太阳能
光伏发电有很多优点。
从太阳能资源的角度来看:太阳能是地球上最丰富、最广泛的可再生能源。不仅总量巨大,"取之不尽、用之不竭",而且分布广泛,获取容易,不需要开采和运输。
从光伏发电系统的角度来看,其很多优点是其他能源无法比拟的,这主要是因为太阳能光伏发电系统主要由电子元器件构成,不涉及机械部件。
(1)运输、安装容易。光伏组件结构简单,体积小,质量轻,因此,运输方便,安装容易,建设周期很短;而且规模可大可小,可以方便地与建筑物相结合等。又由于运输和安装都比较容易,只要是太阳能资源较好的地方就可以建设使用光伏发电,如沙漠地区。
(2)运行、维护简单。光伏电池没有移动部件,容易启动,可随时使用;在光电转换过程中,光伏材料也不发生任何化学变化,因而没有机械磨损和消耗,故障率低,运行和维护都比较简单,可以实现无人值守。
(3)安全,可靠,寿命长。光伏电池没有移动部件,也不发生任何化学变化,因而运行安全,可靠性高,没有物质损耗,使用寿命长。
(4)清洁,环境污染少。光伏电池没有移动部件,也不发生任何化学变化,因而不会产生噪声,而且无气味,对环境的直接污染很少。在
所有可再生和不可再生能源发电系统中,光伏电池对环境的负面影响可能是最小的。
但是,需要特别指出的是,晶体硅光伏电池生产前期的晶体硅片制造过程为高耗能、高污染过程。在某些薄膜太阳电池模块中,包含微量的有毒物质(如制造碎化镉的金属镉就有毒),因此存在着一旦发生火灾将释放出这些有毒化学物质的可能性。
如果不考虑制造过程和成本,只考虑能源的使用方便,光伏发电无疑是最理想的新能源利用技术。
太阳能光伏发电未能迅速地大面积推广应用,这说明它也存在一些不足。这些不足主要是由太阳能资源本身的弱点造成的。
(1)能量分散(能量密度低)。太阳能的能量密度很低,在实际利用中要得到较大的功率,往往需要设立面积相当大的太阳能收集设备,因而占地面积大、材料用量多、结构复杂、成本增高。
(2)能量不稳定。阳光的辐射角度随着时间不断发生变化,再加上气候、季节等因素的影响,到达地面某处的太阳直接辐射能是不稳定的,具有明显的波动性甚至随机性。这给经济、可靠的大规模利用带来了不少困难。
(3)能量不连续。随着昼夜的交替,到达地面的太阳直接辐射能具有不连续性。夜间没有太阳直接辐射,散射辐射也很微弱,大多数太阳能设备在夜间无法工作。为克服上述困难,就需要研究和配备储能设备,把在晴朗白昼收集的太阳能(以及正常使用之后的剩余部分)储存起来,供夜晚或阴雨天使用。