1.1 Tổng
quan điện mặt trời hòa lưới trên thế giới
Trong những
năm gần đây với sự phát triển của khoa học công nghệ vật liệu, hiệu suất của
Pin quang điện ngày càng được cải thiện. Bên cạnh đó, giá pin quang điện giảm mạnh
đã thúc đẩy cho sự phát triển mạnh mẽ các hệ thống pin quang điện. Theo báo cáo
của IEA (Cơ quan năng lượng Quốc Tế) tính đến hết năm 2018 công suất lắp đặt điện
mặt trời quang điện trên thế giới khoảng 500GW [1]. Hình 1.1. Công suất lắp đặt
nhà máy pin quang điện từ năm 2000 đến năm 2018.
Hình 1.1. Công suất lắp đặt hệ thống pin quang điện từ năm 2000 đến năm 2018
Theo đó, trong thập
niên 2000 sự phát triển của các hệ thống pin quang điện trên thế giới ở mức rất
thấp. Tuy nhiên trong thập niên tiếp theo từ năm 2011 đến hết năm 2018 công suất
lắp đặt tăng 500% so với những năm 2000.
Theo dữ liệu tổng hợp của IEA 10 quốc
gia có công suất lắp đặt các hệ thống pin quang điện lớn nhất thế giới tính đến
hết năm 2018 là 434 GW chiếm 86.8% tổng công suất lắp đặt trên toàn thế giới. Bảng
1.1 Công suất lắp đặt của 10 quốc gia có công suất lắp đặt lớn nhất thế giới.
Bảng 1. 1 Mười quốc gia có công suất
lắp đặt lớn nhất thế giới @ 12/2018
Công suất lắp đặt hằng năm
|
Công suất lắp đặt lũy kế
|
1
|
Trung Quốc
|
45,0 GW
|
1
|
Trung Quốc
|
176.1GW
|
2
|
Ấn độ
|
10.8 GW
|
2
|
Mỹ
|
62.2 GW
|
3
|
Mỹ
|
10.6 GW
|
3
|
Nhật Bản
|
56.0 GW
|
4
|
Nhật Bản
|
6.5 GW
|
4
|
Đức
|
45.5 GW
|
5
|
Úc
|
3.8 GW
|
5
|
Ấn Độ
|
32.9 GW
|
6
|
Đức
|
3.0 GW
|
6
|
Ý
|
20.1 GW
|
7
|
Mê Hi Cô
|
2.7 GW
|
7
|
Anh
|
13.0 GW
|
8
|
Hàn Quốc
|
2.0GW
|
8
|
Úc
|
11.3 GW
|
9
|
Thổ Nhỉ Kỳ
|
1.6GW
|
9
|
Pháp
|
9.0 GW
|
10
|
Hà Lan
|
1.3 GW
|
10
|
Hàn Quốc
|
7.9GW
|
Ngoài ra các hệ thống
điện mặt trời quang điện trên mái được cho là một giải pháp phát triển bền vững
với những ưu điểm vượt trội như là chính phủ không phải đầu tư thêm hệ thống đấu
nối, nguồn vốn đầu tư xuất phát từ các tổ chức phi chính phủ, cá nhân. Các hệ thống điện mặt trời trên mái giải quyết
được nhu cầu sử dụng điện của hộ gia đình và giảm chi phí năng lượng sản xuất.
Theo thống kê của IEA
các hệ thống năng lượng mặt trời quang điện trên mái trong hai năm từ năm 2015 đến năm 2017 tăng vượt bậc
về công suất lắp đặt trên toàn cầu nhưng trong năm 2018 giảm nhẹ. Hình 1.2 hiện
trạng công suất lắp đặt điện mặt trời quang điện trên mái và các trang trại điện
mặt trời quang điện.
Hình
1.2. Hiện trạng các hệ thống điện mặt trời quang điện áp mái và các dạng khác.
Ở
các quốc gia thuộc khối Đông Nam Á, tình hình phát triển điện mặt trời quang điện
có những
tăng trưởng đáng kể. Như tại Thái Lan, điện từ năng lượng mặt trời quang điện
đạt công suất
167MW vào năm 2011 và 690,6 MW vào năm 2013, công suất lắp đặt dự kiến sẽ tăng
lên 2000MW vào năm 2021. Tại Malaysia, năm 2012 đã có 46,81MW điện từ năng lượng
mặt trời đang hoạt động và 110,18MW đang
xây dựng, dự kiến đến năm 2050 sẽ tăng lên 9GW. Tại Indonesia, điện từ năng lượng
mặt trời được lắp đặt chỉ đạt 14MW vào năm 2011, nhưng số lượng này tăng lên
59MW vào năm 2013. Tính đến năm 2013, chính phủ Indonesia đang đấu thầu 80 dự
án liên quan đến sự phát triển của các nhà máy điện mặt trời sẽ có công suất tổng
cộng lên đến 140MW. Tại Singapore, điện
từ năng lượng mặt trời được lắp đặt chỉ đạt 3,7MW vào năm 2011 và tăng lên
5,26MW vào năm 2012 [3].
Tuy có sự tăng trưởng rất mạnh mẽ nhưng so với các nguồn
năng lượng khác thì nguồn năng lượng mặt trời quang điện vẫn còn hạn chế. Theo
báo cáo của REN21 [2] năng lượng tái tạo chiếm 26.2% trong đó các hệ thống
quang điện chiếm 2.4%. Hình 1.3. Hiện trạng năng lượng tái tạo so với các loại
năng lượng khác.
Hình 1.3. Hiện trạng các loại năng lượng tái tạo [2]
a. Các nguồn điện tại Việt Nam
Theo báo cáo thường
niên của EVN đến hết năm 2018 [4] tổng công suất của các nguồn điện phát lên lưới
điện quốc gia là 48573MW trong đó năng lượng tái tạo là 3476MW bao gồm năng lượng
mặt trời, năng lượng gió và năng lượng sinh khối. Tuy có sự tăng mạnh về năng
lượng tái tạo nhưng so với bức tranh tổng thể vẫn còn khiêm tốn. Bảng 1.2 Tổng
công suất các nguồn điện tính đến hết tháng 12 năm 2018.
Bảng 1.2 Tổng công suất các nguồn điện của Việt
Nam @ 31/12/2018
Nguồn điện
|
Công suất lắp
đặt (MW)
|
%
|
Thủy điện
|
17031
|
35.06
|
Năng lượng tái tạo ( Năng
lượng mặt trời, gió, sinh khối, HPPs)
|
3476
|
7.16
|
Nhiệt điện than
|
18516
|
38.12
|
Nhiệt điện ga + nhiệt điện
dầu
|
8978
|
18.48
|
Nhập khẩu
|
572
|
1.18
|
Tổng cộng
|
48573
|
100
|
b. Năng lượng mặt trời tại Việt Nam:
Trước năm 2015 năng lượng mặt trời tại Việt Nam
tương đối thấp. Các hệ thống điện mặt trời trên mái nối lưới đang
trong gian đoạn khởi đầu, chưa có
trang trại điện mặt trời nào tại Việt Nam. Tuy nhiên nhận thấy tiềm
năng và lợi ích của năng lượng tái tạo và sự cạn kiệt của nguồn năng lượng hóa
thạch, Chính phủ Việt Nam đã quyết định đẩy nhanh phát triển nguồn điện sử dụng
năng lượng mặt trời. Theo quyết định này, năng lượng mặt trời bao gồm cả nguồn
tập trung lắp đặt trên mặt đất và nguồn lắp đặt trên mái nhà, dự kiến đưa tổng công suất
nguồn điện mặt trời từ mức không đáng kể như hiện nay lên khoảng 850 MW vào năm
2020, khoảng 4.000 MW vào năm 2025 và khoảng 12.000 MW vào năm 2030. Điện năng
sản xuất từ nguồn điện mặt trời chiếm tỷ trọng khoảng 0,5% năm 2020, khoảng
1,6% vào năm 2025 và khoảng 3,3% vào năm 2030 [4]. Gần
đây, các dự án điện mặt trời đã được chính quyền các cấp phê duyệt đầu tư như:
Nhà máy điện mặt trời Thiên Tân ở tỉnh Quảng Ngãi, công suất 19,2MW; Nhà máy điện
mặt trời Tuy Phong công suất 30MW, Bim 1 công suất 30MW, Sông Lũy 1 công suất
39MW ở tỉnh Bình Thuận; Nhà máy điện mặt trời Thanh Hóa 1 ở khu kinh tế Nghi
Sơn tỉnh Thanh Hóa, công suất 160MW, Nhà máy điện mặt trời Cát Hiệp ở tỉnh Bình
Định, công suất 49,5MW v...v. Các công trình này khi đi vào hoạt động sẽ góp phần
tích đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia và giúp cho con người có thể sử dụng
nguồn năng lượng mới thay cho năng lượng hóa thạch, góp phần bảo vệ môi trường.
Tuy nhiên, những
dự án điện mặt trời này vẫn còn khiêm tốn so với tiềm năng năng lượng mặt trời
Việt Nam. Trong bối cảnh đó, Chính phủ đã ban hành quyết định
số 428/QĐ-TTg ngày 18/03/2016 về việc Quyết định điều chỉnh quy hoạch phát triển
điện lực quốc gia giai đoạn 2011-2020 có xét đến năm 2030 và Quyết định số
11/2017/QĐ-TTg [6]quyết định về việc cơ chế khuyến khích phát triển các dự án điện mặt trời
tại Việt Nam ngày 11 tháng 04 năm 2017 của Thủ tướng Chính phủ đã khẳng định tầm
quan trọng của các nguồn năng lượng sạch trong việc đảm bảo điện cho phát triển
kinh tế - xã hội gắn với môi trường.
Theo đó, các nhà
đầu tư về năng lượng đã tập trung đầu tư mạnh vào các dự án trang trại mặt trời,
từ một Quốc Gia có công suất lắp đặt điện mặt trời thấp so với khu vực Châu Á, Việt
Nam đã dẫn đầu khu vực Đông Nam Á về công suất lắp đặt điện mặt trời. Theo số
liệu cập nhật từ Trung Tâm Điều Độ Hệ Thống Điện Quốc Gia đến hết ngày 30 tháng
06 năm 2019 tổng số nhà máy điện mặt trời hòa lưới điện Quốc gia là 89 nhà máy
với tổng công suất là 4439,5 MW trong đó 73 nhà máy điện thuộc quyền điều khiển
của A0, 10 nhà máy điện thuộc quyền điều khiển của Ax và 6 nhà máy điện thuộc
quyền điều khiển của PC. Hình 1.4 và 1.5 thống kê số lượng nhà máy điện mặt trời
hòa lưới và sản lượng theo tuần tính đến hết ngày 30/06/2019.
Hình 1.4 Số lượng nhà máy điện mặt trời hòa lưới@30/06/2019
Hình 1.5 Sản lượng theo tuần tính @30/06/2019
1.3 Tổng quan suất đầu tư hệ thống pin quang điện
Trong những
năm gần đây với sự phát triển của công nghệ giá thiết bị cung cấp để xây dựng
nhà máy điện mặt trời giảm dần theo các năm. Theo phân tích của ngân hàng thế
giới, suất đầu tư các nhà máy điện mặt trời pin quang điện giảm từ 3.4 triêu
USD/MW năm 2010 xuống 1.3 triệu USD/MW trong năm 2019 [8]. Hình 1.6 xu hướng suất
đầu tư nhà máy quang điện trong 10 năm.
Hình 1.6. Suất đầu tư
nhà máy pin quang điện tính đến năm 2019.
Bên cạnh đó, theo báo cáo của cơ quan năng lượng tái tạo
quốc tế IRENA [9] suất đầu tư nhà máy điện mặt trời quang điện tùy thuộc vào
các quốc gia. Theo đó, suất đầu tư của các quốc gia trong khối G20 trong năm
2018 thì Ấn độ là Quốc gia có suất đầu tư là thấp nhất 793,000 USD/MW và Quốc
gia có suất đầu tư cao nhất là Ca na đa với mức chi phí đầu tư lên đến
2,427,000 USD/MW ( Bảng 1.3. Suất đầu tư nhà máy pin quang điện tại các quốc
gia thuộc khối G20).
Bảng 1.3. Suất đầu tư nhà máy pin quang điện tại các
quốc gia thuộc khối G20 @12/2018
STT
|
Quốc Gia
|
Suất đầu tư
[USD/MW]
|
STT
|
Quốc gia
|
Suất đầu tư
[USD/MW]
|
1
|
Ấn độ
|
793
|
11
|
Ắc hen ti na
|
1433
|
2
|
Ý
|
870
|
12
|
Me xi cô
|
1481
|
3
|
Trung quốc
|
879
|
13
|
Bra-zin
|
1519
|
4
|
Pháp
|
1074
|
14
|
Mỹ
|
1549
|
5
|
Đức
|
1113
|
15
|
Úc
|
1554
|
6
|
Indonesia
|
1192
|
16
|
Nam Phi
|
1671
|
7
|
Thổ nhỉ kỳ
|
1206
|
17
|
Nhật Bản
|
2101
|
8
|
Ả rập sau đi
|
1267
|
18
|
Nga
|
2302
|
9
|
Hàn Quốc
|
1326
|
19
|
Ca na đa
|
2427
|
10
|
Anh
|
1362
|
20
|
|
|
Tuy
nhiên suất đầu tư của dự án điện mặt trời quang điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố
như là: Chi phí thiết bị, chi phí xây dựng, chi phí quản lý dự án. Chi phí pin
quang điện được cho là ảnh hưởng trực tiếp đến suất đầu tư dự án. Theo số liệu
của IRENA [9] trong năm năm 2013 – 2018 giá pin quang điện giảm mạnh. Hình
1.6. Chi phí mô đun pin quang điện tại một
số quốc gia trong gian đoạn 2013-2018.
Hình 1.6 Giá mô đun quang điện (theo công nghệ sản
xuất) tại một số quốc gia trong giai đoạn 2013-2018 @12/2018 [9]
Hơn nữa,
các dự án điện mặt trời quang điện kết nối lưới mục tiêu chính là bán cho lưới
điện Quốc gia tùy thuộc vào chính sách của mỗi quốc gia sẽ có giá bán điện khác
nhau. Theo chính sách của Việt Nam hiện tại giá bán điện là 0.0985 USD/kWh
tương đương 2035 động/kWh. Bảng 1.4 liệt kê giá bán điện 1 số quốc gia.
Bảng 1.4 giá bán điện tại một số quốc gia
Giá bán điện
|
Giá bán điện[USD/kWh]
|
Số năm hỗ trợ
[Năm]
|
UK
|
0.052
|
20
|
China
|
0.059
|
20
|
Denmark
|
0.086
|
1-10
|
0.058
|
10-20
|
Germany
|
0.131
|
20
|
Italy
|
0.182
|
20
|
Malaysia
|
0.185
|
25
|
Thailand
|
0.21
|
25
|
France
|
0.263
|
20
|
Japan
|
0.297
|
21
|
Vietnam
|
0.0985
|
25
|
Tài liệu tham khảo
[1]
IEA-PVPS Reporting
Countries, Becquerel Institute (BE), RTS Corporation Snapshot of Global
Photovoltaic Markets (1992–2016), IEA PVPS Task 1, International Energy Agency
Power Systems Programme, Report IEA PVPS T1-35-2019
[2] Sawin, J.L., et al., Renewables 2017 Global Status Report.
[3] Ismail, A.M., et al., Progress of solar photovoltaic in ASEAN
countries: A review.
[4]EVN, Báo cáo thường
niên, 2018
[5] Thủ Tướng Việt Nam, Số 2068- Quyết định phê duyệt chiến lược phát triển
năng lượng tái tạo của Việt Nam đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2050. 25-11-2015
[6] Thủ tướng chính phủ,
Quyết định số 11
[7] Trung tâm điều độ hệ
thống điện Quốc Gia, “Báo cáo tổng kết công tác đóng điện và vận hành các công
trình mới nguồn điện mặt trời đến ngày 30/06/2019”, Số 2511/ĐĐQG-ĐĐ, ngày 15 tháng 07 năm 2019.
[9]
IRENA (2019), Renewable Power Generation Costs in
2018, International Renewable Energy Agency, Abu Dhabi.
[10] Thanapol Tantisattayakula, Premrudee Kanchanapiya. Financial measures
for promoting residential rooftop photovoltaics under a feed-in tariff
framework in Thailand. Energy Policy
2017 260:269-109.