Giấc mơ trở thành một quốc gia sử dụng năng lượng mặt trời của Singapore gần tới đích

Ánh sáng mặt trời có thể cung cấp chìa khóa để mở khóa tương lai bền vững của Singapore?

Những tiến bộ trong công nghệ năng lượng mặt trời và giảm giá thành hứa hẹn sẽ cung cấp năng lượng cho một quốc gia có nhu cầu ngày càng tăng.

Nhiều quốc gia, bao gồm cả Singapore, đã vượt lên thách thức hiện hữu của biến đổi khí hậu và cam kết ổn định, hoặc thậm chí giảm lượng khí thải carbon của họ.

Đến năm 2050, quốc gia nhỏ bé này mong muốn khát giảm một nửa lượng phát thải từ mức đỉnh của nó, với tầm nhìn dài hạn hơn để đạt được mức phát thải bằng không trong nửa sau của thế kỷ.

Khai thác năng lượng sạch có thể giúp thay đổi tình hình, đặc biệt là khi sản xuất điện năng chiếm 39% lượng khí thải của Singapore.

Năm ngoái, một mục tiêu đầy tham vọng đã được tiết lộ cho Singapore để lắp đặt ít nhất 2 gigawatt (GWp) công suất quang điện mặt trời (PV) vào năm 2030 – gấp hơn sáu lần công suất hiện đang lắp đặt.

Trong một kịch bản triển khai nhanh, Viện nghiên cứu năng lượng mặt trời Singapore (SERIS) dự kiến năng lượng mặt trời sẽ đóng góp 28% nhu cầu năng lượng cao nhất của Singapore vào năm 2030 và 43% vào năm 2050.

Điều này đặt ra một câu hỏi thú vị: một Singapore ngày càng sử dụng năng lượng mặt trời trông như thế nào?

Ngày nay, hầu hết các tấm pin mặt trời ở Singapore đều ở trên mái nhà và phần lớn nằm ngoài tầm nhìn. Điều đó có thể thay đổi trong tương lai khi các nhà khoa học và kỹ sư khám phá các tùy chọn triển khai sáng tạo hơn để tận dụng tốt nhất không gian hạn chế của Singapore.

Kỳ vọng các tấm năng lượng mặt trời xuất hiện nhiều hơn ở đô thị
Trong tương lai, chúng ta có thể hy vọng năng lượng mặt trời sẽ trở nên dễ nhìn thấy hơn trong mắt công chúng.

Việc khai thác không gian theo chiều dọc để lắp đặt pin mặt trời sẽ ngày càng trở nên quan trọng khi các tòa nhà chọc trời mọc lên như nấm tại Singapore.

Các kỹ sư đã tìm ra cách bổ sung mặt ngoài của tòa nhà thông thường bằng những mặt tiền có thể tạo ra điện. Chẳng hạn, thiết bị đầu cuối PSA mới tại Tuas có tính năng quang điện tích hợp trong tòa nhà – các tấm pin mặt trời được gắn theo chiều dọc tạo thành tấm ốp mặt tiền tòa nhà.

Trong tương lai, chúng ta cũng có thể hy vọng các tấm pin mặt trời riêng lẻ sẽ mô phỏng tốt hơn sự xuất hiện của các vật liệu xây dựng thông thường như thủy tinh, gạch hoặc bê tông và tạo ra điện cùng một lúc.

Để khắc phục những hạn chế về không gian, các nhà phát triển ở Singapore đang triển khai các tấm pin mặt trời trên các vùng nước. Trong vài tháng tới, những người chạy bộ sẽ thấy các hệ thống PV nổi đang dần được triển khai tại Hồ chứa Bedok và Lower Seletar.

Năm tới, một hệ thống PV mặt trời nổi lớn 60 megawatt (MWp) cũng sẽ được hoàn thành tại hồ chứa Tengeh. Hệ thống rộng lớn này lớn hơn bốn mươi lần so với hệ thống được triển khai tại các hồ chứa Bedok và Lower Seletar.

Cách tiếp cận sử dụng năng lượng mặt trời

Khi chi phí điện mặt trời tiếp tục xu hướng giảm, PV mặt trời đã trở thành một hình thức ngày càng hấp dẫn của công nghệ sản xuất năng lượng.

Đối với các hệ thống được xây dựng trên các tòa nhà lớn hơn ở Singapore với mái bằng và không bị cản trở, cái gọi là chi phí điện năng cào bằng (LCOE) cho điện mặt trời giờ chỉ còn dưới 8 cent mỗi kilowatt giờ. Nó tương đương với giá điện bán buôn, cũng dao động khoảng 8 cent mỗi kilowatt giờ (trước khi hoạt động kinh tế chậm lại trong quý 2 năm 2020).

Tuy nhiên, một mình PV mặt trời không thể cung cấp năng lượng cho Singapore. Các tấm pin mặt trời không thể tạo ra điện vào ban đêm và ánh sáng mặt trời vào ban ngày cũng dao động do sự thay đổi thường xuyên của lớp mây.

Để Singapore có thể chiếm một phần lớn năng lượng mặt trời trong những thập kỷ tới, tính biến đổi của nó sẽ là một thách thức chính cần vượt qua.
Khi mặt trời lặn, các phần khác của lưới điện phải bù để đảm bảo rằng nguồn cung cấp điện vẫn ổn định.

Một mạng lưới điện linh hoạt, trong đó năng lượng mặt trời đóng vai trò lớn hơn, sẽ yêu cầu các nhà cung cấp xây dựng các khả năng mới để đảm bảo cung cấp năng lượng ổn định, bao gồm dự báo năng lượng mặt trời và hệ thống lưu trữ năng lượng.

Cuối cùng, tính bền vững là sự cân nhắc quan trọng hướng dẫn Singapore hướng tới việc áp dụng năng lượng mặt trời nhiều hơn. Do đó, việc triển khai năng lượng mặt trời sẽ không được thực hiện mà gây tổn hại tới cây xanh, không gian xanh và đa dạng sinh học Singapore. Nếu có thể, việc lắp đặt pin mặt trời trong tương lai sẽ được đặt cùng với cây xanh vì lợi ích của cả hai.

Kế hoạch tổng thể cho tương lai

Hiện có những kế hoạch dài hạn phía trước sẽ thấy năng lượng mặt trời đóng vai trò lớn hơn đối với quốc gia nhỏ bé này.

Trước tiên, năng lượng mặt trời là một trong bốn công tắc đã được công bố, sẽ chuyển đổi nguồn cung cấp năng lượng của Singapore trong 50 năm tới. Đây sẽ là công cụ giúp nước này đáp ứng các cam kết của mình theo Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu.

Một số lượng lớn các công ty ở Singapore – từ các công ty đa quốc gia như Google đến các công ty gia đình như DBS – đã cam kết sử dụng 100% năng lượng tái tạo để cung cấp năng lượng cho hoạt động của họ. Chúng ta phải xây dựng đủ năng lực mặt trời để đáp ứng nhu cầu này.

Sự phát triển của ngành năng lượng mặt trời Singapore, sẽ đòi hỏi một thế hệ lao động chuyên nghiệp mới với bộ kỹ năng đa dạng.

Chúng ta có thể mong đợi các công việc mới có giá trị gia tăng cao trong nghiên cứu, sản xuất, kỹ thuật và xây dựng hỗ trợ ngành năng lượng mặt trời và các chức năng liên quan trong ngành điện, đây sẽ là tin tốt cho nền kinh tế hậu COVID của Singapore.

Minh Châu