Bức xạ mặt trời là gì? Bản đồ bức xạ mặt trời tại Việt Nam

Sản lượng điện tạo ra từ hệ thống điện năng lượng mặt trời phụ thuộc rất lớn vào lượng bức xạ mặt trời. Vậy bức xạ mặt trời là gì? Những yếu tố môi trường nào có thể tác động đến lượng bức xạ mặt trời chiếu xuống mặt đất? – Bài viết dưới đây sẽ giúp các bạn giải đáp tất cả những thắc mắc này:

BỨC XẠ MẶT TRỜI LÀ GÌ?

Bức xạ mặt trời, hay còn được coi là một dạng tài nguyên mà mặt trời mang lại cho con người, là một thuật ngữ chung cho sự chiếu xạ điện từ phát ra từ Mặt Trời. Bức xạ mặt trời có thể được hấp thụ và biến đổi thành các dạng năng lượng hữu ích, chẳng hạn như nhiệt và điện sử dụng cho nhiều công nghệ. Tuy nhiên, tính khả thi kỹ thuật và hoạt động của các công nghệ này tại một thời điểm cụ thể phụ thuộc vào nguồn năng lượng mặt trời có sẵn.

NGUYÊN TẮC CƠ BẢN VỀ HƯỚNG VÀ LƯỢNG TIA XẠ MẶT TRỜI

Mọi địa điểm trên Trái Đất đều nhận được ánh sáng mặt trời (trong một năm không có bất kỳ phần nào trên Trái Đất mà không được mặt trời chiếu sáng). Lượng bức xạ mặt trời tới bất kỳ một điểm nào trên bề mặt Trái đất sẽ thay đổi tùy theo:

• Vị trí địa lý.
• Khoảng thời gian, thời điểm trong ngày.
• Theo mùa.
• Quang cảnh.
• Thời tiết.

Vì Trái đất có hình cầu, mặt trời chiếu vào các bề mặt ở các góc khác nhau, từ 0° (ngay phía trên đường chân trời) đến 90° (trực tiếp từ trên cao). Khi các tia sáng mặt trời thẳng đứng vuông góc, bề mặt Trái đất sẽ nhận năng lượng nhiều nhất có thể. Các tia mặt trời càng xiên, chúng càng dễ bị tán xạ và khuếch tán.

Có thể bạn muốn biết: Bởi vì Trái đất hình cầu, các vùng cực Bắc và Nam sẽ không bao giờ nhân được lượng bức xạ mặt trời theo góc 90° trong suốt cả năm.

Trái đất xoay quanh Mặt trời theo quỹ đạo hình elip và mỗi phần trên Trái đất sẽ có một thời điểm gần Mặt trời nhất trong mỗi năm. Khi phần Trái đất ở gần Mặt trời nhất (mùa hè), bề mặt đất lúc đó sẽ nhận thêm một chút năng lượng mặt trời.

Vòng quay của Trái đất cũng ảnh hưởng đến sự thay đổi hàng giờ của ánh sáng mặt trời. Vào sáng sớm và chiều muộn, mặt trời sẽ ở vị trí thấp trên bầu trời. Tia nắng của nó đi xa hơn trong bầu khí quyển (có thể tưởng tượng chúng song song với bề mặt trái đất), trong khi đó vào buổi trưa vị trí của nó sẽ ở trên đỉnh cao nhất và tia nắng sẽ chiếu trực tiếp xuống bề mặt, và tất nhiên thời điểm giữa trưa trong ngày nguồn năng lượng mặt trời đáp xuống mặt đất là nhiều nhất.

BỨC XẠ KHUẾCH TÁN VÀ BỨC XẠ TRỰC TIẾP

Khi ánh sáng mặt trời xuyên qua bầu khí quyển, một phần của nó sẽ bị hấp thụ, tán xạ và phản xạ bởi:

• Phân tử không khí.
• Hơi nước.
• Mây.
• Bụi bặm.
• Các chất ô nhiễm.
• Khói và tro lá cây từ cháy rừng.
• Núi lửa.

Những bức xạ bị tác động bởi các yếu tố này được gọi là bức xạ mặt trời khuếch tán. Mặt khác các bức xạ mặt trời tới bề mặt Trái đất mà không bị khuếch tán thì sẽ được gọi là bức xạ mặt trời trực tiếp. Tổng cả bức xạ mặt trời khuếch tán và trực tiếp gọi là bức xạ mặt trời toàn phần. Các yếu tố điều kiện khí quyển có thể làm giảm 10% bức xạ mặt trời trực tiếp vào những ngày đẹp trời thoáng đãng, và có thể giảm đến 100% trong những ngày có quá nhiều mây.

ĐO ĐẠC BỨC XẠ MẶT TRỜI

Các nhà khoa học đo lượng ánh sáng mặt trời tại các vị trí cụ thể theo các thời điểm khác nhau trong năm. Sau đó, họ ước tính lượng ánh sáng mặt trời tại các vùng có cùng vĩ độ với khí hậu tương tự. Các phép đo năng lượng mặt trời thường được biểu thị bằng tổng bức xạ trên một bề mặt ngang.

Dữ liệu bức xạ cho các hệ thống điện năng lượng mặt trời (hệ thống pin quang điện) thường được biểu thị dưới dạng kilowatt-giờ trên mét vuông (kWh/m²). Ước tính trực tiếp về năng lượng mặt trời cũng có thể được biểu thị bằng watt trên một mét vuông (W/m²).

BẢN ĐỒ BỨC XẠ MẶT TRỜI TẠI VIỆT NAM

Bản đồ Việt Nam là một hình chữ “S” trải dài từ phía bắc xuống phía nam, nên sự phân bổ bức xạ mặt trời tại nước ta rất phong phú. Lượng năng lượng được tạo ra bởi bất kỳ công nghệ năng lượng mặt trời nào tại một địa điểm cụ thể phụ thuộc vào mức bức xạ mặt trời tại khu vực đó. Do đó xét riêng ở Việt Nam, các hệ thống năng lượng mặt trời sẽ hoạt động hiệu quả nhất ở các tỉnh phía nam, nơi mà sở hữu lượng bức xạ chiếu xuống bề mặt Trái đất lớn nhất. Dưới đây là bản đồ bức xạ mặt trời tại việt nam được mô tả tương đối chi tiết: