Làm thế nào để sử dụng năng lượng mặt trời hiệu quả và tiết kiệm chi phí hơn? Theo công ty khởi nghiệp XFloat của Israel, bạn có thể làm điều đó bằng cách đặt một số lượng lớn tấm pin mặt trời lên trên mặt nước và làm cho chúng có thể xoay để theo hướng của ánh nắng mặt trời.

Công nghệ năng lượng mặt trời là công nghệ chuyển đổi ánh sáng từ mặt trời thành điện năng bằng cách sử dụng các solar cells (tế bào quang điện)⁽¹⁾. Những tế bào quang điện hoặc tấm pin này có thể được đặt trên mặt đất, mái nhà, tường cũng như trên mặt nước.
(1) Solar cells (tế bào quang điện): là phần tử bán dẫn có chứa trên bề mặt một số lượng lớn các cảm biến ánh sáng là điốt quang.

Ông Ran Alcalay, CEO của công ty XFloat và là doanh nhân thành công trong lĩnh vực công nghệ cho biết rằng photovoltaic (PV)⁽²⁾ panels (các tấm pin mặt trời) là phương pháp tiết kiệm chi phí nhất để tạo ra năng lượng tái tạo, điều này đã thúc đẩy các công ty tìm hiểu cách làm cho công nghệ này trở thành nguồn năng lượng hiệu quả hơn.
(2) Photovoltaic (PV): Điện mặt trời còn được gọi với cái tên quang điện, là một hiện tượng điện – lượng từ hay là sự biến đổi ánh sáng thành điện năng bằng cách sử dụng các vật liệu bán dẫn thể hiện hiệu ứng quang điện.

Các tấm pin năng lượng mặt trời nổi Xfloat xoay theo chuyển động của mặt trời để đạt hiệu suất tối đa.

“Những gì chúng tôi thấy hiện nay là tiềm năng lớn của việc sử dụng bề mặt nước để xây dựng hệ thống năng lượng mặt trời”, ông nói.

“Chúng tôi đã tập trung 100% vào thị trường hiện được gọi là FPV – floating photovoltaic [panels] (tấm pin năng lượng mặt trời nổi). Đây là một thị trường đang phát triển mạnh; nó vẫn được coi là một thị trường ngách nhưng có thể là thị trường ngách phát triển nhanh nhất trong lĩnh vực năng lượng mặt trời.”

Thực tế, dự đoán thị trường FPV sẽ tăng trưởng đáng kể và tăng đến 25% hàng năm trong vài năm tới.

“PV và floating (Công nghệ năng lượng mặt trời và thiết bị nổi trên mặt nước) là một sự kết hợp hoàn hảo,” ông Alcalay cho biết.

Một trong những vấn đề chính khi mở rộng việc sử dụng năng lượng PV là không gian cho các tấm pin để hấp thụ ánh sáng mặt trời – và đây là lý do tại sao nước là một lựa chọn vô cùng khả thi.

Một vấn đề khác đó là sự giới hạn về thời gian mà các tấm pin tĩnh có thể hấp thụ ánh sáng mặt trời, và đó là lúc công nghệ của XFloat được thực hiện.

Hệ thống quản lý nước thông minh của công ty cho phép các tấm pin di chuyển theo mặt trời. Hệ thống này hoạt động bằng cách lắp đặt các tấm pin nổi trên các bể nổi được xếp thành một lưới lớn, mà ông Alcalay gọi là “a huge floating carpet” – một tấm thảm nổi khổng lồ.

Mỗi tấm pin được kết nối với một bể, và mỗi bể được kết nối với hệ thống theo dõi mặt trời. Với thuật toán của XFloat, hệ thống này bơm nước vào và rút nước khỏi các bể để làm xoay các tấm pin theo ánh sáng.

“Chúng tôi đã phát triển cả phần mềm và phần cứng song song với nhau”, ông Alcalay cho biết. “Toàn bộ ý tưởng chung là tạo ra một hệ thống tự động hoàn toàn.”

Dữ liệu từ các tấm pin mặt trời nổi tại mỗi nhà máy được thu thập thông qua điện toán đám mây và được phân tích để cải thiện hệ thống.

“Từ đầu, chúng tôi đã nhận ra rằng để tạo ra hệ thống không chỉ liên quan đến các bộ phận máy móc, mà còn liên quan đến dữ liệu mà chúng tôi có thể tạo ra và học từ đó”, ông giải thích.

Mỗi dự án có những vấn đề cụ thể riêng, ông nói, vì vậy để tối đa hóa hiệu suất, hệ thống tại mỗi nhà máy đều có quá trình thu thập dữ liệu liên tục và xử lý dữ liệu riêng biệt.

“Chúng tôi có thể dạy cho hệ thống tự tối ưu hóa theo đặc thù vị trí – nơi mà nó được triển khai.”

XFloat sử dụng công nghệ đám mây để thu thập dữ liệu về hiệu suất của từng tấm pin mặt trời nổi.

Công ty có trụ sở tại thành phố Caesaria được thành lập vào năm 2017 bởi các kỹ sư hải quân và những người có kinh nghiệm trong xử lý dữ liệu. “Đây là một sự kết hợp kỳ lạ”, ông Alcalay cho biết.

Theo ông ấy, XFloat là công ty đầu tiên cung cấp một giải pháp thay thế cho hệ thống FPV cố định và hiện đang là nhà sản xuất lớn nhất trên thế giới trong thị trường tấm năng lượng mặt trời nổi.

Ban đầu, công ty nghiên cứu về hệ thống FPV trên mặt nước tĩnh, ông giải thích bằng cách phát triển “a fully holistic approach” (một phương pháp toàn diện hoàn chỉnh) cho các cấu trúc, sau đó tập trung vào ba khía cạnh chính để điều chỉnh các tấm năng lượng mặt trời có khả năng nghiêng.

XFloat sử dụng các bể chứa nước để nghiêng các hệ thống FPV.

Đầu tiên, công ty XFloat tập trung vào hiệu suất và cách cải thiện lượng năng lượng thu được thông qua các tấm năng lượng mặt trời di động. Và theo ông Acalay, việc nghiêng tấm năng lượng mặt trời để theo dõi mặt trời mang lại năng suất cao hơn 20%.

Sau đó, họ xem xét độ bền của các tấm năng lượng mặt trời. Theo như chia sẻ của ông Alcalay, những tấm năng lượng mặt trời này có thể hoạt động được lên đến 30 năm trên mặt nước, nơi mà ông gọi là “môi trường khắc nghiệt”.

Và cuối cùng, công ty XFloat xem xét cách để tiết kiệm về mặt chi phí.

“Hiển nhiên đó là vấn đề trong ngành năng lượng nói chung, nhưng đặc biệt ở ngành này, mô hình tài chính là yếu tố quan trọng. Vì vậy, chúng tôi phải xây dựng mọi thứ để hỗ trợ lợi tức cho nhà phát triển và nhà đầu tư.”

Công ty đã nhận được vốn đầu tư từ “nhà đầu tư chiến lược” và Israel Innovation Authority (Cơ quan Đổi mới Israel) để khởi động dự án. Và vào tháng 2, Miya, một công ty hàng đầu thế giới về hệ thống hiệu quả sử dụng nước tích hợp của Tây Ban Nha, đã mua một phần cổ phần nhỏ của công ty khởi nghiệp này như một phần của kế hoạch mở rộng mô hình kinh doanh của mình.

Việc đặt các tấm năng lượng mặt trời trên mặt nước để giải phóng đất nông nghiệp ở Israel (Pexels).

Công nghệ XFloat đã được đưa vào sử dụng trên hai hồ chứa nước tại Hội đồng Khu vực Hof HaCarmel ở miền bắc Israel, nơi mà chúng cùng nhau tạo thành FPV tracker (hệ thống theo dõi ánh sáng mặt trời) lớn nhất thế giới, theo lời của Alcalay.

Hiện nay, những hồ chứa nước không chỉ được sử dụng để tưới tiêu nông nghiệp địa phương ở Hof HaCarmel, mà còn đã giúp Hội đồng Khu vực này có thể sử dụng 100% năng lượng xanh.

“Thay vì có các công trình xây dựng với quy mô lớn trên đất, bạn có thể giữ nguyên tình trạng tự nhiên những cánh đồng xanh này và cho phép chúng được sử dụng cho nông nghiệp”, ông nói.

Để xem các tin bài khác về “Năng lượng mặt trời”, hãy nhấn vào đây.

 

Nguồn: NoCamels

Lưu ý:

Để xem và khai thác hiệu quả nội dung của video clip nói trên (từ YouTube/ một dịch vụ của Google)
Quý vị có thể thực hiện các bước sau:
1. Nếu tốc độ internet nhanh, có thể mở chế độ xem toàn màn hình bằng cách nhấn vào khung [ ] tại góc phải (phía dưới góc phải của video)
2. Chọn chế độ hình ảnh tốt nhất của đoạn video, hãy click vào hình bánh xe răng cưa và chọn chất lượng cao hơn (hoặc HD) theo ý muốn
3. Để hiển thị nội dung phụ đề, nhấn vào nút biểu tượng phụ đề [cc]. Một số video không có chức năng này sẽ không có biểu tượng phụ đề.
4. Quý vị có thể nghe hiểu tiếng Anh và có nhu cầu chia sẻ thông tin đến cộng đồng, hãy hỗ trợ techMAG biên dịch nội dung video và gửi cho chúng tôi để có cơ hội đăng thông tin lên technologyMag.net