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光伏发电的缺点

作者:滚球体育 发布时间:2020-06-28 22:09 点击:

  太阳能电池板的生产却具有高污染、高能耗的特点,在现有的条件下,生产国内自己使用的电池板还说的过去,不过大量出口等于污染中国,造福世界了,据统计,生产一块1m×1.5m的太阳能板必须燃烧超过40公斤煤,但即使中国最没有效率的火力发电厂也能够用这些煤生产130千瓦时的电(一般一块1mx1.6m的太阳能板一年发电量在250千瓦时以上)这足够让2.2瓦的发光二极管(LED)灯泡按照每天工作12小时计算发光30年。

  尽管太阳投向地球的能量总和极其巨大,但由于地球表面积也很大,而且地球表面大部分被海洋覆盖,真正能够到达陆地表面的太阳能只有到达地球范围太阳辐射能量的10%左右,致使在陆地单位面积上能够直接获得的太阳能量较少。通常以太阳辐照度来表示,地球表面辐照度最高值约为1.2kw/㎡,且绝大多数地区和大多数日照时间内都低于1kw/㎡。太阳能的利用实际上是低密度能量的收集、利用。

  由于太阳能能量密度低,这就使得光伏发电系统的占地面积会很大,每10kw光伏发电功率占地约需100㎡,平均每平方米面积发电功率为100w。随着光伏建筑一体化发电技术的成熟和发展,越来越多的光伏发电系统可以利用建筑物、构筑物的屋顶和立面,将逐渐克服光伏发电占地面积大的不足。

  光伏发电的最基本单元是太阳能电池组件。光伏发电的转换效率指光能转换为电能的比率。目前晶体硅光伏电池转换效率为13%~17%,非晶硅光伏电池只有5%~8%。由于光电转换效率太低,从而使光伏发电功率密度低,难以形成高功率发电系统。因此,太阳能电池的转换效率低是阻碍光伏发电大面积推广的瓶颈。

  在地球表面,光伏发电系统只能在白天发电,晚上不能发电,除非在太空中没有昼夜之分的情况下,太阳能电池才可以连续发电,这与人们的用电需求不符。

  太阳能光伏发电的能源直接来源于太阳光的照射,而地球表面上的太阳照射受气候的影响很大,长期的雨雪天、阴天、雾天甚至云层的变化都会严重影响系统的发电状态。另外,环境因素的影响也很大,比较突出的一点是,空气中的颗粒物(如灰尘)等沉落在太阳能电池组件的表面,阻挡了部分光线的照射,这样会使电池组件转换效率降低,从而造成发电量减少甚至电池板的损坏。

  地理位置不同,气候不同,使各地区日照资源相差很大。光伏发电系统只有应用在太阳能资源丰富的地区,其效果才会好。

  由于太阳能光伏发电的效率较低,到目前为止,光伏发电的成本仍然是其他常规发电方式(如火力和水力发电)的几倍,这是制约其广泛应用的最主要因素。但是也应看到,随着太阳能电池产能的不断扩大及电池片光电转换效率的不断提高,光伏发电系统的成本也下降得非常快。太阳能电池组件的价格几十年来已经从最初的每瓦70多美元下降至目前的每瓦2美元左右。

  晶体硅电池的主要原料是纯净的硅。硅是地球上含量仅次于氧的元素,主要存在形式是沙子(sio2)。从硅砂一步步变成纯度为99.9999%以上的晶体硅,要经过多道化学和物理工序的处理,不仅要消耗大量能源,还会造成一定的环境污染。

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