9 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Недостатки солнечных электростанций

Плюсы и минусы солнечных электростанций

Дата публикации: 18 января 2019

Солнце — доступный и мощный источник альтернативной энергии. Технологии позволяют применять солнечную энергию как для электроснабжения удаленных населенных пунктов, так и для питания спутников на орбите Земли. Тем не менее, из-за некоторых особенностей солнечные электростанции (СЭС) пока поставляют лишь небольшую долю энергии.

Солнце как источник энергии

Солнце можно сравнить с термоядерным реактором, который прослужит еще 5 миллиардов лет. По мощности излучения 1 метр квадратный площади Солнца сравним с миллионом электроламп. Этой мощи с избытком хватит для обеспечения потребностей людей. Остается только собрать эту энергию и преобразовать ее в удобную для использования форму.

В ясный день на квадратный метр поверхности Земли приходится 1 кВт солнечной энергии. Современная солнечная панель такой же площади может собрать и преобразовать 170 Вт, то есть ее КПД равен 17%. Для того, чтобы заменить энергию всех электростанции Земли гелиоэнергией, нужно всего 66000 квадратных километров гелиопанелей. Такой гелиопарк занял бы всего 1% площади Сахары.

Способы получения тепла и электричества из Солнца:

  • Пассивный способ использования гелиоэнергии очень прост: жидкость помещается в контейнер темного цвета, который нагревается под лучами солнца. Полученное тепло используется, к примеру, для обогрева помещений. В более прогрессивном виде этот способ используется в строительстве, когда сама конструкция здания служит аккумулятором тепла Солнца.
  • Активный способ предполагает использование коллекторов (воздушные, плоские и вакуумные) или батарей. Первые преобразуют энергию Солнца в тепло, вторые — в электричество. Большинство гелиоэлектростанций включают в себя модули из коллекторов или батарей.

Солнечные электростанции: плюсы и минусы

Достоинства солнечных электростанций

  • СЭС — это возобновляемый источник энергии. Еще более 5 млрд. лет жители Земли могут не беспокоиться об истощении солнечного ресурса. По человеческим меркам, это неисчерпаемый энергоресурс, и развитие гелиотехнологий — это существенный вклад в жизнь будущих поколений.
  • Гелиосистемы могут работать в любой точке земли — как на экваторе, так и в Антарктиде. Температура воздуха роли не играет, необходим лишь доступ к солнечному свету.
  • СЭС оказывают минимальное воздействие на окружающую среду. Конечно, и изготовление, и транспортировка , и установка гелиосистем сопровождаются выбросами в атмосферу, но по сравнению с традиционными энергосистемами, эти малозначимые эффекты.
  • В гелиосистемах нет особых движущих узлов, кроме, например, сервопривода, который регулирует расположение панелей в пространстве. Поэтому гелиостанции работают бесшумно. Это позволяет устанавливать СЭС даже на крышах и стенах жилых домов.
  • Солнечные электростанции сохраняют свою эффективность 25 лет. После этого срока некоторые показатели снижаются, но станция продолжает работать. Обновлять систему можно частями, заменяя отдельные модули на новые.
  • Гелиосистемы применяются в разных сферах: они поставляют электричество в труднодоступные регионы, где нет централизованных электросетей; используются для опреснения воды; питают спутники на орбите и так далее.
  • Потенциал СЭС растет с развитием науки. Открытия в квантовой физике и нанотехнологиях позволят увеличить мощность гелиостанций. А инженерный разработки смогут превратить жилое здание в маленькую СЭС.

Недостатки солнечных электростанций

  • Эффективность СЭС зависит от времени суток и погодных условий. По ночам солнце не светит, а в условиях облачности свет слишком рассеянный. Хотя, например, вакуумные СЭС очень чувствительны к инфракрасному излучению, поэтому накапливают гелиоэнергию даже в пасмурную погоду (пусть и с более низкой эффективностью). В основном же, эта проблема солнечных электростанций решается за счет оборудования их аккумуляторами для запасания энергии и последующего ее использования в неблагоприятных для СЭС условиях.
  • Техническое обслуживание гелиостанций. Вне зависимости от типа, гелиопанели регулярно нуждаются в очистке от пыли. Кроме того, некоторые типы панелей могут перегреваться, поэтому они нуждаются в системах охлаждения или вентиляции.
  • Атмосфера над СЭС может нагреваться настолько, что пролетающие над ней птицы просто испаряются. По некоторым источником, над крупными гелиоустановками погибает одна птица каждые две минуты.
  • Хотя гелиоэнергетика считается, в целом, «зеленой» отраслью, изготовление гелиоустановок происходит с выбросом парниковых газов.
  • Современные гелиопанели обладают мощностью энергоносителя около 16-18 Ватт на квадратный метр. Этот показатель можно одновременно считать достоинством и недостатком солнечной электростанции. В этом солнечная энергетика превосходит другие альтернативные источники энергии, но уступает традиционным — углю, газу, нефти и атомной энергии.
  • Гелиоустановки все еще отличаются высокой стоимостью, и это главный спорный момент в их использовании. Это вызвано, например, применением в них редких и дорогих элементов: теллура и индия. Да и аккумуляторные батареи, которые стабилизируют поступление энергии от гелиоустановок, обходятся в немалые суммы. Вопрос стоимости чаще всего решается на государственном уровне, когда власти предлагают субсидии предприятиям и частным лицам для перехода на солнечное электроснабжение.

Если бы не стоимость, СЭС быстро бы стали мировым лидером в альтернативной энергетике.

Я бы хотел установить себе солнечную батарею в квартиру, ведь летом много солнца, а значит что и электроэнергии много можно съэкономить. А это уже как прибавка к зарплате, что всегда радует!

Читать еще:  Неисправности светодиодных лампочек

Помню, как все раньше удивлялись ночным фонарикам, которые днем заряжались от солнца, а ночью сами по себе светились, но сейчас это уже обычное дело. Прогресс движется в правильном направлении. Экологичность и возобновляемость — это наше будущее.

И всё же прогресс не стоит на месте, и каждый из проблемных моментов, тормозящих пока что развитие этого вида электростанций, сегодня активно прорабатывается инженерами и учёными. Шаг за шагом, рентабельность солнечных электростанций постоянно растёт.

Я удивилась, конечно же, когда увидела, что солнечные батареи продают в совершенно обычных магазинчиках электроники. Видела я это в Европе, не знаю, может и в России такое тоже есть. Но за солнечными батареями будущее.

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.

Преимущества и недостатки солнечных электростанций

Весь мир уже несколько десятилетий подряд находится в активном поиске альтернативных источников электроэнергии, в ход идут различные погодные явления, отходы и не только, но именно солнечная энергетика достигла небывалых масштабов и продолжает привлекать особое внимание инвесторов. Солнечные электростанции позволяют не только получить безвредный источник энергии, но и сделать на этом бизнес. Именно в Украине на данный момент самый высокий «зеленый» тариф для владельцев СЭС, поэтому солнечная энергетика входит в список наиболее прибыльных вариантов ведения бизнеса.

Мировые государства активно поддерживают развитие солнечной энергетики, поэтому с каждым годом число солнечных электростанций стремительно растет, Украина не стала исключением. Если вы давно хотите присоединиться к числу счастливых обладателей солнечных электростанций, компания KS Solar предлагает своим клиентам полный спектр профессиональных услуг в этой сфере. У нас вы можете не только купить солнечную электростанцию, но также получить квалифицированную помощь в оформлении документов, качественное и своевременное сервисное обслуживание. Мы сделаем вашу СЭС максимально эффективной для личного использования и заработка на излишке электричества.

Для начала необходимо разобраться с преимуществами и недостатками солнечных электростанций, и почему они действительно стоят вашего внимания.

Преимущества солнечных электростанций

  1. Неиссякаемый источник энергии . Главное достоинство СЭС заключается в том, что солнце не заканчивается и не требует от владельца станции никаких дополнительных манипуляций. Вопреки распространенному мифу, солнечные электростанции работают круглый год, просто в хмурые дни эффективность выработки солнечной энергетики ниже, чем в период высокой активности небесного светила. Солнце никуда не денется еще около 5 миллиардов лет, поэтому человечество может эффективно и долго использовать его для удовлетворения своих нужд. Если сравнивать с запасами угля, нефти и газа, которые постепенно беднеют и становятся только дороже, такой альтернативный источник явно превосходит конкурентов.
  2. Минимальное участие человеческого ресурса . Процесс выработки солнечной электроэнергии требует качественного специализированного оборудования, но трудовые затраты совсем небольшие. Не нужно использовать людей для тяжелых физических нагрузок, достаточно грамотно выполнить монтаж солнечной электростанции и можно спокойно наслаждаться процессом. Никакого рискованного производства, процесс независимый от человеческого фактора. Доверив монтаж мастерам из KS Solar, вам не придется тратить время и силы на установку или настройку оборудования, всё будет выполнено на профессиональном уровне в строго оговоренные сроки.
  3. Экологичность . Выработка электроэнергии солнечными панелями полностью безвредна для человека и окружающей среды. Производство и транспортировка панелей приводит к небольшим загрязнениям природы, но они минимальны, если сравнивать с классической добычей полезных ископаемых.
  4. Универсальность . Пользоваться солнечными электростанциями можно и удобно в любой точке планеты, где есть стабильное солнечное излучение. Жители всех стран и городов имеют одинаковый доступ к солнцу, остается только купить комплект солнечной электростанции, который подходит вам по финансам и техническим предпочтениям.
  5. Простота эксплуатации . Технологии в сфере солнечной энергетики с каждым годом становятся только более эффективными, функциональными и экономичными, а их цена стремительно снижается. Они работают практически бесшумно и нуждаются в минимальном техническом обслуживании: ежегодная чистка модулей, за помощью с этим и другими вопросами вы можете обратиться в компанию KS Solar.
  6. Источник дохода . Купить солнечную электростанцию от компании KS Solar в Кропивницком значит сделать разовое капиталовложение в собственный комфорт или даже бизнес. Государство поощряет владельцев СЭС в виде «зеленого» тарифа, но вы также забываете про необходимость платить за электроэнергию. Полная автономность позволяет использовать столько электричества, сколько необходимо, не переживая о повышении стоимости ресурса, о плановых отключениях и ремонтных работах – потребляете, но ничего не платите.

Недостатки солнечных автономных электростанций

Несмотря на обширный список преимуществ СЭС, существуют и определенные негативные моменты:

  1. Высокая стоимость оборудования . Покупка и монтаж солнечной электростанции требует значительного разового капиталовложения, но потраченные средства довольно быстро окупаются и техническое оснащение начинает работать на владельца. Если сравнивать с традиционным подключением к электросетям, то вариант с автономными СЭС гораздо выгоднее.
  2. Нестабильная выработка энергии . Солнечные электростанции работают круглый год, но летом их эффективность гораздо выше, чем зимой, поэтому довольно трудно точно высчитать сколько электричества вы сможете добыть за конкретный промежуток времени. Однако эту проблему практически полностью решают аккумуляторы.
Читать еще:  Неоновая подсветка окон

Значительные площади для установки оборудования. Для удовлетворения бытовых нужд может быть достаточно и нескольких солнечных панелей, но и для них требуется место. К счастью, в KS Solar вы можете подобрать тип оборудования СЭС, который подходит вам больше всего: стационарные и динамические солнечные системы, установка на крышах, навесах или на земле, некоторые модели технического оснащения позволяют регулировать эффективность выработки электроэнергии.

Компания KS Solar в Кировограде поможет вам лично убедиться в преимуществах солнечных электростанций, наши мастера сделают для вас эффективную и экономичную систему для удовлетворения самых разных нужд. Наши СЭС уже давно работают в разных уголках Кировоградской области, как в домашних, так и в промышленных масштабах. Закажите свою солнечную электростанцию уже сегодня, наши консультанты с удовольствием ответят на ваши вопросы.

Плюсы и минусы солнечных батарей

Значительные и устойчивые успехи в развитии фотоэлементов были движущими силами для роста альтернативной энергетики в последние десятилетия. Солнечная энергия стала не только источником возобновляемой энергии, но и составила серьезную конкуренцию традиционному производству электроэнергии. В рамках решения по выработке экологически чистой энергии, естественно, есть плюсы и минусы солнечных электростанций .

Преимущества солнечных систем

Учитывая то, что государство сегодня активно занимается поддержкой альтернативных источников энергии, стоит оценить, какие позитивные возможности предоставляются человечеству.

Экологически безопасное предприятие

Солнечная энергия является чистым, возобновляемым, устойчивым и практически бесплатным ресурсом после первоначальных инвестиций. Как только система запущена, не нужно тратиться на обеспечение необходимы для ее функционирования фотонов, поскольку они поступают естественным путем. Генерация полностью бесшумна, за исключением установок, которые имеют маневрирующие основы. Их работа не вызывает вибрации, не имеет выбросов ядовитых газов в атмосферу.

Благодаря этой особенности, многие страны снижают риски возникновения экологической катастрофы, отголоскам которой регулярно подвергается наша планета. Эта особенность и послужила буму разработки источников, которые могут обеспечить мир экологически чистым топливом, без загрязнений атмосферы.

Солнечная энергия уменьшает счета за электричество

Генерация собственной энергии помогает сэкономить на использовании коммунальных услуг, которые ежедневно дорожают. Оценки показывают, что среднее домашнее хозяйство может покрывать 50% своих ежемесячных потребностей в энергии с помощью собственной панели альтернативной энергетики. Фактически, это стало бы сильным стимулом для многих людей перейти на такое энергообеспечение. Установки такого плана могут генерировать финансовую прибыль путем подачи избыточной энергии в местную сеть. Это достигается, благодаря введенному зеленому тарифу, который помогает обладателям установки окупить приобретение и монтаж установки.

Разнообразные вариации станций

Разработка альтернативных источников – захватывающая тема. Существуют бесчисленные вариации того, как и где можно использовать солнечную энергию – в качестве природного или автономного решения. Использование энергии Солнца варьируется от обычных установок на крыше и на полу до современных активных фасадов зданий, вплоть до универсального применения в государственном секторе, например, в качестве автономных зарядных станций.

Технология производства постоянно развивается

Скорость, с которой происходят эти события, все еще высока. Развитые страны совершают все новые и новые прорывы в данной индустрии, благодаря чему стимулируют развитие альтернативной энергетики. Это означает, что солнечные элементы получат большую значимость в будущем, наряду с эффективностью, универсальностью и возможностями получения финансовых доходов.

Развитые страны на региональном и национальном уровне признают необходимость и значительную ценность альтернативной энергии. Для дальнейшего продвижения таких ресурсов компании и домовладельцы продолжают получать привлекательные финансовые стимулы. Эти гранты призваны обеспечить дополнительную мотивацию для принятия решения о солнечной энергии – инвестиции, которые окупаются на многих уровнях.

Недостатки солнечных панелей

Несмотря на огромное количество положительных черт, идеального производства не существует, поэтому необходимо ознакомиться с возможными отрицательными сторонами этого производства, взвесить все за и против.

Альтернативная энергия нуждается в постоянном дневном свете. Этот факт логически предполагает, что солнечные элементы не могут генерировать электричество ночью. Кроме того, их функция может быть ограничена возможными препятствиями, такими, как грязь и снег на поверхности, или даже тенями от близлежащих объектов, блокирующими поступающие солнечные лучи.

Решение проблемы дневного света или трудности преодоления погоды с ярким прямым солнечным светом было найдено путем добавления к установке индуктора и аккумулятора. Это дает возможность системе накапливать избыточную мощность, вырабатываемую солнечными элементами в батареях, непосредственно на месте для последующего использования – например, ночью или в другое время, когда свет Солнца отсутствует или является временным явлением.

Низкая эффективность светопоглощения

Максимальная восприимчивость обычных солнечных элементов составляет чуть более 20%. Каждый тип производства электроэнергии имеет ограничения в эффективности по ряду причин. Это могут быть материальные составляющие, естественные отклонения между компонентами системы или факторы окружающей среды, снижающие энергопотребление.

Читать еще:  Настенные светильники над диваном

Современные элементы альтернативных систем сегодня работают с КПД от 14 до 22,5%. Исключением являются конструкции, предназначенные для космических полетов. Однако, по причине их высокой стоимости, они актуальны только для государственных космических организаций и высокопроизводительных приложений. Тем не менее, эти элементы и коллекторы также имеют предел эффективности около 40%.

Солнечные системы требуют значительных начальных инвестиций

Хотя, конечно, все формы самодостаточной и возобновляемой энергии требуют первоначальных инвестиций, финансовые затраты неизбежно окупаются со временем. Безусловно, срок окупаемости варьируется и зависит от нескольких факторов:

  • суммы первоначальных инвестиций;
  • количества произведенной электроэнергии;
  • финансовых результатов.

Время, которое требуется заводу для достижения полной окупаемости производства иногда намного длиннее, чем срок годности оборудования. Чтобы реально оценить перспективы прибыли, рассчитывается индекс энергоэффективной амортизации.

Солнечные системы производят постоянный ток

Инверторы преобразуют ток, генерируемый солнечными модулями, из постоянного тока в переменный. Это необходимо для использования в частном домашнем хозяйстве, на предприятии и для электроснабжения населения.

Хотя это может быть воспринято как «дополнительные расходы», это лишь часть общих инвестиций в систему по выработке энергии на основе солнечной активности. И, как упоминалось ранее, такие панели оказываются весьма привлекательными источниками, благодаря некоторым особенностям – экологически чистыми, возобновляемыми и устойчивыми.

Вывод

Полезные видео по теме:


Солнечные электростанции: преимущества и недостатки

Солнечное излучение является неисчерпаемым и общедоступным источником получения электроэнергии, поэтому технологии и оборудование в этой сфере постоянно совершенствуются.

Электростанции на солнечных батареях регулярно возводятся для снабжения все большего количества объектов различного направления. Одним из основных достоинств являются экологические преимущества солнечных электростанций, которые не загрязняют окружающую среду и совершенно безопасны для человека.

Преимущества

На сегодняшний день энергию за счет солнечного излучения получают несколькими способами:

• преобразование в электроэнергию с помощью фотоэлементов;
• с помощью тепловых агрегатов (поршневые или турбинные паровые машины, двигатели Стирлинга);
• гелиотермальный метод (нагрев поверхности с увеличенным поглощением солнечных лучей);
• аэростатные станции (нагрев селективно – поглощающей поверхности аэростатного баллона с целью генерации внутреннего водяного пара);

Преимущества солнечных электростанций:

• непрерывное производство энергии (различные конструкции и способы устройств позволяют преобразовывать солнечный свет даже в пасмурную погоду);
• неисчерпаемый источник;
• возможность комбинирования различных способов (сочетание ветровых и солнечных установок дает возможность получать энергию автономно и беспрерывно);
• мобильность энергоустановок (позволяет получать энергию в любом месте в автономном режиме);
• продолжительный срок эксплуатации (от 30 до 50 лет, при использовании накопительных аккумуляторов применяется метод накопления днем и расходования ночью);
• бесплатный источник энергии;
• надежность и невысокие затраты на обслуживание.

Если сравнивать способ получения энергии с помощью солнечного света с существующими традиционными методами, то можно выделить некоторые плюсы. Преимущества солнечных электростанций в сравнении с ТЭС (тепловая электростанция) состоят в следующих моментах:

• более дешевый источник энергии (солнечный свет не нужно покупать, а для ТЭС приобретается уголь, торф, мазут и т.д.);
• экологическая безопасность (ТЭС выбрасывают большое количество дыма и копоти от сгорающего твердого или жидкого топлива);
• более низкие эксплуатационные расходы (для ТЭС требуется большой штат обслуживающего персонала, постоянный контроль технологического процесса и большое количество узлов, агрегатов, механизмов, которые являются источником потенциальной поломки).

Недостатки

Для строительства солнечной электрической станции требуется достаточно большая площадь земельных участков: установка с вырабатываемой мощностью 1гВт займет несколько десятков квадратных километров. Станция с такими большими по площади электрическими батареями может повлиять на микроклимат прилегающей местности и вызвать его изменение. Поэтому оптимальным вариантом считается монтаж СЭС с мощностью от 1 до 2 мВт в небольшом удалении от потребителя или установка мобильных станций для конкретного объекта.

Из-за подверженности СЭС выработки мощности электроэнергии в зависимости от погоды и времени суток приходится устанавливать накопительные аккумулятору, которые повышают стоимость установок. Лучшим вариантом является объединение станций с различными способами получения электроэнергии в единую систему для повышения эффективности.

Высокая стоимость оборудования является большим минусом для применения солнечных электрических станций, но постоянное совершенствование элементов и технологий позволяет снижать первоначальные затраты на производство.

После определенного срока использования (около 30 лет) эффективность фотоэлектрических элементов начинает снижаться. Отработавшие детали, которые содержат небольшое количество кадмия, требуют специальной утилизации, которая также повышает финансовые затраты. При работе фотоэлементов на их поверхности повышается температура, что приводит к установке дополнительных охладителей. КПД электростанций на солнечной энергии достаточно низок, а срок окупаемости составляет продолжительное время.

Сферы использования

Солнечные электрические станции широко применяются для снабжения энергией зданий и объектов различного назначения. Широкое использование СЭС получили в дата-центрах, системах поддержания микроклимата, обеспечения работы холодильных установок, систем радиосвязи и компьютерных систем. СЭС обзаводятся парковки, рестораны, мотели, косметологические центры, медицинские учреждения. Станциями оснащаются отдельные загородные дома или целые поселки.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector