Bức xạ mặt trời trong sản xuất điện mặt trời? Bản đồ bức xạ mặt trời tại Việt Nam?

Năng lượng bức xạ từ mặt trời là yếu tố quan trọng nhất tới sản lượng điện mặt trời. Cùng tìm hiểu bức xạ năng lượng mặt trời (solar radiation) là gì? Lượng bức xạ mặt trời chiếu xuống mặt đất có thể bị ảnh hưởng bởi những yếu tố nào? – Dưới đây là bài viết giúp bạn giải đáp những thắc mắc đó.

Bức xạ mặt trời là gì?

Bức xạ mặt trời là năng lượng bức xạ được phát ra từ Mặt Trời bằng phản ứng tổng hợp hạt nhân tạo ra năng lượng điện từ. Phổ của bức xạ mặt trời gần với quang phổ của vật thể đen với nhiệt độ khoảng 5800 độ K. Ngày nay chúng ta đã có thể sử dụng năng lượng bức xạ Mặt Trời để chuyển hóa thành các dạng năng lượng có ích như điện năng hay nhiệt năng thông qua những tấm pin năng lượng mặt trời.

Bức xạ Mặt trời chiếu xuống Trái Đất như thế nào?

Trên thế giới, mọi nơi đều nhận được ánh sáng mặt trời. Tuy nhiên lượng bức xạ Mặt Trời chiếu được tới mỗi nơi lại thay đổi tùy theo:

• Vị trí, vĩ độ của địa điểm.
• Thời điểm, thời gian trong ngày (12H trưa lượng bức xạ sẽ khác với 6H chiều)
• Theo thời gian trong năm (theo mùa)
• Theo địa hình xung quanh
• Theo thời tiết

Vì Trái đất hình cầu, bức xạ Mặt trời chiếu tới mặt đất với các góc chiếu khác nhau từ 0° đến 90°. Khi các tia bức xạ tạo với mặt đất một góc 90° (vuông góc) bề mặt Trái đất sẽ nhận được nhiều năng lượng nhất. Góc chiếu càng xa 90°, các tia bức xạ lại càng dễ bị khuếch tán, tán xạ. Và vì Trái đất quay xung quanh Mặt trời với quỹ đạo hình Elip nên khoảng cách tới Mặt trời của Trái đất là không giống nhau trong một năm. Mùa hè, khi gần Mặt trời nhất, Trái đất sẽ nhận thêm được một chút năng lượng từ Bức Xạ Mặt Trời.

Thời gian trong ngày cũng ảnh hưởng đến lượng bức xạ từ Mặt trời. Vào ban đêm, tất nhiên chúng ta không thể nhận được bức xạ Mặt trời thông qua khả năng phả xạ của Mặt trăng. Vì vậy, Trái đất sẽ bắt đầu nhận được năng lượng bắt đầu từ sáng sớm, tăng lên cao nhất vào giữa trưa và giảm dần khi chiều muộn.

Bức xạ điện từ

• Bức xạ trực tiếp

Là bức xạ trực tiếp từ Mặt trời, tuy nhiên để đến được mặt đất thì từ 10%-100% lượng bức xạ có thể mất đi do các yếu tố điều kiện khí quyển, không khí.

• Bức xạ khuếch tán

Các yếu tố ngăn cản bức xạ trực tiếp như, không khí, hơi nước, mây, bụi bặm, ... sẽ hấp thụ một phần bức xạ. Phần còn lại sẽ tán xạ, phản xạ ra môi trường và được gọi là bức xạ khuếch tán. 

Đo đạc bức xạ Mặt trời

Các nhà khoa học đo lượng bức xạ tại các vị trí, các thời điểm khác nhau trong năm. Qua đó có thể ước tính được lượng ánh sáng, lượng bức xạ Mặt trời tại các vùng có cùng Vĩ độ và khí hậu tương tự.

Dữ liệu bức xạ cho các hệ hống pin quang điện (hệ thống điện năng lượng Mặt trời) thường được biểu diễn dưới dạng kWh/m²

Phần mềm xác định cường độ Bức xạ năng lượng Mặt trời tại Việt Nam

Để xác định cường độ Bức xạ năng lượng Mặt trời tại Việt Nam chúng ta có thể sử dụng phần mềm PV GIS ( Photovoltaic Geographical Information System )

Bản đồ bức xạ mặt trời tại Việt Nam