Τα πλεονεκτήματα της παραγωγής ηλιακής φωτοβολταϊκής ενέργειας

Τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της παραγωγής ηλιακής φωτοβολταϊκής ενέργειας

(1) Πλεονεκτήματα

Η διαδικασία παραγωγής ηλιακής φωτοβολταϊκής ενέργειας είναι απλή, χωρίς μηχανικά περιστρεφόμενα μέρη, χωρίς κατανάλωση καυσίμου, χωρίς εκπομπές, συμπεριλαμβανομένων αερίων θερμοκηπίου, χωρίς θόρυβο, χωρίς ρύπανση. Οι πόροι ηλιακής ενέργειας κατανέμονται ευρέως και ανεξάντλητοι. Επομένως, σε σύγκριση με τις νέες τεχνολογίες παραγωγής ενέργειας όπως η αιολική ενέργεια, η παραγωγή ενέργειας από βιομάζα και η πυρηνική ενέργεια, η παραγωγή φωτοβολταϊκής ενέργειας είναι μια τεχνολογία παραγωγής ενέργειας με ανανεώσιμη ενέργεια με τα πιο βιώσιμα ιδανικά χαρακτηριστικά (οι πλουσιότεροι πόροι και η καθαρότερη διαδικασία παραγωγής ενέργειας). Έχει τα ακόλουθα κύρια πλεονεκτήματα.

①Οι πόροι της ηλιακής ενέργειας είναι ανεξάντλητοι και ανεξάντλητοι. Η ηλιακή ενέργεια που ακτινοβολείται στη γη είναι 6000 φορές μεγαλύτερη από την ενέργεια που καταναλώνουν οι άνθρωποι. Επιπλέον, η ηλιακή ενέργεια διανέμεται ευρέως στη γη. Όσο υπάρχει ηλιακό φως, μπορούν να χρησιμοποιηθούν συστήματα παραγωγής φωτοβολταϊκών, χωρίς να περιορίζονται από παράγοντες όπως η περιοχή και το υψόμετρο.

ResourcesΟι πόροι ηλιακής ενέργειας είναι διαθέσιμοι παντού και μπορούν να τροφοδοτηθούν κοντά, χωρίς μετάδοση μεγάλων αποστάσεων, για να αποφευχθεί η απώλεια ηλεκτρικής ενέργειας που προκαλείται από γραμμές μεταφοράς μεγάλων αποστάσεων.

Process Η διαδικασία μετατροπής ενέργειας φωτοβολταϊκής παραγωγής ενέργειας είναι απλή, η οποία είναι η άμεση μετατροπή από ελαφριά ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια. Δεν υπάρχει ενδιάμεση διαδικασία (όπως μετατροπή θερμικής ενέργειας σε μηχανική ενέργεια, μηχανική ενέργεια σε ηλεκτρομαγνητική ενέργεια κ.λπ.) και μηχανική κίνηση και δεν υπάρχει μηχανική φθορά. Σύμφωνα με τη θερμοδυναμική ανάλυση, η παραγωγή φωτοβολταϊκής ενέργειας έχει υψηλή θεωρητική απόδοση παραγωγής ενέργειας, η οποία μπορεί να φτάσει πάνω από το 80% και το δυναμικό ανάπτυξης τεχνολογίας είναι τεράστιο.

Itself Η ίδια η παραγωγή φωτοβολταϊκής ενέργειας δεν χρησιμοποιεί καύσιμο, εκπέμπει ουσίες όπως αέρια θερμοκηπίου και άλλα καυσαέρια, δεν μολύνει τον αέρα, δεν προκαλεί θόρυβο, είναι φιλικό προς το περιβάλλον e799bee5baa6e78988e69d8331333337613766 και δεν θα επηρεαστεί από την ενεργειακή κρίση ή την αστάθεια της αγοράς καυσίμων Είναι ένας νέος τύπος ανανεώσιμης ενέργειας που είναι πραγματικά πράσινος και φιλικός προς το περιβάλλον.

⑤Η διαδικασία παραγωγής φωτοβολταϊκής ενέργειας δεν απαιτεί νερό ψύξης και μπορεί να εγκατασταθεί στην έρημο Γκόμπι χωρίς νερό. Η φωτοβολταϊκή παραγωγή ενέργειας μπορεί επίσης να συνδυαστεί εύκολα με κτίρια για να σχηματίσει ένα ολοκληρωμένο φωτοβολταϊκό κτίριο σύστημα παραγωγής ενέργειας, το οποίο δεν απαιτεί ξεχωριστή κατοχή γης και μπορεί να εξοικονομήσει πολύτιμους πόρους της γης.

⑥ Η παραγωγή φωτοβολταϊκής ενέργειας δεν διαθέτει μηχανικά μέρη μετάδοσης, απλή λειτουργία και συντήρηση, σταθερή και αξιόπιστη λειτουργία. Ένα σετ φωτοβολταϊκών συστημάτων παραγωγής ενέργειας μπορεί να παράγει ηλεκτρισμό εφ 'όσον υπάρχουν μονάδες ηλιακών κυψελών, και η ευρεία χρήση της τεχνολογίας αυτόματου ελέγχου μπορεί βασικά να επιτύχει ανεπιτήρητη λειτουργία και χαμηλό κόστος συντήρησης.

⑦ Η απόδοση λειτουργίας του φωτοβολταϊκού συστήματος παραγωγής ενέργειας είναι σταθερή και αξιόπιστη και η διάρκεια ζωής είναι μεγάλη (πάνω από 30 χρόνια). Η διάρκεια ζωής των κρυσταλλικών ηλιακών κυττάρων πυριτίου μπορεί να διαρκέσει από 20 έως 35 χρόνια. Στο φωτοβολταϊκό σύστημα παραγωγής ενέργειας, εφ 'όσον ο σχεδιασμός είναι λογικός και η επιλογή τύπου είναι κατάλληλη, η διάρκεια ζωής της μπαταρίας μπορεί επίσης να διαρκέσει 10 έως 15 χρόνια.

ModuleΤο δομοστοιχείο ηλιακής κυψέλης έχει απλή δομή, μικρό όγκο και ελαφρύ, το οποίο είναι βολικό για μεταφορά και εγκατάσταση. Η περίοδος κατασκευής του φωτοβολταϊκού συστήματος παραγωγής ενέργειας είναι σύντομη και η χωρητικότητα φορτίου μπορεί να είναι μεγάλη ή μικρή ανάλογα με την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας, η οποία είναι βολική και ευέλικτη και είναι εύκολο να συνδυαστεί και να επεκταθεί.

Η ηλιακή μπαταρία είναι ένα πολλά υποσχόμενο νέο τροφοδοτικό, με τρία πλεονεκτήματα μονιμότητας, καθαριότητας και ευελιξίας. Σε σύγκριση με την παραγωγή θερμικής ενέργειας και την παραγωγή πυρηνικής ενέργειας, τα ηλιακά φωτοβολταϊκά δεν προκαλούν ρύπανση του περιβάλλοντος. Οι ηλιακές κυψέλες μπορούν να είναι μεγάλες, μεσαίες και μικρές και μπορούν να είναι τόσο μεγάλες όσο ένα εκατομμύριο κιλοβάτ μεσαίου μεγέθους σταθμούς παραγωγής ενέργειας, τόσο μικρές όσο ένα ανεξάρτητο σύστημα ηλιακής ενέργειας για ένα μόνο νοικοκυριό. Αυτά τα χαρακτηριστικά δεν ταιριάζουν με άλλα τροφοδοτικά.

(2) Μειονεκτήματα

Φυσικά, η παραγωγή ηλιακής φωτοβολταϊκής ενέργειας έχει επίσης τα μειονεκτήματα και τις αδυναμίες της, που συνοψίζονται στα ακόλουθα σημεία.

① Χαμηλή ενεργειακή πυκνότητα. Αν και το άθροισμα της ενέργειας που βάζει ο ήλιος στη γη είναι εξαιρετικά τεράστιο, αλλά επειδή η επιφάνεια της γης είναι επίσης πολύ μεγάλη, και το μεγαλύτερο μέρος της επιφάνειας της γης καλύπτεται από τον ωκεανό, η ηλιακή ενέργεια που μπορεί πραγματικά φτάσετε στην επιφάνεια της γης φτάνει μόνο το 10% περίπου της ενέργειας ηλιακής ακτινοβολίας στο εύρος της γης, με αποτέλεσμα το ποσό της ηλιακής ενέργειας που διατίθεται άμεσα στην περιοχή να είναι μικρό. Γενικά εκφράζεται σε όρους ηλιακής ακτινοβολίας, η υψηλότερη τιμή της ακτινοβολίας στην επιφάνεια της γης&# 39 είναι περίπου 1,2kw / ㎡ και στις περισσότερες περιοχές και ο περισσότερος χρόνος ηλιοφάνειας είναι μικρότερος από 1kw / ㎡. Η χρήση της ηλιακής ενέργειας είναι στην πραγματικότητα η συλλογή και η χρήση ενέργειας χαμηλής πυκνότητας.

Covers Καλύπτει μια μεγάλη περιοχή. Λόγω της χαμηλής ενεργειακής πυκνότητας της ηλιακής ενέργειας, αυτό θα κάνει το φωτοβολταϊκό σύστημα παραγωγής ενέργειας να καταλαμβάνει μια μεγάλη περιοχή. Κάθε 10kw φωτοβολταϊκής παραγωγής ενέργειας χρειάζεται περίπου 100 τετραγωνικά μέτρα και η μέση παραγωγή ισχύος ανά τετραγωνικό μέτρο είναι 100w. Με την ωριμότητα και την ανάπτυξη ολοκληρωμένης τεχνολογίας παραγωγής φωτοβολταϊκών κτιρίων, όλο και περισσότερα συστήματα φωτοβολταϊκής παραγωγής ενέργειας μπορούν να χρησιμοποιούν τις στέγες και τις προσόψεις κτιρίων και κατασκευών, τα οποία θα ξεπεράσουν σταδιακά την έλλειψη μεγάλης περιοχής παραγωγής φωτοβολταϊκών.

③ Χαμηλή απόδοση μετατροπής. Η πιο βασική μονάδα παραγωγής φωτοβολταϊκής ενέργειας είναι μια μονάδα ηλιακής κυψέλης. Η απόδοση μετατροπής της παραγωγής φωτοβολταϊκής ενέργειας αναφέρεται στην αναλογία μετατροπής της φωτεινής ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια. Προς το παρόν, η απόδοση μετατροπής των φωτοβολταϊκών κυττάρων κρυσταλλικού πυριτίου είναι 13% έως 17%, και αυτή των φωτοβολταϊκών κυττάρων άμορφου πυριτίου είναι μόνο 5% έως 8%. Δεδομένου ότι η απόδοση φωτοηλεκτρικής μετατροπής είναι πολύ χαμηλή, η πυκνότητα παραγωγής φωτοβολταϊκής ενέργειας είναι χαμηλή και είναι δύσκολο να σχηματιστεί ένα σύστημα παραγωγής υψηλής ισχύος. Επομένως, η χαμηλή απόδοση μετατροπής των ηλιακών κυψελών είναι το εμπόδιο που εμποδίζει την ευρεία προώθηση της φωτοβολταϊκής παραγωγής ενέργειας.

④ Διαλείπουσα εργασία. Στην επιφάνεια της γης, το φωτοβολταϊκό σύστημα παραγωγής ενέργειας μπορεί να παράγει ηλεκτρική ενέργεια μόνο κατά τη διάρκεια της ημέρας και δεν μπορεί να παράγει ηλεκτρική ενέργεια τη νύχτα. Εκτός αν δεν υπάρχει μέρα και νύχτα στο διάστημα, τα ηλιακά κύτταρα μπορούν να παράγουν συνεχώς ηλεκτρισμό, κάτι που δεν συμβαδίζει με τη ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας των ανθρώπων&# 39.

Affected επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από κλιματικούς και περιβαλλοντικούς παράγοντες. Η ενέργεια της παραγωγής ηλιακής φωτοβολταϊκής ενέργειας προέρχεται απευθείας από το φως του ήλιου και η ηλιακή ακτινοβολία στην επιφάνεια της γης&# 39 επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από το κλίμα. Η μακροχρόνια βροχή και το χιόνι, οι νεφελώδεις, ομιχλώδεις και ακόμη και οι αλλαγές στο νέφος θα επηρεάσουν σοβαρά την κατάσταση παραγωγής ενέργειας του συστήματος. Επιπλέον, οι περιβαλλοντικοί παράγοντες έχουν επίσης μεγάλη επιρροή. Το πιο εμφανές σημείο είναι ότι σωματίδια (όπως σκόνη) στον αέρα καθίστανται στην επιφάνεια της μονάδας ηλιακής κυψέλης, μπλοκάροντας μέρος του φωτός, το οποίο θα μειώσει την απόδοση μετατροπής της μονάδας κυψέλης. Ως αποτέλεσμα, μειώνεται η ποσότητα παραγωγής ενέργειας και προκαλείται ακόμη και η ζημιά του πίνακα μπαταριών.

⑥ Ισχυρή περιφερειακή εξάρτηση. Διαφορετικές γεωγραφικές τοποθεσίες και διαφορετικά κλίματα κάνουν τους πόρους ηλιοφάνειας να διαφέρουν πολύ από περιοχή σε περιοχή. Μόνο όταν το φωτοβολταϊκό σύστημα παραγωγής ενέργειας εφαρμόζεται σε περιοχές με άφθονους πόρους ηλιακής ενέργειας, το αποτέλεσμα θα είναι καλό.

IghΥψηλό κόστος συστήματος. Λόγω της χαμηλής απόδοσης της ηλιακής φωτοβολταϊκής παραγωγής ενέργειας, το κόστος της παραγωγής φωτοβολταϊκής ενέργειας εξακολουθεί να είναι αρκετές φορές το κόστος άλλων συμβατικών μεθόδων παραγωγής ενέργειας (όπως η θερμική ισχύς και η υδροηλεκτρική ενέργεια), που είναι ο πιο σημαντικός παράγοντας που περιορίζει την ευρεία εφαρμογή του. Ωστόσο, πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι με τη συνεχή επέκταση της παραγωγικής ικανότητας ηλιακών κυψελών και τη συνεχή βελτίωση της αποδοτικότητας φωτοηλεκτρικής μετατροπής κυψελών, το κόστος των φωτοβολταϊκών συστημάτων παραγωγής ενέργειας έχει επίσης μειωθεί πολύ γρήγορα. Η τιμή των μονάδων ηλιακών κυψελών έχει μειωθεί από πάνω από 70 δολάρια ΗΠΑ ανά watt σε περίπου 2 δολάρια ΗΠΑ ανά watt τις τελευταίες δεκαετίες.

Process Η διαδικασία κατασκευής της μπαταρίας κρυσταλλικού πυριτίου είναι υψηλή ρύπανση και υψηλή κατανάλωση ενέργειας. Η κύρια πρώτη ύλη της μπαταρίας κρυσταλλικού πυριτίου είναι καθαρό πυρίτιο. Το πυρίτιο είναι ένα στοιχείο στη γη που είναι δεύτερο μόνο μετά το οξυγόνο και η κύρια μορφή του είναι η άμμος (sio2). Η διαδικασία βήμα προς βήμα από την πυριτική άμμο έως το κρυσταλλικό πυρίτιο με καθαρότητα 99,9999% ή περισσότερο απαιτεί πολλαπλές χημικές και φυσικές διεργασίες, οι οποίες όχι μόνο καταναλώνουν πολλή ενέργεια, αλλά επίσης προκαλούν συγκεκριμένη περιβαλλοντική ρύπανση.