Die Vorteile der Solar-PV-Stromerzeugung

Die Vor- und Nachteile der solaren Photovoltaik-Stromerzeugung

(1) Vorteile

Der Prozess der solaren Photovoltaik-Stromerzeugung ist einfach, keine mechanisch rotierenden Teile, kein Kraftstoffverbrauch, keine Emissionen einschließlich Treibhausgasen, kein Lärm, keine Verschmutzung; Solarenergieressourcen sind weit verbreitet und unerschöpflich. Daher ist die Photovoltaik-Stromerzeugung im Vergleich zu neuen Stromerzeugungstechnologien wie Windkraft, Biomasse-Stromerzeugung und Kernkraft eine Technologie zur Erzeugung erneuerbarer Energie mit den nachhaltigsten idealen Eigenschaften (den reichsten Ressourcen und dem saubersten Stromerzeugungsprozess). Es hat die folgenden Hauptvorteile.

①Die Solarenergieressourcen sind unerschöpflich und unerschöpflich. Die auf die Erde abgestrahlte Sonnenenergie ist 6000-mal höher als die vom Menschen verbrauchte Energie. Darüber hinaus ist Sonnenenergie auf der Erde weit verbreitet. Solange Sonnenlicht vorhanden ist, können Photovoltaik-Stromerzeugungssysteme verwendet werden, die nicht durch Faktoren wie Region und Höhe begrenzt sind.

②Solarenergieressourcen sind überall verfügbar und können in der Nähe ohne Fernübertragung mit Strom versorgt werden, um den Verlust von elektrischer Energie durch Fernübertragungsleitungen zu vermeiden.

③ Der Energieumwandlungsprozess der Photovoltaik-Stromerzeugung ist einfach, dh die direkte Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie. Es gibt keinen Zwischenprozess (wie Umwandlung von Wärmeenergie in mechanische Energie, mechanische Energie in elektromagnetische Energie usw.) und mechanische Bewegung, und es gibt keinen mechanischen Verschleiß. Laut thermodynamischer Analyse weist die Photovoltaik-Stromerzeugung einen hohen theoretischen Wirkungsgrad bei der Stromerzeugung auf, der mehr als 80% erreichen kann, und das technologische Entwicklungspotenzial ist enorm.

④Die Stromerzeugung aus Photovoltaik selbst verbraucht keinen Brennstoff, stößt Substanzen wie Treibhausgase und andere Abgase aus, verschmutzt die Luft nicht, erzeugt keinen Lärm, ist umweltfreundlich und wird von der Energiekrise oder der Instabilität nicht betroffen sein des Kraftstoffmarktes Es ist eine neue Art erneuerbarer Energie, die wirklich umweltfreundlich und umweltfreundlich ist.

⑤Der Photovoltaik-Stromerzeugungsprozess benötigt kein Kühlwasser und kann ohne Wasser in der Wüste Gobi installiert werden. Die Photovoltaik-Stromerzeugung kann auch leicht mit Gebäuden kombiniert werden, um ein integriertes Stromerzeugungssystem für Photovoltaik-Gebäude zu bilden, das keine separate Landnutzung erfordert und wertvolle Landressourcen einsparen kann.

⑥ Photovoltaik-Stromerzeugung hat keine mechanischen Getriebeteile, einfache Bedienung und Wartung, stabilen und zuverlässigen Betrieb. Eine Reihe von Photovoltaik-Stromerzeugungssystemen kann Strom erzeugen, solange Solarzellenmodule vorhanden sind, und der weit verbreitete Einsatz der automatischen Steuerungstechnologie kann im Grunde genommen einen unbeaufsichtigten Betrieb und niedrige Wartungskosten erzielen.

⑦Die Arbeitsleistung des Photovoltaik-Stromerzeugungssystems ist stabil und zuverlässig, und die Lebensdauer ist lang (mehr als 30 Jahre). Die Lebensdauer von kristallinen Siliziumsolarzellen kann 20 bis 35 Jahre betragen. In der Photovoltaik-Stromerzeugungssysteme kann die Lebensdauer der Batterie auch 10 bis 15 Jahre betragen, solange das Design angemessen ist und die Typauswahl angemessen ist.

⑧Solarzellenmodul hat eine einfache Struktur, ein kleines Volumen und ein geringes Gewicht, was für Transport und Installation bequem ist. Die Bauzeit des Photovoltaik-Stromerzeugungssystems ist kurz und die Tragfähigkeit kann je nach Stromverbrauch groß oder klein sein. Dies ist bequem und flexibel und lässt sich leicht kombinieren und erweitern.

Solarbatterie ist eine vielversprechende neue Stromversorgung mit drei Vorteilen: Beständigkeit, Sauberkeit und Flexibilität. Solarphotovoltaik verursacht im Vergleich zur thermischen Stromerzeugung und zur Kernenergieerzeugung keine Umweltverschmutzung. Solarzellen können groß, mittel und klein sein und bis zu einer Million Kilowatt mittelgroßer Kraftwerke, so klein wie ein unabhängiges Solarstromsystem für nur einen Haushalt. Diese Eigenschaften werden von anderen Netzteilen nicht erreicht.

(2) Nachteile

Natürlich hat die solare Photovoltaik-Stromerzeugung auch ihre Mängel und Mängel, die in den folgenden Punkten zusammengefasst werden.

① Niedrige Energiedichte. Die Summe der Energie, die die Sonne auf die Erde bringt, ist zwar extrem groß, aber weil die Erdoberfläche auch sehr groß ist und der größte Teil der Erdoberfläche vom Ozean bedeckt ist, kann die Sonnenenergie tatsächlich Das Erreichen der Landoberfläche erreicht nur etwa 10% der Sonnenstrahlungsenergie im Erdbereich, was dazu führt, dass die Menge an Sonnenenergie, die direkt in der Region verfügbar ist, gering ist. Im Allgemeinen ausgedrückt als Sonneneinstrahlung beträgt der höchste Wert der Bestrahlungsstärke auf der Erdoberfläche etwa 1,2 kW / l, und in den meisten Gebieten und während des größten Teils der Sonnenzeit beträgt weniger als 1 kW / l. Die Nutzung von Sonnenenergie ist eigentlich die Sammlung und Nutzung von Energie geringer Dichte.

②Es deckt einen großen Bereich ab. Aufgrund der geringen Energiedichte der Solarenergie wird das Photovoltaik-Stromerzeugungssystem dadurch eine große Fläche einnehmen. Jede 10 kW Photovoltaik-Stromerzeugung benötigt ungefähr 100 Quadratmeter, und die durchschnittliche Stromerzeugung pro Quadratmeter beträgt 100 Watt. Mit der Reife und Entwicklung der integrierten Stromerzeugungstechnologie für Photovoltaikgebäude können immer mehr Photovoltaik-Stromerzeugungssysteme die Dächer und Fassaden von Gebäuden und Bauwerken nutzen, wodurch der Mangel an großer Photovoltaik-Stromerzeugungsfläche schrittweise überwunden wird.

③ Geringe Umwandlungseffizienz. Die grundlegendste Einheit der Photovoltaik-Stromerzeugung ist ein Solarzellenmodul. Die Umwandlungseffizienz der Photovoltaik-Stromerzeugung bezieht sich auf das Verhältnis der Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie. Gegenwärtig beträgt die Umwandlungseffizienz von kristallinen Silizium-Photovoltaikzellen 13% bis 17% und die von amorphen Silizium-Photovoltaikzellen nur 5% bis 8%. Da der Wirkungsgrad der photoelektrischen Umwandlung zu niedrig ist, ist die Dichte der Photovoltaik-Stromerzeugung gering und es ist schwierig, ein Hochleistungserzeugungssystem zu bilden. Daher ist die geringe Umwandlungseffizienz von Solarzellen der Engpass, der die weit verbreitete Förderung der Photovoltaik-Stromerzeugung behindert.

④ Zeitweilige Arbeit. Auf der Erdoberfläche kann das Photovoltaik-Stromerzeugungssystem nur tagsüber und nachts keinen Strom erzeugen. Sofern es keinen Tag und keine Nacht im Weltraum gibt, können die Solarzellen kontinuierlich Strom erzeugen, was nicht mit dem Strombedarf der Menschen vereinbar ist.

⑤ wird stark von Klima- und Umweltfaktoren beeinflusst. Die Energie der solaren Photovoltaik-Stromerzeugung kommt direkt aus dem Sonnenlicht, und die Sonnenstrahlung auf der Erdoberfläche wird stark vom Klima beeinflusst. Langfristiger Regen und Schnee, bewölkt, neblig und sogar Wolkenveränderungen beeinträchtigen den Stromerzeugungsstatus des Systems erheblich. Darüber hinaus haben auch Umweltfaktoren einen großen Einfluss. Der wichtigere Punkt ist, dass sich Partikel (wie Staub) in der Luft auf der Oberfläche des Solarzellenmoduls absetzen und einen Teil des Lichts blockieren, wodurch die Umwandlungseffizienz des Zellmoduls verringert wird. Dadurch wird die Stromerzeugung reduziert und sogar die Beschädigung des Batteriepaneels verursacht.

⑥ Starke regionale Abhängigkeit. Unterschiedliche geografische Standorte und unterschiedliche Klimazonen führen dazu, dass die Sonnenscheinressourcen von Region zu Region sehr unterschiedlich sind. Nur wenn das Photovoltaik-Stromerzeugungssystem in Gebieten mit reichlich vorhandenen Solarenergieressourcen eingesetzt wird, ist seine Wirkung gut.

⑦Hohe Systemkosten. Aufgrund des geringen Wirkungsgrades der Photovoltaik-Solarenergieerzeugung sind die Kosten für die Photovoltaik-Stromerzeugung immer noch um ein Vielfaches höher als bei anderen herkömmlichen Stromerzeugungsmethoden (wie Wärmekraft und Wasserkraft), was der wichtigste Faktor ist, der die breite Anwendung einschränkt. Es sollte jedoch auch beachtet werden, dass mit der kontinuierlichen Erweiterung der Produktionskapazität von Solarzellen und der kontinuierlichen Verbesserung der Effizienz der photoelektrischen Umwandlung von Zellen auch die Kosten für Photovoltaik-Stromerzeugungssysteme sehr schnell gesunken sind. Der Preis für Solarzellenmodule ist in den letzten Jahrzehnten von über 70 USD pro Watt auf etwa 2 USD pro Watt gesunken.

⑧ Der Herstellungsprozess von kristallinen Siliziumbatterien ist mit hoher Umweltverschmutzung und hohem Energieverbrauch verbunden. Der Hauptrohstoff für kristalline Siliziumbatterien ist reines Silizium. Silizium ist ein Element auf der Erde, das nach Sauerstoff an zweiter Stelle steht, und seine Hauptform ist Sand (sio2). Der schrittweise Prozess von Quarzsand zu kristallinem Silizium mit einer Reinheit von 99,9999% oder mehr erfordert mehrere chemische und physikalische Prozesse, die nicht nur viel Energie verbrauchen, sondern auch eine bestimmte Umweltverschmutzung verursachen.