệ thống năng lượng mặt trời là một khoản chi phí đáng kể, nhưng chi phí này thường được giảm thiểu bằng cách tiết kiệm hóa đơn tiền điện. Người tiêu dùng thường có thể hòa vốn đầu tư—thường trong vòng 6 đến 10 năm—và sau đó bắt đầu gặt hái những lợi ích tốt trước khi hệ thống cần thay thế hoặc bảo trì đáng kể.
Chi phí bảo trì thấp
Sau khi lắp đặt, một hệ thống năng lượng mặt trời cần ít bảo trì miễn là nó không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường. Nếu các tấm pin được giữ sạch sẽ và không có mảnh vụn, thì chúng sẽ tiếp tục hoạt động mà không cần người tiêu dùng thực hiện thêm bất kỳ hành động nào trong nhiều năm.
Về vấn đề bảo trì, dịch vụ chuyên nghiệp cho các bảng của bạn có thể tốn từ 140 đến 180 đô la , trong khi việc kiểm tra hoặc vệ sinh hàng năm có thể tốn khoảng 150 đô la . Tuy nhiên, bảo hành của bảng điều khiển năng lượng mặt trời thường bao gồm chúng với các đảm bảo về hiệu suất.
Mang lại lợi ích cho cộng đồng
Một quy trình được gọi là đo đếm mạng cho phép người tiêu dùng bán lượng điện dư thừa mà các tấm pin của họ sản xuất lại cho công ty tiện ích, giúp giảm hóa đơn tiện ích hơn nữa. Điều này thường làm giảm sự phụ thuộc của cộng đồng vào nhiên liệu hóa thạch.
Công dụng đa dạng
Năng lượng mặt trời cực kỳ linh hoạt và có thể cung cấp năng lượng không chỉ cho nhà và các thiết bị của chúng ta mà còn cho những nơi mà việc truyền năng lượng từ lưới điện là không thực tế hoặc không thể thực hiện được, chẳng hạn như các vùng xa xôi, không có lưới điện, vệ tinh và tàu thuyền.
Giá điện đang tăng
Giá điện đã tăng trong mười năm qua và không có khả năng giảm trong tương lai gần. Năng lượng mặt trời có thể giúp người tiêu dùng giữ hóa đơn ở mức thấp và với công suất đo ròng, nhiều người tiêu dùng thậm chí có thể bán lại năng lượng dư thừa cho công ty tiện ích để biến giá điện tăng có lợi cho họ.
Công nghệ đang được cải thiện và giá cả đang giảm
Công nghệ đã được cải thiện rất nhiều kể từ những ngày đầu tiên của năng lượng mặt trời và những tiến bộ tiếp tục được thực hiện mỗi ngày. Tốt hơn nữa, bất chấp những tiến bộ này, tính phổ biến của năng lượng mặt trời dường như đã làm giảm chi phí của nó, khiến cho năng lượng mặt trời dễ tiếp cận hơn với nhiều người tiêu dùng hơn. Nhiều chương trình khuyến khích của tiểu bang và tín dụng thuế liên bang cũng có thể giúp người tiêu dùng giảm thiểu số tiền túi họ chi cho một hệ thống năng lượng mặt trời mới.
Chi phí cao của tấm pin mặt trời
Mặc dù chi phí của công nghệ năng lượng mặt trời đã giảm trong mười năm qua, nhưng việc lắp đặt năng lượng mặt trời hoàn chỉnh vẫn cần đầu tư đáng kể. Trung bình, một người tiêu dùng có thể phải trả khoảng 18.000 đô la cho một thiết lập năng lượng mặt trời hoàn chỉnh cho một ngôi nhà trước khi tính đến bất kỳ ưu đãi nào và tín dụng thuế năng lượng mặt trời liên bang .
Phụ thuộc vào ánh sáng mặt trời
Không có ánh sáng mặt trời, một hệ thống phụ thuộc vào năng lượng mặt trời không thể sản xuất điện. Điều này có thể gây ra vấn đề cho người tiêu dùng ở những khu vực có mức độ phơi nắng dưới mức lý tưởng hoặc thời tiết xấu. Pin năng lượng mặt trời để lưu trữ năng lượng dư thừa có thể giúp giảm thiểu vấn đề này và ngay cả dưới những đám mây không đổi, các tấm pin mặt trời tốt nhất sẽ vẫn duy trì chi phí và năng lượng đủ hiệu quả để được lắp đặt.
Khó khăn trong việc lắp đặt
Mặc dù hầu hết các thành phần trong việc lắp đặt các tấm pin mặt trời tương đối đơn giản, nhưng nếu bạn không thích ở trên mái nhà hoặc không thoải mái khi làm việc với điện, thì việc lắp đặt tấm pin mặt trời có thể phức tạp. Ví dụ, việc buộc dây bảng điều khiển vào nhà có thể phức tạp đối với người tự làm bình thường và nên để các chuyên gia thực hiện.
Không gian hạn chế
Các tấm pin mặt trời và hệ thống dây điện liên quan chiếm không gian. Tùy thuộc vào số lượng tấm pin mặt trời cần thiết , việc tìm đủ không gian với độ phơi sáng phù hợp có thể khó khăn, đặc biệt là ở các khu dân cư ít rộng rãi.
Lưu trữ năng lượng mặt trời là tốn kém
Vì pin năng lượng mặt trời lưu trữ năng lượng dư thừa do các tấm pin mặt trời của bạn tạo ra nên chúng rất cần thiết cho hệ thống tấm pin mặt trời của bạn. Tuy nhiên, chúng có thể tốn kém tùy thuộc vào loại và kích cỡ của pin. Ví dụ: một pin chì-axit có thể có giá từ 200 đến 800 đô la , trong khi hệ thống năng lượng mặt trời lithium-ion dân dụng có thể có giá từ 7.000 đến 14.000 đô la .
Tác động đến môi trường
Việc sản xuất công nghệ năng lượng mặt trời có những nhược điểm về môi trường, vì việc khai thác vật liệu và sản xuất các tấm pin mặt trời tạo ra một lượng khí nhà kính đáng kể. Văn phòng Hiệu quả Năng lượng & Năng lượng Tái tạo đã đưa ra một báo cáo tiết lộ rằng các tấm pin mặt trời tự bù đắp lượng khí thải nhà kính trong vòng một đến bốn năm sử dụng, do đó, mặc dù chắc chắn vẫn là nhược điểm, nhưng phần lớn vấn đề có thể được giảm thiểu.
Khó khăn với việc di dời
Việc gỡ bỏ hệ thống năng lượng mặt trời và di chuyển nó có thể khó khăn, tốn thời gian và tốn kém, vì vậy tính chất bán kiên cố của các cấu trúc có nghĩa là các tấm pin thường không phải là thứ bạn sẽ mang theo từ nhà này sang nhà khác. Chúng thường được coi là khoản đầu tư tốt nhất vào cấu trúc hoặc tài sản mà chúng được thêm vào.
Khan hiếm nguyên liệu
Ánh sáng mặt trời có thể là vô hạn, nhưng vật liệu cần thiết để sản xuất công nghệ năng lượng mặt trời thì không. Sự sẵn có của các nguyên liệu thô cần thiết để sản xuất các sản phẩm năng lượng mặt trời có thể không đủ để đáp ứng nhu cầu trong tương lai và các tùy chọn khai thác các nguyên liệu này có thể có tác động đáng kể đến môi trường.
Tùy chọn thải bỏ hoặc tái chế
Công nghệ năng lượng mặt trời chứa một số chất có hại cho môi trường giống như trong nhiều thiết bị điện tử tiêu dùng và công nghiệp, vì vậy việc xử lý đúng cách là rất quan trọng. Hiện tại, các lựa chọn tái chế cho các tấm pin mặt trời vẫn còn hạn chế.
Năng lượng mặt trời chắc chắn vẫn bền vững hơn so với nhiên liệu hóa thạch, vốn bị hạn chế về nguồn cung và giải phóng khí nhà kính có hại vào khí quyển khi bị đốt cháy. Yếu tố hạn chế đối với tính bền vững của năng lượng mặt trời nói chung chủ yếu đến từ sự khan hiếm nguyên liệu thô cần thiết để sản xuất công nghệ năng lượng mặt trời, khí nhà kính thải ra trong quá trình sản xuất và tác động của việc xử lý tấm pin đối với môi trường.
Tuy nhiên, việc sử dụng năng lượng mặt trời thay cho điện lưới sẽ bù đắp lượng khí thải và lượng khí thải carbon của quá trình sản xuất trong vòng bốn năm sử dụng. Ngoài ra, các tấm pin mặt trời cuối cùng có thể tái chế được vì chúng được làm từ thủy tinh, kim loại và silicon. Hiện tại, chúng tôi thiếu cơ sở hạ tầng đầy đủ để thu thập và tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tái chế trên quy mô lớn.
Năng lượng mặt trời hiện có thể tiếp cận được với cả ngành công nghiệp quy mô lớn và người tiêu dùng cá nhân. Bất kỳ người tiêu dùng nào có phương tiện đáng kể để đầu tư vào việc lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời đều có thể hưởng lợi từ những ưu điểm và khoản tiết kiệm dài hạn được đề cập ở trên. Các khoản vay năng lượng mặt trời cũng có thể cung cấp giải pháp cho những người không cần vốn lớn.
