一、太陽能光伏發電對人體有輻射嗎
光伏系統有電(dian)磁輻射(she),但比較少,采用合格(ge)的設(she)備(bei),不會對人(ren)體造成(cheng)傷害和對家用電(dian)器造成(cheng)干擾。光伏組件是直流電(dian),不會產生輻射(she),逆變器的輻射(she)嚴格(ge)控制在(zai)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(dui)光(guang)伏(fu)逆(ni)變器(qi)電(dian)(dian)(dian)磁兼容性(xing)有嚴格的標準。光(guang)伏(fu)逆(ni)變器(qi)的電(dian)(dian)(dian)磁輻射,同家(jia)用電(dian)(dian)(dian)器(qi)相比,大(da)約和筆(bi)記本(ben)電(dian)(dian)(dian)腦差不多,低于電(dian)(dian)(dian)磁爐(lu),電(dian)(dian)(dian)吹風(feng),冰箱。
因此,太陽能(neng)光伏發電不僅不會對人(ren)的健康產(chan)生危害,還可以為地球提供綠色清潔的優質能(neng)源,是(shi)人(ren)類(lei)未(wei)來能(neng)源發展(zhan)方向。
二、太陽能光伏發電的優缺點
(一)優點
1、太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)資源取之不盡(jin),用(yong)之不竭(jie),照(zhao)射到(dao)地球(qiu)(qiu)上的太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)要(yao)比(bi)人類目前消(xiao)耗(hao)的能(neng)(neng)量(liang)大6000倍。而且太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)在地球(qiu)(qiu)上分布廣泛(fan),只要(yao)有光(guang)照(zhao)的地方就可以使用(yong)光(guang)伏(fu)發電系統,不受地域、海拔等因素(su)的限制。
2、太陽能資源隨處可得,可就近供電,不(bu)必長距離輸(shu)送(song),避(bi)免(mian)了長距離輸(shu)電線(xian)路所造成的(de)電能損失。
3、光(guang)(guang)伏發(fa)電(dian)的能(neng)量轉換(huan)過程簡單,是(shi)直接(jie)從光(guang)(guang)能(neng)到(dao)電(dian)能(neng)的轉換(huan),沒有中間過程(如熱能(neng)轉換(huan)為機械(xie)能(neng)、機械(xie)能(neng)轉換(huan)為電(dian)磁能(neng)等)和機械(xie)運動,不存在機械(xie)磨(mo)損(sun)。根據熱力學(xue)分析,光(guang)(guang)伏發(fa)電(dian)具(ju)有很高的理論發(fa)電(dian)效率,可達80%以(yi)上,技術開發(fa)潛力巨大。
4、光伏發電本(ben)身不(bu)使用燃料,不(bu)排(pai)放包括(kuo)溫(wen)室氣(qi)體和其它(ta)廢氣(qi)在(zai)內(nei)的任何物(wu)質,不(bu)污染(ran)空(kong)氣(qi),不(bu)產(chan)生(sheng)噪聲,對環境友好,不(bu)會(hui)遭受(shou)能(neng)源(yuan)危(wei)機(ji)或燃料市場不(bu)穩(wen)定而造成(cheng)的沖擊,是真正綠色環保的新型可再生(sheng)能(neng)源(yuan)。
5、光(guang)伏(fu)發(fa)電過程(cheng)不需要冷(leng)卻水,可(ke)(ke)以(yi)安裝在沒(mei)有水的(de)荒漠戈壁上。光(guang)伏(fu)發(fa)電還可(ke)(ke)以(yi)很方(fang)便地與建筑(zhu)(zhu)物結合,構成(cheng)光(guang)伏(fu)建筑(zhu)(zhu)一體化(hua)發(fa)電系統(tong),不需要單獨(du)占地,可(ke)(ke)節省寶貴的(de)土地資源。
6、光(guang)伏發(fa)電(dian)(dian)無機械傳動(dong)(dong)部件,操作、維護簡(jian)單,運行穩定可(ke)靠(kao)。一套光(guang)伏發(fa)電(dian)(dian)系統只要有太(tai)陽能電(dian)(dian)池組件就能發(fa)電(dian)(dian),加之自動(dong)(dong)控制(zhi)技術的(de)廣(guang)泛(fan)采用,基本上可(ke)實現無人值守,維護成本低。
7、光伏(fu)發電(dian)系統工(gong)作(zuo)性能(neng)(neng)穩定可(ke)靠,使用壽(shou)命(ming)長(30年以上)。晶體(ti)硅太(tai)陽能(neng)(neng)電(dian)池(chi)壽(shou)命(ming)可(ke)長達(da)20~35年。在光伏(fu)發電(dian)系統中,只(zhi)要設計合(he)理(li)、選型(xing)適當(dang),蓄(xu)電(dian)池(chi)的壽(shou)命(ming)也可(ke)長達(da)10~15年。
8、太陽能電(dian)池組件結構簡(jian)單,體積小(xiao)、重量(liang)輕(qing),便于運(yun)輸和安裝。光伏發電(dian)系統建設周期短,而且根(gen)據用(yong)電(dian)負荷容量(liang)可(ke)大可(ke)小(xiao),方便靈(ling)活(huo),極易(yi)組合、擴(kuo)容。
(二)缺點
當然,太陽能光伏(fu)發電也有它的不足和(he)缺點,歸納起來(lai)有以下(xia)幾點。
1、能量密度低
盡管太(tai)(tai)陽(yang)(yang)投向地(di)球(qiu)的(de)能量(liang)總和極(ji)其巨大(da)(da),但由(you)于(yu)地(di)球(qiu)表(biao)面(mian)(mian)積也(ye)很大(da)(da),而(er)且地(di)球(qiu)表(biao)面(mian)(mian)大(da)(da)部分被海洋覆(fu)蓋,真正能夠到達陸地(di)表(biao)面(mian)(mian)的(de)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)能只有到達地(di)球(qiu)范圍太(tai)(tai)陽(yang)(yang)輻(fu)射能量(liang)的(de)10%左右,致(zhi)使(shi)在陸地(di)單位(wei)面(mian)(mian)積上能夠直接獲(huo)得的(de)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)能量(liang)較少(shao)。通常以(yi)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)輻(fu)照(zhao)(zhao)度(du)來表(biao)示(shi),地(di)球(qiu)表(biao)面(mian)(mian)輻(fu)照(zhao)(zhao)度(du)最高值約為(wei)1.2kw/㎡,且絕(jue)大(da)(da)多數(shu)(shu)地(di)區和大(da)(da)多數(shu)(shu)日照(zhao)(zhao)時間內都低(di)于(yu)1kw/㎡。太(tai)(tai)陽(yang)(yang)能的(de)利用實際上是低(di)密度(du)能量(liang)的(de)收集、利用。
2、占地面積大
由于太陽(yang)能能量密(mi)度低,這就使得(de)光伏發(fa)電(dian)(dian)系(xi)(xi)統的(de)占地(di)面(mian)(mian)積(ji)會很大,每10kw光伏發(fa)電(dian)(dian)功率(lv)占地(di)約需100㎡,平(ping)均每平(ping)方米面(mian)(mian)積(ji)發(fa)電(dian)(dian)功率(lv)為100w。隨著光伏建筑一體化(hua)發(fa)電(dian)(dian)技術的(de)成熟和發(fa)展,越來越多(duo)的(de)光伏發(fa)電(dian)(dian)系(xi)(xi)統可以利用建筑物、構筑物的(de)屋頂(ding)和立面(mian)(mian),將逐漸克服光伏發(fa)電(dian)(dian)占地(di)面(mian)(mian)積(ji)大的(de)不足。
3、轉換效率低
光(guang)(guang)(guang)(guang)伏發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)最(zui)基本單(dan)元(yuan)是太(tai)陽能(neng)電(dian)(dian)(dian)(dian)池組件(jian)。光(guang)(guang)(guang)(guang)伏發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)(huan)(huan)效(xiao)(xiao)率(lv)指光(guang)(guang)(guang)(guang)能(neng)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)(huan)(huan)為(wei)電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)的(de)(de)比率(lv)。目前晶(jing)體硅(gui)光(guang)(guang)(guang)(guang)伏電(dian)(dian)(dian)(dian)池轉(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)(huan)(huan)效(xiao)(xiao)率(lv)為(wei)13%~17%,非晶(jing)硅(gui)光(guang)(guang)(guang)(guang)伏電(dian)(dian)(dian)(dian)池只(zhi)有5%~8%。由于光(guang)(guang)(guang)(guang)電(dian)(dian)(dian)(dian)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)(huan)(huan)效(xiao)(xiao)率(lv)太(tai)低,從而使光(guang)(guang)(guang)(guang)伏發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)功率(lv)密度(du)低,難以形成高功率(lv)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)系(xi)統。因(yin)此,太(tai)陽能(neng)電(dian)(dian)(dian)(dian)池的(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)(huan)(huan)效(xiao)(xiao)率(lv)低是阻礙(ai)光(guang)(guang)(guang)(guang)伏發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)大面(mian)積推廣(guang)的(de)(de)瓶頸。
4、間歇性工作
在地球表面,光伏發(fa)(fa)電系統只能(neng)(neng)在白天發(fa)(fa)電,晚上不能(neng)(neng)發(fa)(fa)電,除(chu)非在太(tai)空中沒有晝夜之分的情況下,太(tai)陽能(neng)(neng)電池才可(ke)以連續(xu)發(fa)(fa)電,這與(yu)人們的用電需求(qiu)不符(fu)。
5、受氣候環境因素影響大
太陽能光伏發(fa)電的(de)(de)能源直接來(lai)源于太陽光的(de)(de)照射,而地球表面上的(de)(de)太陽照射受(shou)氣候的(de)(de)影(ying)響(xiang)很(hen)大(da),長期的(de)(de)雨(yu)雪天、陰天、霧天甚(shen)(shen)至(zhi)(zhi)云層的(de)(de)變化都會嚴重影(ying)響(xiang)系統的(de)(de)發(fa)電狀態。另外,環境(jing)因(yin)素的(de)(de)影(ying)響(xiang)也很(hen)大(da),比較突出的(de)(de)一點(dian)是,空(kong)氣中的(de)(de)顆粒物(如灰塵)等沉落在太陽能電池組(zu)件的(de)(de)表面,阻擋了(le)部分光線的(de)(de)照射,這樣會使電池組(zu)件轉換效率降低,從而造成(cheng)發(fa)電量減少(shao)甚(shen)(shen)至(zhi)(zhi)電池板的(de)(de)損壞。
6、地域依賴性強
地(di)(di)理位置(zhi)不(bu)同,氣候(hou)不(bu)同,使各地(di)(di)區日照資(zi)源相差很大。光伏(fu)發(fa)電系統只有應用在太陽能資(zi)源豐富的地(di)(di)區,其效果才會好。
7、系統成本高
由于太陽能光伏發電的(de)(de)(de)(de)效(xiao)率較低(di),到目前為止,光伏(fu)發(fa)電(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)成本(ben)仍(reng)然是(shi)其他常(chang)規發(fa)電(dian)(dian)方(fang)式(如火力和水力發(fa)電(dian)(dian))的(de)(de)(de)(de)幾倍(bei),這是(shi)制約其廣泛(fan)應用的(de)(de)(de)(de)最(zui)主要因素。但(dan)是(shi)也(ye)應看到,隨著太陽能電(dian)(dian)池產(chan)能的(de)(de)(de)(de)不(bu)斷(duan)擴(kuo)大及電(dian)(dian)池片光電(dian)(dian)轉換效(xiao)率的(de)(de)(de)(de)不(bu)斷(duan)提(ti)高,光伏(fu)發(fa)電(dian)(dian)系統(tong)的(de)(de)(de)(de)成本(ben)也(ye)下降得非常(chang)快。太陽能電(dian)(dian)池組件的(de)(de)(de)(de)價(jia)格幾十年來已經從最(zui)初的(de)(de)(de)(de)每瓦70多美元(yuan)下降至目前的(de)(de)(de)(de)每瓦2美元(yuan)左右。
8、晶體硅電池的制造過程高污染、高能耗
晶體硅(gui)電(dian)池的(de)(de)(de)主要(yao)原(yuan)料(liao)是(shi)(shi)純凈的(de)(de)(de)硅(gui)。硅(gui)是(shi)(shi)地球上含(han)量僅(jin)次于(yu)氧(yang)的(de)(de)(de)元(yuan)素,主要(yao)存在形(xing)式是(shi)(shi)沙子(sio2)。從硅(gui)砂一步步變成(cheng)純度為99.9999%以上的(de)(de)(de)晶體硅(gui),要(yao)經過多(duo)道化學和物理工序(xu)的(de)(de)(de)處理,不僅(jin)要(yao)消耗大量能源,還會造成(cheng)一定的(de)(de)(de)環境(jing)污染(ran)。