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光伏发电在新能源领域具有的独特优势
日期:2018-09-14   [复制链接]
责任编辑:chengling 打印收藏评论(0)[订阅到邮箱]
编者按:在众多新能源中如生物质能、水能、风能和太阳能,太阳能光发电伏具有经济优势、可再生且可利用量巨大/对环境没有污染等独特优势。


通过对生物质能、水能、风能和太阳能等几种常见新能源的对比分析,可以清晰地得出太阳能光发电伏具有以下独特优势:

1)光伏发电具有经济优势。可以从两个方面看太阳能利用的经济性。一是太阳能取之不尽,用之不竭,而且在接收太阳能时不征收任何“税”,可以随地取用;二是在目前的技术发展水平下,有些太阳能利用已具经济性。随着科技的发展以及人类开发利用太阳能的技术突破,太阳能利用的经济性将会更加明显。如果说20世纪是石油世纪的话,那么21世纪则是可再生能源的世纪(太阳能的世纪)。

从太阳能光伏发电站建设成本来看,随着太阳能光伏发电的大规模应用和推广,尤其是上游晶体硅产业和光伏发电技术的日趋成熟,建筑房顶、外墙等平台的复合开发利用,每kW太阳能光伏发电的建设成本在2015年可达到5000元~1万元,相比其他可再生能源已具有同样的经济优势。

2)太阳能是取之不尽的可再生能源,可利用量巨大。太阳每秒钟放射的能量大约是1.6×1023kW,其中到达地球的能量高达8×1013kW,相当于6×109t标准煤。按此计算,一年内到达地球表面的太阳能总量折合标准煤共约1.892×1013千亿t,是目前世界主要能源探明储量的一万倍。太阳的寿命至少尚有40亿年,相对于人类历史来说,太阳能可源源不断供给地球的时间可以说是无限的,这就决定了开发利用太阳能将是人类解决常规能源匮乏、枯竭的最有效途径。从我国可开发的资源蕴含量来看,学者和专家比较公认的数字是:生物质能1亿kW,水电3.78亿kW,风电2.53亿kW,而太阳能是2.1万亿kW,只需开发太阳能资源的1%即达到210亿kW;从其比例看,生物质能仅占0.46%,风电占1.74%,水电1.16%,而光电为96.64%。

3)对环境没有污染。太阳能像风能、潮汐能等洁净能源一样,其开发利用时几乎不产生任何污染,加之其储量的无限性,是人类理想的替代能源。由于传统化石燃料(煤、石油和天然气)在使用过程中排出大量的有毒有害物质,会对水、土壤和大气造成严重污染,形成温室效应和酸雨,严重危害到人类的生存环境和身体健康,因此急需开发出新的比较清洁的替代能源,而太阳能作为一种比较理想的清洁能源,正受到世界各国的日益重视。

从目前各种发电方式的碳排放来看,不计算其上游环节:煤电为275g,油发电为204g,天然气发电为181g,风力发电为20g,而太阳能光伏发电则接近零排放。并且,在发电过程中没有废渣、废料、废水、废气排出,没有噪音,不产生对人体有害物质,不会污染环境。

4)转换环节最少最直接。从能量转换环节来看,太阳能光伏发电是直接将太阳辐射能转换为电能,是所有可再生能源利用中太阳能光伏发电的转换环节最少、利用最直接。一般来说,在整个生态环境的能量流动中,随着转换环节的增加,转换链条的拉长,能量的损失将呈几何级增加,并同时大大增加整个系统的建设和运行成本和不稳定性。目前,晶体硅太阳能电池的转换效率实用水平在15~20%之间,实验室水平最高目前已达35%。

5)最经济、最清洁、最环保。从资源条件尤其是土地占用来看,生物能、风能是较为苛刻的,而太阳能则很灵活和广泛的。如果说太阳能光伏发电要占用土地面积为1的话,风力则是太阳能的8~10倍,生物能则达到100倍。而水电,一个大型水坝的建成往往需要淹没数十到上百平方公里的土地。相比而言,太阳能光发电伏不需要占用更多的土地,屋顶、墙面都可成为太阳能光伏发电利用的场所,还可利用我国广阔的沙漠,通过在沙漠上建造太阳能光伏发电基地,直接降低沙漠地带直射到地表的太阳辐射,有效降低地表温度,减少蒸发量,进而使植物的存活和生长在相当程度上成为可能,稳固并减少了沙丘,又向自然索取了需要的清洁可再生能源。

6)可免费使用,且无需运输。人类可以通过专门的技术和设备将光能转化为热能或电能,就地加以利用,无需运输,为人类造福。而且人类利用这一取之不尽的能源也是免费的。虽然由于纬度的不同、气候条件的差异造成了太阳能辐射的不均匀,但相对于其他能源来说,太阳能对于地球上绝大多数地区具有存在的普遍性,可就地取用,这就为常规能源缺乏的国家和地区解决能源问题提供了美好前景。 

原标题:光伏发电在新能源领域具有的独特优势
 
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来源:电气行家
 
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