一、太陽能光伏發電對人體有輻射嗎
光(guang)伏系統有電磁(ci)輻(fu)(fu)(fu)射,但(dan)比較少(shao),采(cai)用合格(ge)(ge)的(de)設備,不(bu)(bu)會對人體造(zao)成(cheng)傷害和(he)對家(jia)用電器造(zao)成(cheng)干擾。光(guang)伏組件是直流電,不(bu)(bu)會產生輻(fu)(fu)(fu)射,逆變器的(de)輻(fu)(fu)(fu)射嚴格(ge)(ge)控制在安全范(fan)圍內。
光伏發電是將光能通過半導體的特性直接轉化為直流電能的,再通過逆變器將直流電轉換成可以被我們使用的交流電。光伏系統是由光伏組件,支架,直流電纜,逆變器,交流電纜,配電柜,變壓器等組成,其中支架不帶電,自然不會產生電磁干擾。光伏組件和直流電纜,里面是直流電流,方向沒有變化,只能產生電場,不能產生磁場。輸出變壓器雖然是交流電,但頻率很低,只有50Hz,產生的磁場很低。逆變器是把直流電轉為交流電的設備,里面有電力電子變換,頻率一般為5-20KHz,因此會產生交變電場,所以也會產生電磁輻射。但國家(jia)對光(guang)伏逆變(bian)器(qi)電(dian)磁(ci)(ci)兼容性有嚴格的(de)標(biao)準。光(guang)伏逆變(bian)器(qi)的(de)電(dian)磁(ci)(ci)輻(fu)射,同家(jia)用(yong)電(dian)器(qi)相比,大約和筆記本電(dian)腦差不多(duo),低(di)于電(dian)磁(ci)(ci)爐,電(dian)吹風,冰箱(xiang)。
因此,太陽能光(guang)伏發(fa)電不僅(jin)不會對人(ren)的健康產生(sheng)危害,還可以為地(di)球提供(gong)綠色清潔的優質能源(yuan),是人(ren)類未來能源(yuan)發(fa)展方(fang)向。
二、太陽能光伏發電的優缺點
(一)優點
1、太陽能資源取之(zhi)不(bu)盡,用之(zhi)不(bu)竭,照射到地球上的(de)太陽能要(yao)比人類目(mu)前(qian)消耗的(de)能量大6000倍。而且太陽能在地球上分布廣泛,只(zhi)要(yao)有光(guang)照的(de)地方就(jiu)可以使用光(guang)伏發電(dian)系統,不(bu)受地域、海拔等(deng)因(yin)素的(de)限制。
2、太(tai)陽能資(zi)源(yuan)隨處可得,可就近(jin)供(gong)電,不(bu)必長(chang)距離(li)輸送(song),避免了長(chang)距離(li)輸電線路所(suo)造成的(de)電能損失。
3、光(guang)伏發電(dian)(dian)的(de)能(neng)(neng)(neng)量(liang)轉換(huan)(huan)過程簡單,是(shi)直接從光(guang)能(neng)(neng)(neng)到電(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)的(de)轉換(huan)(huan),沒有中間(jian)過程(如(ru)熱(re)能(neng)(neng)(neng)轉換(huan)(huan)為(wei)(wei)機(ji)械(xie)能(neng)(neng)(neng)、機(ji)械(xie)能(neng)(neng)(neng)轉換(huan)(huan)為(wei)(wei)電(dian)(dian)磁能(neng)(neng)(neng)等)和機(ji)械(xie)運動,不(bu)存在機(ji)械(xie)磨損。根據熱(re)力學分析,光(guang)伏發電(dian)(dian)具有很(hen)高的(de)理論發電(dian)(dian)效率,可(ke)達80%以上,技術開(kai)發潛力巨大。
4、光伏(fu)發電本身不(bu)(bu)(bu)使用燃料,不(bu)(bu)(bu)排放包括溫(wen)室氣體和其它廢氣在(zai)內(nei)的任何物質,不(bu)(bu)(bu)污(wu)染空氣,不(bu)(bu)(bu)產(chan)生噪聲,對環(huan)境友(you)好,不(bu)(bu)(bu)會(hui)遭受能(neng)源(yuan)危機或燃料市場不(bu)(bu)(bu)穩定(ding)而(er)造成(cheng)的沖(chong)擊,是真(zhen)正綠色環(huan)保的新型(xing)可再(zai)生能(neng)源(yuan)。
5、光伏發(fa)電(dian)過程(cheng)不(bu)需要冷卻水(shui),可以安(an)裝在沒有(you)水(shui)的(de)荒漠戈壁(bi)上。光伏發(fa)電(dian)還可以很方便(bian)地與建(jian)筑物結(jie)合,構成光伏建(jian)筑一體化發(fa)電(dian)系(xi)統,不(bu)需要單獨占地,可節省寶貴的(de)土(tu)地資源。
6、光伏發(fa)電無機(ji)械傳動(dong)部(bu)件,操作、維護(hu)簡單,運(yun)行穩定(ding)可靠。一套光伏發(fa)電系(xi)統只要有(you)太陽能(neng)(neng)電池(chi)組件就能(neng)(neng)發(fa)電,加之自(zi)動(dong)控制技術(shu)的廣(guang)泛(fan)采用,基(ji)本上可實(shi)現無人值守,維護(hu)成本低(di)。
7、光(guang)伏(fu)(fu)發電系(xi)統工作性能(neng)穩定可(ke)靠(kao),使用(yong)壽命長(chang)(30年以上(shang))。晶體硅太陽(yang)能(neng)電池壽命可(ke)長(chang)達(da)(da)20~35年。在光(guang)伏(fu)(fu)發電系(xi)統中,只要設計合(he)理、選型適當,蓄電池的壽命也可(ke)長(chang)達(da)(da)10~15年。
8、太陽(yang)能電(dian)池組件結構(gou)簡(jian)單,體積小、重量輕,便(bian)于運(yun)輸和安裝。光伏發電(dian)系統建設(she)周(zhou)期短,而且根據(ju)用電(dian)負荷容量可(ke)大可(ke)小,方便(bian)靈(ling)活,極(ji)易組合、擴(kuo)容。
(二)缺點
當然,太陽(yang)能光伏發電也有它的不(bu)足(zu)和缺(que)點,歸納起(qi)來(lai)有以下幾(ji)點。
1、能量密度低
盡管太(tai)陽(yang)投向(xiang)地(di)(di)(di)球(qiu)的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang)總(zong)和(he)極其巨(ju)大(da)(da),但(dan)由于(yu)地(di)(di)(di)球(qiu)表(biao)面(mian)(mian)積(ji)也很大(da)(da),而且地(di)(di)(di)球(qiu)表(biao)面(mian)(mian)大(da)(da)部分被海洋覆蓋,真正能(neng)(neng)夠到達陸(lu)地(di)(di)(di)表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)只有到達地(di)(di)(di)球(qiu)范圍太(tai)陽(yang)輻射(she)能(neng)(neng)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)10%左右,致使在陸(lu)地(di)(di)(di)單位(wei)面(mian)(mian)積(ji)上(shang)能(neng)(neng)夠直接獲得的(de)(de)(de)(de)太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)量(liang)(liang)較(jiao)少。通(tong)常以太(tai)陽(yang)輻照(zhao)度(du)(du)來表(biao)示,地(di)(di)(di)球(qiu)表(biao)面(mian)(mian)輻照(zhao)度(du)(du)最高值(zhi)約為1.2kw/㎡,且絕大(da)(da)多數地(di)(di)(di)區和(he)大(da)(da)多數日照(zhao)時間內都低于(yu)1kw/㎡。太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)利(li)用實際上(shang)是低密度(du)(du)能(neng)(neng)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)收集、利(li)用。
2、占地面積大
由(you)于太陽能(neng)能(neng)量(liang)密度低,這就使得光(guang)伏(fu)(fu)發電系(xi)統的(de)占地面(mian)(mian)積會很(hen)大(da),每10kw光(guang)伏(fu)(fu)發電功率占地約(yue)需100㎡,平(ping)均每平(ping)方米面(mian)(mian)積發電功率為100w。隨著(zhu)光(guang)伏(fu)(fu)建(jian)筑一體化發電技(ji)術的(de)成熟(shu)和發展,越(yue)來越(yue)多的(de)光(guang)伏(fu)(fu)發電系(xi)統可以(yi)利用建(jian)筑物(wu)、構(gou)筑物(wu)的(de)屋頂和立(li)面(mian)(mian),將逐漸克服光(guang)伏(fu)(fu)發電占地面(mian)(mian)積大(da)的(de)不足。
3、轉換效率低
光伏發(fa)電(dian)(dian)(dian)的最基本單元是(shi)(shi)太(tai)陽能電(dian)(dian)(dian)池(chi)組(zu)件(jian)。光伏發(fa)電(dian)(dian)(dian)的轉(zhuan)換(huan)(huan)效(xiao)(xiao)率(lv)指光能轉(zhuan)換(huan)(huan)為電(dian)(dian)(dian)能的比率(lv)。目前晶(jing)體(ti)硅光伏電(dian)(dian)(dian)池(chi)轉(zhuan)換(huan)(huan)效(xiao)(xiao)率(lv)為13%~17%,非晶(jing)硅光伏電(dian)(dian)(dian)池(chi)只有5%~8%。由(you)于光電(dian)(dian)(dian)轉(zhuan)換(huan)(huan)效(xiao)(xiao)率(lv)太(tai)低(di),從而使光伏發(fa)電(dian)(dian)(dian)功(gong)率(lv)密度低(di),難以(yi)形成高功(gong)率(lv)發(fa)電(dian)(dian)(dian)系統(tong)。因此(ci),太(tai)陽能電(dian)(dian)(dian)池(chi)的轉(zhuan)換(huan)(huan)效(xiao)(xiao)率(lv)低(di)是(shi)(shi)阻礙光伏發(fa)電(dian)(dian)(dian)大面積推廣的瓶頸。
4、間歇性工作
在(zai)地球(qiu)表面(mian),光伏發(fa)(fa)電(dian)(dian)系統(tong)只(zhi)能(neng)在(zai)白(bai)天發(fa)(fa)電(dian)(dian),晚上不能(neng)發(fa)(fa)電(dian)(dian),除非在(zai)太(tai)空中沒(mei)有(you)晝夜(ye)之分的(de)情(qing)況下,太(tai)陽能(neng)電(dian)(dian)池(chi)才(cai)可以連續發(fa)(fa)電(dian)(dian),這與(yu)人們(men)的(de)用電(dian)(dian)需求不符。
5、受氣候環境因素影響大
太陽(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)光伏發(fa)電(dian)的(de)能(neng)(neng)(neng)源直接來源于(yu)太陽(yang)(yang)光的(de)照(zhao)(zhao)射(she),而地球(qiu)表面(mian)上(shang)的(de)太陽(yang)(yang)照(zhao)(zhao)射(she)受氣候(hou)的(de)影響很(hen)大(da),長期(qi)的(de)雨雪天、陰天、霧天甚至云(yun)層的(de)變化都(dou)會(hui)(hui)嚴(yan)重影響系(xi)統(tong)的(de)發(fa)電(dian)狀態。另外,環境因素的(de)影響也(ye)很(hen)大(da),比較突出(chu)的(de)一點(dian)是,空氣中的(de)顆粒物(如灰塵)等(deng)沉落(luo)在(zai)太陽(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)電(dian)池(chi)組件的(de)表面(mian),阻擋(dang)了部(bu)分光線的(de)照(zhao)(zhao)射(she),這樣會(hui)(hui)使電(dian)池(chi)組件轉換效率降低,從而造(zao)成(cheng)發(fa)電(dian)量減(jian)少(shao)甚至電(dian)池(chi)板(ban)的(de)損壞。
6、地域依賴性強
地理位(wei)置不(bu)同(tong),氣候不(bu)同(tong),使(shi)各(ge)地區(qu)日照資源(yuan)相差很大。光伏(fu)發電系統只有(you)應用在太陽能資源(yuan)豐富的地區(qu),其效果才會好。
7、系統成本高
由于太陽能光伏發電的(de)(de)效(xiao)率較低,到(dao)目前(qian)為(wei)止(zhi),光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)成本仍然是(shi)其他常規發(fa)電(dian)(dian)(dian)方式(如火力(li)和水力(li)發(fa)電(dian)(dian)(dian))的(de)(de)幾倍,這是(shi)制(zhi)約其廣泛應(ying)用的(de)(de)最主要(yao)因素。但是(shi)也應(ying)看到(dao),隨(sui)著太(tai)陽能電(dian)(dian)(dian)池產能的(de)(de)不斷擴大(da)及電(dian)(dian)(dian)池片光(guang)電(dian)(dian)(dian)轉換效(xiao)率的(de)(de)不斷提(ti)高,光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)(dian)(dian)系統的(de)(de)成本也下降(jiang)得非常快。太(tai)陽能電(dian)(dian)(dian)池組件(jian)的(de)(de)價格幾十年來(lai)已經(jing)從最初的(de)(de)每瓦70多美(mei)元下降(jiang)至(zhi)目前(qian)的(de)(de)每瓦2美(mei)元左右。
8、晶體硅電池的制造過程高污染、高能耗
晶(jing)(jing)體硅(gui)(gui)電池的主(zhu)要原料是(shi)純凈(jing)的硅(gui)(gui)。硅(gui)(gui)是(shi)地球上含量僅(jin)次(ci)于氧的元素(su),主(zhu)要存在(zai)形式是(shi)沙子(sio2)。從硅(gui)(gui)砂一步(bu)步(bu)變成純度為99.9999%以上的晶(jing)(jing)體硅(gui)(gui),要經(jing)過多道化學(xue)和物理工序的處理,不(bu)僅(jin)要消耗大量能源,還會造(zao)成一定的環境污染。