Phân tích kinh tế kỹ thuật các dự án điện mặt trời nổi trên thế giới

 BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG 1 / 2020 21
I. GIỚI THIỆU
Trong những năm gần đây, các nguồn năng lượng tái tạo phát triển mạnh mẽ trên toàn thế giới. Trong đó, năng lượng 
mặt trời là nguồn năng lượng phát triển mạnh 
mẽ nhất nhờ những cải tiến trong công nghệ pin 
quang điện. Tại Việt Nam, kể từ năm 2018, sau 
khi các chính sách về năng lượng mặt trời được 
Chính phủ và các bộ ban ngành được thông qua, 
nhiều nhà máy điện mặt trời đã được lắp đặt và 
đưa vào vận hành. Tính đến nay đã có 87 dự án 
với 4500MW hòa vào lưới điện quốc gia. Ngoài 
ra, còn có 126 dự án đã được duyệt quy hoạch. 
Đa số các dự án đã và sắp được thực hiện là các 
dự án nhà máy điện mặt trời trên mặt đất. Một 
hướng tiếp cận khác cũng rất khả thi về tính kỹ 
thuật và kinh tế là lắp đặt các nhà máy điện mặt 
trời trên mặt hồ. Hướng tiếp cận này đã được 
nghiên cứu, đánh giá ở nhiều quốc gia, trong đó 
có quốc gia như :ái Lan có thời tiết, khí hậu 
tương tự như Việt Nam. Nhiều quốc gia trên thế 
giới đã lắp đặt thành công hệ thống mặt trời nổi 
[1] như: Nhật Bản (Công ty Kyocera tổng công 
suất lắp đặt hơn 20MW), Hoa Kỳ (Công ty SPG 
Solar, 200kW), Ý (nhiều công ty, hơn 1MW), 
Hàn Quốc (Công ty Techwin, 20kW),
Tại Việt Nam, hệ thống điện mặt trời trên hồ 
nước đầu tiên được đưa vào vận hành là dự án 
được thực hiện trên hồ Đa Mi với tổng suất thiết 
kế là 47,5MWp. Ngoài dự án tại Đa Mi, một dự 
án khác cũng được xây dựng trên mặt hồ là dự 
án điện mặt trời trên phần bán ngập của hồ Dầu 
Tiếng. Tổng công suất lắp đặt của toàn dự án là 
500MW chia thành 3 giai đoạn. Tuy nhiên, dự 
án hồ Dầu Tiếng sử dụng công nghệ giá đỡ trên 
mặt đất và xây lắp trên vùng bán ngập thay vì sử 
dụng phao nổi như hệ thống tại Đa Mi hay các 
hệ thống khác trên thế giới. 
+uQK+͏WK͙QJP̿WWUͥLWUrQP̿Wÿ̭W
761*8<„13+—&.+l,
Trường ĐH Bách Khoa - Đại học Quốc gia TP. HCM
3+†17ž&+.,1+7™.Á7+8‹7&‚&'·‚1
ċ,œ10‘775¹,1ª,75—17+™*,º,
7Œ07w7
Bài viết giới thiệu tổng quan về cấu tạo của 
nhà máy điện mặt trời nổi, đồng thời so sánh ưu 
và khuyết điểm giữa dự án mặt trời trên mặt đất 
và dự án mặt trời nổi. Bên cạnh đó, bài báo cũng 
trình bày các bước đánh giá kinh tế sơ bộ dựa 
trên dữ liệu của Hàn Quốc và 7ái Lan. Kết quả 
đánh giá cho thấy dự án điện mặt trời nổi khả thi 
về khía cạnh kinh tế.

 BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG 1 / 202022
Nội dung của bài viết nhằm 
cung cấp những kiến thức tổng 
quát về cấu tạo của nhà máy 
máy điện mặt trời nổi đồng thời 
cũng tham khảo kết quả tính 
toán kinh tế kỹ thuật tiềm năng 
từ các số liệu được nghiên cứu 
tại Hàn Quốc và :ái Lan. Bài 
viết được chia thành bốn phần. 
Phần tiếp theo trình bày cách 
phân loại các hệ thống pin mặt 
trời và cấu trúc của hệ thống 
pin mặt trời nổi. Trong phần 
ba, các tính toán về kinh tế, kỹ 
thuật theo các nghiên cứu của 
Hàn Quốc và :ái Lan sẽ được 
trình bày để cho thấy hiệu quả 
kinh tế của dự án điện mặt trời 
nổi so với hệ thống điện mặt 
trời trên mặt đất.
II. PHÂN LOẠI HỆ PIN 
MẶT TRỜI VÀ CẤU TRÚC 
HỆ PIN MẶT TRỜI NỔI
A. Phân loại hệ pin mặt 
trời [1]:
Căn cứ theo kết cấu, các 
hệ thống pin quang điện được 
phân bố thành 5 dạng như sau: 
Ground mounted (hệ thống 
trên mặt đất), Rooeop (áp 
mái), Canal Top (bề mặt kênh), 
Ofshore (mặt biển), Floating 
(hệ thống nổi trên hồ).
Hệ thống điện mặt trời 
trên mặt đất thường là dạng 
nhà máy điện mặt trời lớn có 
công suất khoảng vài chục 
megawatt. Các module pin 
mặt trời được sắp xếp trên các 
khung giá đỡ được hỗ trợ bởi 
hệ công trình gắn với mặt đất 
như cộc, móng như hình 1. 
Hệ thống điện mặt trời áp 
mái là hệ pin mặt trời có công 
suất nhỏ khoảng vài chục cho 
đến 100kW được lắp trên mái 
nhà các hộ dân dụng hoặc 
trung tâm thương mại, xưởng 
sản xuất như hình 2. 
Hệ thống điện mặt trời trên 
bề mặt kênh là một dạng biến 
thể của hệ thống trên mặt đất 
nhưng tận dụng khoảng không 
gian phía trên mặt kênh. Hệ 
thống này phù hợp để kết hợp 
với trồng trọt trong các nông 
trường như hình 3.
Hệ thống điện mặt trời trên 
mặt biển được xây dựng từ ý 
tưởng tận dụng bề mặt rộng 
lớn của mặt biển do 70% diện 
tích bề mặt trái đất là biển như 
hình 4. Tuy nhiên, nhược điểm 
lớn nhất của hệ thống này là sự 
ăn mòn các thiết bị trong quá 
trình vận hành. Vì vậy chi phí 
bảo trì của loai nhà máy này 
còn khá cao so với các hệ pin 
mặt trời khác.
Hệ thống điện mặt trời trên 
mặt hồ là dạng thiết kế mới 
vừa tận dụng được diện tích bề 
+uQK+͏WK͙QJÿL͏QP̿WWUͥLiSPiL
+uQK+͏WK͙QJÿL͏QP̿WWUͥLWUrQEͥNrQK

 BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG 1 / 2020 23
mặt hồ nước lại vừa tăng hiệu 
suất phát điện của tấm pin nhờ 
giảm được nhiệt độ tấm pin 
như hình 5. :eo tính toán, 
hiệu suất trung bình của hệ pin 
trên mặt hồ cao hơn 11% so với 
hệ pin trên mặt đất.
B. Cấu trúc của hệ thống 
điện mặt trời nổi:
Các thành phần của hệ 
thống mặt trời mặt nước gồm: 
phao, bè, mỏ neo, pin mặt trời, 
cáp nối. Cấu trúc tổng thể của 
hệ thống được trình bày ở 
hình 6.
Phao là thành phần nổi chịu 
lực chủ yếu cho hệ thống. Phao 
được cấu tạo bằng HDPE (nhựa 
poly-ethylene mật độ cao) chịu 
được lực căng, không cần bảo 
trì và chống chịu được tia cực 
tím. HDPE đã được sử dụng 
rộng rãi đển chế tạo ống nước, 
bình sữa và thùng nước. Nhựa 
HDPE hoàn toàn tái chế được.
Bè được ghép nối từ nhiều 
phao. Bộ phận ghép nối được 
tăng cường thêm sợi thủy tinh 
để tăng độ bền. Hình ảnh của 
phao và bè được thể hiện trong 
hình 7.
Mỏ neo có tác dụng giữ cố 
định cho hệ thống phao bè. Ở 
những vùng nước hồ sâu, việc 
lắp đặt mỏ neo có thể khá tốn 
kém và phức tạp. 
Đối với hệ thống trên mặt 
hồ, ta có thể sử dụng tấm pin 
mặt trời tiêu chuẩn. Riêng hệ 
thống trên mặt biển, ta cần chú 
ý sử dụng loại pin các phủ lớp 
đặc biết chống chịu muối biển. 
Các bộ phận kim loại còn lại 
của tấm pin có thể bị ăn mòn 
theo thời gian vì vậy cần cân 
nhắc sử dụng khung, giá đỡ 
bằng polyme như hình 8.
Dây nối của hệ thống có thể 
là dạng dây đi chìm dưới nước 
hoặc đi nổi nếu hệ thống được 
lắp đặt gần bờ. Ngay cả khi sử 
dụng loại dây đi nổi thì các nộp 
nối cũng phải đảm bảo tiêu 
chuẩn chống nước IP67. Các 
bộ phận còn lại như bộ inverter 
và ắc-quy (nếu có) sẽ được đặt 
nơi khô thoáng trên bờ.
C. So sánh giữa hệ mặt 
trời nổi và hệ mặt trời trên 
mặt đất:
So sánh với hệ thống pin 
mặt trời trên mặt đất, hệ thống 
nổi trên mặt hồ có những ưu 
và khuyết điểm như sau:
Hệ thống trên mặt đất 
Ưu điểm:
• Chi phí lắp đặt thấp
• Có hệ thống suntracking 
để điều chỉnh góc nghiêng theo 
mùa
• Dễ xây dựng những 
+uQK+͏WK͙QJÿL͏QP̿WWUͥLWUrQP̿WEL͋Q
+uQK+͏WK͙QJÿL͏QP̿WWUͥLQ͝LWUrQK͛

 BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG 1 / 202024
trang trại mặt trời lớn nhờ diện 
tích ở vùng nông thôn
• Dễ bảo trì, lau chùi
Khuyết điểm:
• Khu vực đô thị không 
có diện tích đất để lắp đặt
• Cần những vật liệu 
cứng, vật liệu xây dựng để giữ 
tấm pin khi xảy ra thời tiết xấu
• :ời gian lắp đặt có thể 
lâu hơn so với các hệ thống 
khác 
Hệ thống trên mặt hồ
Ưu điểm:
• Tăng hiệu suất pin 
quang điện hơn 11% so với hệ 
thống trên mặt đất nhờ được 
làm mát tự nhiên từ mặt nước.
• Giảm hiện tượng bốc 
hơi trên mặt hồ
• Tăng chất lượng nước
• Ít bị bụi bẩn 
• Tiết kiệm đất
Hệ thống trên mặt hồ
Khuyết điểm:
• Độ nghiêng được thiết 
kế nhỏ để chịu được thủy triều 
cao, sóng, bão, sóng thần
• Hiện tượng ăn mòn điện 
hóa nhiều hơn so với mặt đất
• Che khuất ánh sáng tự 
nhiên có thể ảnh hưởng đến 
đời sống của thủy sinh trong hồ
• Giảm độ ẩm và nhiệt 
độ của khu vực lân cận.
• Chi phí lắp đặt cao 
(hơn 20 – 25%) so với mặt đất.
Do hệ thống nổi trên mặt 
hồ phải giữ góc nghiêng nhỏ 
hơn so với hệ trên mặt đất, vì 
vậy khả năng hấp thụ ánh sáng 
mặt trời vào mùa đông bị thấp 
hơn như hình 9.
+uQK+͏WK͙QJW͝QJTXiWFͯDK͏WK͙QJQ͝LWUrQP̿WQ˱ͣF
+uQK$+uQK̫QKK͏WK͙QJSKDREqFͯDK͏WK͙QJP̿WWUͥLP̿WQ˱ͣF>@
+uQK%+uQK̫QKVDXNKLN͇WQ͙LFiFSKDREq>@

 BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG 1 / 2020 25
III. ĐÁNH GIÁ TÍNH 
KINH TẾ CỦA DỰ ÁN:
A. Tính toán kinh tế của 
dự án điện nổi trên thị trường 
điện Hàn Quốc [4]:
Căn cứ báo cáo của Viện 
Kinh tế năng lượng Hàn Quốc, 
chi phí lắp đặt bình quân của 
các hệ thống pin mặt trời là 
1,43US$/W và chi phí vận hành 
bảo trì hàng năm 10,38 US$/
kW. Các dự án năng lượng mặt 
trời được chào bán sản lượng 
điện (SMP – system marginal 
price) và chứng chỉ năng lượng 
tái tạo. Giá bán sản lượng 
điện được chào bán trên thị 
trường năng lượng Hàn Quốc 
– Korean Power Exchange. 
Chứng chỉ năng lượng tái tạo 
cũng được bán dựa trên mỗi 
MWh điện được sản xuất. 
Giá trị trung bình của sản 
lượng điện và chứng chỉ năng 
lượng tái tạo trong năm 2018 
lần lượt là 82,93US$/MWh 
và 89,06US$/MWh. Ngoài ra, 
theo quy định, chứng chỉ năng 
lượng tái tạo của dự án mặt 
trời nổi tại Hàn Quốc được 
nhân thêm trọng số 1,5308 lần. 
Như vậy tổng giá trị bán ra của 
mỗi MWh điện mặt trời trên 
mặt hồ có thể đạt 219,263US$/
MWh ( 21,926 cent$/kWh). 
Với suất chiết khấu 5,5% 
theo hướng dẫn tính toán của 
Viện Kinh tế năng lượng Hàn 
Quốc, các dự án được xem xét 
trong nghiên cứu cho thấy, 
thời gian hoàn vốn của dự án 
trong khoảng thời gian 3,82 – 
4,7 năm. Trong đó, dự án nhỏ 
nhất là 0,1 MW và lớn nhất là 
75,85 MW.
B. Tính toán kinh tế của 
dự án điện nổi trên thị trường 
điện :ái Lan [5]:
Tại :ái Lan, Tập đoàn 
Siam Cement Group đã lắp 
đặt 1MW điện mặt trời nổi với 
chi phí 9,9 triệu đô la (tương 
đương 40 triệu Bath).Trong 
khi đó, Cơ quan sản xuất điện 
năng :ái Lan (EGAT) khởi 
công dự án 45MW trên mặt 
hồ thủy điện Sirindhorn và 
sẽ hòa lưới vào năm 2020 với 
chi phí 2,27 tỷ Bath. Dựa trên 
số liệu xây dựng các nhà máy 
này, nghiên cứu đã thống kê 
chi phí xây dựng của nhà máy 
năng lượng mặt trời nổi 1MW 
tại :ái Lan quy đổi về kWp 
như sau:
• Pin mặt trời 310W, 3456 
tấm: 755,1$/kW
• Phao và bè: 373,8$/kW
• Inverter trung tâm: 67,87$/
kW
• Hộp nối và máng cáp: 
34,57$/kW
• Dây dẫn: 29,29 $/kW
• Hệ thống giám sát: 57,46$/
kW
• Dây tín hiệu: 47,07$/kW
Tổng chi phí phần điện: 
1 365$/kW. Chi phí cho 
công trình xây dựng trên bờ: 
227,9$/kW. Chi phí nhân công 
lắp đặt và vận chuyển: 40,88$/
kW. Tổng cộng chi phí đầu 
tư chung: 1 634$/kW (tương 
đương 49 700 Bath/kW).
Giá mua điện tại :ái Lan 
được giữ cố định và xác định 
+uQK6RViQKV̫QO˱ͫQJFͯDÿL͏QP̿WWUͥLQ͝LVRYͣLK͏WK͙QJP̿Wÿ̭WWURQJQăP>@
+uQK*LiÿͩFKRK͏SLQP̿WWUͥLQ͝LFͯDF{QJW\&LHO	7HUUH¶V3KiS>@
 BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG 1 / 202026
theo khung giờ cao điểm và thấp điểm. Khung 
giờ cao điểm từ 9g sáng đến 10 giờ tối từ thứ 
2 đến thứ 6, giá mua điện: 4,2243 Bath/kWh. 
Khung giờ thấp điểm là khoảng thời gian còn 
lại bao gồm ngày nghỉ cuối tuần và ngày lễ, giá 
mua điện: 2,3567Bath/kWh. So sánh tính kinh 
tế giữa dự án điện trên mặt đất và trên mặt hồ 
trong thời gian 25 năm với suất chiết khấu 6%/
năm được cho như bảng 1 và biểu đồ dòng tiền 
như hình 10:
Chỉ tiêu Trên mặt hồ
Trên mặt 
đất Đơn vị
Công suất 
lắp đặt 1.0 1.0 MW
Sản lượng 
trung 
bình hàng 
năm
1.42 1.36 GWh/năm
Chi phí 
đầu tư 
ban đầu
49.7 38.3 Triệu Bath
Doanh 
thu 5.09 4.88
Triệu 
Bath/
năm
Chi phí 0.8 0.93
Triệu 
Bath/
năm
Chi phí 
thay thế 
sửa chữa 
4.0 3.0
Triệu 
Bath/10 
năm
NPV 7,25 14,9 Triệu Bath
IRR 7,76% 10,8%
IV. TỔNG KẾT
Qua phân tích kinh tế cho các dự án năng 
lượng mặt trời nổi tại Hàn Quốc và :ái Lan, 
ta thấy năng lượng mặt trời nổi là phương án 
đầu tư khả thi, mang lại lợi ích cho chủ đầu 
tư. Tại Hàn Quốc, các dự án mặt trời nổi nhận 
được nhiều hỗ trợ về giá cả, cho phép chào giá 
chứng chỉ năng lượng tái tạo gấp 1,5 lần so với 
các nguồn năng lượng mặt trời khác. Vì vậy, tỷ 
suất lợi nhuận cao và thời gian hoàn vốn nhanh. 
Tại :ái Lan, qua số liệu xây dựng thực tiễn và 
phân tích kinh tế cho thấy dự án mặt trời điện 
nổi mang lại lợi ích cho chủ đầu tư, tuy có hiệu 
suất kinh tế kém hơn dự án mặt trời trên mặt 
đất. Tuy nhiên, phương án so sánh chưa bao 
gồm chi phí sử dụng đất của dự án mặt trời trên 
mặt đất. Đây cũng vốn dĩ là lợi thế cạnh tranh 
của dự án mặt trời trên mặt nước. Từ những 
nghiên cứu này, chúng ta cần phân tích kỹ 
lưỡng khả năng áp dụng rộng rãi các nhà máy 
điện nổi trong bối cảnh phát triển nguồn năng 
lượng mặt trời tại Việt Nam hiện nay./
+uQK%L͋Xÿ͛GzQJWL͉QFͯDKDLSK˱˯QJiQ
TÀI LIỆU THAM KHẢO:
Sahu, A., Yadav, N., & Sudhakar, K. (2016). Floating photovoltaic power plant: A review. Renewable and sustainable 
energy reviews, 66, 815-824.
LSIS. Floating Photovoltaic System, 
System.pdf (truy cập ngày 25/12/2019)
NRG Island. Floating PV Plants,  (truy cập 25/12/2019) 
Kim, S. M., Oh, M., & Park, H. D. (2019). Analysis and prioritization of the Soating photovoltaic system potential for 
reservoirs in Korea. Applied Sciences, 9(3), 395.
Sittichoke Pookpunt (2019). Floating Solar PV Project Technical and Financial Analysis, GMSARN Int. Conf. on Smart 
Energy, Environment, and Development for Sustainable GMS, Laos