Tiềm năng khổng lồ chưa được khai phá
Chỉ cần dạo quanh bất kỳ khu công nghiệp nào tại châu Âu, bạn sẽ thấy câu chuyện về điện mặt trời mái nhà hiện hữu ngay trước mắt mà bấy lâu nay ít ai để ý. Hàng cây số mái tôn kim loại gần như phẳng (từ kho bãi, trung tâm logistics, cửa hàng đến các nhà máy sản xuất) hoàn toàn trống bóng các tấm pin mặt trời.
Nguyên nhân không phải do thiếu nắng, thiếu hỗ trợ chính sách hay sự thờ ơ của các nhà đầu tư. Đó là bởi những tòa nhà này thường được xây dựng từ nhiều thập kỷ trước và vì lý do chi phí, chúng chỉ được thiết kế để đáp ứng các tiêu chuẩn chịu tải và quá tải tại thời điểm đó, mà không hề dự phòng cho tải trọng bổ sung của một hệ thống điện mặt trời trong tương lai.
Đây chính là nghịch lý của điện mặt trời mái nhà tại châu Âu: một lục địa đang nỗ lực hướng tới mục tiêu lắp đặt mới 100 GW/năm, nhưng lại đang ngồi trên một diện tích mái nhà khổng lồ mà thực tế không thể sử dụng.
Viện Becquerel đánh giá quy mô tiềm năng bị kìm hãm này ở mức hơn 85 GW. Một công suất hoàn toàn có thể tiếp cận về mặt kỹ thuật ngày nay, nhưng lại bị ngăn cản bởi yếu tố trọng lượng của các module quang điện truyền thống.
Các tấm pin tiêu chuẩn thường nặng hơn 10 kg/m2. Đối với phần lớn các tòa nhà công nghiệp tại châu Âu, đặc biệt là các kho bãi, trung tâm logistics và cơ sở nông nghiệp cũ, mức tải trọng này vượt quá giới hạn cấu trúc của mái nhà hiện hữu. Việc gia cố những cấu trúc đó là khả thi về mặt kỹ thuật, nhưng trong hầu hết các trường hợp, bài toán kinh tế đơn giản là không khả thi.
Theo đó, các module PV siêu nhẹ giải quyết trực tiếp vấn đề này. Bởi, chúng nhẹ hơn ít nhất 50% so với các tấm pin truyền thống, nên có thể lắp đặt trên các cấu trúc vốn mái nhà cũ mà không cần phải gia cố tốn kém.
Trong nhiều trường hợp, chúng có thể được dán trực tiếp lên bề mặt mái, loại bỏ nhu cầu về hệ thống khung giá đỡ. Công nghệ này không còn là thí nghiệm, nó đã được thương mại hóa rộng rãi và đang mở ra một biên giới mới mà pin mặt trời truyền thống không thể chạm tới.
Thị trường PV của Liên minh Châu Âu đã tăng trưởng với tốc độ đáng kinh ngạc. Tuy nhiên, khi những mái nhà dễ tiếp cận nhất dần được lấp đầy và một rào cản mới bắt đầu lộ diện.
Tại các thị trường điện mặt trời thương mại – công nghiệp (C&I) lâu đời như Benelux, Đức hay Áo, những vị trí lắp đặt thuận lợi đang dần tiệm cận trạng thái bão hòa. Phần còn lại chủ yếu là các tòa nhà có điều kiện lắp đặt phức tạp hơn – phân khúc mà ngành công nghiệp điện mặt trời đến nay phần lớn vẫn chưa khai thác.
Đánh giá của Viện Becquerel về cơ hội của PV siêu nhẹ được xây dựng theo phương pháp nhiều bước. Trước hết, viện xác định tiềm năng kỹ thuật tổng thể của các mái nhà công nghiệp và thương mại trên toàn châu Âu. Tiếp đó, các yếu tố ở cấp độ tòa nhà được phân tích như loại mái, diện tích bề mặt và mức độ che phủ hiện hữu. Cuối cùng, nghiên cứu bổ sung các biến số đặc thù của từng quốc gia, gồm vật liệu xây dựng, tỷ lệ cải tạo, tuổi đời công trình cũng như điều kiện khí hậu như tải trọng tuyết.
Kết quả, ước tính thực tế về tiềm năng có thể khai thác tới 38 GW trên các tòa nhà công nghiệp và 48 GW trên các tòa nhà thương mại, tổng cộng vượt quá 85 GW.
Trên thực tế, bản thân công nghệ này không còn là hàng hiếm. Các module PV siêu nhẹ hiện có cả ở định dạng cứng và dẻo, chủ yếu sử dụng các tế bào c-Si, cùng với các lựa chọn màng mỏng thay thế dựa trên CIGS hiện diện trên thị trường cho các ứng dụng đặc thù.
Bối cảnh sản xuất tại châu Âu năng động hơn nhiều so với vẻ ngoài. Viện Becquerel theo dõi khoảng 20 nhà sản xuất module PV siêu nhẹ đang hoạt động trên khắp châu Âu, dẫn đầu là Đức và Pháp, tiếp theo là Áo, Ý, Hà Lan và Ba Lan.
Một số đơn vị đã công bố kế hoạch mở rộng công suất, cho thấy một chuỗi cung ứng đang bắt đầu chín muồi. Các nhà sản xuất Trung Quốc cũng ngày càng hiện diện nhiều hơn, mang lại mức giá cạnh tranh nhưng trong một số trường hợp cũng làm dấy lên những câu hỏi về chất lượng và độ bền.
Vượt ra ngoài mái nhà, cơ hội tích hợp quang điện
Trong khi mái nhà C&I là cơ hội cốt lõi, PV siêu nhẹ đang tìm thấy ứng dụng trên phạm vi bề mặt rộng lớn hơn. Trong lĩnh vực điện mặt trời tích hợp tòa nhà (BIPV), các module được tích hợp trực tiếp vào các sản phẩm lợp mái ngay từ giai đoạn sản xuất, biến chính lớp vỏ tòa nhà thành bề mặt phát điện.
Trong lĩnh vực điện mặt trời tích hợp phương tiện (VIPV), trọng lượng thấp và hình dáng linh hoạt khiến các module này phù hợp cho xe buýt, xe tải và các phương tiện thương mại, nơi chúng cung cấp năng lượng cho các hệ thống phụ trợ và giúp giảm đáng kể mức tiêu thụ nhiên liệu.
Các ứng dụng hạ tầng (IIPV) như nhà chờ xe buýt, bãi đậu xe hoặc mái che mặt trời đại diện cho một kênh mới nổi khác, đặc biệt là nơi các hạn chế cấu trúc loại bỏ khả năng sử dụng các module truyền thống.
Viện Becquerel lưu ý rằng, không phải tất cả các đơn vị đều nhắm mục tiêu vào cùng một thị trường cuối. Một phần đáng kể các nhà sản xuất PV siêu nhẹ tại châu Âu tập trung vào các ứng dụng VIPV (thuyền, xe tải, xe nhà lưu động và các phương tiện thương mại nhỏ) thay vì các hệ thống áp mái nối lưới.
Đây là những thị trường thực tế, nhưng chúng hoạt động dựa trên các giả định về sản lượng, yêu cầu chứng nhận và kênh bán hàng khác với điện mặt trời áp mái C&I.
Đối với các nhà đầu tư và nhà phát triển dự án khi đánh giá chuỗi cung ứng, việc hiểu rõ nhà sản xuất nào có sản phẩm C&I áp mái thực thụ, đi kèm với hồ sơ kinh nghiệm lắp đặt, chế độ bảo hành và các tài liệu về khả năng vay vốn là một bước thẩm định trọng yếu.
Viện Becquerel cũng nhấn mạnh rằng tấm pin mặt trời siêu nhẹ không phải là giải pháp mang tính tạm thời. Công nghệ này đang dần trở thành một hướng phát triển mới, với tiềm năng khai thác hơn 85 GW trên các tòa nhà công nghiệp và thương mại trên khắp châu Âu - một dư địa rất đáng để nghiêm túc đầu tư và phát triển.
Theo PV
.svg){kind=icon}
