光伏发电有哪些危害?
经科学测定,太阳能光伏发电系统的电磁环境低于各项指标的限值,在工频段,太阳能光伏电站电磁环境甚至低于正常使用常用家用电器时产生的量值,不会对人身健康产生影响。
电磁场是有内在联系、相互依存的电场和磁场的统一体的总称。随时间变化的电场产生磁场,随时间变化的磁场产生电场,两者互为因果,形成电磁场。电磁波(又称电磁辐射)是电磁场的一种运动形态,是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动,其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面,有效的传递能量和动量。
电磁辐射是心血管疾病、糖尿病、癌突变的主要诱因。并对人体生殖系统,神经系统和免疫系统造成伤害。
光伏组件本身在发电时并不产生任何电磁辐射,但是为了将光伏组件所发的直流电转变为交流电并实现和电网的连接,通常需要很多的电力设备和电子器件,这些设备在运行时会影响周围的电磁环境。
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。
1. 由于受天气、环境温度、光伏板安装位置等因素影响,光伏电站的输出功率会有所变化,最大变化率甚至超过额定量的10%,因此产生了发电量的不稳定问题,会对馈入电网的谐波产生影响。
2. 光伏电站的并网需要应用到逆变器,这一产品的控制技术与光伏发电馈入电网的品质也密切相关。目前,为最大利用逆变器容量和最大发电量,厂家会将并网逆变器的功率因数设定在0.99。但随着光伏电站装机容量的增加,由于光伏发电的功率波动性,逆变器的高功率因数运行对电网的稳定性造成威胁,有功不变时,无功几乎不能调节,需要额外的无功来维持电压。另外,逆变器输出轻载时,谐波会明显变大,在10%额定出力以下时,电流的总谐波畸变率甚至会达到20%以上。
3. 光伏发电功率随日照强度变化对电网负荷特性产生影响,它的接入改变了电网潮流方向,将对现有电网的规划、调度运行方式产生影响。而且光伏发电单位不具有调度自动化功能,加大了电网控制与调度运行的难度。若大量光伏发电系统接入电网终端,将加剧电压波动,可能引起电压/无功调节装置的频繁动作;而若高比例光伏发电系统引入,将使得配电网从传统的单电源辐射状网络变成双端甚至多端网络,从而改变故障电流的大小、持续时间等,影响到系统的保护。
因此,假如需要对光伏并网发电进行电能质量在线监测,必须具备以下的条件:
1、 电能质量全部参数的实时监测。
2、 能分析谐波、间谐波、高次谐波等功能。
3、 发生电能质量事件时,能够实时告警。
4、 电能质量问题数据分析功能。
目前国内能满足光伏发电并网电能质量技术标准的电能质量在线监测装置,再加上功能强大的后台软件,构成光伏发电并网的电能质量监测系统。在国内,目前严格符合标准的光伏发电并网电能质量系统有致远电子的电能质量监测系统。
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。
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。
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。
光伏发电系统是根据光产生伏打效应原理将太阳能转换为电能,无污染、无辐射,逆变器,配电柜等电子器件都通过EMC(电磁兼容性)测试,所以对人体没有危害。
而且,太阳能光伏发电不产生任何的废气、废水、废渣等废弃物。在运行的过程中没有任何转动部件,不会产生噪声污染。
光伏发电的原理是光生伏打效应,太阳电池组件在光照的条件下产生直流电,经过一定的串并联汇总后接入到并网逆变器,转换成5HzAC23V/4V电源,在整个电源的产生和转换过程中没有任何高频交流电,无电磁辐射,不会对人体产生危害。