光伏发电有什么缺点?
太阳能光伏发电还存在一些有待攻克的"弱点"。它的主要缺点为转化率低、占面积大等几个方面。但这些问题随着技术的进步正持续得到改善。我们大家都知道,太阳光电池主要功能在将光能转换成电能,这个现象称之为光伏效应。但是这就使得我们在选取太阳能电池板原材料的时候,产生了众多不便的因素。要求我们必须考虑到材料的光导效应及如何产生内部电场。不仅要吸光效果,还需要看它的光导效果。
光伏发电设备长期运行于户外环境中,光照、雨水、风沙等的侵蚀都会加速电缆和连接器等设备的老化,导致设备绝缘性能下降,造成设备故障甚至引发火灾。
因此需要定期对光伏系统的电气布线和发电设备进行测试,对于老化的电缆和设备进行必要的维修或更换,保证系统的安全运行,降低火灾风险。
电站设备隐性故障
光伏组件在运输、安装过程中的不规范操作会造成内部隐裂,树木、杂草或鸟粪的遮挡会使组件形成热斑,这些隐性故障不仅会影响组件输出性能,严重时还会导致火灾事故。
由于这些隐性故障都是无法用肉眼直接发现,因此就需要使用专业的仪器对组件进行定期检测,及时排除隐性故障,防止安全事故的发生。
接地失效风险
如同所有的电气设备一样,光伏组件和支架系统必须接地,以减少潜在的电击和火灾威胁。如果接地系统性能随着时间的推移而下降,就会增大相关人员接近并接触光伏系统的金属部件受到电击的可能性。
一旦发生电击,由于光伏阵列的高电压,造成的伤害可能会非常严重。因此需要定期进行接地性能检测与维护,有效地防止接地性能下降。
由于光伏电站建设周期短、施工人员和运维人员技术水平良莠不济,造成设备安装不到位、维修作业不规范,甚至引发设备隐性故障(如组件的隐裂、热斑),给电站的安全、稳定运行带来一定的隐患。因此,光伏电站投入运行后,需要定期对设备进行性能检测来排除这些隐患,保证电站的稳定运行
光伏发电是目前而言最具备清洁性和高效性的能源之一,是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。光伏发电代替煤炭火力发电,减少二氧化碳排放,对遏制全球气候变暖做出了贡献。但也有有人说,当前的太阳能光伏产业还不能用绿色环保来定义,其快速发展所产生的污染更不能被我们以各种“方式”所忽略。其实,无风不起浪,光伏产业的背后的确有环境污染的一面。
光伏电站施工期:
大规模光伏电站一般远离居民区。在施工的过程中主要包括对压桩、光伏板的安装、电缆铺设等,对环境的影响主要有噪声、扬尘、废水废土等。只要在施工过程中以及施工过程后处理得当,对环境的影响还是微乎其微的。
光伏电站运营期:
光伏是将太阳能转变为光能的设备,在使用过程中并不会产生废水废气等,但是逆变器、箱式变压器等设备在运行过程中会产生噪声,在65~75dB,这个程度相当于在家里大声唱歌的声音。但是设备设施在安装过程中,通常会选用低噪声设备,而且会做一些基础的减振处理。再加上光伏通常安装在非居民区,对周围环境的影响较小。
光伏的污染主要不是在发电过程,而主要是在光伏材料的生产过程。光伏组件的原材料、高纯多晶硅在生产过程中,会产生一些副产物。比如:高纯多晶硅生产主要是使用改良西门子法,这种生产方式会将冶金级硅转化成三氯氦硅,再加氢气就能还原成太阳能级多晶硅,另外会形成副产物氯化硅,四氯化硅遇到潮湿空气,会分解成硅酸和氯化氢,如果处理不当才会产生污染问题。在尽可能多地铺设光伏发电的同时,也要尽最大的努力,将其对周边环境的破坏和对当地居民的生活影响降到最低。
就目前来看光伏发电的利一定是大于弊的,所以在应用光伏发电的时候,就要考虑光伏发电的性能比。对于长时间运行的太阳能电站,性能比由太阳辐照度、电池背板温度、灰尘污物和发电量四个主要参数决定。其中光伏组件玻璃上的灰尘污染物是快速影响光伏电站性能比的主要问题之一。它致使发电效率和性能比(PR)降低,清洗费用增加,对于含氧化物的灰尘污物还将提高光伏电池的故障率,影响使用安全性,减少太阳能电池寿命。灰尘指数监测系统是一款基于硅基辐射传感器的光伏组件清洁度智能指示装置。其利用硅基辐射传感器在不同清洁度工况下对辐射强度的响应特性,配合智能化数据采集设备,实现对光伏组件清洁度的自动化连续监测。通过测量并计算灰尘的SR值,可以使投资者在发电效率和清洗成本之间找到平衡,电站的运维人员不再需要通过经验目测,可以科学选择出好的清洁方案,从而避免了发电效率的损失及清洗成本的浪费,有效地提高电站的收益。
光伏发电是未来30年最有可能替代化石燃料的能源。在一些阳光充足的地方,可以实现全太阳能发电。这个专业需要做一个入户调查。如果屋顶漏水或者是老房子,可能不适合安装光伏电站。
安全风险:
屋顶安装光伏发电系统的屋顶必须尽可能朝南。此外,树木、山峰和高楼等障碍物会阻挡照射在太阳能电池板上的光线。所以在安装之前,一定要慎重考虑,否则阳光不足或者被遮挡,会影响光伏电站的发电。同时,山东、河北等北方地区光照较好。
1、照射的能量分布密度小,即要占用巨大面积。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。
2、获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。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。
3、相对于火力发电,发电成本高。
光伏发电的优点
1、无枯竭危险;
2、安全可靠,无噪声,无污染排放外,绝对干净(无公害);
3、不受资源分布地域的限制,可利用建筑屋面的优势;例如,无电地区,以及地形复杂地区;
4、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电;
5、能源质量高;
6、使用者从感情上容易接受;
7、建设周期短,获取能源花费的时间短。
安装屋顶光伏发电还是好的。如果在屋顶安装太阳能电池板,可以有效利用太阳能资源从而发电,可以节约用电。现在国家对安装电源板有一些补贴。通过太阳能发电,我们通常用更少的电,为你的家庭节省电力。在屋顶安装光伏发电相对简单,一般来说几个工人半天就能安装好。
1.屋顶光伏发电是一项成熟的技术,即在建筑物顶部安装太阳能电池板,将现有建筑物与光伏系统相结合。在不占用额外土地资源的情况下,有效利用现有建筑。它可以就地发电,就近用电,减少输电损耗。光伏发电恰好是白天用电高峰期,可以有效缓解用电高峰需求。如果安装了太阳能电池板,国家积极推广可以发电。对于用不完的电,也可以卖给国家电网,并获得相关补贴。可以接入电网,也就是说家里需要安装两个电表,一个是供电公司提供的电,一个是太阳能电池板产生的电。
2.光伏发电站建设需要一个载体,需要建在屋顶或空地上。城市建筑物屋顶的产权属于全体业主。如果有人想在楼顶建光伏电站,不仅要征得全体业主的同意,还要涉及到物业公司、城管局等单位。城里很多人都想装,但是装起来不容易。安装时专业安装人员会根据当地气候合理设计安装,光伏电站抵御8-10级大风没有问题。
3.由于光伏发电系统在安装时需要在屋顶打孔,如果安装不当或处理不当,很容易损坏屋顶,导致漏水事故、模具等,后期维护成本较高。在自家屋顶安装太阳能光伏发电最明显的缺点之一就是光伏发电破坏了房屋的防水层。以上就是对安装屋顶光伏发电好还是不好,为什么这个问题的解答。
光伏发电是根据光生伏特效应原理,利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并网发电,光伏发电系统主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,它们主要由电子元器件构成,但不涉及机械部件。
所以,光伏发电设备极为精炼,可靠稳定寿命长、安装维护简便。理论上讲,光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合,上至航天器,下至家用电源,大到兆瓦级电站,小到玩具,光伏电源可以无处不在。
可以,有优点也有缺点。
1、能量密度低。尽管太阳照射地球的能量总和极其巨大,但是由于地球表面积也很大,而且地球表面积大部分被海洋覆盖,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较少。
地球表面太阳辐照度最高值约1.2kwh/m&sup2,地球上绝大多数地区都低于1kwh/m&sup2。光伏发电实际上就是太阳能低密度能量的收集、利用。
2、占地面积大。由于太阳能能量密度低,这就使得光伏发电的占地面积会很大,没10kw光伏发电功率占地约需100m&sup2,平均每平方米面积发电功率约为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问题。
3、光电转化率很低。
我们大家都知道,太阳光电池主要功能在将光能转换成电能,这个现象称之为光伏效应。但是这就使得我们在选取太阳能电池板原材料的时候,产生了众多不便的因素。
要求我们必须考虑到材料的光导效应及如何产生内部电场。不仅要吸光效果,还需要看它的光导效果。所以材料的选取对于光伏发电来说是一项很大的约束。必须充足了解太阳光的成分及其能量分布状况,从目前太阳能发展的情况来看,材料的选取仍旧是个待提高的突破点。
太阳能光伏发电发电过程简单,没有机械转动部件,不消耗燃料,不排放包括温室气体在内的任何物质,无噪声、无污染;太阳能资源分布广泛且取之不尽、用之不竭。因此,与风力发电、生物质能发电和核电等新型发电技术相比,光伏发电是一种最具可持续发展理想特征(最丰富的资源和最洁净的发电过程)的可再生能源发电技术,具有以下主要优点。
①太阳能资源取之不尽,用之不竭,照射到地球上的太阳能要比人类目前消耗的能量大6000倍。而且太阳能在地球上分布广泛,只要有光照的地方就可以使用光伏发电系统,不受地域、海拔等因素的限制。
②太阳能资源随处可得,可就近供电,不必长距离输送,避免了长距离输电线路所造成的电能损失。
③光伏发电的能量转换过程简单,是直接从光能到电能的转换,没有中间过程(如热能转换为机械能、机械能转换为电磁能等)和机械运动,不存在机械磨损。根据热力学分析,光伏发电具有很高的理论发电效率,可达80%以上,技术开发潜力巨大。
④光伏发电本身不使用燃料,不排放包括温室气体和其它废气在内的任何物质,不污染空气,不产生噪声,对环境友好,不会遭受能源危机或燃料市场不稳定而造成的冲击,是真正绿色环保的新型可再生能源。
⑤光伏发电过程不需要冷却水,可以安装在没有水的荒漠戈壁上。光伏发电还可以很方便地与建筑物结合,构成光伏建筑一体化发电系统,不需要单独占地,可节省宝贵的土地资源。
⑥光伏发电无机械传动部件,操作、维护简单,运行稳定可靠。一套光伏发电系统只要有太阳能电池组件就能发电,加之自动控制技术的广泛采用,基本上可实现无人值守,维护成本低。
⑦光伏发电系统工作性能稳定可靠,使用寿命长(30年以上)。晶体硅太阳能电池寿命可长达20~35年。在光伏发电系统中,只要设计合理、选型适当,蓄电池的寿命也可长达10~15年。
⑧太阳能电池组件结构简单,体积小、重量轻,便于运输和安装。光伏发电系统建设周期短,而且根据用电负荷容量可大可小,方便灵活,极易组合、扩容。
太阳能电池是一种大有前途的新型电源,具有永久性、清洁性和灵活性三大优点。太阳能光伏发电与火力发电、核能发电相比,太阳能电池不会引起环境污染;太阳能电池可以大中小并举,大到百万千瓦的中型电站,小到只供一户用电的独立太阳能发电系统,这些特点是其他电源无法比拟的。
(2)缺点
当然,太阳能光伏发电也
2、太阳能资源随处可得,可就近发电,就近用电,避免长距离输电;
3、光伏发电是直接从光子到电子的转换,无中间过程(如热能转换机械能,机械能转换为电磁能等)和机械运动。根据热力学原理分析,光伏发电具有很高的理论发电效率,未来技术开发潜力大。
4、光伏发电对环境友好,是真正的绿色能源,发电过程不排放温室气体和污染物。
5、光伏发电不需要冷却水,无环境问题,选址范围比较广,沙漠、戈壁滩、高原等不适合人类居住的地方都可以安装光伏电站。
6、光伏发电过程无机械传动部件,维护简单,基本可实现无人值守,维护费用低,但一次投资高。
7、光伏电站建设周期短,容量可大可小,极易组合、扩容。
缺点:
1、光伏发电转换效率低,占地面积大,这个缺点可通过技术进步逐步解决;
2、光伏发电只能间隙性工作,有太阳时才能发电,晚上不能发电,阴天、雨雪天、雾霾天都会影响发电量,这个缺点导致光伏发电在可预见的未来不可能完全替代其他发电,缓解这一矛盾的技术发展方向就是研究大容量储能设备。
3、地域依赖性强,虽然太阳可以找到地球的各个角落,但各地的太阳能资源是不同的。
4、发电成本高,现阶段光伏的度电成本是火电的两倍,光伏电站收益的保障是靠国家补贴,未来随着技术的逐渐进步,光伏发电成本也会逐步下降;而随着化石能源的逐步枯竭,可再生能源将是人类的唯一选择。
5、晶体硅电池的制造过程高污染、高耗能,晶体硅电池的主要原料是纯净硅,硅的主要存在形式是沙子——二氧化硅,从沙子变成纯净硅需要经过多道化学和物理工序处理,不仅要消耗大量能源,也会造成一定的环境污染。