Theo tính toán mới nhất của Tổ chức phát triển Đức GIZ, các hệ thống điện mặt trời mái nhà tại hộ gia đình có công suất trên 1 kW đều dẫn đến giảm tỷ suất lợi nhuận và thời gian hoàn vốn dài hơn.
Tính đến hết năm 2020, Việt Nam hiện có khoảng 10,4 triệu mái nhà, nhưng mới chỉ 1% trong số đó có hệ thống điện mặt trời, theo số liệu của Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN). Mặc dù không phải tất cả các mái nhà ở Việt Nam đều phù hợp hoặc tối ưu để lắp đặt hệ thống điện mặt trời, nhưng điều này cho thấy Việt Nam vẫn còn rất nhiều tiềm năng về mái nhà có thể lắp đặt.
Trong một báo cáo mới công bố đầu tháng 12/2024, Chương trình Hỗ trợ năng lượng của Tổ chức phát triển Đức GIZ đã đánh giá tiềm năng lắp đặt và sử dụng điện mặt trời cho các hộ gia đình (nhỏ, vừa và lớn) và các tòa nhà công sở ở Việt Nam.
Đánh giá được tính toán trên hai hệ thống điện mặt trời khác nhau.
Thứ nhất là hệ thống điện mặt trời siêu nhỏ (còn được gọi là điện mặt trời plug-in), thường có công suất từ 600-800 W, chi phí lắp đặt khoảng 6 triệu đồng, hiện chưa quá phổ biến tại Việt Nam nhưng đã có hơn 600.000 hệ thống được triển khai tại Đức và trở thành một trong những nền tảng phát triển điện mặt trời mái nhà ở Đức. Các hệ thống plug-in này được sử dụng để đáp ứng nhu cầu phụ tải tại chỗ, và thường lắp đặt trên ban công, sân thượng, mái nhà hoặc trong vườn. Chúng không đo đếm chỉ số sản lượng điện dư, do vậy phù hợp với các khách hàng chỉ muốn dùng điện mà không tính đến việc bán ngược lên lưới. Ưu điểm của chúng là dễ lắp đặt, không cần đơn vị chuyên môn.
Thứ hai là các hệ thống điện mặt trời mái nhà thông thường, có dạng các tấm panel xếp nối tiếp để thay đổi công suất tùy nhu cầu, và có thể phát sản lượng điện dư lên lưới trong những thời điểm bức xạ mặt trời cao hoặc nhu cầu tiêu thụ tại chỗ thấp. Các hệ thống này sẽ cần tuân thủ Nghị định 135/2024/NĐ-CP về việc khi nào được phép bán và/hoặc thanh toán sản lượng điện dư lên lưới, theo đó có thể được chi trả tối đa 20% sản lượng hằng năm (Bảng 1).
Công suất lắp đặt (W hoặc kW) của hệ thống điện măt trời đại diện cho khả năng sản xuất tối đa điện trong điều kiện ánh sáng tốt nhất. Điều này có nghĩa là, khi ánh sáng mặt trời trực tiếp và không bị che khuất, hệ thống công suất 1.000 kW có thể tạo ra 1.000 kWh (kilowatt giờ) điện trong khoảng một giờ, nhưng khi ánh sáng mặt trời kém hơn, chúng có thể chỉ tạo ra lượng điện ít hơn, khoảng 600 - 800 kWh.
Các nhà nghiên cứu của GIZ đã khám phá hiệu quả kinh tế khi lắp đặt hai mô hình điện mặt trời mái nhà khác nhau ở các hộ gia đình, tòa nhà tại ba miền Bắc-Trung-Nam.
Dữ liệu được sử dụng trong phân tích gồm năm yếu tố: mức tiêu thụ điện thực tế của Việt Nam (thu thập từ các khách hàng điển hình ở miền Nam trong thời gian gần đây để làm mẫu đại diện), bức xạ mặt trời thực tế của 63 tỉnh thành, chi phí lặp đặt hệ thống điện mặt trời, nhu cầu sử dụng điện tại chỗ của các khách hàng theo quy mô, và giá bán lẻ điện hiện nay cho từng nhóm khách hàng.
Kết quả cho thấy, các hệ thống điện mặt trời plug-in có thời gian hoàn vốn rất nhanh, chỉ 5 năm ở miền Bắc hoặc 3-4 năm ở miền Nam và miền Trung, chủ yếu là do chi phí lắp đặt thấp và điều kiện bức xạ mặt trời thuận lợi.
Dựa trên thói quen sử dụng điện tại Việt Nam, khi lắp đặt một hệ thống plug-in 400 W, các hộ gia đình nhỏ (chỉ có nhu cầu chiếu sáng, tủ lạnh nhỏ và các thiết bị điện nhỏ) đã đủ sử dụng và tạo ra lượng điện dư rất thấp; trong khi các hộ gia đình trung bình và lớn (dùng điều hòa, tủ lạnh, tivi và đầy đủ thiết bị gia dụng hiện đại) hầu như không có điện dư .
Nghiên cứu cũng cho thấy, ngay cả khi tăng công suất hệ thống điện măt trời plug-in siêu nhỏ lên 550 W hoặc 800 W (mức cao nhất cho phép tại Đức), lượng điện năng dư thừa rơi vào khoảng 6,5-10% đối với các hộ gia đình trung bình, và dưới 1% đối với các hộ gia đình lớn ở bất kỳ khu vực nào tại Việt Nam.
Điều này cho thấy các hệ thống plug-in khá lý tưởng đối với việc thúc đẩy “tự sản, tự tiêu” như định hướng của nhà nước và đóng góp vào các mục tiêu chung của quy hoạch điện quốc gia.
Trong khi đó, với các hệ thống điện mặt trời mái nhà thông thường có khả năng bán lên lưới thì khi lắp cho hộ gia đình, ngay cả với mức giá mua điện dư tương đối thấp là 1.091,9 đồng/kWh (mức trung bình năm 2023), quy mô của một hệ thống khoảng 1 kW vẫn có thời gian hoàn vốn khá ngắn, khoảng 4 năm ở miền Nam và 6 năm ở miền Bắc.
Tất cả các trường hợp tăng quy mô hệ thống điện mặt trời mái nhà lên trên 1 kW đều dẫn đến giảm tỷ suất lợi nhuận và thời gian hoàn vốn dài hơn. Nguyên nhân là do khi quy mô hệ thống điện mặt trời càng tăng thì sản lượng điện dư càng lớn. Khi đó, lượng điện dư bán đi với giá rẻ (1.091,9 đồng/ kWh) sẽ nhiều lên, trong khi nếu sử dụng ngay tại chỗ theo thời gian thực, giá trị của chúng sẽ cao hơn nhiều, từ 1.800 đồng/kWh đến 3.100 đồng/ kWh, tùy thuộc vào mức giá bán lẻ và giá điện bậc thang được áp dụng. Điều này dẫn đến tổng lợi nhuận của cả hệ thống điện mặt trời mái nhà sẽ giảm xuống khi sản lượng điện dư tăng lên.
Nhìn chung, trong các hộ gia đình hoặc tòa nhà công sở, các nhà nghiên cứu tính toán rằng khả năng sinh lời tỷ lệ nghịch với tỷ lệ điện dư. Và sẽ luôn có một “điểm tối ưu”, hay quy mô lắp đặt hệ thống lý tưởng để đảm bảo người tiêu dùng tận dụng được nhiều điện mặt trời nhất và thu hồi vốn tốt nhất.
Chẳng hạn, các hộ gia đình trung bình và lớn có mức tiêu thụ hằng năm lần lượt là 3.600 kWh và 6.000 kWh, "điểm tối ưu" của công suất lắp đặt sẽ nằm đâu đó trong khoảng 1 đến 1,5 kW. Khi đó, lượng điện dư thừa chỉ chiếm dưới 10% và hiếm khi vượt quá hạn mức phát 20% mà nhà nước có thể trả tiền.
Hoặc một tòa nhà công sở lớn ở miền Bắc có nhu cầu sử dụng điện hằng năm là 1.800 MWh, sẽ được khuyến nghị lắp một hệ thống điện mặt trời mái nhà có công suất 200 kW để tạo ra lượng điện dư thừa rất ít và phù hợp với quy định chống phát ngược (zero export) của chính phủ - tức được phép nối lưới nhưng không được phát điện dư lên lưới (Bảng 1)
Các nhà nghiên cứu nhấn mạnh rằng, vì mối quan hệ phức tạp giữa quy mô hệ thống điện mặt trời có thể lắp đặt, giá bán điện và các quy định pháp lý về việc hệ thống có được phép phát ngược điện lên lưới hay không (chưa tính đến việc lượng điện phát ngược này có được trả tiền hay không), các khách hàng sẽ cần tính toán một "quy mô lý tưởng” để đảm bảo lợi ích tốt nhất cho mình.
GIZ cũng lưu ý, các hệ thống điện mặt trời mái nhà cho tòa nhà công sở lớn, vừa và nhỏ được thiết kế "tối ưu" sẽ chỉ đáp ứng khoảng 17-18% nhu cầu điện hằng năm.
Dựa trên các kết quả nghiên cứu, GIZ khuyến nghị các biện pháp có thể giúp Việt Nam đạt mục tiêu 50% tòa nhà công sở và 50% nhà dân sử dụng điện mặt trời mái nhà tự sản tự tiêu vào năm 2030 - mở ra cơ hội đầu tư, tạo việc làm và mang lại lợi ích về môi trường và kinh tế.
Một vài biện pháp trong số đó là tăng cường thúc đẩy điện mặt trời plug-in, thiết lập giới hạn bán điện dư khác nhau dựa trên vị trí địa lý (ví dụ cao hơn ở miền Bắc và thấp hơn ở miền Nam), hoặc thiết lập một “siêu công ty dịch vụ năng lượng (ESCO)” chuyên phụ trách về phát triển điện mặt trời cho các tòa nhà công sở.
Xem đầy đủ báo cáo “Tiềm năng kinh tế - kỹ thuật của điện mặt trời tự sản tự tiêu tại các tòa nhà công sở và nhà dân ở Việt Nam” của GIZ
tại đây.