I vantaggi della generazione di energia solare fotovoltaica

I vantaggi e gli svantaggi della generazione di energia solare fotovoltaica

(1) Vantaggi

Il processo di generazione di energia solare fotovoltaica è semplice, nessuna parte rotante meccanica, nessun consumo di carburante, nessuna emissione inclusi i gas serra, nessun rumore, nessun inquinamento; le risorse di energia solare sono ampiamente distribuite e inesauribili. Pertanto, rispetto alle nuove tecnologie di generazione di energia come l'energia eolica, la generazione di energia da biomasse e l'energia nucleare, la generazione di energia fotovoltaica è una tecnologia di generazione di energia rinnovabile con le caratteristiche ideali più sostenibili (le risorse più ricche e il processo di generazione di energia più pulita). Presenta i seguenti principali vantaggi.

①Le risorse di energia solare sono inesauribili e inesauribili. L'energia solare irradiata sulla terra è 6000 volte maggiore dell'energia consumata dagli esseri umani. Inoltre, l'energia solare è ampiamente distribuita sulla terra. Finché c'è la luce solare, è possibile utilizzare sistemi di generazione di energia fotovoltaica, non limitati da fattori come la regione e l'altitudine.

②Le risorse di energia solare sono disponibili ovunque e possono essere alimentate nelle vicinanze, senza trasmissione a lunga distanza, per evitare la perdita di energia elettrica causata dalle linee di trasmissione a lunga distanza.

③ Il processo di conversione dell'energia della generazione di energia fotovoltaica è semplice, ovvero la conversione diretta dall'energia luminosa all'energia elettrica. Non vi è alcun processo intermedio (come la conversione dell'energia termica in energia meccanica, energia meccanica in energia elettromagnetica, ecc.) E movimento meccanico e non vi è usura meccanica. Secondo l'analisi termodinamica, la generazione di energia fotovoltaica ha un'elevata efficienza di generazione di energia teorica, che può raggiungere oltre l'80%, e il potenziale di sviluppo tecnologico è enorme.

④ La stessa generazione di energia fotovoltaica non utilizza carburante, emette sostanze quali gas a effetto serra e altri gas di scarico, non inquina l'aria, non genera rumore, è rispettosa dell'ambiente e799bee5baa6e78988e69d8331333337613766 e non sarà influenzata dalla crisi energetica o dall'instabilità del mercato dei combustibili Si tratta di un nuovo tipo di energia rinnovabile che è veramente verde e rispettosa dell'ambiente.

⑤ Il processo di generazione di energia fotovoltaica non richiede acqua di raffreddamento e può essere installato nel deserto del Gobi senza acqua. La generazione di energia fotovoltaica può anche essere facilmente combinata con gli edifici per formare un sistema di generazione di energia integrato nell'edificio fotovoltaico, che non richiede un'occupazione separata del suolo e può risparmiare preziose risorse del territorio.

⑥ La generazione di energia fotovoltaica non ha parti di trasmissione meccanica, funzionamento e manutenzione semplici, funzionamento stabile e affidabile. Un insieme di sistemi di generazione di energia fotovoltaica può generare elettricità fintanto che ci sono moduli a celle solari e l'uso diffuso della tecnologia di controllo automatico può fondamentalmente ottenere un funzionamento non presidiato e bassi costi di manutenzione.

⑦ Le prestazioni di lavoro del sistema di generazione di energia fotovoltaica sono stabili e affidabili e la durata è lunga (più di 30 anni). La durata delle celle solari in silicio cristallino può variare dai 20 ai 35 anni. Nel sistema di generazione di energia fotovoltaica, purché il design sia ragionevole e la selezione del tipo sia appropriata, la durata della batteria può anche essere compresa tra 10 e 15 anni.

⑧ Il modulo della cella solare ha una struttura semplice, un volume ridotto e un peso leggero, che è conveniente per il trasporto e l'installazione. Il periodo di costruzione del sistema di generazione di energia fotovoltaica è breve e la capacità di carico può essere grande o piccola a seconda del consumo di elettricità, che è conveniente e flessibile ed è facile da combinare ed espandere.

La batteria solare è un nuovo promettente alimentatore, con tre vantaggi di durata, pulizia e flessibilità. Rispetto alla generazione di energia termica e alla generazione di energia nucleare, il solare fotovoltaico non causa inquinamento ambientale; le celle solari possono essere grandi, medie e piccole e possono essere grandi come un milione di kilowatt di centrali elettriche di medie dimensioni, piccole come un sistema di energia solare indipendente per una sola famiglia. Queste caratteristiche sono ineguagliate da altri alimentatori.

(2) Svantaggi

Naturalmente, anche la generazione di energia solare fotovoltaica ha i suoi difetti e mancanze, riassunti nei seguenti punti.

① Bassa densità di energia. Sebbene la somma dell'energia che il sole immette sulla terra sia estremamente enorme, ma poiché anche la superficie terrestre è molto ampia e la maggior parte della superficie terrestre è coperta dall'oceano, l'energia solare che può effettivamente raggiungere la superficie terrestre raggiunge solo circa il 10% dell'energia della radiazione solare nell'intervallo terrestre, con il risultato che la quantità di energia solare direttamente disponibile nell'area è piccola. Generalmente espresso in termini di irraggiamento solare, il valore più alto dell'irraggiamento sulla superficie terrestre&# 39 è di circa 1.2kw / ㎡, e nella maggior parte delle aree e la maggior parte del tempo di esposizione al sole è inferiore a 1kw / ㎡. L'uso dell'energia solare è in realtà la raccolta e l'utilizzo di energia a bassa densità.

②Copre una vasta area. A causa della bassa densità energetica dell'energia solare, il sistema di generazione di energia fotovoltaica occuperà una vasta area. Ogni 10kw di generazione di energia fotovoltaica richiede circa 100 metri quadrati e la generazione media di energia per metro quadrato è di 100w. Con la maturità e lo sviluppo della tecnologia di generazione di energia integrata negli edifici fotovoltaici, sempre più sistemi di generazione di energia fotovoltaica possono utilizzare i tetti e le facciate di edifici e strutture, che supereranno gradualmente la carenza di grandi aree di generazione di energia fotovoltaica.

③ Bassa efficienza di conversione. L'unità di base della generazione di energia fotovoltaica è un modulo a celle solari. L'efficienza di conversione della generazione di energia fotovoltaica si riferisce al rapporto tra la conversione dell'energia luminosa in energia elettrica. Attualmente, l'efficienza di conversione delle celle fotovoltaiche in silicio cristallino è compresa tra il 13% e il 17% e quella delle celle fotovoltaiche in silicio amorfo è solo tra il 5% e l'8%. Poiché l'efficienza di conversione fotoelettrica è troppo bassa, la densità di generazione di energia fotovoltaica è bassa ed è difficile formare un sistema di generazione ad alta potenza. Pertanto, la bassa efficienza di conversione delle celle solari è il collo di bottiglia che ostacola la promozione diffusa della generazione di energia fotovoltaica.

④ Lavoro intermittente. Sulla superficie della terra, il sistema di generazione di energia fotovoltaica può generare elettricità solo durante il giorno e non può produrre elettricità di notte. A meno che non ci siano giorno e notte nello spazio, le celle solari possono generare continuamente elettricità, il che è incoerente con la domanda di elettricità delle persone.

⑤ è fortemente influenzato da fattori climatici e ambientali. L'energia della generazione di energia solare fotovoltaica proviene direttamente dalla luce solare e la radiazione solare sulla superficie terrestre&è fortemente influenzata dal clima. Pioggia e neve a lungo termine, nuvoloso, nebbioso e persino i cambiamenti delle nuvole influenzeranno seriamente lo stato di generazione di energia del sistema. Inoltre, anche i fattori ambientali hanno una grande influenza. Il punto più evidente è che le particelle (come la polvere) nell'aria si depositano sulla superficie del modulo della cella solare, bloccando parte della luce, il che ridurrà l'efficienza di conversione del modulo della cella. Di conseguenza, la quantità di energia generata è ridotta e viene causato anche il danneggiamento del pannello della batteria.

⑥ Forte dipendenza regionale. Diverse posizioni geografiche e climi diversi fanno sì che le risorse di sole variano notevolmente da regione a regione. Solo quando il sistema di generazione di energia fotovoltaica viene applicato in aree con abbondanti risorse di energia solare, il suo effetto sarà buono.

⑦ Elevato costo di sistema. A causa della bassa efficienza della generazione di energia solare fotovoltaica, il costo della generazione di energia fotovoltaica è ancora parecchie volte quello di altri metodi di generazione di energia convenzionali (come l'energia termica e idroelettrica), che è il fattore più importante che ne limita la vasta applicazione. Tuttavia, va anche notato che con la continua espansione della capacità di produzione di celle solari e il miglioramento continuo dell'efficienza di conversione fotoelettrica delle celle, anche il costo dei sistemi di generazione di energia fotovoltaica è diminuito molto rapidamente. Il prezzo dei moduli a celle solari è sceso da oltre 70 dollari per watt a circa 2 dollari per watt negli ultimi decenni.

⑧ Il processo di produzione della batteria al silicio cristallino è ad alto inquinamento e ad alto consumo energetico. La materia prima principale della batteria al silicio cristallino è il silicio puro. Il silicio è un elemento sulla terra che è secondo solo all'ossigeno e la sua forma principale è la sabbia (sio2). Il processo graduale dalla sabbia silicea al silicio cristallino con una purezza del 99,9999% o più richiede più processi chimici e fisici, che non solo consumano molta energia, ma causano anche un certo inquinamento ambientale.