Переваги виробництва сонячної фотоелектричної енергії

Переваги та недоліки сонячної фотоелектричної енергетики

(1) Переваги

Процес генерування сонячної фотоелектричної енергії простий, без механічних обертових деталей, без споживання палива, без викидів, включаючи парникові гази, без шуму та забруднення; Сонячні енергетичні ресурси широко розподілені і невичерпні. Отже, у порівнянні з новими технологіями виробництва енергії, такими як вітроенергетика, генерування біомаси та атомна енергетика, фотоелектрична енергетика - це технологія виробництва енергії з відновлюваних джерел енергії з найбільш стійкими ідеальними характеристиками (найбагатші ресурси та найчистіший процес виробництва електроенергії). Він має наступні основні переваги.

ResourcesРесурси сонячної енергії невичерпні та невичерпні. Опромінена на землі сонячна енергія в 6000 разів перевищує енергію, споживану людиною. Більше того, сонячна енергія широко розподілена на землі. Поки є сонячне світло, можуть використовуватися фотоелектричні системи генерації електроенергії, не обмежуючись такими факторами, як регіон та висота над рівнем моря.

ResourcesРесурси сонячної енергії доступні скрізь, і їх можна живити поблизу, без передачі на великі відстані, щоб уникнути втрат електричної енергії, спричинених міжміськими лініями передачі.

Process Процес перетворення енергії фотоелектричної енергії є простим, тобто прямим перетворенням світлової енергії в електричну. Не існує проміжного процесу (наприклад, перетворення теплової енергії в механічну енергію, механічної енергії в електромагнітну енергію тощо) і механічного руху, а також немає механічного зносу. Згідно з термодинамічним аналізом, фотоелектрична генерація енергії має високу теоретичну ефективність виробництва енергії, яка може досягати більше 80%, а потенціал розвитку технологій величезний.

Itself Фотоелектрична генерація електроенергії сама не використовує паливо, виділяє будь-які речовини, включаючи парникові гази та інші вихлопні гази, не забруднює повітря, не створює шуму, є доброзичливою до навколишнього середовища e799bee5baa6e78988e69d8331333337613766 і не зазнає впливу енергетичної кризи або нестабільності ринку палива Це новий тип відновлюваної енергії, який є справді зеленим та екологічно чистим.

Process Процес генерації фотоелектричної енергії не вимагає охолодження води, і його можна встановити на пустелі Гобі без води. Фотоелектричну генерацію електроенергії також можна легко поєднати з будівлями, щоб сформувати інтегровану систему генерації електроенергії у фотоелектричній будівлі, яка не вимагає окремого зайняття земель та може заощадити цінні земельні ресурси.

Generation Фотоелектрична генерація електроенергії не має механічних деталей передачі, проста експлуатація та обслуговування, стабільна та надійна робота. Комплект фотоелектричної системи виробництва електроенергії може виробляти електроенергію, поки є модулі сонячних елементів, а широке використання технології автоматичного управління може в основному досягти без нагляду експлуатації та низьких витрат на обслуговування.

⑦Робочі характеристики фотоелектричної системи генерації електроенергії стабільні та надійні, а термін служби тривалий (більше 30 років). Термін служби кристалічних кремнієвих сонячних елементів може становити від 20 до 35 років. У фотоелектричній системі генерації електроенергії, доки обгрунтована конструкція та відповідний вибір типу, термін служби акумулятора також може становити від 10 до 15 років.

ModuleМодуль сонячної батареї має просту структуру, малий об’єм та невелику вагу, що зручно для транспортування та монтажу. Період побудови фотоелектричної системи виробництва електроенергії є коротким, а вантажопідйомність може бути великою або малою відповідно до споживання електроенергії, що зручно та гнучко, і легко комбінується та розширюється.

Сонячна батарея - це перспективне нове джерело живлення з трьома перевагами стійкості, чистоти та гнучкості. Порівняно з виробництвом теплової та атомної енергії сонячні фотоелектричні системи не спричиняють забруднення навколишнього середовища; сонячні елементи можуть бути великими, середніми та малими, а можуть бути до одного мільйона кіловат середніх електростанцій, настільки ж малі, як незалежна сонячна енергосистема лише для одного домогосподарства. Ці характеристики не мають собі рівних за іншими джерелами живлення.

(2) Недоліки

Звичайно, сонячна фотоелектрична енергія також має свої недоліки та недоліки, узагальнені в наступних пунктах.

① Низька щільність енергії. Хоча сума енергії, яку сонце віддає на землю, надзвичайно велика, але оскільки площа земної поверхні також дуже велика, і більша частина земної поверхні покрита океаном, сонячна енергія, яка насправді може досягнення поверхні суші досягає лише близько 10% енергії сонячного випромінювання в межах Землі, внаслідок чого кількість сонячної енергії, безпосередньо доступної в цій області, невелика. Як правило, виражене в сонячному опроміненні, найвище значення опромінення на поверхні Землі' s становить близько 1,2 кВт / ㎡, а в більшості областей і більшу частину сонячного часу менше 1 кВт / ㎡. Використання сонячної енергії насправді є збиранням та використанням енергії низької щільності.

②Охоплює велику територію. Через низьку щільність енергії сонячної енергії це зробить систему виробництва фотоелектричної енергії великою площею. Кожні 10 кВт фотоелектричної енергії потребують близько 100 квадратних метрів, а середня генерація електроенергії на квадратний метр становить 100 Вт. Зі зрілістю та розвитком інтегрованої технології виробництва електроенергії у фотоелектричні будівлі все більше і більше систем генерування фотоелектричної енергії можуть використовувати дахи та фасади будівель та споруд, що поступово подолає дефіцит великої площі виробництва фотоелектричної енергії.

③ Низька ефективність перетворення. Найбільш основною одиницею фотоелектричної енергії є модуль сонячних елементів. Ефективність перетворення фотоелектричної енергії відноситься до відношення перетворення світлової енергії в електричну. В даний час ефективність перетворення фотоелектричних елементів з кристалічного кремнію становить від 13 до 17%, а аморфних кремній-фотоелементів - лише від 5 до 8%. Оскільки ефективність фотоелектричного перетворення занадто низька, щільність генерації фотоелектричної енергії низька, і складно сформувати систему генерації потужної енергії. Отже, низька ефективність перетворення сонячних елементів є вузьким місцем, яке заважає широкому просуванню виробництва фотоелектричної енергії.

④ Переривчаста робота. На поверхні землі фотоелектрична система генерації електроенергії може виробляти електроенергію лише вдень, а вночі не може виробляти електроенергію. Якщо в космосі немає дня і ночі, сонячні елементи можуть постійно виробляти електроенергію, що суперечить потребам людей в електроенергії'

⑤ сильно впливає клімат та екологічні фактори. Енергія сонячної фотоелектричної енергії безпосередньо походить від сонячного світла, і сонячне випромінювання на поверхні землі' сильно впливає на клімат. Тривалий дощ та сніг, хмарно, туманно і навіть хмарні зміни серйозно вплинуть на стан виробництва електроенергії в системі. Крім того, великий вплив мають і фактори навколишнього середовища. Найбільш помітним моментом є те, що частинки (наприклад, пил) у повітрі осідають на поверхні модуля сонячної батареї, блокуючи частину світла, що зменшить ефективність перетворення клітинного модуля. Як результат, кількість виробленої енергії зменшується і навіть пошкоджується панель батареї.

⑥ Сильна регіональна залежність. Різне географічне розташування та різний клімат призводять до того, що сонячні ресурси дуже різняться залежно від регіону. Тільки тоді, коли система фотоелектричної генерації електроенергії застосовується в районах з великими ресурсами сонячної енергії, її ефект буде хорошим.

⑦Висока вартість системи. Через низьку ефективність генерування сонячної фотоелектричної енергії вартість виробництва фотоелектричної енергії все ще в кілька разів перевищує вартість інших звичайних способів виробництва енергії (таких як теплова та гідроенергетика), що є найважливішим фактором, що обмежує її широке застосування. Однак слід також зазначити, що з постійним розширенням виробничих потужностей сонячних елементів та постійним удосконаленням ефективності фотоелектричного перетворення клітин вартість фотоелектричних систем генерації електроенергії також впала дуже швидко. Ціна модулів сонячних елементів за останні десятиліття знизилася з більш ніж 70 доларів США за вату до приблизно 2 доларів США за вату.

Process Процес виробництва кристалічної кремнієвої батареї - це велике забруднення та велике споживання енергії. Основною сировиною кристалічної кремнієвої батареї є чистий кремній. Кремній - елемент на землі, який поступається лише кисню, а його основною формою є пісок (sio2). Поетапний процес від кремнеземного піску до кристалічного кремнію з чистотою 99,9999% або більше вимагає численних хімічних та фізичних процесів, які не тільки споживають багато енергії, але й спричиняють певне забруднення навколишнього середовища.