Charles Fritts đã lắp các tấm
quang điện selenium (với hiệu suất ban đầu chỉ khoảng 1%) lên mái nhà. Việc lắp đặt này chủ yếu mang tính thử nghiệm, nghiên cứu, chứ không phải là một hệ thống điện thương mại thực tế do hiệu suất quá thấp và chi phí cao.
Mặc dù hiệu suất ban đầu thấp nhưng đây là tiền đề cho sự phát triển của công nghệ pin năng lượng mặt trời sau này với những cải tiến chính của điện mặt trời mái nhà tập trung vào hiệu suất tấm pin, công nghệ lưu trữ, giải pháp lắp đặt linh hoạt, và chính sách hỗ trợ.
Cụ thể những cải tiến này bao gồm việc sử dụng vật liệu tiên tiến để tăng hiệu suất pin, pin lưu trữ thế hệ mới an toàn và hiệu quả, thiết kế tấm pin linh hoạt, và chính sách hỗ trợ từ chính phủ để thúc đẩy việc lắp đặt tự sản, tự tiêu.
Điện mặt trời mái nhà hoạt động như thế nào?
Điện mặt trời mái nhà (Rooftop Solar Power) là hệ thống điện năng lượng mặt trời được lắp đặt trên mái các công trình — nhà dân, nhà xưởng, tòa nhà, trường học, bệnh viện…
Hệ thống này gồm các tấm pin quang điện (solar panels) chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng (dòng điện một chiều – DC), sau đó qua bộ inverter để chuyển thành dòng điện xoay chiều (AC) có thể sử dụng cho sinh hoạt hoặc hòa vào lưới điện quốc gia.
Xu hướng sử dụng điện mặt trời mái nhà trên thế giới
Trong những năm qua, giá thành điện từ năng lượng mặt trời (LCOE – levelised cost of electricity) đã giảm đáng kể. Chi phí sản xuất tấm pin quang điện (PV modules) giảm do quy mô sản xuất, cải tiến công nghệ, cạnh tranh trong chuỗi cung ứng. Hơn nữa công nghệ pin mới (PIN perovskite, tandem, màng mỏng cải tiến) vẫn được đầu tư mạnh để cải thiện hiệu suất và độ bền.
Từ đó, xu hướng sử dụng điện mặt trời mái nhà trên thế giới bùng nổ nhờ chi phí giảm, nhận thức về môi trường tăng cao và các chính sách hỗ trợ. Xu hướng này diễn ra trên cả hộ gia đình, doanh nghiệp, và khu công nghiệp ở nhiều quốc gia.
Các yếu tố thúc đẩy bao gồm nhu cầu tiết kiệm chi phí, mong muốn tự chủ năng lượng, sự phát triển công nghệ pin mặt trời và các chính sách khuyến khích của chính phủ.
Theo báo cáo Grand View Research, thị trường điện mặt trời mái nhà toàn cầu (rooftop solar PV) đã được định giá khoảng 63,4 tỷ USD năm 2024 và được dự báo tăng lên 88,9 tỷ USD vào năm 2030.
Sự tăng trưởng này được thúc đẩy bởi chi phí thiết bị giảm, khả năng tiết kiệm điện đáng kể và việc tạo ra nguồn năng lượng xanh, sạch, bền vững, giúp giảm tải cho hệ thống điện quốc gia, đặc biệt vào các mùa cao điểm.
Điện mặt trời mái nhà xuất hiện ở Việt Nam khi nào?
Giai đoạn khởi đầu điện mái nhà từ khoảng năm 2010–2016 khi công nghệ điện mặt trời được nghiên cứu và thử nghiệm tại Việt Nam chủ yếu trong các dự án viện trợ và khu vực hải đảo.
Tiếp đến giai đoạn bùng nổ vào khoảng năm 2017–2020, sau Quyết định 11/2017/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ ban hành cơ chế khuyến khích phát triển điện mặt trời (cơ chế FIT 1), hàng loạt hộ dân, doanh nghiệp lắp đặt điện mặt trời mái nhà. Đặc biệt, năm 2019–2020, khi Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) áp dụng giá mua điện 1.943 đồng/kWh (FIT 2), thị trường bùng nổ mạnh mẽ.
Từ năm 2021 đến nay, khi cơ chế FIT kết thúc, thị trường sử dụng điện mặt trời mái nhà chuyển sang hướng tự tiêu – tự dùng (self-consumption), đặc biệt trong các khu công nghiệp, nhà máy, và tòa nhà thương mại.
Tính đến năm 2023, Việt Nam đã có hơn 9.000 MWp điện mặt trời mái nhà, chiếm khoảng 25% tổng công suất điện mặt trời cả nước, đứng đầu ASEAN (Hiệp hội các Quốc gia Đông Nam Á) về công suất lắp đặt dân dụng.
Hiện nay mô hình tự đầu tư – tự sản xuất – tự tiêu thụ điện mặt trời mái nhà (gọi tắt là self-consumption model) đang là xu hướng phát triển mạnh mẽ tại Việt Nam, nhất là trong giai đoạn 2023–2025.
Bộ Công Thương đang xây dựng cơ chế riêng cho điện mặt trời mái nhà tự tiêu thụ, dự kiến giai đoạn 2024–2026 sẽ có hướng dẫn cụ thể về đấu nối, đo đếm và an toàn hệ thống.
BÀI CÙNG CHỦ ĐỀ:
>> Ngôi nhà nhỏ xây dựng từ vật liệu tái chế và pin mặt trời
>> Mái nhà tận dụng nguồn năng lượng mặt trời để sản xuất điện
>> Solar Roof - mái ngói thu điện mặt trời, tiết kiệm chi phí
>> Tesla giới thiệu 4 mẫu mái nhà ngói kính năng lượng mặt trời
>> Tìm hiểu chi tiết về ngói năng lượng mặt trời