Els avantatges de la generació d'energia solar fotovoltaica

Els avantatges i desavantatges de la generació d'energia solar fotovoltaica

(1) Avantatges

El procés de generació d’energia solar fotovoltaica és senzill, no disposa de peces mecàniques rotatives, no consumeix combustible, no emet gasos d’efecte hivernacle ni sorolls, ni contaminació; els recursos d’energia solar estan àmpliament distribuïts i inesgotables. Per tant, en comparació amb les noves tecnologies de generació d’energia, com l’energia eòlica, la biomassa i la nuclear, la generació d’energia fotovoltaica és una tecnologia de generació d’energia renovable amb les característiques ideals més sostenibles (els recursos més rics i el procés de generació d’energia més net). Té els següents avantatges principals.

①Els recursos d’energia solar són inesgotables i inesgotables. L’energia solar irradiada a la terra és 6000 vegades superior a l’energia que consumeixen els éssers humans. A més, l’energia solar es distribueix àmpliament a la terra. Sempre que hi hagi llum solar, es poden utilitzar sistemes de generació d'energia fotovoltaica, no limitats per factors com la regió i l'altitud.

② Els recursos energètics solars estan disponibles a tot arreu i es poden alimentar a prop, sense transmissió de llarga distància, per evitar la pèrdua d’energia elèctrica causada per les línies de transmissió de llarga distància.

③ El procés de conversió d’energia de la generació d’energia fotovoltaica és simple, que és la conversió directa d’energia lluminosa a energia elèctrica. No hi ha cap procés intermedi (com ara la conversió d’energia tèrmica a energia mecànica, l’energia mecànica a energia electromagnètica, etc.) ni el moviment mecànic, ni el desgast mecànic. Segons l'anàlisi termodinàmic, la generació d'energia fotovoltaica té una alta eficiència teòrica de generació d'energia, que pot arribar a superar el 80%, i el potencial de desenvolupament tecnològic és enorme.

④ La pròpia generació d’energia fotovoltaica no utilitza combustible, emet substàncies incloses gasos d’efecte hivernacle i altres gasos d’escapament, no contamina l’aire, no genera soroll, és amigable amb el medi ambient e799bee5baa6e78988e69d8331333337613766 i no es veurà afectada per la crisi energètica ni la inestabilitat del mercat dels combustibles És un nou tipus d’energia renovable veritablement verda i respectuosa amb el medi ambient.

⑤El procés de generació d’energia fotovoltaica no requereix aigua de refrigeració i es pot instal·lar al desert del Gobi sense aigua. La generació d'energia fotovoltaica també es pot combinar fàcilment amb edificis per formar un sistema integrat de generació d'energia per a edificis fotovoltaics, que no requereix ocupació del sòl separada i pot estalviar recursos de terreny valuosos.

⑥ La generació d'energia fotovoltaica no té parts de transmissió mecànica, un funcionament i manteniment senzill, un funcionament estable i fiable. Un conjunt de sistemes de generació d’energia fotovoltaica poden generar electricitat sempre que hi hagi mòduls de cèl·lules solars, i l’ús generalitzat de la tecnologia de control automàtic pot aconseguir bàsicament un funcionament sense atenció i baixos costos de manteniment.

⑦El rendiment de treball del sistema de generació d’energia fotovoltaica és estable i fiable i la vida útil és llarga (més de 30 anys). La vida de les cèl·lules solars de silici cristal·lí pot arribar als 20 als 35 anys. En el sistema de generació d'energia fotovoltaica, sempre que el disseny sigui raonable i la selecció del tipus sigui adequada, la vida de la bateria també pot ser de 10 a 15 anys.

Module El mòdul de cèl·lules solars té una estructura senzilla, un volum reduït i un pes lleuger, que és convenient per al transport i la instal·lació. El període de construcció del sistema de generació d’energia fotovoltaica és curt i la capacitat de càrrega pot ser gran o petita segons el consum d’electricitat, que és còmode i flexible, i que és fàcil de combinar i ampliar.

La bateria solar és una nova font d’alimentació prometedora, amb tres avantatges de permanència, neteja i flexibilitat. En comparació amb la generació d’energia tèrmica i la generació d’energia nuclear, els fotovoltaics solars no causen contaminació ambiental; les cèl·lules solars poden ser grans, mitjanes i petites, i poden arribar a tenir un milió de quilowatts de centrals elèctriques mitjanes, tan petites com un sistema d’energia solar independent per a una sola llar. Aquestes característiques són inigualables per altres fonts d'alimentació.

(2) Desavantatges

Per descomptat, la generació d’energia solar fotovoltaica també presenta les seves mancances i deficiències, resumides en els punts següents.

① Baixa densitat d’energia. Tot i que la suma de l’energia que el sol posa sobre la terra és extremadament enorme, sinó perquè la superfície terrestre també és molt gran i la major part de la superfície terrestre està coberta per l’oceà, l’energia solar que realment pot arribar a la superfície terrestre arriba només al voltant del 10% de l'energia de la radiació solar a l'abast de la Terra, el que resulta en que la quantitat d'energia solar disponible directament a la zona és petita. Generalment expressat en termes d’irradiació solar, el valor més alt de la irradiació a la superfície terrestre de&és d’uns 1,2 kW / ㎡, i en la majoria de les zones i la major part del temps de sol és inferior a 1 kW / ㎡. L’ús de l’energia solar és realment la recopilació i la utilització d’energia de baixa densitat.

②Cobreix una àmplia superfície. A causa de la baixa densitat d'energia de l'energia solar, això farà que el sistema de generació d'energia fotovoltaica ocupi una àmplia superfície. Cada 10 kW de generació d’energia fotovoltaica necessita uns 100 metres quadrats i la mitjana de generació d’energia per metre quadrat és de 100 w. Amb la maduresa i el desenvolupament de la tecnologia integrada de generació d’energia d’edificis fotovoltaics, cada vegada més sistemes de generació d’energia fotovoltaica poden utilitzar les cobertes i façanes d’edificis i estructures, cosa que superarà gradualment l’escassetat de grans àrees de generació d’energia fotovoltaica.

③ Baixa eficiència de conversió. La unitat més bàsica de generació d’energia fotovoltaica és un mòdul de cèl·lules solars. L’eficiència de conversió de la generació d’energia fotovoltaica es refereix a la proporció de conversió d’energia lluminosa en energia elèctrica. Actualment, l’eficiència de conversió de les cèl·lules fotovoltaiques de silici cristal·lí és del 13% al 17%, i la de les cèl·lules fotovoltaiques de silici amorf només és del 5% al ​​8%. Com que l’eficiència de la conversió fotoelèctrica és massa baixa, la densitat de generació d’energia fotovoltaica és baixa i és difícil formar un sistema de generació d’alta energia. Per tant, la baixa eficiència de conversió de les cèl·lules solars és el coll d’ampolla que dificulta la promoció generalitzada de la generació d’energia fotovoltaica.

④ Treball intermitent. A la superfície terrestre, el sistema de generació d’energia fotovoltaica només pot generar electricitat durant el dia i no pot produir electricitat a la nit. Tret que no hi hagi dia i nit a l’espai, les cèl·lules solars poden generar electricitat contínuament, cosa que és incompatible amb la demanda d’electricitat de les persones&# 39.

⑤ es veu molt afectat pels factors climàtics i ambientals. L'energia de la generació d'energia solar fotovoltaica prové directament de la llum solar i la radiació solar de la superfície terrestre&# 39 es veu molt afectada pel clima. Les pluges i la neu a llarg termini, els núvols, les boires i fins i tot els canvis de núvols afectaran greument l'estat de generació d'energia del sistema. A més, els factors ambientals també tenen una gran influència. El punt més destacat és que les partícules (com la pols) de l’aire s’instal·len a la superfície del mòdul de cèl·lules solars, bloquejant part de la llum, cosa que reduirà l’eficiència de conversió del mòdul de cèl·lules. Com a resultat, la quantitat de generació d’energia es redueix i fins i tot es produeixen danys al tauler de la bateria.

⑥ Forta dependència regional. Diferents ubicacions geogràfiques i diferents climes fan que els recursos de sol variin molt d’una regió a l’altra. El seu efecte serà bo només quan s’apliqui el sistema de generació d’energia fotovoltaica a zones amb abundants recursos d’energia solar.

⑦Cost elevat del sistema. A causa de la baixa eficiència de la generació d'energia solar fotovoltaica, el cost de la generació d'energia fotovoltaica és encara diverses vegades el d'altres mètodes convencionals de generació d'energia (com l'energia tèrmica i l'energia hidràulica), que és el factor més important que restringeix la seva àmplia aplicació. Tot i això, també s’ha de tenir en compte que amb l’expansió contínua de la capacitat de producció de cèl·lules solars i la millora contínua de l’eficiència de la conversió fotoelèctrica de cèl·lules, el cost dels sistemes de generació d’energia fotovoltaica també ha caigut molt ràpidament. El preu dels mòduls de cèl·lules solars ha caigut de més de 70 dòlars EUA per watt a aproximadament 2 dòlars EUA per watt en les darreres dècades.

⑧ El procés de fabricació de la bateria de silici cristal·lí és altament contaminant i amb un alt consum d'energia. La principal matèria primera de la bateria de silici cristal·lí és el silici pur. El silici és un element a la terra que només és segon a l’oxigen i la seva forma principal és la sorra (sio2). El procés pas a pas de la sorra de sílice al silici cristal·lí amb una puresa del 99,9999% o més requereix múltiples processos químics i físics, que no només consumeixen molta energia, sinó que també provoquen certa contaminació ambiental.