Zalety wytwarzania energii fotowoltaicznej

Zalety i wady wytwarzania energii fotowoltaicznej

(1) Zalety

Proces wytwarzania energii fotowoltaicznej jest prosty, bez mechanicznych części obrotowych, bez zużycia paliwa, bez emisji gazów cieplarnianych, bez hałasu, bez zanieczyszczeń; energii słonecznej są szeroko rozpowszechnione i niewyczerpane. Dlatego w porównaniu z nowymi technologiami wytwarzania energii, takimi jak energia wiatrowa, wytwarzanie energii z biomasy i energia jądrowa, wytwarzanie energii fotowoltaicznej jest technologią wytwarzania energii odnawialnej o najbardziej zrównoważonych cechach idealnych (najbogatsze zasoby i najczystszy proces wytwarzania energii). Ma następujące główne zalety.

(1)Zasoby energii słonecznej są niewyczerpane i niewyczerpane. Energia słoneczna napromieniowana na ziemi jest 6000 razy większa niż energia zużywana przez ludzi. Co więcej, energia słoneczna jest szeroko rozpowszechniona na ziemi. Tak długo, jak jest światło słoneczne, systemy wytwarzania energii fotowoltaicznej mogą być używane, nie ograniczając się do czynników, takich jak region i wysokość.

(2) Energia słoneczna jest dostępna wszędzie i może być zasilana w pobliżu, bez transmisji zamiejscowych, aby uniknąć utraty energii elektrycznej spowodowanej przez dalekobieżne linie przesyłowe.

(3) Proces konwersji energii wytwarzania energii fotowoltaicznej jest prosty, czyli bezpośrednia konwersja z energii świetlnej na energię elektryczną. Nie ma procesu pośredniego (takiego jak konwersja energii cieplnej na energię mechaniczną, energię mechaniczną na energię elektromagnetyczną itp.) i ruch mechaniczny i nie ma zużycia mechanicznego. Według analizy termodynamicznej, wytwarzanie energii fotowoltaicznej ma wysoką teoretyczną wydajność wytwarzania energii, która może osiągnąć ponad 80%, a potencjał rozwoju technologii jest ogromny.

(4)Samo wytwarzanie energii fotowoltaicznej nie zużywa paliwa, emituje wszelkie substancje, w tym gazów cieplarnianych i innych gazów spalinowych, nie zanieczyszcza powietrza, nie generuje hałasu, jest przyjazny dla środowiska e799bee5baa6e789888969693313333337613766, i nie będzie mieć wpływu na kryzys energetyczny lub niestabilność rynku paliw Jest to nowy rodzaj energii odnawialnej, który jest prawdziwie ekologiczny i przyjazny dla środowiska.

(5) Proces wytwarzania energii fotowoltaicznej nie wymaga wody chłodzącej i może być zainstalowany na pustyni Gobi bez wody. Wytwarzanie energii fotowoltaicznej można również łatwo łączyć z budynkami, tworząc zintegrowany system wytwarzania energii w budynku fotowoltaicznym, który nie wymaga oddzielnego zasiedlenia ziemi i może zaoszczędzić cenne zasoby lądowe.

(6) Wytwarzanie energii fotowoltaicznej nie ma mechanicznych części transmisyjnych, prosta obsługa i konserwacja, stabilna i niezawodna praca. Zestaw systemu wytwarzania energii fotowoltaicznej może wytwarzać energię elektryczną, o ile istnieją moduły ogniw słonecznych, a powszechne stosowanie technologii automatycznego sterowania może w zasadzie osiągnąć bezobsługową eksploatację i niskie koszty konserwacji.

(7)Wydajność pracy systemu wytwarzania energii fotowoltaicznej jest stabilna i niezawodna, a żywotność jest długa (ponad 30 lat). Żywotność krystalicznych krzemowych ogniw słonecznych może trwać od 20 do 35 lat. W systemie wytwarzania energii fotowoltaicznej, o ile konstrukcja jest rozsądna, a wybór typu jest odpowiedni, żywotność baterii może wynosić od 10 do 15 lat.

(8) Moduł ogniw słonecznych ma prostą strukturę, małą objętość i lekką masę, co jest wygodne do transportu i instalacji. Okres budowy systemu wytwarzania energii fotowoltaicznej jest krótki, a nośność może być duża lub mała w zależności od zużycia energii elektrycznej, co jest wygodne i elastyczne, i jest łatwe do łączenia i rozszerzania.

Bateria słoneczna to obiecujący nowy zasilacz, z trzema zaletami trwałości, czystości i elastyczności. W porównaniu z wytwarzaniem energii cieplnej i wytwarzania energii jądrowej fotowoltaika nie powoduje zanieczyszczenia środowiska; ogniwa słoneczne mogą być duże, średnie i małe i mogą mieć nawet milion kilowatów średnich elektrowni, tak małych jak niezależny system energii słonecznej tylko dla jednego gospodarstwa domowego. Te cechy nie mają sobie równych w innych zasilaczach.

(2) Wady

Oczywiście, wytwarzanie energii fotowoltaicznej ma również swoje wady i braki, podsumowano w kolejnych punktach.

(1) Niska gęstość energii. Chociaż suma energii, jaką słońce pokłada na ziemi jest niezwykle ogromna, ale ponieważ powierzchnia Ziemi jest również bardzo duża, a większość powierzchni Ziemi jest pokryta oceanem, energia słoneczna, która może rzeczywiście dotrzeć do powierzchni lądu, osiąga tylko około 10% energii promieniowania słonecznego w zasięgu Ziemi, co powoduje, że ilość energii słonecznej bezpośrednio dostępnej w tym obszarze jest niewielka. Ogólnie wyrażone w kategoriach napromienienia słonecznego, najwyższa wartość napromienia na powierzchni Ziemi jest około 1,2kw / ㎡, a w większości obszarów i większość czasu słońca jest mniejsza niż 1kw / ㎡. Wykorzystanie energii słonecznej jest rzeczywiście zbierania i wykorzystania energii o niskiej gęstości.

(2)Zajmuje duży obszar. Ze względu na niską gęstość energii słonecznej, spowoduje to, że system wytwarzania energii fotowoltaicznej zajmuje duży obszar. Każde 10kw wytwarzania energii fotowoltaicznej potrzebuje około 100 metrów kwadratowych, a średnia produkcja energii na metr kwadratowy wynosi 100w. Wraz z dojrzałością i rozwojem konstrukcji fotowoltaicznych zintegrowanej technologii wytwarzania energii, coraz więcej systemów wytwarzania energii fotowoltaicznej może wykorzystywać dachy i fasady budynków i budowli, które stopniowo przezwyciężają niedobór dużego obszaru wytwarzania energii fotowoltaicznej.

(3) Niska wydajność konwersji. Najbardziej podstawową jednostką wytwarzania energii fotowoltaicznej jest moduł ogniw słonecznych. Efektywność konwersji wytwarzania energii fotowoltaicznej odnosi się do stosunku konwersji energii świetlnej do energii elektrycznej. Obecnie wydajność konwersji krystalicznych krzemowych ogniw fotowoltaicznych wynosi od 13% do 17%, a amorficznych ogniw fotowoltaicznych krzemu wynosi tylko 5% do 8%. Ponieważ wydajność konwersji fotoelektrycznej jest zbyt niska, gęstość wytwarzania energii fotowoltaicznej jest niska i trudno jest stworzyć system wytwarzania dużej mocy. Dlatego niska wydajność konwersji ogniw słonecznych jest wąskim gardłem, które utrudnia szeroko zakrojoną promocję wytwarzania energii fotowoltaicznej.

(4) Praca przerywana. Na powierzchni ziemi system wytwarzania energii fotowoltaicznej może wytwarzać energię elektryczną tylko w ciągu dnia i nie może produkować energii elektrycznej w nocy. Jeśli nie ma dnia i nocy w przestrzeni, ogniwa słoneczne mogą stale wytwarzać energię elektryczną, co jest niezgodne z zapotrzebowaniem ludzi na energię elektryczną.

(5) jest w dużym stopniu dotknięte czynnikami klimatycznymi i środowiskowymi. Energia wytwarzania energii fotowoltaicznej pochodzi bezpośrednio ze światła słonecznego, a promieniowanie słoneczne na powierzchni Ziemi jest w znacznym stopniu dotknięte przez klimat. Długotrwałe opady deszczu i śniegu, zachmurzenie, mgliste, a nawet zmiany chmur poważnie wpłyną na stan wytwarzania energii w systemie. Ponadto, czynniki środowiskowe mają również duży wpływ. Bardziej widocznym punktem jest to, że cząstki (takie jak kurz) w powietrzu osadzają się na powierzchni modułu ogniw słonecznych, blokując część światła, co zmniejszy wydajność konwersji modułu komórkowego. W rezultacie zmniejsza się ilość energii elektrycznej, a nawet uszkodzenie panelu baterii.

(6) Silna zależność regionalna. Różne lokalizacje geograficzne i różne klimaty sprawiają, że zasoby słońca różnią się znacznie w zależności od regionu. Tylko wtedy, gdy system wytwarzania energii fotowoltaicznej jest stosowany na obszarach o obfitych zasobach energii słonecznej, jego efekt będzie dobry.

(7)Wysokie koszty systemowe. Ze względu na niską wydajność wytwarzania energii fotowoltaicznej, koszt wytwarzania energii fotowoltaicznej jest nadal kilka razy liczniejszy niż w przypadku innych konwencjonalnych metod wytwarzania energii (takich jak energia cieplna i energia wodna), co jest najważniejszym czynnikiem ograniczającym jej szerokie zastosowanie. Należy jednak również zauważyć, że wraz z ciągłym rozwojem zdolności produkcyjnych ogniw słonecznych i ciągłym doskonaleniem wydajności konwersji fotoelektrycznej, bardzo szybko spadły również koszty systemów wytwarzania energii fotowoltaicznej. Cena modułów ogniw słonecznych spadła z ponad US $ 70 za wat do około US $ 2 za wat w ostatnich dziesięcioleciach.

(8) Proces produkcji krystalicznej baterii krzemowej jest wysokie zanieczyszczenie i wysokie zużycie energii. Głównym surowcem krystalicznej baterii krzemowej jest czysty krzem. Krzem jest pierwiastką na ziemi, która jest drugą tylko do tlenu, a jego główną formą jest piasek (sio2). Proces krok po kroku od piasku krzemionkowego do krzemu krystalicznego o czystości 99,9999% lub większej wymaga wielu procesów chemicznych i fizycznych, które nie tylko zużywają dużo energii, ale także powodują pewne zanieczyszczenie środowiska.