Đường cao tốc năng lượng mặt trời: Đường phát điện

• tác giả:
• tên tác giả

  Tầm nhìn lượng tử
• 4 Tháng Tư, 2023

Những tiến bộ trong công nghệ tế bào quang điện (PV) đã giúp đường cao tốc năng lượng mặt trời trở nên hiệu quả và tiết kiệm chi phí hơn. Sự phát triển này có nghĩa là nhiều quốc gia đang khám phá khả năng kết hợp đường cao tốc năng lượng mặt trời vào kế hoạch cơ sở hạ tầng của họ. Đường cao tốc năng lượng mặt trời có khả năng cung cấp nguồn năng lượng bền vững, giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và giảm lượng khí thải carbon. Ngoài ra, việc tạo ra điện từ đường cao tốc năng lượng mặt trời có thể giúp cung cấp năng lượng cho xe điện và giảm nhu cầu về các trạm xăng truyền thống. 

Bối cảnh đường cao tốc năng lượng mặt trời

Đường cao tốc năng lượng mặt trời là những con đường làm bằng các tấm pin mặt trời được bao phủ bởi các lớp nhựa chắc chắn và bên trên là lớp kính nghiền nát để giúp con đường có thể chịu được tải trọng lớn. Những đường cao tốc này cũng có hệ thống dây điện được nhúng trong chúng. Khi công nghệ đường năng lượng mặt trời phát triển, nó kết hợp nhiều tính năng tiên tiến hơn như đèn LED để đánh dấu làn đường, giao tiếp với người lái xe, v.v. Ngoài ra, các cảm biến trọng lượng đã được thêm vào để phát hiện chướng ngại vật trên đường hoặc cảnh báo chủ nhà về các phương tiện đang đến gần. Những tiến bộ này chỉ làm tăng sức hấp dẫn và sự phấn khích xung quanh khái niệm về những con đường năng lượng mặt trời. Tuy nhiên, một nỗ lực ở Pháp vào năm 2015 đã thất bại do chi phí cao và hiệu quả thấp hơn của các tấm pin.

Quá trình phát triển kể từ đó đã chứng kiến ​​sự mở rộng của ngành, chi phí của các tấm pin mặt trời giảm và hiệu quả của chúng ngày càng tăng. Vào năm 2021, Đức, Bỉ và Hà Lan đã làm việc trong dự án Rolling Solar, với các phòng thí nghiệm từ các quốc gia này nhằm mục đích phát triển các loại tế bào quang điện khác nhau để khám phá các vật liệu tiết kiệm chi phí hơn. Ngoài ra, những người ủng hộ đã lập luận rằng các tấm pin mặt trời đã được cải thiện đáng kể. Ví dụ, kể từ năm 2014, chi phí của các tấm pin mặt trời đã giảm đáng kể khoảng 70%, theo Hiệp hội Công nghiệp Năng lượng Mặt trời (SEIA). Vào năm 2015, FirstSolar đã gây chú ý với các tấm pin có hiệu suất 18.2%. Tuy nhiên, các nguyên mẫu tiên tiến nhất đã có thể đạt hiệu suất trên 45% vào năm 2021. Ngoài ra, tổng công suất năng lượng mặt trời đã tăng gần sáu lần so với năm 2014. 

Tác động đột phá của đường cao tốc năng lượng mặt trời

Ngành công nghiệp năng lượng mặt trời cũng đã chứng kiến ​​sự gia tăng đáng kể về số lượng việc làm, tăng 167% kể từ những năm 2010, cung cấp nhiều công nhân lành nghề hơn có khả năng quản lý dự án đường năng lượng mặt trời và nhiều chuyên gia hơn có chuyên môn để lắp đặt năng lượng mặt trời với chi phí hợp lý. Theo SEIA, hơn 255,000 cá nhân ở Hoa Kỳ đã làm việc cho hơn 10,000 công ty năng lượng mặt trời ở mọi tiểu bang vào năm 2021. Cùng năm đó, ngành năng lượng mặt trời cũng đóng góp khoảng 33 tỷ USD đầu tư tư nhân cho nền kinh tế Mỹ.

Khi lĩnh vực năng lượng tái tạo có thêm cơ sở và hỗ trợ, phần còn lại của châu Âu cũng có thể bắt đầu thử nghiệm khái niệm đường cao tốc năng lượng mặt trời. Những nỗ lực thành công sẽ làm giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và nhu cầu sử dụng các khu vực mới cho các trang trại năng lượng mặt trời, thúc đẩy nhân loại tiến tới một tương lai bền vững. Tuy nhiên, sẽ cần nhiều thay đổi để phù hợp với các tấm pin mặt trời trong cơ sở hạ tầng đường bộ hiện tại. Ví dụ, lốp xe thông thường có thể phải được thiết kế lại để hoạt động tốt hơn trên kính. Sửa chữa đường cũng sẽ yêu cầu các kỹ sư lành nghề hơn là lao động phổ thông. Công nghệ này cũng sở hữu tiềm năng đáp ứng những thay đổi khác hướng tới lượng khí thải carbon dioxide bằng không: Nó có thể tạo điều kiện thuận lợi đáng kể cho xe điện khi các công ty cập nhật thiết kế của họ để sạc khi đỗ hoặc lái xe.

Ý nghĩa của đường cao tốc năng lượng mặt trời

Ý nghĩa rộng hơn của đường cao tốc năng lượng mặt trời có thể bao gồm:

• Giảm hoặc loại bỏ nhu cầu cấp điện cho đèn đường từ lưới điện.
• Giảm lãng phí truyền tải vì năng lượng thu được sẽ không phải vận chuyển quãng đường dài để đến các thành phố. 
• Hiệu suất tốt hơn cho xe điện, vì chúng sẽ được sạc đồng thời khi đang di chuyển trên đường, cho phép chúng di chuyển được quãng đường dài hơn.
• Cơ hội việc làm tăng lên khi nhiều quốc gia xây dựng cơ sở hạ tầng cần thiết để hỗ trợ đường cao tốc năng lượng mặt trời, đặc biệt là Internet vạn vật (IoT).
• Tăng tài trợ từ các quốc gia phát triển cho các con đường được lắp đặt năng lượng mặt trời khi họ cố gắng thực hiện các cam kết ròng bằng không carbon của mình.
• Tăng cường độc lập năng lượng và giảm sự phụ thuộc vào dầu mỏ nước ngoài.
• Những tiến bộ và đổi mới hơn nữa trong việc khai thác năng lượng tái tạo để cung cấp năng lượng cho cơ sở hạ tầng công cộng và giao thông vận tải.
• Nhiều quy định hỗ trợ đầu tư năng lượng tái tạo và xử phạt các ngành công nghiệp phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch.

Các câu hỏi cần xem xét

• Làm thế nào bạn sẽ thấy đường cao tốc bảng điều khiển năng lượng mặt trời phù hợp với bối cảnh lớn hơn của năng lượng tái tạo và cơ sở hạ tầng bền vững?
• Làm thế nào để bạn nghĩ rằng đường cao tốc bảng điều khiển năng lượng mặt trời sẽ được tài trợ và duy trì?