As vantagens da geração de energia solar fotovoltaica

As vantagens e desvantagens da geração de energia solar fotovoltaica

(1) Vantagens

O processo de geração de energia solar fotovoltaica é simples, sem peças mecânicas rotativas, sem consumo de combustível, sem emissões, incluindo gases de efeito estufa, sem ruído, sem poluição; os recursos de energia solar são amplamente distribuídos e inesgotáveis. Portanto, comparada com as novas tecnologias de geração de energia, como a energia eólica, a geração de biomassa e a energia nuclear, a geração de energia fotovoltaica é uma tecnologia de geração de energia renovável com as características ideais mais sustentáveis ​​(os recursos mais ricos e o processo de geração de energia mais limpo). Tem as seguintes vantagens principais.

①Os recursos de energia solar são inesgotáveis ​​e inesgotáveis. A energia solar irradiada na Terra é 6.000 vezes maior do que a energia consumida pelo ser humano. Além disso, a energia solar é amplamente distribuída na Terra. Enquanto houver luz solar, sistemas de geração de energia fotovoltaica podem ser usados, não limitados por fatores como região e altitude.

②Os recursos de energia solar estão disponíveis em todos os lugares e podem ser alimentados nas proximidades, sem transmissão de longa distância, para evitar a perda de energia elétrica causada por linhas de transmissão de longa distância.

③ O processo de conversão de energia da geração de energia fotovoltaica é simples, que é a conversão direta de energia leve em energia elétrica. Não há processo intermediário (como conversão de energia térmica em energia mecânica, energia mecânica em energia eletromagnética, etc.) e movimento mecânico, e não há desgaste mecânico. De acordo com a análise termodinâmica, a geração de energia fotovoltaica tem uma alta eficiência teórica de geração de energia, que pode chegar a mais de 80%, e o potencial de desenvolvimento de tecnologia é enorme.

④ A geração de energia fotovoltaica em si não usa combustível, emite quaisquer substâncias, incluindo gases de efeito estufa e outros gases de exaustão, não polui o ar, não gera ruído, é amigável ao meio ambiente e799bee5baa6e78988e69d8331333337613766 e não será afetada pela crise de energia ou instabilidade do mercado de combustíveis É um novo tipo de energia renovável que é verdadeiramente verde e amiga do ambiente.

⑤O processo de geração de energia fotovoltaica não requer água de resfriamento e pode ser instalado no deserto de Gobi sem água. A geração de energia fotovoltaica também pode ser facilmente combinada com edifícios para formar um sistema integrado de geração de energia de edifício fotovoltaico, que não requer ocupação separada do solo e pode economizar recursos valiosos do solo.

⑥ A geração de energia fotovoltaica não possui peças de transmissão mecânica, operação e manutenção simples, operação estável e confiável. Um conjunto de sistema de geração de energia fotovoltaica pode gerar eletricidade, desde que existam módulos de células solares, e o uso generalizado de tecnologia de controle automático pode basicamente atingir operação autônoma e baixos custos de manutenção.

⑦O desempenho de trabalho do sistema de geração de energia fotovoltaica é estável e confiável, e a vida útil é longa (mais de 30 anos). A vida das células solares de silício cristalino pode ser de 20 a 35 anos. No sistema de geração de energia fotovoltaica, desde que o design seja razoável e a seleção do tipo seja adequada, a vida útil da bateria também pode ser de 10 a 15 anos.

⑧Módulo de célula solar tem estrutura simples, pequeno volume e peso leve, o que é conveniente para transporte e instalação. O período de construção do sistema de geração de energia fotovoltaica é curto, e a capacidade de carga pode ser grande ou pequena de acordo com o consumo de eletricidade, o que é conveniente e flexível, e é fácil de combinar e expandir.

A bateria solar é uma fonte de alimentação nova e promissora, com três vantagens de permanência, limpeza e flexibilidade. Em comparação com a geração de energia térmica e a geração de energia nuclear, a energia solar fotovoltaica não causa poluição ambiental; as células solares podem ser grandes, médias e pequenas e podem chegar a um milhão de quilowatts de centrais elétricas de tamanho médio, tão pequenas quanto um sistema de energia solar independente para apenas uma casa. Essas características não têm comparação com outras fontes de alimentação.

(2) Desvantagens

É claro que a geração de energia solar fotovoltaica também tem suas deficiências e deficiências, resumidas nos pontos a seguir.

① Baixa densidade de energia. Embora a soma da energia que o sol coloca na Terra seja extremamente grande, mas porque a área da superfície da Terra também é muito grande, e a maior parte da superfície da Terra é coberta pelo oceano, a energia solar que pode realmente atingir a superfície terrestre atinge apenas cerca de 10% da energia da radiação solar na faixa terrestre, resultando em A quantidade de energia solar diretamente disponível na área é pequena. Geralmente expresso em termos de irradiância solar, o valor mais alto da irradiância na superfície da terra' s é cerca de 1,2 kw / ㎡, e na maioria das áreas e na maior parte do tempo de luz solar é inferior a 1 kw / ㎡. O uso da energia solar é, na verdade, a coleta e a utilização de energia de baixa densidade.

②Cobre uma grande área. Devido à baixa densidade energética da energia solar, isso fará com que o sistema de geração de energia fotovoltaica ocupe uma grande área. Cada 10kw de geração de energia fotovoltaica precisa de cerca de 100 metros quadrados, e a geração média de energia por metro quadrado é de 100W. Com a maturidade e o desenvolvimento da tecnologia de geração de energia integrada de edifícios fotovoltaicos, mais e mais sistemas de geração de energia fotovoltaica podem usar os telhados e fachadas de edifícios e estruturas, o que irá superar gradualmente a escassez de grandes áreas de geração de energia fotovoltaica.

③ Baixa eficiência de conversão. A unidade mais básica de geração de energia fotovoltaica é um módulo de célula solar. A eficiência de conversão da geração de energia fotovoltaica se refere à proporção da conversão da energia luminosa em energia elétrica. Atualmente, a eficiência de conversão das células fotovoltaicas de silício cristalino é de 13% a 17%, e a das células fotovoltaicas de silício amorfo é de apenas 5% a 8%. Como a eficiência da conversão fotoelétrica é muito baixa, a densidade de geração de energia fotovoltaica é baixa e é difícil formar um sistema de geração de alta energia. Portanto, a baixa eficiência de conversão das células solares é o gargalo que impede a ampla promoção da geração de energia fotovoltaica.

④ Trabalho intermitente. Na superfície da terra, o sistema de geração de energia fotovoltaica pode gerar eletricidade apenas durante o dia e não pode produzir eletricidade à noite. A menos que não haja dia e noite no espaço, as células solares podem gerar eletricidade continuamente, o que é inconsistente com a demanda de eletricidade do'

⑤ é muito afetado por fatores climáticos e ambientais. A energia de geração de energia solar fotovoltaica vem diretamente da luz solar, e a radiação solar na superfície da Terra' s é fortemente afetada pelo clima. Chuva e neve de longo prazo, nublado, nevoeiro e até mudanças de nuvens afetarão seriamente o estado de geração de energia do sistema. Além disso, os fatores ambientais também têm uma grande influência. O ponto mais proeminente é que partículas (como poeira) do ar se acomodam na superfície do módulo de célula solar, bloqueando parte da luz, o que reduzirá a eficiência de conversão do módulo de célula. Como resultado, a quantidade de geração de energia é reduzida e até mesmo danos ao painel da bateria são causados.

⑥ Forte dependência regional. Diferentes localizações geográficas e diferentes climas fazem com que os recursos de luz solar variem muito de região para região. Somente quando o sistema de geração de energia fotovoltaica for aplicado em áreas com abundantes recursos de energia solar seu efeito será bom.

⑦Alto custo do sistema. Devido à baixa eficiência da geração de energia solar fotovoltaica, o custo da geração de energia fotovoltaica ainda é várias vezes superior ao de outros métodos convencionais de geração de energia (como a energia térmica e hidrelétrica), sendo este o fator mais importante que restringe sua ampla aplicação. No entanto, também deve ser notado que com a expansão contínua da capacidade de produção de células solares e a melhoria contínua da eficiência de conversão fotoelétrica das células, o custo dos sistemas de geração de energia fotovoltaica também caiu muito rapidamente. O preço dos módulos de células solares caiu de mais de US $ 70 por watt para cerca de US $ 2 por watt nas últimas décadas.

⑧ O processo de fabricação da bateria de silício cristalino é altamente poluente e com alto consumo de energia. A principal matéria-prima da bateria de silício cristalino é o silício puro. O silício é um elemento terrestre que perde apenas para o oxigênio e sua forma principal é a areia (sio2). O processo passo a passo da areia de sílica ao silício cristalino com pureza de 99,9999% ou mais requer múltiplos processos químicos e físicos, que não apenas consomem muita energia, mas também causam certa poluição ambiental.