Quyosh PV energiyasini ishlab chiqarishning afzalliklari

Quyosh fotoelektr energiyasini ishlab chiqarishning afzalliklari va kamchiliklari

(1) Afzalliklar

Quyosh fotoelektr energiyasini ishlab chiqarish jarayoni oddiy, mexanik aylanadigan qismlar yo'q, yoqilg'i sarflanmaydi, chiqindi gazlar, shu jumladan chiqindi gazlar yo'q, shovqin yo'q va ifloslanish yo'q; quyosh energiyasi resurslari keng tarqalgan va bitmas-tuganmas. Shuning uchun, shamol energiyasi, biomassa elektr energiyasi ishlab chiqarish va atom energiyasi kabi yangi energiya ishlab chiqarish texnologiyalari bilan taqqoslaganda fotovoltaik energiya ishlab chiqarish eng barqaror ideal xususiyatlarga ega bo'lgan (eng boy manbalar va eng toza energiya ishlab chiqarish jarayoni) qayta tiklanadigan energiya ishlab chiqarish texnologiyasidir. Uning quyidagi asosiy afzalliklari bor.

① Quyosh energetikasi resurslari bitmas-tuganmas. Er yuzida nurlangan quyosh energiyasi odamlar iste'mol qiladigan energiyadan 6000 barobar ko'pdir. Bundan tashqari, quyosh energiyasi er yuzida keng tarqalgan. Quyosh nurlari mavjud ekan, mintaqa va balandlik kabi omillar bilan cheklanmasdan, fotoelektr energiyasini ishlab chiqarish tizimlaridan foydalanish mumkin.

②Quyosh energetikasi manbalari hamma joyda mavjud va uzoq masofali uzatish liniyalari tufayli elektr energiyasining yo'qolishini oldini olish uchun uzoq masofalarga uzatmasdan yaqin atrofda quvvat olish mumkin.

③ Fotovoltaik energiya ishlab chiqarishning energiyani konversiyalash jarayoni oddiy, bu yorug'lik energiyasidan elektr energiyasiga to'g'ridan-to'g'ri konvertatsiya qilishdir. Bu erda oraliq jarayon (masalan, issiqlik energiyasini mexanik energiyaga aylantirish, mexanik energiyani elektromagnit energiyaga aylantirish va hk) va mexanik harakatlanish mavjud emas va mexanik aşınma yo'q. Termodinamik tahlilga ko'ra, fotovoltaik energiya ishlab chiqarish yuqori nazariy energiya ishlab chiqarish samaradorligiga ega, bu 80% dan oshishi mumkin va texnologiyani rivojlantirish salohiyati juda katta.

④Fotovoltaik energiya ishlab chiqarishning o'zi yoqilg'idan foydalanmaydi, har qanday moddalarni, shu jumladan, gaz va boshqa chiqindi gazlarni chiqarmaydi, havoni ifloslantirmaydi, shovqin chiqarmaydi, atrof-muhitga do'stona e799bee5baa6e78988e69d8331333337613766 va energiya inqirozi yoki beqarorlik ta'sir qilmaydi. Yoqilg'i bozorining yangilanishi - bu haqiqatan ham yashil va ekologik toza bo'lgan qayta tiklanadigan energetikaning yangi turi.

⑤Fotoelektr energiyasini ishlab chiqarish jarayoni sovutish suvini talab qilmaydi va Gobi cho'lida suvsiz o'rnatilishi mumkin. Fotovoltaik elektr energiyasini ishlab chiqarish binolar bilan osonlikcha birlashtirilib, fotovoltaik binolarni yaxlit elektr energiyasini ishlab chiqarish tizimini yaratishi mumkin, bu alohida er egallashni talab qilmaydi va qimmatli er resurslarini tejashga imkon beradi.

⑥ Fotovoltaik energiya ishlab chiqarish mexanik uzatish qismlariga ega emas, oddiy ishlatish va texnik xizmat ko'rsatish, barqaror va ishonchli ishlash. Fotovoltaik elektr energiyasini ishlab chiqarish tizimining to'plami quyosh batareyalari modullari mavjud bo'lganda elektr energiyasini ishlab chiqarishi mumkin va avtomatik boshqarish texnologiyasining keng qo'llanilishi asosan qarovsiz ishlashga va past texnik xarajatlarga erishishi mumkin.

⑦Fotoelektr energiyasini ishlab chiqarish tizimining ishlash ko'rsatkichlari barqaror va ishonchli va xizmat muddati uzoq (30 yildan ortiq). Kristalli silikonli quyosh xujayralarining hayoti 20 dan 35 yilgacha davom etishi mumkin. Fotovoltaik elektr energiyasini ishlab chiqarish tizimida, agar dizayn oqilona bo'lsa va uning turi tanlangan bo'lsa, batareyaning ishlash muddati ham 10 dan 15 yilgacha bo'lishi mumkin.

⑧Quyosh hujayralari moduli oddiy tuzilishga, kichik hajmga va engil vaznga ega, bu transport va o'rnatish uchun qulay. Fotovoltaik elektr energiyasini ishlab chiqarish tizimini qurish muddati qisqa va elektr quvvati bo'yicha yuk hajmi katta yoki kichik bo'lishi mumkin, bu qulay va egiluvchan bo'lib, birlashtirilishi va kengayishi oson.

Quyosh batareyasi - istiqbolli yangi quvvat manbai, doimiylik, tozalik va egiluvchanlikning uchta afzalligi. Issiqlik energiyasini ishlab chiqarish va atom energiyasini ishlab chiqarish bilan taqqoslaganda, quyosh fotoelektrlari atrof muhitni ifloslanishiga olib kelmaydi; quyosh xujayralari katta, o'rta va kichik bo'lishi mumkin va bir million kilovattgacha bo'lgan o'rta elektr stantsiyalarigacha, faqat bitta uy uchun mustaqil quyosh energiyasi tizimi kabi kichik bo'lishi mumkin. Ushbu xususiyatlar boshqa quvvat manbalari bilan taqqoslanmaydi.

(2) Kamchiliklari

Albatta, Quyosh fotoelektr energiyasini ishlab chiqarishning kamchiliklari va kamchiliklari bor, ular quyidagi fikrlarda umumlashtirilgan.

① Kam energiya zichligi. Quyoshning erga qo'yadigan energiyasining yig'indisi juda katta bo'lsa-da, lekin er yuzasining maydoni ham juda katta bo'lgani uchun va er yuzining aksariyat qismi okean bilan qoplangan, aslida quyosh energiyasi er yuziga etib borishi erning quyosh radiatsiyasi energiyasining atigi 10% ga etadi, natijada hududda to'g'ridan-to'g'ri mavjud bo'lgan quyosh energiyasi miqdori oz. Odatda quyosh nurlanishi bilan ifodalangan&# 39 ning sirtidagi nurlanishning eng yuqori qiymati taxminan 1,2 kVt / s ni tashkil qiladi va aksariyat hududlarda va quyosh nurlarining ko'p qismida 1 kVt / s dan kam bo'ladi. Quyosh energiyasidan foydalanish aslida quyi zichlikdagi energiyani yig'ish va ulardan foydalanishdir.

②U katta maydonni o'z ichiga oladi. Quyosh energiyasining past energiya zichligi tufayli bu fotovoltaik energiya ishlab chiqarish tizimini katta maydonni egallaydi. Har 10 kVt fotoelektrik elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun taxminan 100 kvadrat metr kerak bo'ladi va har kvadrat metr uchun o'rtacha energiya ishlab chiqarish 100 vattni tashkil qiladi. Fotovoltaik binolarning yaxlit energiya ishlab chiqarish texnologiyasining etukligi va rivojlanishi bilan tobora ko'proq fotoelektrik energiya ishlab chiqarish tizimlari binolar va inshootlarning tomlari va jabhalarini ishlatishi mumkin, bu esa katta fotoelektr energiyasini ishlab chiqarish maydonining etishmovchiligini asta-sekin bartaraf etadi.

Conversion past konversion samaradorligi. Fotovoltaik energiya ishlab chiqarishning eng asosiy birligi - bu quyosh batareyasi moduli. Fotovoltaik elektr energiyasini ishlab chiqarish konversion samaradorligi yorug'lik energiyasini elektr energiyasiga aylantirish nisbatiga ishora qiladi. Hozirgi vaqtda kristalli silikon fotoelementlarning konversion samaradorligi 13% dan 17% gacha, amorf silikon fotoelektr xujayralari esa atigi 5% dan 8% gacha. Fotoelektrik konvertatsiya qilish samaradorligi juda past bo'lganligi sababli, fotoelektr energiyasini ishlab chiqarish zichligi past va yuqori quvvatli energiya ishlab chiqarish tizimini shakllantirish qiyin. Shuning uchun quyosh batareyalarini konversiyalash samaradorligining pastligi bu fotovoltaik elektr energiyasini ishlab chiqarishni keng targ'ib qilishiga xalaqit beradigan to'siqdir.

④ Vaqti-vaqti bilan ishlash. Yer yuzida fotovoltaik energiya ishlab chiqarish tizimi faqat kunduzi elektr energiyasini ishlab chiqarishi mumkin va kechasi elektr energiyasini ishlab chiqara olmaydi. Agar kosmosda kun va tun bo'lmasa, quyosh xujayralari doimiy ravishda elektr energiyasini ishlab chiqarishi mumkin, bu esa&# 39 odamlarning elektr energiyasiga bo'lgan talabiga mos kelmaydi.

⑤ iqlim va atrof-muhit omillari katta ta'sir ko'rsatadi. Quyosh fotoelektr energiyasini ishlab chiqarish energiyasi to'g'ridan-to'g'ri quyosh nuridan kelib chiqadi va&# 39 yuzasida quyosh nurlanishiga iqlim katta ta'sir ko'rsatadi. Uzoq muddatli yomg'ir va qor, bulutli, tumanli va hatto bulutlarning o'zgarishi tizimning elektr energiyasini ishlab chiqarish holatiga jiddiy ta'sir qiladi. Bundan tashqari, atrof-muhit omillari ham katta ta'sir ko'rsatadi. Eng ko'zga ko'ringan tomoni shundaki, havodagi zarralar (masalan, chang) quyosh xujayralari moduli yuzasida joylashib, yorug'likning bir qismini to'sib qo'yadi, bu esa hujayra modulining konversion samaradorligini pasaytiradi. Natijada, energiya ishlab chiqarish miqdori kamayadi va hatto batareyalar panelining shikastlanishiga olib keladi.

Regional Kuchli mintaqaviy qaramlik. Turli xil geografik joylashuvlar va turli xil iqlim sharoitlari quyosh nurlari manbalarini har mintaqada juda farq qiladi. Fotovoltaik energiya ishlab chiqarish tizimi quyosh energiyasining mo'l-ko'l manbalariga ega bo'lgan hududlarda qo'llanilgandagina uning samarasi yaxshi bo'ladi.

SystemTizimning yuqori narxi. Quyosh fotoelektr energiyasini ishlab chiqarish samaradorligining pastligi tufayli fotoelektr energiyasini ishlab chiqarish qiymati boshqa an'anaviy elektr energiyasini ishlab chiqarish usullaridan (masalan, issiqlik energiyasi va gidroenergetika) nisbatan bir necha baravar yuqori bo'lib, bu uning keng qo'llanilishini cheklaydigan eng muhim omil hisoblanadi. Shu bilan birga, shuni ham ta'kidlash kerakki, quyosh batareyasini ishlab chiqarish quvvatining doimiy kengayishi va hujayraning fotoelektrik konversion samaradorligining doimiy yaxshilanishi bilan fotovoltaik energiya ishlab chiqarish tizimlarining narxi ham juda tez tushib ketdi. So'nggi o'n yilliklarda quyosh batareyasi modullari narxi har bir vatt uchun 70 AQSh dollaridan 2 vattgacha tushdi.

⑧ Kristalli silikon batareyani ishlab chiqarish jarayoni yuqori ifloslanish va yuqori energiya sarfi. Kristalli silikon batareyaning asosiy xom ashyosi toza kremniydir. Silikon - bu erdagi kisloroddan keyin ikkinchi o'rinda turadigan element va uning asosiy shakli qum (sio2). Silikat qumidan kristalli kremniygacha 99,9999% va undan yuqori tozaligiga qadar bosqichma-bosqich jarayonlar ko'plab kimyoviy va fizikaviy jarayonlarni talab qiladi, bu nafaqat ko'p energiya sarf qiladi, balki atrof-muhitning ma'lum darajada ifloslanishiga olib keladi.