Nhiệt độ cao kỷ lục tại Anh có làm tối đa hóa hiệu suất pin năng lượng mặt trời?

Đây là hình ảnh chụp từ tháng 5 năm 2022, cho thấy các tấm pin mặt trời tại Worcestershire, Anh. Thời tiết nắng nóng gần đây ở Vương quốc Anh đã dẫn đến nhiều tranh cãi về các điều kiện tối ưu cho năng lượng mặt trời (Mike Kemp | In Pictures | Getty Images)

Tuần trước, nhân dân Vương quốc Anh lần đầu tiên trải nghiệm nhiệt động nóng nhất trong lịch sử lên đến 40 độ C (104 độ F). Không chỉ vậy, nhiều khu vực khác của châu Âu cũng đang vật lộn với đợt nắng nóng kinh hoàng gây ra hỏa hoạn, ảnh hưởng nghiêm trọng tới giao thông đi lại cũng như đời sống người dân. Nhiều người cho rằng cái nóng như thiêu như đốt những ngày qua sẽ là điểm sáng cho các hệ thống quang điện mặt trời. 

Thực tế, pin mặt trời chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng, vì vậy không ít người lầm tưởng càng nhiều ánh sáng mặt trời thì càng tốt. Điều đó không phải lúc nào cũng đúng, bởi vì ánh sáng mặt trời không chỉ bao gồm ánh sáng mà chúng ta nhìn thấy, mà còn chứa bức xạ hồng ngoại không nhìn thấy, mang nhiệt. Pin năng lượng mặt trời sẽ hoạt động tốt nếu nó nhận được nhiều ánh sáng, nhưng khi nó trở nên nóng hơn, hiệu suất của nó sẽ giảm.

Theo Solar Energy UK, công suất năng lượng mặt trời của Vương quốc Anh đạt mức sản lượng tối ưu ở nhiệt độ khoảng 25 ° C. Khi chúng nóng hơn mức này, chúng bắt đầu mất hiệu quả.

Theo CED Greentech, nhà cung cấp thiết bị năng lượng mặt trời hàng đầu tại Mỹ, tùy thuộc vào nơi lắp đặt tấm pin mặt trời, nhiệt độ cao có thể làm giảm hiệu suất sản lượng điện từ 10% đến 25%.

Trong một tuyên bố, Alastair Buckley, giáo sư điện tử tại Đại học Sheffield và lãnh đạo Sheffield Solar, cho biết đây là “lý do tại sao chúng tôi không bao giờ thấy sản lượng cao nhất vào giữa mùa hè - sản lượng quốc gia cao điểm luôn vào tháng 4 và tháng 5 khi trời mát và nắng vừa ”. Theo đó, mức kỷ lục tính tới hiện tại về sản xuất năng lượng mặt trời ở Anh là 9,89 GW và đạt được vào ngày 22 tháng 4 năm 2021, theo dữ liệu từ Sheffield Solar.

Trung bình, các tấm pin mặt trời quang điện vẫn tạo ra năng lượng nhiều hơn tới 80% trong những tháng mùa hè so với mùa đông. Lý do chính là thời gian ánh sáng mặt trời ngắn hơn mỗi ngày và nhiều ngày hơn với những đám mây dày đặc vào mùa đông. Đó là năng lượng ánh sáng mặt trời bị giới hạn trong mùa đông, không phải nhiệt độ.

Ngoài ra, các yếu tố khác làm giảm hiệu quả của các tấm pin mặt trời vào mùa đông là tuyết và băng. Các tấm pin mặt trời không dễ bị hỏng vì băng tuyết nhưng trong thời gian những tia nắng mặt trời đầu tiên chiếu vào các tấm pin mặt trời, hiệu quả của chúng sẽ giảm đi, vì băng hoặc tuyết cản một phần ánh sáng mặt trời chiếu vào chúng. Thời gian của ánh sáng mặt trời chiếu trực tiếp vào tấm pin ngắn hơn, vì vậy chúng sản xuất được ít điện năng hơn trong những tháng mùa đông.

Một sự thật thú vị là các tấm pin mặt trời không phải là nguồn năng lượng duy nhất cho thấy sản lượng điện giảm do nhiệt độ cao. Tại Pháp, sản lượng điện từ hai nhà máy điện hạt nhân đã giảm vào tuần trước do đợt nắng nóng làm tăng nhiệt độ của nước ở sông Rhône gần đó được sử dụng để làm mát các lò phản ứng hạt nhân.

Pier Stapersma, một nhà nghiên cứu cấp cao của Chương trình Năng lượng Quốc tế Clingendael ở Hà Lan cũng chỉ ra rằng các nhà máy nhiệt điện, cả nhà máy nhiệt điện than, điện khí đốt và điện hạt nhân, đều cần một lượng lớn nước làm mát.

Vào ngày 18 tháng 7, Tập đoàn Phát thanh truyền hình Thụy Sĩ, dẫn nguồn từ đài truyền hình công cộng SRF của nước này, cho biết nhà máy điện hạt nhân Beznau đã "tạm thời thu hẹp hoạt động" để ngăn nhiệt độ của sông Aare tăng cao đến mức gây chết cá hàng loạt.

Với những thông tin được cập nhật trên, hi vọng bài viết này đã mang đến thông tin hữu ích để bạn hiểu rõ hơn về mối quan hệ giữa pin năng lượng mặt trời và yếu tố nhiệt độ cũng như đưa ra cho mình câu trả lời cho câu hỏi của bài viết từ thực tế, số liệu và góc nhìn từ các chuyên gia.