一、太陽能光伏發電對人體有輻射嗎
光(guang)伏系統有(you)電(dian)磁輻射,但(dan)比較少,采用(yong)合格(ge)的設(she)備,不會對(dui)(dui)人體造(zao)成(cheng)傷害和對(dui)(dui)家用(yong)電(dian)器(qi)造(zao)成(cheng)干擾。光(guang)伏組件是直流電(dian),不會產生輻射,逆變(bian)器(qi)的輻射嚴格(ge)控制在安全范圍內(nei)。
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(guo)家對(dui)光伏逆(ni)變器(qi)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)兼容(rong)性(xing)有嚴格的(de)標準。光伏逆(ni)變器(qi)的(de)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)輻射,同家用電(dian)(dian)(dian)器(qi)相比,大約和(he)筆記本電(dian)(dian)(dian)腦差不多,低于電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)爐,電(dian)(dian)(dian)吹風,冰箱。
因(yin)此,太陽能光伏發電不(bu)僅不(bu)會對人的健康(kang)產生危(wei)害,還可以為地球(qiu)提供綠色清潔(jie)的優質能源,是人類未來能源發展(zhan)方向。
二、太陽能光伏發電的優缺點
(一)優點
1、太(tai)(tai)陽能(neng)(neng)資(zi)源(yuan)取之不盡,用(yong)之不竭,照(zhao)射到地(di)球(qiu)上的太(tai)(tai)陽能(neng)(neng)要(yao)比人類目前消耗的能(neng)(neng)量大6000倍(bei)。而且太(tai)(tai)陽能(neng)(neng)在地(di)球(qiu)上分布廣泛,只要(yao)有(you)光照(zhao)的地(di)方就可以(yi)使(shi)用(yong)光伏(fu)發(fa)電(dian)系統(tong),不受地(di)域(yu)、海拔等因素的限制(zhi)。
2、太陽能資(zi)源隨處可(ke)得,可(ke)就近供電,不必長距(ju)(ju)離(li)輸送(song),避免了(le)長距(ju)(ju)離(li)輸電線(xian)路所造(zao)成的電能損失。
3、光伏(fu)發(fa)電(dian)的(de)能量轉(zhuan)換(huan)過程簡(jian)單,是直接(jie)從光能到電(dian)能的(de)轉(zhuan)換(huan),沒有(you)中間(jian)過程(如熱(re)(re)能轉(zhuan)換(huan)為機械能、機械能轉(zhuan)換(huan)為電(dian)磁能等)和(he)機械運動,不(bu)存在機械磨損。根據熱(re)(re)力學(xue)分(fen)析,光伏(fu)發(fa)電(dian)具(ju)有(you)很(hen)高的(de)理論發(fa)電(dian)效率,可達80%以上,技術開發(fa)潛力巨大(da)。
4、光(guang)伏發(fa)電本身不(bu)使用燃料,不(bu)排放包括溫室氣(qi)(qi)體和其它廢氣(qi)(qi)在內的任何(he)物質,不(bu)污(wu)染(ran)空氣(qi)(qi),不(bu)產生(sheng)噪聲,對環(huan)境(jing)友好,不(bu)會(hui)遭受能源危機或燃料市場(chang)不(bu)穩定(ding)而造成的沖擊(ji),是真正綠色(se)環(huan)保(bao)的新型可再生(sheng)能源。
5、光(guang)(guang)伏發電(dian)過程不(bu)需要冷卻(que)水(shui),可(ke)以安裝在沒有水(shui)的(de)荒(huang)漠戈壁上。光(guang)(guang)伏發電(dian)還可(ke)以很方便地與建(jian)筑物結合,構成光(guang)(guang)伏建(jian)筑一體化發電(dian)系統,不(bu)需要單(dan)獨占地,可(ke)節省(sheng)寶貴的(de)土地資源。
6、光伏發電(dian)無(wu)機械傳動部(bu)件(jian),操作、維護簡(jian)單,運行穩(wen)定(ding)可(ke)靠。一套光伏發電(dian)系(xi)統(tong)只(zhi)要有太(tai)陽能電(dian)池組(zu)件(jian)就能發電(dian),加之自動控制技術(shu)的廣泛采用,基(ji)本上可(ke)實現(xian)無(wu)人值守,維護成本低(di)。
7、光伏(fu)(fu)發(fa)電系統工作(zuo)性能(neng)穩定可(ke)靠,使用壽命(ming)長(30年(nian)以上)。晶體(ti)硅(gui)太陽能(neng)電池(chi)壽命(ming)可(ke)長達20~35年(nian)。在(zai)光伏(fu)(fu)發(fa)電系統中,只要設計合(he)理、選(xuan)型(xing)適當,蓄(xu)電池(chi)的壽命(ming)也可(ke)長達10~15年(nian)。
8、太陽能電(dian)池組件結構簡單,體(ti)積小、重量(liang)輕,便(bian)(bian)于運輸(shu)和(he)安裝。光(guang)伏(fu)發電(dian)系統建設周期(qi)短,而且根據用(yong)電(dian)負荷容量(liang)可大可小,方便(bian)(bian)靈(ling)活,極(ji)易組合、擴容。
(二)缺點
當然,太陽能(neng)光(guang)伏發電也(ye)有(you)它的不足和缺點,歸納起來有(you)以下幾點。
1、能量密度低
盡管太(tai)(tai)(tai)陽投向地(di)球(qiu)(qiu)的(de)(de)能量總和極其巨大,但由于地(di)球(qiu)(qiu)表(biao)面積(ji)也(ye)很大,而且地(di)球(qiu)(qiu)表(biao)面大部分被(bei)海洋覆蓋,真正能夠(gou)(gou)到(dao)達陸(lu)地(di)表(biao)面的(de)(de)太(tai)(tai)(tai)陽能只有到(dao)達地(di)球(qiu)(qiu)范圍太(tai)(tai)(tai)陽輻射能量的(de)(de)10%左右,致使在(zai)陸(lu)地(di)單(dan)位(wei)面積(ji)上(shang)能夠(gou)(gou)直(zhi)接獲(huo)得的(de)(de)太(tai)(tai)(tai)陽能量較少。通常以太(tai)(tai)(tai)陽輻照(zhao)度(du)來表(biao)示,地(di)球(qiu)(qiu)表(biao)面輻照(zhao)度(du)最高值約為1.2kw/㎡,且絕大多數地(di)區和大多數日照(zhao)時間(jian)內都低于1kw/㎡。太(tai)(tai)(tai)陽能的(de)(de)利用實(shi)際上(shang)是低密度(du)能量的(de)(de)收(shou)集(ji)、利用。
2、占地面積大
由于太(tai)陽能(neng)能(neng)量密度低,這就使(shi)得光伏(fu)(fu)發(fa)電(dian)系(xi)(xi)統(tong)的(de)占(zhan)地面(mian)(mian)積(ji)會很大(da),每10kw光伏(fu)(fu)發(fa)電(dian)功率占(zhan)地約需100㎡,平均每平方米面(mian)(mian)積(ji)發(fa)電(dian)功率為100w。隨(sui)著光伏(fu)(fu)建筑(zhu)一體化發(fa)電(dian)技術的(de)成熟和發(fa)展(zhan),越(yue)來越(yue)多的(de)光伏(fu)(fu)發(fa)電(dian)系(xi)(xi)統(tong)可以利用建筑(zhu)物、構筑(zhu)物的(de)屋頂和立面(mian)(mian),將逐漸克服光伏(fu)(fu)發(fa)電(dian)占(zhan)地面(mian)(mian)積(ji)大(da)的(de)不足。
3、轉換效率低
光(guang)伏(fu)(fu)發電(dian)(dian)的(de)最基本(ben)單元(yuan)是(shi)太(tai)(tai)陽能電(dian)(dian)池(chi)組(zu)件。光(guang)伏(fu)(fu)發電(dian)(dian)的(de)轉(zhuan)換(huan)(huan)(huan)效(xiao)率(lv)指光(guang)能轉(zhuan)換(huan)(huan)(huan)為電(dian)(dian)能的(de)比率(lv)。目前(qian)晶體硅光(guang)伏(fu)(fu)電(dian)(dian)池(chi)轉(zhuan)換(huan)(huan)(huan)效(xiao)率(lv)為13%~17%,非晶硅光(guang)伏(fu)(fu)電(dian)(dian)池(chi)只有5%~8%。由于光(guang)電(dian)(dian)轉(zhuan)換(huan)(huan)(huan)效(xiao)率(lv)太(tai)(tai)低,從而(er)使(shi)光(guang)伏(fu)(fu)發電(dian)(dian)功率(lv)密度(du)低,難以形(xing)成高功率(lv)發電(dian)(dian)系統。因此,太(tai)(tai)陽能電(dian)(dian)池(chi)的(de)轉(zhuan)換(huan)(huan)(huan)效(xiao)率(lv)低是(shi)阻礙光(guang)伏(fu)(fu)發電(dian)(dian)大面積(ji)推廣(guang)的(de)瓶頸(jing)。
4、間歇性工作
在(zai)(zai)地球(qiu)表面,光伏發(fa)電(dian)(dian)系(xi)統只(zhi)能在(zai)(zai)白天(tian)發(fa)電(dian)(dian),晚(wan)上不能發(fa)電(dian)(dian),除非在(zai)(zai)太空中沒有晝夜之分(fen)的情況下,太陽能電(dian)(dian)池才可(ke)以連續發(fa)電(dian)(dian),這與人們(men)的用電(dian)(dian)需(xu)求不符。
5、受氣候環境因素影響大
太(tai)陽(yang)能光伏發(fa)(fa)電的(de)能源直接(jie)來源于太(tai)陽(yang)光的(de)照射,而地球表面上的(de)太(tai)陽(yang)照射受氣候的(de)影響(xiang)很大(da),長期的(de)雨雪天、陰天、霧天甚至云層的(de)變(bian)化都會(hui)嚴重(zhong)影響(xiang)系統(tong)的(de)發(fa)(fa)電狀態。另外,環境因素(su)的(de)影響(xiang)也很大(da),比較突(tu)出的(de)一點(dian)是,空氣中的(de)顆粒物(如灰(hui)塵)等(deng)沉落在太(tai)陽(yang)能電池組件的(de)表面,阻擋了部分光線的(de)照射,這樣會(hui)使電池組件轉(zhuan)換效率(lv)降(jiang)低,從(cong)而造成(cheng)發(fa)(fa)電量減少甚至電池板(ban)的(de)損壞。
6、地域依賴性強
地理位置不同(tong)(tong),氣候不同(tong)(tong),使各地區日(ri)照(zhao)資(zi)源相差很大。光伏發電系統只有應用在太陽能資(zi)源豐富的地區,其效果才(cai)會好。
7、系統成本高
由于太陽能光伏發電的(de)(de)效率較低(di),到(dao)(dao)目(mu)前為止,光伏發(fa)電(dian)(dian)的(de)(de)成(cheng)本(ben)仍(reng)然是(shi)其(qi)他(ta)常規發(fa)電(dian)(dian)方式(如火力和水(shui)力發(fa)電(dian)(dian))的(de)(de)幾倍,這是(shi)制約其(qi)廣泛應(ying)用的(de)(de)最(zui)主要(yao)因(yin)素。但是(shi)也應(ying)看到(dao)(dao),隨著(zhu)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)(dian)池產能(neng)的(de)(de)不斷擴大及電(dian)(dian)池片光電(dian)(dian)轉換(huan)效率的(de)(de)不斷提高,光伏發(fa)電(dian)(dian)系(xi)統的(de)(de)成(cheng)本(ben)也下降(jiang)得非常快。太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)(dian)池組件的(de)(de)價格幾十年(nian)來已經從最(zui)初的(de)(de)每(mei)瓦70多美元下降(jiang)至目(mu)前的(de)(de)每(mei)瓦2美元左(zuo)右。
8、晶體硅電池的制造過程高污染、高能耗
晶體(ti)硅電池的主要原料(liao)是(shi)純(chun)凈的硅。硅是(shi)地球上含(han)量僅次于氧的元素,主要存在形式是(shi)沙(sha)子(sio2)。從(cong)硅砂一(yi)步步變成純(chun)度(du)為99.9999%以上的晶體(ti)硅,要經(jing)過(guo)多(duo)道化學(xue)和物理工序的處(chu)理,不僅要消(xiao)耗(hao)大量能(neng)源,還會造成一(yi)定的環境(jing)污染。