一、太陽能光伏發電對人體有輻射嗎
光伏系統(tong)有電(dian)磁輻射,但比較少(shao),采用(yong)合格的(de)設備,不會(hui)(hui)對人體造成(cheng)傷害和對家(jia)用(yong)電(dian)器(qi)造成(cheng)干(gan)擾。光伏組件(jian)是直流電(dian),不會(hui)(hui)產生(sheng)輻射,逆變器(qi)的(de)輻射嚴格控制在安全范圍內。
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(dan)國家對光伏(fu)逆變器(qi)電(dian)磁兼容性有嚴格(ge)的(de)標準。光伏(fu)逆變器(qi)的(de)電(dian)磁輻射,同家用電(dian)器(qi)相比(bi),大(da)約和筆記本電(dian)腦差(cha)不多,低于電(dian)磁爐,電(dian)吹風(feng),冰箱。
因此(ci),太陽能光伏(fu)發(fa)電不僅(jin)不會對人的健康產生危害,還可以(yi)為地球提供綠色清潔的優質能源,是人類未(wei)來能源發(fa)展方向。
二、太陽能光伏發電的優缺點
(一)優點
1、太陽(yang)能(neng)資源(yuan)取之(zhi)不(bu)盡,用之(zhi)不(bu)竭,照射到地(di)球上的(de)太陽(yang)能(neng)要(yao)比人(ren)類目前消耗(hao)的(de)能(neng)量大6000倍。而且太陽(yang)能(neng)在地(di)球上分布廣泛,只要(yao)有光(guang)(guang)照的(de)地(di)方(fang)就可以使(shi)用光(guang)(guang)伏發電系統(tong),不(bu)受(shou)地(di)域(yu)、海拔等因素的(de)限制(zhi)。
2、太陽(yang)能資源隨處可得,可就近(jin)供電,不(bu)必長距(ju)離輸送,避免(mian)了長距(ju)離輸電線路所造成的電能損失。
3、光伏發電(dian)(dian)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)量轉(zhuan)換過程(cheng)簡單,是直(zhi)接從(cong)光能(neng)(neng)到(dao)電(dian)(dian)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)轉(zhuan)換,沒有(you)中間過程(cheng)(如熱能(neng)(neng)轉(zhuan)換為機(ji)(ji)械(xie)能(neng)(neng)、機(ji)(ji)械(xie)能(neng)(neng)轉(zhuan)換為電(dian)(dian)磁能(neng)(neng)等)和機(ji)(ji)械(xie)運動,不存在機(ji)(ji)械(xie)磨損(sun)。根據熱力學分(fen)析,光伏發電(dian)(dian)具(ju)有(you)很(hen)高(gao)的(de)(de)(de)理論發電(dian)(dian)效(xiao)率,可(ke)達(da)80%以上,技術開發潛力巨大(da)。
4、光伏發電本(ben)身不(bu)使(shi)用燃料(liao),不(bu)排(pai)放包括溫室(shi)氣(qi)體和其它廢氣(qi)在內的任(ren)何物質,不(bu)污(wu)染空氣(qi),不(bu)產生噪聲,對環境友好,不(bu)會(hui)遭受能源危(wei)機(ji)或燃料(liao)市場不(bu)穩定(ding)而(er)造成的沖(chong)擊,是(shi)真正(zheng)綠色環保(bao)的新型可再(zai)生能源。
5、光伏(fu)發電(dian)(dian)過(guo)程(cheng)不需要冷(leng)卻水(shui),可以安裝在(zai)沒有水(shui)的荒漠戈壁(bi)上。光伏(fu)發電(dian)(dian)還可以很方(fang)便地(di)(di)與建(jian)筑物(wu)結合(he),構成光伏(fu)建(jian)筑一體化發電(dian)(dian)系統(tong),不需要單(dan)獨占地(di)(di),可節省寶貴的土地(di)(di)資源。
6、光伏發電無(wu)機械傳動(dong)部件(jian),操作、維護簡(jian)單(dan),運行穩定可靠。一套(tao)光伏發電系統只要有太陽能電池(chi)組件(jian)就能發電,加之自(zi)動(dong)控制技術的廣泛采用(yong),基本上可實(shi)現無(wu)人(ren)值(zhi)守,維護成本低。
7、光伏發(fa)電系統工作性能(neng)穩定可靠,使(shi)用(yong)壽命長(chang)(30年(nian)以上(shang))。晶體硅(gui)太陽能(neng)電池壽命可長(chang)達(da)20~35年(nian)。在光伏發(fa)電系統中(zhong),只要設(she)計合(he)理、選型適當,蓄(xu)電池的壽命也可長(chang)達(da)10~15年(nian)。
8、太(tai)陽能電(dian)池組件結構簡單(dan),體積小、重量(liang)輕,便(bian)于運輸(shu)和(he)安(an)裝。光伏發電(dian)系統建設周期短,而且根據(ju)用電(dian)負荷(he)容量(liang)可(ke)(ke)大(da)可(ke)(ke)小,方便(bian)靈活(huo),極(ji)易組合、擴容。
(二)缺點
當然(ran),太陽能光伏發電也有(you)它的不足和缺點,歸納起(qi)來有(you)以(yi)下幾點。
1、能量密度低
盡管太(tai)陽(yang)投向(xiang)地(di)(di)球的能(neng)(neng)量(liang)(liang)總和(he)極其巨(ju)大(da)(da),但(dan)由于地(di)(di)球表面(mian)積也很大(da)(da),而且地(di)(di)球表面(mian)大(da)(da)部分被海(hai)洋覆蓋,真正能(neng)(neng)夠到(dao)達(da)陸地(di)(di)表面(mian)的太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)只(zhi)有到(dao)達(da)地(di)(di)球范圍太(tai)陽(yang)輻(fu)(fu)射(she)能(neng)(neng)量(liang)(liang)的10%左右(you),致使在陸地(di)(di)單位面(mian)積上(shang)(shang)能(neng)(neng)夠直接獲得的太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)量(liang)(liang)較(jiao)少。通(tong)常以太(tai)陽(yang)輻(fu)(fu)照(zhao)度來表示,地(di)(di)球表面(mian)輻(fu)(fu)照(zhao)度最高值約(yue)為(wei)1.2kw/㎡,且絕大(da)(da)多數地(di)(di)區和(he)大(da)(da)多數日照(zhao)時間內都低(di)于1kw/㎡。太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)的利用實際上(shang)(shang)是低(di)密度能(neng)(neng)量(liang)(liang)的收(shou)集、利用。
2、占地面積大
由于(yu)太陽能能量(liang)密度低,這(zhe)就使(shi)得(de)光(guang)(guang)伏發電(dian)(dian)系(xi)統的(de)占地面積(ji)(ji)會很大,每10kw光(guang)(guang)伏發電(dian)(dian)功率(lv)占地約(yue)需100㎡,平均每平方米面積(ji)(ji)發電(dian)(dian)功率(lv)為(wei)100w。隨著光(guang)(guang)伏建筑一體化發電(dian)(dian)技(ji)術(shu)的(de)成熟和(he)(he)發展,越來越多(duo)的(de)光(guang)(guang)伏發電(dian)(dian)系(xi)統可以(yi)利用建筑物、構(gou)筑物的(de)屋頂和(he)(he)立面,將逐漸克服光(guang)(guang)伏發電(dian)(dian)占地面積(ji)(ji)大的(de)不足。
3、轉換效率低
光(guang)伏發電(dian)(dian)(dian)的(de)最基(ji)本單元(yuan)是太陽(yang)能電(dian)(dian)(dian)池(chi)組件。光(guang)伏發電(dian)(dian)(dian)的(de)轉換(huan)效(xiao)率(lv)指光(guang)能轉換(huan)為電(dian)(dian)(dian)能的(de)比(bi)率(lv)。目前晶體(ti)硅光(guang)伏電(dian)(dian)(dian)池(chi)轉換(huan)效(xiao)率(lv)為13%~17%,非(fei)晶硅光(guang)伏電(dian)(dian)(dian)池(chi)只有5%~8%。由于光(guang)電(dian)(dian)(dian)轉換(huan)效(xiao)率(lv)太低,從而使光(guang)伏發電(dian)(dian)(dian)功率(lv)密度(du)低,難以形(xing)成高功率(lv)發電(dian)(dian)(dian)系(xi)統(tong)。因此,太陽(yang)能電(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)轉換(huan)效(xiao)率(lv)低是阻礙光(guang)伏發電(dian)(dian)(dian)大面積推(tui)廣的(de)瓶(ping)頸。
4、間歇性工作
在地(di)球表面,光伏發(fa)電系統只能在白天發(fa)電,晚上不(bu)能發(fa)電,除非在太空中沒有晝夜(ye)之分的情況下,太陽能電池才可以連(lian)續發(fa)電,這(zhe)與人們的用電需(xu)求不(bu)符(fu)。
5、受氣候環境因素影響大
太(tai)(tai)(tai)陽能光伏發(fa)電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)能源直(zhi)接來源于太(tai)(tai)(tai)陽光的(de)(de)照(zhao)射,而(er)地(di)球表面上的(de)(de)太(tai)(tai)(tai)陽照(zhao)射受氣(qi)候的(de)(de)影(ying)響很大(da),長(chang)期的(de)(de)雨雪天、陰天、霧天甚至云層的(de)(de)變化都(dou)會嚴(yan)重影(ying)響系(xi)統的(de)(de)發(fa)電(dian)(dian)(dian)狀態。另外(wai),環境因素的(de)(de)影(ying)響也很大(da),比(bi)較突出的(de)(de)一點是,空氣(qi)中(zhong)的(de)(de)顆粒物(如灰(hui)塵)等(deng)沉落在太(tai)(tai)(tai)陽能電(dian)(dian)(dian)池組(zu)件的(de)(de)表面,阻擋(dang)了(le)部分(fen)光線的(de)(de)照(zhao)射,這樣(yang)會使電(dian)(dian)(dian)池組(zu)件轉換效率降低,從而(er)造成發(fa)電(dian)(dian)(dian)量減少(shao)甚至電(dian)(dian)(dian)池板的(de)(de)損壞。
6、地域依賴性強
地理位置不(bu)同(tong),氣候不(bu)同(tong),使各地區(qu)日照資(zi)源相差(cha)很大(da)。光伏發(fa)電(dian)系統(tong)只有應用(yong)在太陽能資(zi)源豐富的地區(qu),其(qi)效果才(cai)會好(hao)。
7、系統成本高
由于太陽能光伏發電的(de)(de)效率較低,到目前(qian)(qian)為止,光(guang)伏發電(dian)(dian)的(de)(de)成本仍(reng)然是(shi)其他常規(gui)發電(dian)(dian)方式(shi)(如火(huo)力(li)和水力(li)發電(dian)(dian))的(de)(de)幾(ji)倍,這是(shi)制約其廣泛應用(yong)的(de)(de)最(zui)主要因素。但是(shi)也應看(kan)到,隨著太陽能電(dian)(dian)池(chi)產(chan)能的(de)(de)不斷(duan)擴大及電(dian)(dian)池(chi)片(pian)光(guang)電(dian)(dian)轉換效率的(de)(de)不斷(duan)提高,光(guang)伏發電(dian)(dian)系統的(de)(de)成本也下降得非常快。太陽能電(dian)(dian)池(chi)組件的(de)(de)價格幾(ji)十年來已(yi)經(jing)從最(zui)初的(de)(de)每(mei)瓦70多美(mei)元(yuan)下降至目前(qian)(qian)的(de)(de)每(mei)瓦2美(mei)元(yuan)左右(you)。
8、晶體硅電池的制造過程高污染、高能耗
晶體(ti)硅電池的(de)(de)主要原(yuan)料是(shi)純凈(jing)的(de)(de)硅。硅是(shi)地球上含(han)量(liang)僅次于氧的(de)(de)元素,主要存在形(xing)式是(shi)沙子(sio2)。從硅砂一步步變成純度為99.9999%以上的(de)(de)晶體(ti)硅,要經過(guo)多道化學(xue)和物(wu)理工序的(de)(de)處理,不僅要消耗大量(liang)能源,還會(hui)造(zao)成一定(ding)的(de)(de)環境污(wu)染。