Nghiên cứu Trung Quốc hé lộ tiềm năng lớn của pin mặt trời trên mặt tiền tòa nhà
Một nhóm các nhà khoa học Trung Quốc đã tiến hành mô phỏng toàn cầu và phát hiện ra rằng việc lắp đặt các tấm pin năng lượng mặt trời trên tường ngoài của các tòa nhà – được gọi là quang điện tích hợp mặt tiền (FIPV) – có thể mang lại những lợi ích vượt trội. Không chỉ tạo ra lượng điện khổng lồ, công nghệ này còn giúp giảm đáng kể nhu cầu làm mát, từ đó cắt giảm khí thải carbon và nâng cao khả năng thích ứng với biến đổi khí hậu tại các đô thị.
Con số ấn tượng từ mô hình toàn cầu
Theo nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Climate Change (2026), nhóm của Giáo sư Yao Ling từ Viện Khoa học Địa lý và Nghiên cứu Tài nguyên Thiên nhiên (IGSNRR) thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc đã chỉ ra rằng, trong kịch bản khả thi nhất, FIPV có thể sản xuất khoảng 732,5 TWh điện mỗi năm trên toàn thế giới. Lượng điện này đủ để cung cấp cho hàng trăm triệu hộ gia đình, mở ra cơ hội lớn cho các công trình đô thị hiện đại.
Giáo sư Yao Ling chia sẻ với Xinhua: "Khi biến đổi khí hậu mang đến những đợt nắng nóng cực đoan hơn và nhu cầu năng lượng tăng cao ở các thành phố, nghiên cứu này đã chỉ ra một cơ hội bị bỏ qua để làm cho các tòa nhà vừa tiết kiệm năng lượng vừa có khả năng chống chịu với biến đổi khí hậu cùng một lúc."
Lợi ích kép: Sản xuất điện và giảm nhiệt
Khác với pin mặt trời trên mái nhà thường chỉ tập trung vào giờ trưa, các tấm pin trên mặt tiền tận dụng diện tích lớn của tường ngoài, đặc biệt ở các tòa nhà cao tầng. Chúng hướng đông, tây hoặc nam, thu nhận ánh sáng mặt trời vào buổi sáng và chiều – thời điểm nhu cầu điện cao nhất. Điều này không chỉ tối ưu hóa hiệu suất mà còn mang lại lợi ích kép nổi bật:
- Tạo ra điện sạch: Biến bức tường thông thường thành "nhà máy điện" mà không làm mất vẻ đẹp kiến trúc, với thiết kế thẩm mỹ hòa quyện.
- Giảm nhu cầu làm mát: Pin mặt trời đóng vai trò như lớp cách nhiệt, che chắn bức xạ mặt trời trực tiếp, giảm nhiệt độ bề mặt tòa nhà và cắt giảm đáng kể việc sử dụng máy lạnh.
Theo mô hình, FIPV giúp giảm 8,1% nhu cầu điện cho toàn bộ tòa nhà trung bình. Hơn 80% các quận được mô phỏng cho thấy chi phí điện ròng suốt vòng đời công trình giảm đáng kể, nhờ tiết kiệm từ điện tự sản xuất và hóa đơn làm mát.
Tác động môi trường và tương lai của FIPV
Lợi ích môi trường của công nghệ này rất rõ rệt:
- Giảm tiêu thụ điện lưới và phát thải carbon từ điều hòa không khí, góp phần chống biến đổi khí hậu.
- Hỗ trợ thích ứng khí hậu đô thị bằng cách giảm hiệu ứng "đảo nhiệt đô thị" – nguyên nhân khiến các thành phố nóng lên do vật liệu như bê tông hấp thụ nhiệt.
Với tiềm năng sản xuất 732,5 TWh điện/năm và giảm 8,1% nhu cầu điện toàn cầu, FIPV có thể trở thành giải pháp then chốt trong chuyển đổi năng lượng sạch, thúc đẩy kiến trúc xanh và nâng cao chất lượng sống đô thị. Nghiên cứu này không chỉ nhấn mạnh vào con số điện sản xuất mà còn mở ra hướng đi bền vững cho các thành phố trong bối cảnh khí hậu ngày càng khắc nghiệt.
