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光伏發(fā)電有哪些優(yōu)缺點(diǎn)呢?
光伏發(fā)電有哪些優(yōu)缺點(diǎn)呢?
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來源: 奇奪能源
發(fā)布日期: 2023.12.03
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光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。主要由太陽能電池板(組件)、控制器和逆變器三大部分組成,主要部件由電子元器件構(gòu)成。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成大面積的太陽能電池組件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。
光伏發(fā)電的主要原理是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)。光子照射到金屬上時(shí),它的能量可以被金屬中某個(gè)電子全部吸收,電子吸收的能量足夠大,能克服金屬內(nèi)部引力做功,離開金屬表面逃逸出來,成為光電子。硅原子有4個(gè)外層電子,如果在純硅中摻入有5個(gè)外層電子的原子如磷原子,就成為N型半導(dǎo)體;若在純硅中摻入有3個(gè)外層電子的原子如硼原子,形成P型半導(dǎo)體。當(dāng)P型和N型結(jié)合在一起時(shí),接觸面就會(huì)形成電勢(shì)差,成為太陽能電池。當(dāng)太陽光照射到
P-N結(jié)
后,電流便從P型一邊流向N型一邊,形成電流。
光伏發(fā)電過程簡(jiǎn)單,沒有機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件,不消耗燃料,不排放包括溫室氣體在內(nèi)的任何物質(zhì),無噪聲、無污染。太陽能資源分布廣泛且取之不盡、用之不竭。因此,與風(fēng)力發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電和核電等新型發(fā)電技術(shù)相比,光伏發(fā)電是一種最具可持續(xù)發(fā)展理想特征的可再生能源發(fā)電技術(shù) 。
一、光伏發(fā)電優(yōu)點(diǎn)
1、太陽能資源取之不盡,用之不竭,而且太陽能在地球上分布廣泛,只要有光照的地方就可以使用
光伏發(fā)電系統(tǒng)
,不受地域、海拔等因素的限制。
2、太陽能資源隨處可得,可就近供電,不必長(zhǎng)距離輸送。
3、光伏發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換過程簡(jiǎn)單,是直接從光能到電能的轉(zhuǎn)換,沒有中間過程和機(jī)械運(yùn)動(dòng),不存在機(jī)械磨損。
4、光伏發(fā)電本身不使用燃料,不排放包括溫室氣體和其它廢氣在內(nèi)的任何物質(zhì),不污染空氣,不產(chǎn)生噪聲,對(duì)環(huán)境友好,不會(huì)遭受能源危機(jī)或燃料市場(chǎng)不穩(wěn)定而造成的沖擊,是真正綠色環(huán)保的新型可再生能源。
5、光伏發(fā)電過程不需要冷卻水,可以安裝在沒有水的荒漠戈壁上。
6、光伏發(fā)電無
機(jī)械傳動(dòng)
部件,操作、維護(hù)簡(jiǎn)單,運(yùn)行穩(wěn)定可靠。
7、光伏發(fā)電系統(tǒng)工作性能穩(wěn)定可靠,使用壽命長(zhǎng),晶體硅太陽能電池壽命可長(zhǎng)達(dá)20-35年。
二、光伏發(fā)電缺點(diǎn)
1、能量密度低:盡管太陽投向地球的能量總和極其巨大,但由于地球表面積也很大,而且地球表面大部分被海洋覆蓋,真正能夠到達(dá)陸地表面的太陽能只有到達(dá)地球范圍太陽輻射能量的10%左右,致使在陸地單位面積上能夠直接獲得的太陽能量較少。
2、占地面積大:由于太陽能能量密度低,這就使得光伏發(fā)電系統(tǒng)的占地面積會(huì)很大,每10KW光伏發(fā)電功率占地約需100㎡,平均每平方米面積發(fā)電功率為100W。
3、轉(zhuǎn)換效率低:光伏發(fā)電的最基本單元是太陽能電池組件,光伏發(fā)電的轉(zhuǎn)換效率指光能轉(zhuǎn)換為電能的比率,目前晶體硅光伏電池轉(zhuǎn)換效率為13%-17%,非晶硅光伏電池只有5%-8%。
4、間歇性工作:在地球表面,光伏發(fā)電系統(tǒng)只能在白天發(fā)電,晚上不能發(fā)電,除非在太空中沒有晝夜之分的情況下,太陽能電池才可以連續(xù)發(fā)電,這與人們的用電需求不符。
5、受氣候環(huán)境因素影響大:光伏發(fā)電的能源直接來源于太陽光的照射,而地球表面上的太陽照射受氣候的影響很大,長(zhǎng)期的雨雪天、陰天、霧天甚至云層的變化都會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)的發(fā)電狀態(tài)。
6、地域依賴性強(qiáng):地理位置不同,氣候不同,使各地區(qū)日照資源相差很大,光伏發(fā)電系統(tǒng)只有應(yīng)用在太陽能資源豐富的地區(qū),其效果才會(huì)好。
7、系統(tǒng)成本高:由于光伏發(fā)電的效率較低,到目前為止,光伏發(fā)電的成本仍然是其他常規(guī)發(fā)電方式的幾倍,這是制約其廣泛應(yīng)用的最主要因素。
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