Trong thập niên qua, hàng triệu tấm pin mặt trời đã được lắp đặt trên các ngôi nhà từ bang California đến Massachusetts. Những tấm pin mặt trời này cho phép chủ nhà cắt giảm hóa đơn, nhờ lấy điện trực tiếp từ mái nhà. Thậm chí, họ đôi khi có thể lưu trữ năng lượng trong pin để sử dụng sau đó trong ngày.

Nhưng liệu những tấm pin mặt trời đó có phải là cách tốt nhất để giảm phát thải nhiên liệu hóa thạch không?

Điện áp mái ảnh hưởng đến bức tranh tổng thể

Câu trả lời phức tạp hơn vẻ bề ngoài. Các nhà nghiên cứu lập luận rằng các tấm pin mặt trời lắp cho hộ gia đình đang làm tăng giá điện và làm giảm nhu cầu về các trang trại năng lượng mặt trời công suất lớn. Điều đó khiến toàn bộ quá trình chuyển đổi sang năng lượng sạch trở nên tốn kém hơn. Và khi ngày càng nhiều hộ gia đình chuyển sang sử dụng năng lượng mặt trời, một phần là nhờ các ưu đãi hào phóng hơn của chính phủ, điều đó thực sự có thể khiến Mỹ khó đạt được các mục tiêu chung về khí hậu của mình hơn.

Jesse Jenkins, giáo sư kỹ thuật cơ khí và hàng không vũ trụ tại Đại học Princeton, cho biết năng lượng mặt trời trên mái nhà là một ví dụ về "cuộc khủng hoảng và sự bất hợp lý" xảy ra khi điện được thanh toán theo cách không công bằng. Ông nói: “Một số người sẽ phải trả nhiều hơn mức họ nên trả, và một số người sẽ phải trả ít hơn mức họ nên trả. Điều này sẽ gây ra những chi phí không cần thiết”.

Vấn đề là năng lượng mặt trời, không giống như các nguồn năng lượng khác, chỉ tạo ra điện vào một thời điểm cụ thể trong ngày — khi mặt trời chiếu sáng. Các tấm pin mặt trời có thể cung cấp rất nhiều điện trong khoảng thời gian từ 9 giờ sáng đến 5 giờ chiều; ở các tiểu bang như California vào mùa xuân, năng lượng mặt trời gần như có thể cung cấp toàn bộ năng lượng của tiểu bang trong những giờ đó.

Điều đó có nghĩa là năng lượng mặt trời tại nhà của mọi người đang cạnh tranh với các trang trại năng lượng mặt trời lớn do các công ty điều hành. Jenkins cho biết: “Tôi gọi đó là 'lỗ hổng hình mặt trời' trong lưới điện”. Bạn càng có nhiều năng lượng mặt trời trên mái nhà, thì năng lượng mặt trời của các nhà sản xuất quy mô càng ít giá trị”.

Ở một mức độ nào đó, chuyện này với nhiều người có vẻ không phải là vấn đề lớn: Miễn là có các tấm pin mặt trời tạo ra điện, thì tại sao lại quan trọng khi chúng đến từ một trang trại lớn ở sa mạc hay trên mái nhà của một ngôi nhà ngoại ô?

Nhưng năng lượng mặt trời trên mái nhà có giá thành cao hơn nhiều so với một trang trại năng lượng mặt trời quy mô lớn. Việc lắp đặt tấm pin mặt trời trên mái nhà hoặc tòa nhà chung cư sẽ khiến chủ nhà tốn khoảng 4,20 USD cho một watt trước khi được giảm thuế và các ưu đãi. Còn khi lắp đặt chúng trong một trang trại năng lượng mặt trời lớn, giá thành chỉ gần 1,16 USD một watt, tức là rẻ gần gấp 4.

Duncan Callaway, giáo sư về năng lượng và tài nguyên tại Đại học California ở Berkeley, cho biết: "Gộp chung tiền của tư nhân và liên bang, đây sẽ là cách tiết kiệm chi phí hơn để có được 1 kilo-watt-giờ năng lượng mặt trời".

Liệu có sai lầm trong tính toán?

Các nhóm ủng hộ năng lượng mặt trời trên mái nhà phản bác rằng chi phí của năng lượng mặt trời từ các nhà sản xuất đã không tính hết các chi phí khác liên quan đến việc xây dựng các trang trại năng lượng mặt trời lớn.

Bernadette del Chiaro, giám đốc điều hành của Hiệp hội lưu trữ và năng lượng mặt trời California cho biết: "Họ không cộng thêm chi phí cần thiết để cung cấp lượng điện đó cho ngôi nhà của bạn".

Theo Wood Mackenzie và Hiệp hội công nghiệp năng lượng mặt trời, hiện tại, khoảng 28% tổng số năng lượng mặt trời được lắp đặt trên cả nước Mỹ đến từ mái nhà của các hộ gia đình và doanh nghiệp. Đến năm 2035, nước Mỹ cần khoảng 1.000 giga-watt điện mặt trời để đạt được mục tiêu về khí hậu. Nếu điện mặt trời trên mái nhà chiếm nhiều hơn so với điện mặt trời từ trang trại, nước Mỹ có thể phải chi thêm hàng tỉ USD cho quá trình chuyển đổi sang năng lượng sạch.

Một phần chi phí đó được chi trả bởi các hộ lắp đặt hệ thống trên nhà của họ; nhưng một phần được chi trả từ các khoản tín dụng thuế của chính phủ và cả số tiền tiết kiệm được nhờ vào dùng điện mái nhà. Hiện tại, chủ hộ có thể nhận được khoản tín dụng thuế liên bang cho 30% chi phí lắp đặt tấm pin mặt trời; chi phí tránh được khi thanh toán hóa đơn tiền điện có thể lên tới hàng trăm USD mỗi năm.

Điện mặt trời trên mái nhà cũng có những lợi ích khác. Những người ủng hộ cho biết nó có thể giúp giảm các chi phí khác — tấm pin mặt trời trên nhà không cần đường dây điện dài, lớn để truyền năng lượng từ một trang trại điện mặt trời xa xôi đến các thành phố lớn. (Việc xây dựng đường dây điện chậm chạp của Mỹ là một trong những yếu tố chính kìm hãm quá trình chuyển đổi sang năng lượng sạch; đồng thời làm mất nhiều thời gian để kết nối các trang trại điện mặt trời với hệ thống điện lớn hơn).

Những tấm pin trên mái các cửa hàng lớn hoặc nhà ở ngoại ô cũng tiết kiệm không gian; chúng sẽ không ảnh hưởng đến hệ sinh thái thảo nguyên hoặc các loài có nguy cơ tuyệt chủng. Các trang trại gió và mặt trời quy mô lớn có thể chiếm diện tích gấp 10 lần so với các nhà máy điện chạy bằng than và khí đốt .

Abigail Ross Hopper, chủ tịch kiêm giám đốc điều hành của Hiệp hội Công nghiệp Năng lượng Mặt trời, cho biết: "Những cơ sở tại nhà này mang lại lợi ích cho mọi người bằng cách giảm bớt gánh nặng cho lưới điện. Chúng ta cần tăng mạnh việc triển khai năng lượng mặt trời ở mọi quy mô để khử carbon cho lưới điện".

Amy Heart, phó chủ tịch cấp cao về chính sách công tại Sunrun, một công ty lưu trữ pin và năng lượng mặt trời tại nhà, cũng trấn an về mặt trái của điện áp mái. Heart cho biết một nửa trong số tất cả các hệ thống mà Sunrun hiện đang lắp đặt đều có lưu trữ pin, giúp giảm bớt vấn đề năng lượng mặt trời được tạo ra cùng một lúc.

Anh Tú