HỘI THẢO PHÁT TRIỂN NĂNG LƯỢNG BỀN VỮNG Ở VIỆT NAM: GÓC NHÌN CÔNG NGHỆ do GreenID tổ chức ngày 31/7/2017 tại Hà Nội

1. HỘI THẢO PHÁT TRIỂN NĂNG LƯỢNG BỀN VỮNG
Ở VIỆT NAM: GÓC NHÌN CÔNG NGHỆ
Đỗ Đức Tưởng
Nhóm Năng lượng tái tạo Việt Nam
Tiềm năng và xu hướng công
nghệ phát triển điện mặt trời
ở Việt Nam
Hà Nội, 31/7/2017

2. Nội dung trình bày
 Dẫn đề
 Giới thiệu Công nghệ điện mặt trời
 Xu hướng phát triển ĐMT trên thế giới
 Tiềm năng phát triển ĐMT ở Việt Nam
 Khuyến nghị

3. Chúng ta giống như những nông dân đi thuê đất
canh tác, phải chặt dỡ hàng rào xung quanh nhà để
lấy củi đốt trong khi chúng ta nên sử dụng các nguồn
năng lực vô hạn như mặt trời, gió, thủy triều,… Tôi
muốn đầu tư vào năng lượng mặt trời. Một nguồn
năng lượng thật tuyệt vời! Tôi hi vọng chúng ta sẽ
không chờ đến khi nguồn dầu mỏ và than đá cạn kiệt
rồi mới nghĩ tới cách khắc phục.
Thomas Edison

4. Trữ lượng các nguồn năng lượng trên trái đất
Nguồn: Richard Perez* & Marc Perez, 2015

5. Ứng dụng năng lượng mặt trời
www.worldsolarchallenge.org Tạp chí Photon 1/2001
www.theindependentbd.com
www.altestore.com
www.casio.com
www.sonha.com.vn

6. Điện mặt trời là gì
• Điện mặt trời là nguồn điện có từ việc biến
ánh sáng mặt trời thành điện năng thông
qua 1 trong 2 quá trình quang nhiệt hoặc
quang điện.
• Quang nhiệt (nhiệt điện mặt trời): Hấp thụ
và tích trữ nhiệt để chạy động cơ phát điện
(hơi nước)
• Quang điện: Ánh sáng kích thích tạo dòng
điện trên tấm pin nhờ hiệu ứng quang điện

7. Công nghệ nhiệt điện mặt trời
Tháp trữ nhiệt Máng gươngGương Fresnel Đĩa Parabol
 Các nhà máy nhiệt điện mặt trời thường sử dụng hệ thống
gương để tập trung ánh sáng (nhiệt) rồi điều khiển các tua
bin hơi hoặc động cơ truyền thống tạo ra điện.
 Năng lượng nhiệt tập trung trong một nhà máy nhiệt điện
mặt trời có thể được lưu trữ và sử dụng để sản xuất điện
khi cần, cả ngày lẫn đêm.

8. Công nghệ nhiệt điện mặt trời
419 MW 4.115 MW179 MW << 10 MW
Nguồn: Solar-Thermal-Electricity-Global-Outlook-2016, Greenpeace
• Tính đến 2015, tổng công suất lắp đặt Nhiệt điện MT đạt
5GW. Trong đó Tây Ban Nha: 61%, Mỹ: 18%
• Giá sx 12 cents Mỹ/kWh, giá bán điện 13-19 cents Mỹ/kWh
• Phù hợp với môi trường bức xạ cao: 2.000kWh/m2/năm
Tháp trữ nhiệt Máng gươngGương Fresnel Đĩa Parabol

9. Nhà máy nhiệt điện mặt trời CRESCENT
DUNES 100MW tại bang Nevada, Mỹ

10. Công nghệ Quang điện và Quang điện
hội tụ
• Quang điện mặt trời (PV) hoạt động trên nguyên tắc chuyển đổi
bức xạ mặt trời thành điện năng nhờ hiệu ứng quang điện dưới
tác dụng của ánh sáng lên các vật liệu có tính chất bán dẫn.
• Quang điện mặt trời hội tụ (CPV) cũng hoạt động nhờ hiệu ứng
quang điện nhưng có thêm hệ thấu kính hội tụ để tập trung bức
xạ mặt trời vào một tế bào quang điện hiệu suất cao.
Quang điện hội tụ
thấu kính
Quang điện thường
dãy mô-đun
Quang điện hội tụ
gương cong + thấu kính

11. Công nghệ Quang điện và Quang điện
hội tụ
• Quang điện mặt trời (PV) vẫn chiếm tỷ lệ áp đảo. Bao gồm công
nghệ đa tinh thể silic (multi-Si), đơn tinh thể silic (mono-Si), và
màng mỏng (thin-film).
• Quang điện mặt trời hội tụ (CPV) chỉ chiếm 1‰ thị phần do công
nghệ chưa hoàn thiện, rủi ro cao. Hiệu suất tế bào quang điện có
thể lên tới 38-45%, hiệu suất tấm pin 27-33%.
340 MW (2015)310.000 MW (2016)
Nguồn: NREL, 2015 Current Status of Concentrator Photovoltaics (CPV) Technology http://www.nrel.gov/docs/fy16osti/65130.pdf

12. Phân loại pin quang điện
• Pin quang điện phổ biến nhất là từ tinh thể Silic (dạng đơn
tinh thể và đa tinh thể)
• Pin quang điện phổ biến thứ hai là Pin màng mỏng, với 3
vật liệu phổ biến là (CIGS):Cu(In,Ga)Se2, CdTe, và silic vô
định hình.
• Pin quang điện kém phổ biến hơn bao gồm: Pin đa tầng
(GaInP/GaAs, hay GaInNAs) , Pin hữu cơ…
Đơn tinh thể Đa tinh thể Màng mỏng Đa tầng

13. Hiệu suất Pin mặt trời trong nghiên
cứu
Nguồn: https://www.nrel.gov/pv/assets/images/efficiency-chart.png

14. Công nghệ sản xuất Pin quang điện silic

15. Công nghệ sản xuất Pin quang điện silic

16. Công nghệ sản xuất Pin quang điện silic

17. Công nghệ sản xuất Pin quang điện silic

18. Tạo bề mặt và khuếch tán bề mặt lát Silic
Công nghệ sản xuất Pin quang điện silic

19. Phủ và dán mạch
Công nghệ sản xuất Pin quang điện silic

20. Hàn ghép cells, tráng phủ và Đóng khung
Công nghệ sản xuất Pin quang điện silic

21. Kiểm tra, đo đạc, và xuất xưởng
Công nghệ sản xuất Pin quang điện silic

22. Xu hướng công nghệ điện mặt trời
Màng mỏng
Silic đơn tinh thể
Silic đa tinh thể
Nguồn: Navigant Consulting; IHS. PSE AG 2016
Tổng công suất sản xuất PMT
năm 2015 đạt khoảng 57GW
7%
25%
68%

23. Xu hướng công nghệ điện mặt trời
TOP 20 nhà sản xuất module PMT lớn nhất thế giới 2016.
2/20 sx thin-film. 16/20 là từ Trung Quốc. 7/19 cả wafer và cells
Nguồn: GMT

24. Xu hướng công nghệ điện mặt trời
Nguồn: Navigant Consulting; IHS. PSE AG 2016
Thị phần các loại PMT màng mỏng (thin-film)
CdTe vẫn chiếm thị phần lớn nhất (First Solar) tuy có xu hướng giảm từ 2009-nay

25. Xu hướng công nghệ điện mặt trời
• Huawei và Sungrow tăng thị phần mạnh năm 2016 với
90% sản lượng cho thị trường Trung Quốc.
• SMA dẫn đầu về doanh thu.
• 10 hãng lớn nhất chiếm tới 80% thị phần toàn cầu.
Inverter – Biến tần
Thị phần theo doanh thu và công suất 2016
Nguồn: The Global PV Inverter and MLPE Landscape: H2 2016
SMA
Huawei
Sungrow

26. Xu hướng công nghệ điện mặt trời
Inverter – Biến tần
 Hiệu suất biến tần đạt tới 98%
 Thị phần biến tần trung tâm cho hệ thống trên 100kWp là lớn nhất
(61%), giá dưới 10 Euro cents/Wp.
 Thị phần biến tần cho hệ thống dưới 100kWp chiếm 37%, chi phí từ
11-19 Euro cents/Wp, xu hướng giảm mạnh do Huawei chi phối
Nguồn: IHS 2015. Remarks: Fraunhofer ISE 2014. Graph: PSE AG 2016

27. Thị trường thế giới 2016
 Tổng công suất lắp đặt mới
toàn cầu 2016: 77GW
 dự báo 2017: 79 GW (tăng 3%)
 nhu cầu TQ, Mỹ giảm mạnh
 Ấn Độ, 5,8GW-2016
 dự báo 2017: 10GW (lên vị trí thứ 3)
 Nhật Bản: 8GW
 hiện đứng thứ 3, sẽ xuống vị trí 4
 Thị trường Châu Á tăng
mạnh nhất
Tình hình phát triển điện mặt trời
Nguồn: IHS 2016

28. Ví dụ điển hình - Thị trường điện mặt trời Mỹ 2016
 14.8 GW ĐMT được lắp đặt mới năm 2016
 Tăng 97% so với năm 2015
 Tổng cộng 42 GW được lắp đặt trên toàn nước Mỹ
 ĐMT đứng đầu công suất lắp đặt mới năm 2016.
 Chiếm 39% tổng công suất lắp đặt mới toàn hệ thống
 ĐMT đứng đầu, Gas 29% và Gió 26%
 Giá ĐMT giảm 29% từ Q4 2015 đến Q4 2016
 Giá giảm nhờ chi phí thiết bị giảm
 Giá giảm 67% so với 2011
 Giá hợp đồng ĐMT nối lưới dao động từ $0.03 - $0.05/kWh
Nguồn: http://www.seia.org/research-resources/solar-industry-data
Tình hình phát triển điện mặt trời

29. Một số dự án Điện mặt trời trên thế giới
Dự án Moree Solar 70MWp
diện tích 280ha, FRV đầu tư
bang New South Wales, Úc

30. Một số dự án điện mặt trời trên thế giới
Nhà máy Dubben, Germany
Công suất 3,2MWp (2011)
Diện tích: 2000m2, đầu tư 8 triệu Euro

31. Giá bán điện mặt trời
Giá điện mặt trời đấu thầu cạnh tranh trên thế giới (2013-
2016) đạt kỷ lục xuống chỉ còn 2,9 cent Mỹ/kWh.
Lưu ý: quy mô dự án lớn lên tới 800MW, điều kiện bức xạ cao
Nguồn: Ngân hàng thế giới

32. Giá chào hệ thống ĐMT tại Mỹ theo quy mô
Chi phí thiết bị (pin, inverter) chỉ chiếm một phần nhỏ
Chi phí lắp đặt và giá pin mặt trời
Nguồn: http://www.seia.org/research-resources/solar-industry-data
Chi phí Tấm pin ~ 400SD /kWp

33. Tình hình sản xuất Pin mặt trời ở Việt Nam
 Combining cell and
module: 8 GW;
In the end of 2017:
~ 10.8 GW
 Solar cell capacity
now: 3.3 GW;
 In the end of 2017:
~ 4.4 GW
 > 1GW wafer
capacity after 2017
Population: 94.5 million
From North to South:
1,600 km
 Kết hợp tấm pin
+ tế bào quang điện: 8
GW;
Đến cuối 2017:
~ 10.8 GW
 Tế bào quang điện:
3.3 GW;
 Đến cuối 2017:
~ 4.4 GW
 > 1GW tấm nền
silicon đến 2017
Công suất sản xuất pin
quang điện tại Việt Nam

34. Vina Solar
Trina
NSP
GCL
Boviet Solar Tech.
JA Solar
80% công suất
PMT Việt Nam,
bán kính ~ 10 km
(tại Bắc Giang)
Tình hình sản xuất Pin mặt trời ở Việt Nam

35. Công suất sản xuất Pin mặt trời ở Việt Nam
(Xuất xứ) Tên công ty Cuối 2016 Kế hoạch công suất 2017
Trung Quốc
Boviet Solar
Technology
Cell: 700 MW
Upgrade to Mono PERC
Module: 700 MW
Vina Solar
Cell: 1 GW
Module : 3.4 GW
Trina (w/ Vina) Cell: 700 MW Cell: 1 GW
Canadian Solar Inc. Module: 300 MW X
CSUN
Cell: 100 MW X
Module: 100 MW X
GCL (w/ Vina) X Cell: 600 MW
JA Solar X
Wafer: 1 GW
Module: 1 GW
Đài Loan
Tainergy Cell: 600 MW Cell:700 MW (Q3: PERC 300 MW)
Neo Solar (w/ Vina)
Cell: 200 MW Cell: 600 MW (PERC 200MW)
Module: 200 MW Module: 600 MW
Việt Nam
Red Sun Energy Module: 75 MW X
IREX (SolarBK) X Module: 150MW
Cell: 200MW
Mỹ First Solar X Module: 250MW (CdTe thin film)

36. Tài nguyên bức xạ mặt trời ở Việt Nam
• Cường độ bức xạ mặt trời lớn nhất: 2056kWh/m2/năm (tổng xạ)
• Bản đồ bức xạ mặt trời trực tuyến do Ngân hàng thế giới tài trợ
http://globalsolaratlas.info
Bình Thuận

37. Tài nguyên bức xạ mặt trời ở Việt Nam

38. Tình hình phát triển Điện mặt trời ở Việt Nam
• Quyết định 11 về giá FIT cho điện mặt trời trở
thành cú hích, và tạo làn sóng đầu tư.
• Các nhà đầu tư trong nước và nước ngoài ồ ạt
tìm đất và đăng ký xin cấp phép dự án.
• Trong nước có Thiên Tân, Sao Mai, Thành
Thành Công,
• Bản thân EVN cũng có kế hoạch phát triển
ĐMT tại các hồ thủy điện lớn, cũng như tiên
phong trong lắp đặt hệ thống điện mặt trời trên
mái nhà
• Cộng đồng các công ty Lắp đặt ĐMT hộ gia
đình cũng phát triển mạnh: SolarBK, Vũ Phong,
VIMETCO, SolarElectric…

39. Tình hình phát triển Điện mặt trời ở Việt Nam
Danh sách một số dự án lớn điển hình ở Việt Nam
• Thiên Tân – 2019MW (Quảng Ngãi-19.2MW, Ninh Thuận-2000MW)
• Sao Mai Group – 210MW (An Giang)
• Xuân Cầu - 2000MW (Tây Ninh)
• Thành Thành Công – 1000MW (Bình Thuận, Gia Lai, Ninh Thuận,
Huế…)
• BIM – 200MW (Ninh Thuận)
• Tập đoàn AES – 500MW (Dak Lak)
• TH True Milk – 1000MW (Dak Lak)
• Xuân Thiện – 2000MW (Dak Lak)
• EVN – 2000MW (Cam Lam/Khanh Hoa 50MW, Sesan4/Kon Tum-
47MW, Phuoc Thai/Ninh Thuan – 200MW,Song Binh/BinhThuan –
200MW, Tri An/Dong Nai – 126MW…)
Tập trung nhiều nhất ở Bình Thuận (khoảng 100 dự án), Ninh Thuận (140
dự án), Đak Lak (13 dự án), Khánh Hòa (12 dự án), Tây Ninh, An Giang,
Gia Lai, Bình Phước, Thanh Hóa…

40. Tình hình phát triển Điện mặt trời ở Việt Nam
Nguồn: http://www.devi-renewable.com
Bản đồ các dự án Điện mặt trời tại Việt Nam (tổng công suất lắp đặt >= 7MWp)

41. Chi phí lắp đặt Điện mặt trời ở Việt Nam
Hệ thống Đặc điểm Chi phí
1 pha 2kW Nối lưới, không dự trữ 46 triệu
1 pha 5kW Nối lưới, không dự trữ 106 triệu
3 pha 15kW Nối lưới, không dự trữ 300 triệu
3kWp có dự trữ
(4 bình 12V-120Ah)
Nối lưới, có dự trữ 133-170 triệu
30-50MW Nối lưới công suất lớn
(bao gồm trạm biến
áp…)
800-1500
USD/kWp
• Một hệ 2kWp, 5kWp tại Hà Nội (bức xạ thấp) trung bình 1 ngày sản
sinh được 8 và 20 số điện. và một tháng sản sinh được 250 kwh và
600 kWh (ước tính hoàn vốn trong vòng 7.5 năm)
• Phương án có lưu trữ, thì khi vận hành sử dụng sẽ phải thay thế hệ
thống acquy vì acquy có tuổi thọ ít (5 năm trở xuống)
• Dự án quy mô lớn 30-50MW, IRR=15%, thu hồi vốn 12 năm

42. Ước tính chi phí hoàn vốn cho hệ thống ĐMT 2kWP nối lưới

43. Vấn đề môi trường của Điện mặt trời
• Sử dụng đất: 1MW điện mặt trời cần khoảng 1-1,5ha
đất. Pin mặt trời cũng có thể lắp đặt trên các mái nhà
và mặt hồ nước. Lưu ý: Dùng đất lâm nghiệp?
• Sử dụng nước (100m3/tháng cho 20MW)
• Hóa chất từ quá trình sản xuất pin mặt trời: Axit,
kim loại nặng (HCL, CdTe…)
• Sử dụng ắc quy chì cho hộ gia đình (hệ thống độc
lập)
• Tái chế pin mặt trời (Nung nóng, loại bỏ bạc, kim
loại… giữ lại tấm silic…)

44. Phát thải khí nhà kính theo vòng đời
của ĐMT so với các loại năng lượng khác
Hệ số phát thải điện Việt Nam
560g CO2/kWh
Nguồn:http://large.stanford.edu/courses/2011/ph241/ali1/

45.  Việt Nam rất phù hợp để phát triển Pin quang điện, đặc biệt từ
miền Trung trở vào đến phía Nam. Bức xạ trung bình-cao.
 Tiềm năng kỹ thuật ước tính tới 20GW cho điện mặt trời, nếu
khai thác tốt sẽ giảm bớt nhu cầu điện than (phía Nam), và đảm
bảo vấn đề môi trường.
 Chi phí đầu tư và gía điện quy dẫn của Điện mặt trời ngày càng
giảm, sẽ sớm cạnh tranh với các loại điện hóa thạch khác.
 Gần 20GW thủy điện sẽ hỗ trợ rất lớn cho điện mặt trời trong
việc cân bằng hệ thống và điều độ nguồn.
 Điện mặt trời hầu như không gây ô nhiễm môi trường khi sử
dụng. Nên lưu ý quá trình sản xuất và tái chế sau sử dụng.
 Việt Nam cần đào tạo thêm nhiều nhân lực sẵn có để phát triển cả
công nghệ và dịch vụ cho ngành Điện mặt trời.
Kết luận

46. Ảnh: www.solarimpulse.com
Máy bay không cần… nhiên liệu

47. Xin cảm ơn !
Đỗ Đức Tưởng
tuong.do@devi-renewable.com
Nhóm Năng lượng tái tạo Việt Nam
https://groups.google.com/group/REVietnam.
https://www.facebook.com/groups/revietnam