היתרונות של ייצור חשמל סולארי

היתרונות והחסרונות של ייצור חשמל סולארי

(1) יתרונות

תהליך ייצור חשמל פוטו-וולטאי סולארי הוא פשוט, ללא חלקים מכניים מסתובבים, ללא צריכת דלק, ללא פליטות כולל גזי חממה, ללא רעש, ללא זיהום; משאבי אנרגיה סולארית מופצים באופן נרחב ובלתי נדלים. לכן, בהשוואה לטכנולוגיות ייצור חשמל חדשות כגון אנרגיית רוח, ייצור כוח ביומסה וכוח גרעיני, ייצור חשמל פוטו-וולטאי הוא טכנולוגיית ייצור אנרגיה מתחדשת עם המאפיינים האידיאליים בר קיימא ביותר (המשאבים העשירים ביותר ותהליך ייצור החשמל הנקי ביותר). יש לו את היתרונות העיקריים הבאים.

Resourcesמשאבי האנרגיה הסולארית הם בלתי נדלים ובלתי נדלים. אנרגיית השמש המוקרנת על פני כדור הארץ גדולה פי 6000 מהאנרגיה הנצרכת על ידי בני האדם. יתר על כן, אנרגיית השמש מופצת על פני כדור הארץ. כל עוד יש אור שמש, ניתן להשתמש במערכות ייצור חשמל פוטו-וולטאיות, לא מוגבלות על ידי גורמים כמו אזור וגובה.

מקורות אנרגיה סולריים זמינים בכל מקום, וניתן להפעיל אותם בקרבת מקום, ללא שידור למרחקים ארוכים, כדי למנוע אובדן אנרגיה חשמלית הנגרמת על ידי קווי העברה למרחקים ארוכים.

Conversion תהליך המרת האנרגיה של ייצור חשמל פוטו-וולטאי הוא פשוט, וזה ההמרה הישירה מאנרגיית אור לאנרגיה חשמלית. אין תהליך ביניים (כגון המרת אנרגיה תרמית לאנרגיה מכנית, אנרגיה מכנית לאנרגיה אלקטרומגנטית וכו ') ותנועה מכנית, ואין בלאי מכני. על פי ניתוח תרמודינמי, לייצור חשמל פוטו-וולטאי יש יעילות ייצור כוח תיאורטית גבוהה, שיכולה להגיע ליותר מ -80%, ופוטנציאל פיתוח הטכנולוגיה הוא עצום.

ייצור החשמל הפוטו-וולטאי עצמו אינו משתמש בדלק, פולט חומרים הכוללים גזי חממה וגזי פליטה אחרים, אינו מזהם את האוויר, אינו מייצר רעש, אינו ידידותי לסביבה e799bee5baa6e78988e69d8331333337613766, ולא יושפע ממשבר האנרגיה או מחוסר היציבות של שוק הדלק זהו סוג חדש של אנרגיה מתחדשת שהיא באמת ירוקה וידידותית לסביבה.

Generation תהליך ייצור החשמל הפוטו-וולטאי אינו דורש קירור, וניתן להתקין אותו על גובי המדברי ללא מים. ניתן לשלב בקלות ייצור חשמל פוטו-וולטאי עם מבנים ליצירת מערכת ייצור חשמל פוטו-וולטאית משולבת, שאינה דורשת כיבוש קרקע נפרד ויכולה לחסוך משאבי קרקע יקרי ערך.

Generation לייצור חשמל פוטו-וולטאי אין חלקי הילוכים מכניים, הפעלה ותחזוקה פשוטים, הפעלה יציבה ואמינה. מערכת מערכת ייצור חשמל פוטו-וולטאית יכולה לייצר חשמל כל עוד ישנם מודולים של תאים סולאריים, והשימוש הנרחב בטכנולוגיית בקרה אוטומטית יכול בעצם להשיג הפעלה ללא השגחה ועלויות תחזוקה נמוכות.

Performanceביצועי העבודה של מערכת ייצור החשמל הפוטו-וולטאית יציבים ואמינים וחיי השירות ארוכים (יותר מ -30 שנה). חיי תאי השמש הסיליקון הגבישי יכולים להיות ארוכים בין 20 ל -35 שנה. במערכת ייצור החשמל הפוטו-וולטאית, כל עוד העיצוב סביר ובחירת הסוג מתאימה, חיי הסוללה יכולים להיות גם 10 עד 15 שנים.

Module מודול תא סולארי יש מבנה פשוט, נפח קטן ומשקל קל, וזה נוח להובלה והתקנה. תקופת הבנייה של מערכת ייצור החשמל הפוטו-וולטאית קצרה, וקיבולת העומס יכולה להיות גדולה או קטנה בהתאם לצריכת החשמל, שהיא נוחה וגמישה, וקלה לשילוב והרחבה.

סוללה סולארית היא ספק כוח חדש ומבטיח, עם שלושה יתרונות של קביעות, ניקיון וגמישות. בהשוואה לייצור חשמל תרמי וייצור חשמל גרעיני, פוטו וולטאית סולרית אינה גורמת לזיהום סביבתי; תאים סולאריים יכולים להיות גדולים, בינוניים וקטנים, ויכולים להגיע למיליון קילוואט של תחנות כוח בינוניות, קטנים כמו מערכת אנרגיה סולארית עצמאית למשק בית אחד בלבד. ספקי כוח אחרים אינם תואמים למאפיינים אלה.

(2) חסרונות

כמובן שלייצור חשמל פוטו-וולטאי סולארי יש גם חסרונות וחסרונות, המסוכמים בנקודות הבאות.

צפיפות אנרגיה נמוכה. אמנם סכום האנרגיה שהשמש מכניסה לכדור הארץ הוא עצום ביותר, אך מכיוון ששטח פני האדמה גם הוא גדול מאוד, ורוב שטח כדור הארץ מכוסה על ידי האוקיאנוס, אנרגיית השמש שיכולה למעשה להגיע אל פני האדמה מגיע רק לכ -10% מאנרגיית קרינת השמש בתחום כדור הארץ, וכתוצאה מכך כמות האנרגיה הסולארית הזמינה ישירות באזור קטנה. באופן כללי מתבטא במונחי קרינה סולארית, הערך הגבוה ביותר של ההקרנה על פני כדור הארץ של' פני השטח הוא בערך 1.2kw / ㎡, וברוב האזורים ורוב זמן השמש הוא פחות מ 1kw / ㎡. השימוש באנרגיה סולארית הוא למעשה איסוף ושימוש באנרגיה בצפיפות נמוכה.

זה משתרע על שטח גדול. בשל צפיפות האנרגיה הנמוכה של אנרגיית השמש, הדבר יביא למערכת ייצור החשמל הפוטו וולטאית לתפוס שטח גדול. כל 10 קילוואט של ייצור חשמל פוטו-וולטאי זקוק לכ- 100 מ"ר, וייצור הכוח הממוצע למ"ר הוא 100 ואט. עם הבשלות והפיתוח של טכנולוגיית ייצור חשמל משולבת בבניין פוטו-וולטאי, יותר ויותר מערכות ייצור חשמל פוטו-וולטאיות יכולות להשתמש בגגות ובחזיתות של מבנים ומבנים, אשר יתגברו בהדרגה על המחסור בשטח ייצור חשמל פוטו-וולטאי גדול.

Efficiency יעילות המרה נמוכה. היחידה הבסיסית ביותר לייצור חשמל פוטו-וולטאי היא מודול תא סולארי. יעילות ההמרה של ייצור חשמל פוטו וולטאי מתייחסת ליחס בין המרת אנרגיית האור לאנרגיה חשמלית. נכון לעכשיו, יעילות ההמרה של תאים פוטו-וולטאיים סיליקון גבישי היא 13% עד 17%, וזו של תאים פוטו-וולטאיים סיליקון אמורפיים היא רק 5% עד 8%. מכיוון שיעילות ההמרה הפוטואלקטרית נמוכה מדי, צפיפות ייצור החשמל הפוטו-וולטאית נמוכה וקשה ליצור מערכת ייצור כוח גבוהה. לכן, יעילות ההמרה הנמוכה של תאים סולאריים היא צוואר הבקבוק שמפריע לקידום נרחב של ייצור חשמל פוטו וולטאי.

④ עבודה לסירוגין. על פני האדמה, מערכת ייצור החשמל הפוטו וולטאית יכולה לייצר חשמל רק ביום ואינה יכולה לייצר חשמל בלילה. אלא אם כן אין יום ולילה בחלל, התאים הסולאריים יכולים לייצר חשמל ברציפות, מה שאינו עולה בקנה אחד עם ביקוש החשמל של אנשים&# 39.

⑤ מושפע מאוד מגורמי אקלים וסביבה. האנרגיה של ייצור חשמל סולארי פוטו-וולטאי מגיעה ישירות מאור השמש, וקרינת השמש על פני כדור הארץ' השטח מושפע מאוד מהאקלים. גשם ושלג ארוך טווח, מעונן, ערפילי ואפילו ענני שינויים ישפיעו ברצינות על מצב ייצור החשמל של המערכת. בנוסף, גם לגורמים סביבתיים יש השפעה רבה. הנקודה הבולטת יותר היא שחלקיקים (כמו אבק) באוויר מתמקמים על פני מודול התא הסולארי, וחוסמים חלק מהאור, מה שיוריד את יעילות ההמרה של מודול התא. כתוצאה מכך כמות ייצור החשמל מצטמצמת ואף נגרם נזק ללוח הסוללה.

⑥ תלות אזורית חזקה. מיקומים גיאוגרפיים שונים ואקלים שונים גורמים לכך שמשאבי השמש משתנים מאוד מאזור לאזור. רק כאשר מערכת ייצור החשמל הפוטו וולטאית מיושמת באזורים עם משאבי אנרגיה סולארית בשפע, השפעתה תהיה טובה.

עלות מערכת גבוהה. בשל היעילות הנמוכה של ייצור חשמל פוטו-וולטאי סולארי, עלות ייצור החשמל הפוטו-וולטאי עדיין גבוהה פי כמה משיטות ייצור חשמל קונבנציונאליות אחרות (כגון כוח תרמי ואנרגיה הידרו), שהוא הגורם החשוב ביותר המגביל את היישום הרחב שלו. עם זאת, יש לציין כי עם התרחבות מתמדת של יכולת ייצור תאים סולריים ושיפור מתמיד של יעילות ההמרה הפוטואלקטרית של התא, גם עלות מערכות ייצור החשמל הפוטו-וולטאיות ירדה מהר מאוד. מחיר המודולים לתאי השמש ירד בעשורים האחרונים מיותר מ -70 דולר לוואט לכ -2 דולר לוואט.

Manufacturing תהליך הייצור של סוללת סיליקון גבישי הוא זיהום גבוה וצריכת אנרגיה גבוהה. חומר הגלם העיקרי של סוללת סיליקון גבישי הוא סיליקון טהור. הסיליקון הוא יסוד עלי אדמות שנמצא רק השני בחמצן, וצורתו העיקרית היא חול (sio2). תהליך שלב אחר שלב מחול סיליקה לסיליקון גבישי עם טוהר של 99.9999% ומעלה דורש מספר רב של תהליכים כימיים ופיזיקליים, אשר לא רק צורכים אנרגיה רבה, אלא גם גורמים לזיהום סביבתי מסוים.