Kể từ đầu thế kỷ 21, sự trỗi dậy của năng lượng mặt trời đã vượt xa mọi kỳ vọng, trở thành nguồn năng lượng có tốc độ tăng trưởng mạnh mẽ nhất so với bất kỳ loại hình năng lượng nào khác.
Từng là một công nghệ đắt đỏ, vốn chỉ xuất hiện trong các chương trình du hành vũ trụ, vùng sâu vùng xa hay trên những chiếc máy tính bỏ túi, giờ đây các tấm pin năng lượng mặt trời đã trở nên phổ biến toàn cầu. Với ưu điểm dễ lắp đặt và vận hành, chúng đang tạo ra nguồn điện giá rẻ ở khắp mọi nơi.
Dữ liệu thực tế cho thấy sự nhảy vọt về công suất lắp đặt toàn cầu trong một thập kỷ qua là rất ấn tượng. Nếu năm 2015, thế giới mới chỉ có 228 gigawatt (GW), đáp ứng 1% nhu cầu điện, thì đến năm 2020 con số này đã tăng lên 759 GW.
Theo ước tính, đến năm 2025, công suất toàn cầu đạt tới 2.919 GW, cung cấp khoảng 10% nhu cầu năng lượng thế giới, chính thức vượt qua năng lượng hạt nhân (hiện chiếm 9%).
Nếu giữ vững tốc độ tăng trưởng hiện tại, công suất này có thể chạm mốc 9.000 GW vào năm 2030, đủ sức đáp ứng hơn 20% nhu cầu năng lượng của nhân loại.
Trung Quốc dẫn đầu tuyệt đối, EU và Mỹ bám đuổi quyết liệt
Trung Quốc hiện là quốc gia thống trị trong lĩnh vực này. Chỉ riêng năm 2025, quốc gia này đã lắp đặt mới 315 GW, đưa tổng công suất lên khoảng 1.300 GW.
Hiện nay, hơn 80% sản lượng pin năng lượng mặt trời trên toàn thế giới được sản xuất tại Trung Quốc. Dữ liệu từ LowCarbonPower chỉ ra rằng, 11% sản lượng điện của Trung Quốc đến từ mặt trời, góp phần quan trọng giúp tỷ trọng điện than giảm từ 70% xuống còn 56% trong một thập kỷ qua.
Liên minh Châu Âu (EU) đứng ở vị trí thứ hai với công suất 406 GW, đáp ứng khoảng 13% nhu cầu điện của khối. Đáng chú ý, tỷ trọng điện than tại EU đã giảm sâu xuống còn 9%, so với mức 25% của năm 2015.
Các quốc gia như Hy Lạp, CH Síp, Tây Ban Nha và Hungary hiện đang dẫn đầu khi có hơn 20% sản lượng điện đến từ mặt trời. Đức vẫn giữ vững vị thế là nước có công suất lắp đặt lớn nhất châu Âu với 119 GW.
Dù chính quyền Tổng thống Donald Trump có những chính sách không mấy mặn mà với năng lượng tái tạo, Mỹ vẫn giữ vị trí thứ ba thế giới với 267 GW, cung cấp khoảng 8% nhu cầu điện quốc gia.
Trong 10 năm qua, tỷ lệ điện than tại Mỹ cũng đã giảm một nửa, từ 34% xuống còn 17%. Ngoài các "ông lớn" kể trên, năng lượng mặt trời cũng đang bùng nổ tại Ấn Độ, Pakistan và Brazil.
Ưu thế tuyệt đối về chi phí
Năng lượng từ ánh sáng mặt trời là nguồn tài nguyên vô tận. Theo tính toán, chỉ cần lắp đặt pin mặt trời trên chưa đầy 1% diện tích bề mặt Trái Đất là đủ để đáp ứng toàn bộ nhu cầu năng lượng của nhân loại.
Nhờ sản xuất hàng loạt và cải tiến hiệu suất, giá pin mặt trời đã giảm tới 90%, trở thành nguồn điện rẻ nhất tại nhiều khu vực.
Tại các vùng nắng nóng, các trang trại mặt trời quy mô lớn có thể sản xuất điện với giá chỉ khoảng 1 cent (tương đương hơn 200 đồng) mỗi kWh. Tại Đức, con số này dao động từ 4 đến 5 cent.
Trong khi đó, chi phí để sản xuất điện hạt nhân theo Viện Fraunhofer (Đức) lên tới 14 - 49 cent/kWh, điện than từ 15 - 29 cent và điện khí từ 15 - 33 cent.
Ngay cả khi cộng thêm chi phí lưu trữ bằng pin (khoảng 2 - 3 cent/kWh), năng lượng mặt trời vẫn chiếm ưu thế áp đảo về kinh tế.
Thay đổi bộ mặt giao thông và sưởi ấm
Năng lượng mặt trời giá rẻ đang trực tiếp làm thay đổi cách chúng ta sưởi ấm và di chuyển. Xe điện sẽ tiết kiệm chi phí vận hành hơn nhiều nếu được sạc bằng điện mặt trời áp mái.
Tại Đức, mức tiết kiệm có thể lên tới hơn 80% so với xe chạy dầu hoặc xăng. Tương tự, việc sử dụng bơm nhiệt (heat pump) kết hợp điện mặt trời giúp các hộ gia đình tại EU tiết kiệm hơn 30% hóa đơn sưởi ấm so với các hệ thống chạy bằng dầu hoặc khí đốt.
Nhiều dự báo trước đây đã đánh giá thấp sự bùng nổ của ngành này. Năm 2020, Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) dự đoán công suất lắp đặt toàn cầu năm 2024 chỉ đạt 120 GW, nhưng thực tế con số này lên tới 597 GW, cao gấp gần 5 lần dự báo.
Các chuyên gia tin rằng năng lượng mặt trời sẽ trở thành nguồn năng lượng quan trọng nhất hành tinh. Theo mô hình của Đại học Công nghệ Lappeenranta-Lahti (Phần Lan), trong tương lai, 76% năng lượng thế giới sẽ đến từ mặt trời và 20% từ gió.
Thách thức về hạ tầng và chuyển đổi số
Tuy nhiên, lộ trình tiến tới tương lai xanh vẫn còn nhiều thách thức. Việc chuyển đổi sang xe điện và bơm nhiệt sẽ khiến nhu cầu điện toàn cầu tăng gấp đôi vào năm 2050. Điều này đòi hỏi sự mở rộng mạnh mẽ của mạng lưới điện và hệ thống lưu trữ để sử dụng vào ban đêm.
Số hóa cũng đóng vai trò then chốt trong việc điều phối tối ưu giữa tiêu dùng và sản xuất. Ví dụ, xe điện có thể tự động sạc vào những thời điểm nguồn điện mặt trời trong lưới đang dư thừa và có giá rẻ nhất.
Cuộc cách mạng năng lượng mặt trời không chỉ là thay đổi nguồn nhiên liệu, mà còn là sự lột xác toàn diện của hệ thống hạ tầng và công nghệ toàn cầu.
