Bình luận nhanh về các điểm nóng kinh tế của Nhân dân Nhật báo｜Liệu năng lượng quang điện không gian có thể trở thành một lĩnh vực mới đầy tiềm năng?

Gần đây, thông tin về đoàn nghiên cứu của Elon Musk khảo sát chuỗi ngành công nghiệp năng lượng mặt trời quang điện Trung Quốc đã thu hút sự chú ý. Trước đó, Elon Musk đề xuất kế hoạch triển khai mạng lưới năng lượng mặt trời AI trên không gian với công suất 100 GW mỗi năm, tương đương khoảng 1/6 tổng công suất lắp đặt quang điện mới của toàn cầu, khiến khái niệm “quang điện không gian” trở nên nổi bật.

Liệu quang điện không gian có khả thi không? Chuỗi ngành công nghiệp quang điện Trung Quốc có thể nắm bắt cơ hội trong thị trường màu mỡ này như thế nào?

Trước tiên, hãy xem quang điện không gian là gì. Đây là công nghệ lắp đặt các mô-đun quang điện trên tàu vũ trụ hoặc vệ tinh, chuyển đổi năng lượng mặt trời thành điện năng để cung cấp điện cho tàu vũ trụ, với mục tiêu xa hơn là “phát điện không gian — truyền không dây qua sóng vi ba hoặc laser — nhận tại mặt đất”. Ưu điểm của nó là cường độ chiếu sáng trong không gian cao, không bị ảnh hưởng bởi ngày đêm hay thời tiết, năng lượng mật độ có thể đạt gấp 7-10 lần hệ thống mặt đất.

Sự kết hợp giữa quang điện và không gian đã có từ lâu. Năm 1958, lần đầu tiên người ta sử dụng pin mặt trời trên vệ tinh; hơn mười năm sau, vệ tinh nhân tạo thứ hai do Trung Quốc sản xuất cũng sử dụng pin mặt trời.

Tại sao trong hai năm gần đây, thị trường lại liên tục chú ý đến quang điện không gian? Một mặt, công nghệ tái sử dụng tên lửa giảm chi phí phóng, thúc đẩy sự phát triển nhanh của ngành hàng không vũ trụ thương mại toàn cầu, nền kinh tế không gian dần trở thành hiện thực. Mặt khác, các trung tâm dữ liệu và các dự án xây dựng nhanh chóng, nhu cầu cung cấp điện và làm mát tổng hợp tăng cao, hạ tầng mặt đất có thể khó theo kịp, trong khi hiệu suất phát điện quang điện trong không gian cao hơn nhiều so với mặt đất.

Có thể nói, quang điện không gian còn nhiều tiềm năng trong tương lai, nhưng hiện tại vẫn đang trong giai đoạn khám phá và xác minh ban đầu, quá trình công nghiệp hóa bị ảnh hưởng bởi phát triển công nghệ, tính kinh tế, và các yếu tố khác, quy mô phát triển vẫn cần thời gian. Ví dụ, pin GaAs có hiệu suất chuyển đổi cao, khả năng chống phóng xạ tốt, độ tin cậy cao, nhưng chi phí cao; pin perovskite có ưu điểm linh hoạt cao, chi phí thấp, nhưng độ tin cậy cần được xác nhận.

Quan trọng hơn là tính toán kinh tế: theo ước tính của các tổ chức, chi phí điện năng trong quang điện không gian hiện tại khoảng 2-3 USD/kWh, trong khi chi phí điện năng quang điện mặt đất đã giảm xuống còn 0,03-0,05 USD/kWh, chênh lệch cao nhất lên tới hàng trăm lần. Nếu chi phí phóng vệ tinh trong tương lai không thể giảm xuống dưới 1/10 so với hiện tại, và hiệu suất quang điện không thể tăng gấp đôi, quang điện không gian sẽ khó có tính kinh tế.

Đối mặt với cơ hội có thể đến, chuỗi ngành công nghiệp quang điện Trung Quốc sở hữu nhiều lợi thế: nhìn vào nghiên cứu công nghệ, trong giai đoạn “14th Five-Year Plan”, các đơn vị nghiên cứu đã 27 lần phá vỡ kỷ lục hiệu suất của phòng thí nghiệm NREL, tỷ lệ toàn cầu tăng lên 55%, gấp đôi so với “13th Five-Year Plan”; nhìn vào năng lực sản xuất, trong giai đoạn này, sản lượng pin quang điện tăng 5,5 lần so với “13th Five-Year Plan”, dự kiến đến năm 2025, công suất sản xuất chiếm hơn 90% toàn cầu; nhìn vào lợi thế về chi phí, trong gần mười năm qua, Trung Quốc đã giúp giảm trung bình 80% chi phí điện năng của các dự án phát điện quang điện toàn cầu.

Đối với quang điện không gian, các doanh nghiệp quang điện Trung Quốc đang tích cực tiến hành các dự án tiên phong. Phòng thí nghiệm trọng điểm quốc gia về khoa học và công nghệ quang điện của Trina Solar đã phá vỡ kỷ lục công suất của mô-đun perovskite/lưới silicon cỡ lớn 3.1 mét vuông; Longi Green Energy thành lập Phòng thí nghiệm không gian năng lượng tương lai; JA Solar và Jintai Technology cùng thúc đẩy nghiên cứu và thương mại hóa công nghệ pin perovskite lớp ghép. Tổng thể, quang điện không gian vẫn là một cuộc đua marathon cần thời gian và sự kiên nhẫn. Ước mơ lớn, dám nghĩ dám làm, lại chân thực, làm tốt, tạo ra các sản phẩm quang điện hiệu quả cạnh tranh hơn, cộng thêm sự đột phá trong vận tải hàng không vũ trụ thương mại trong tương lai và giảm liên tục chi phí đưa vào quỹ đạo, thị trường màu mỡ trị giá hàng nghìn tỷ của quang điện không gian có thể không còn quá xa vời.

(Thông tin bài viết: Nhân dân Nhật báo)