一、太陽能光伏發電對人體有輻射嗎
光伏系(xi)統有(you)電(dian)磁輻射(she),但比(bi)較(jiao)少,采用合格的設備,不會(hui)對人體造(zao)成傷害(hai)和對家(jia)用電(dian)器造(zao)成干(gan)擾。光伏組件(jian)是(shi)直流電(dian),不會(hui)產生輻射(she),逆變器的輻射(she)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(guo)家對光伏(fu)(fu)逆變(bian)器電(dian)磁(ci)兼容性有嚴格的標準。光伏(fu)(fu)逆變(bian)器的電(dian)磁(ci)輻射,同家用電(dian)器相比,大約(yue)和筆記本電(dian)腦差不多,低于電(dian)磁(ci)爐,電(dian)吹(chui)風(feng),冰(bing)箱。
因此(ci),太陽能光伏發(fa)電不(bu)僅不(bu)會對(dui)人的(de)健康產生危害,還可以為(wei)地(di)球提供綠色清潔的(de)優質能源,是人類未來能源發(fa)展方向。
二、太陽能光伏發電的優缺點
(一)優點
1、太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)資源取之不盡,用之不竭(jie),照(zhao)射到地(di)球上(shang)的(de)太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)要(yao)比人類目前(qian)消(xiao)耗的(de)能(neng)(neng)(neng)量(liang)大6000倍。而且太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)在地(di)球上(shang)分布(bu)廣泛(fan),只(zhi)要(yao)有光照(zhao)的(de)地(di)方就可以使用光伏發電系統,不受地(di)域、海拔等因素的(de)限(xian)制。
2、太(tai)陽能(neng)資(zi)源隨處可(ke)(ke)得,可(ke)(ke)就近供電(dian)(dian),不必長(chang)距(ju)離(li)輸(shu)送(song),避免(mian)了長(chang)距(ju)離(li)輸(shu)電(dian)(dian)線路所造成的電(dian)(dian)能(neng)損失。
3、光(guang)伏(fu)(fu)發電(dian)(dian)的能(neng)(neng)量轉(zhuan)換(huan)過程簡單,是(shi)直接從光(guang)能(neng)(neng)到電(dian)(dian)能(neng)(neng)的轉(zhuan)換(huan),沒有中間(jian)過程(如熱能(neng)(neng)轉(zhuan)換(huan)為機(ji)(ji)(ji)械(xie)能(neng)(neng)、機(ji)(ji)(ji)械(xie)能(neng)(neng)轉(zhuan)換(huan)為電(dian)(dian)磁能(neng)(neng)等)和機(ji)(ji)(ji)械(xie)運動(dong),不(bu)存在機(ji)(ji)(ji)械(xie)磨損。根據(ju)熱力(li)學分析(xi),光(guang)伏(fu)(fu)發電(dian)(dian)具有很(hen)高的理論發電(dian)(dian)效率,可達80%以上,技術開發潛力(li)巨大。
4、光伏(fu)發電本身不(bu)(bu)(bu)使用燃(ran)料,不(bu)(bu)(bu)排放(fang)包括溫室氣(qi)體和(he)其它廢氣(qi)在內(nei)的任何物質,不(bu)(bu)(bu)污(wu)染空氣(qi),不(bu)(bu)(bu)產生噪(zao)聲,對環境友(you)好,不(bu)(bu)(bu)會遭受能源(yuan)危機或燃(ran)料市場不(bu)(bu)(bu)穩定而造成(cheng)的沖擊,是(shi)真正(zheng)綠色環保的新型可再(zai)生能源(yuan)。
5、光(guang)(guang)伏發電過程不(bu)(bu)需(xu)要(yao)冷卻水,可(ke)以安裝在沒有水的荒漠戈壁上(shang)。光(guang)(guang)伏發電還可(ke)以很(hen)方便地與建(jian)筑物結(jie)合,構成光(guang)(guang)伏建(jian)筑一體(ti)化(hua)發電系統,不(bu)(bu)需(xu)要(yao)單獨占(zhan)地,可(ke)節省寶貴的土地資(zi)源。
6、光伏發(fa)電無機(ji)械傳動(dong)部(bu)件(jian),操作(zuo)、維護簡單(dan),運行穩(wen)定可靠。一套光伏發(fa)電系統只要有太陽能電池組件(jian)就能發(fa)電,加之(zhi)自動(dong)控制技術的廣(guang)泛采用,基本(ben)上可實現無人值守,維護成本(ben)低(di)。
7、光(guang)伏(fu)發電(dian)(dian)系統工(gong)作性能穩(wen)定可靠,使(shi)用壽(shou)命長(chang)(30年以上)。晶體硅太(tai)陽(yang)能電(dian)(dian)池壽(shou)命可長(chang)達20~35年。在光(guang)伏(fu)發電(dian)(dian)系統中,只要設計合理、選(xuan)型(xing)適(shi)當,蓄電(dian)(dian)池的(de)壽(shou)命也可長(chang)達10~15年。
8、太(tai)陽能電池組(zu)件結(jie)構簡單,體積小(xiao)、重量輕,便(bian)于運輸(shu)和安裝。光(guang)伏發電系(xi)統(tong)建設周期短(duan),而且根(gen)據用(yong)電負(fu)荷容(rong)量可(ke)大可(ke)小(xiao),方(fang)便(bian)靈活,極易組(zu)合、擴容(rong)。
(二)缺點
當然(ran),太(tai)陽能光伏發電也(ye)有(you)它的不足(zu)和缺(que)點,歸納起來有(you)以下(xia)幾點。
1、能量密度低
盡管太(tai)陽(yang)投向地(di)(di)球(qiu)的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)總和極其巨大(da)(da)(da),但(dan)由于地(di)(di)球(qiu)表(biao)(biao)面(mian)積也很大(da)(da)(da),而且地(di)(di)球(qiu)表(biao)(biao)面(mian)大(da)(da)(da)部分被(bei)海洋覆蓋(gai),真正(zheng)能(neng)夠到(dao)達(da)陸(lu)地(di)(di)表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)太(tai)陽(yang)能(neng)只有到(dao)達(da)地(di)(di)球(qiu)范圍太(tai)陽(yang)輻(fu)射能(neng)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)10%左右,致(zhi)使在陸(lu)地(di)(di)單位(wei)面(mian)積上能(neng)夠直接(jie)獲(huo)得(de)的(de)(de)(de)太(tai)陽(yang)能(neng)量(liang)(liang)較少。通常以太(tai)陽(yang)輻(fu)照(zhao)度(du)來表(biao)(biao)示,地(di)(di)球(qiu)表(biao)(biao)面(mian)輻(fu)照(zhao)度(du)最高值約為1.2kw/㎡,且絕大(da)(da)(da)多數(shu)(shu)地(di)(di)區(qu)和大(da)(da)(da)多數(shu)(shu)日照(zhao)時間內都低于1kw/㎡。太(tai)陽(yang)能(neng)的(de)(de)(de)利用實(shi)際上是低密(mi)度(du)能(neng)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)收集、利用。
2、占地面積大
由(you)于太陽能能量密度低(di),這(zhe)就使得光(guang)伏發(fa)(fa)(fa)電系(xi)統的占地面積(ji)會很(hen)大(da),每10kw光(guang)伏發(fa)(fa)(fa)電功率(lv)(lv)占地約需(xu)100㎡,平(ping)均每平(ping)方(fang)米面積(ji)發(fa)(fa)(fa)電功率(lv)(lv)為100w。隨著光(guang)伏建筑一(yi)體化發(fa)(fa)(fa)電技(ji)術的成熟和發(fa)(fa)(fa)展,越來越多的光(guang)伏發(fa)(fa)(fa)電系(xi)統可以(yi)利用(yong)建筑物(wu)、構(gou)筑物(wu)的屋(wu)頂和立面,將逐漸克服光(guang)伏發(fa)(fa)(fa)電占地面積(ji)大(da)的不(bu)足。
3、轉換效率低
光(guang)(guang)伏發(fa)電(dian)的最(zui)基本單元是(shi)太(tai)陽能(neng)(neng)電(dian)池(chi)組件。光(guang)(guang)伏發(fa)電(dian)的轉換(huan)效(xiao)率(lv)(lv)指光(guang)(guang)能(neng)(neng)轉換(huan)為電(dian)能(neng)(neng)的比率(lv)(lv)。目前晶體硅光(guang)(guang)伏電(dian)池(chi)轉換(huan)效(xiao)率(lv)(lv)為13%~17%,非晶硅光(guang)(guang)伏電(dian)池(chi)只有(you)5%~8%。由(you)于光(guang)(guang)電(dian)轉換(huan)效(xiao)率(lv)(lv)太(tai)低(di)(di),從而使光(guang)(guang)伏發(fa)電(dian)功率(lv)(lv)密度低(di)(di),難以形成(cheng)高(gao)功率(lv)(lv)發(fa)電(dian)系統(tong)。因此,太(tai)陽能(neng)(neng)電(dian)池(chi)的轉換(huan)效(xiao)率(lv)(lv)低(di)(di)是(shi)阻礙光(guang)(guang)伏發(fa)電(dian)大面積推廣(guang)的瓶頸(jing)。
4、間歇性工作
在地球表(biao)面,光伏發(fa)電(dian)系統只能(neng)(neng)在白天發(fa)電(dian),晚上不能(neng)(neng)發(fa)電(dian),除非在太空中沒(mei)有晝夜之分的(de)情況下,太陽(yang)能(neng)(neng)電(dian)池才可以連續發(fa)電(dian),這與人們的(de)用電(dian)需(xu)求不符。
5、受氣候環境因素影響大
太(tai)陽能光伏發電(dian)(dian)的(de)(de)能源(yuan)直(zhi)接來(lai)源(yuan)于太(tai)陽光的(de)(de)照(zhao)射,而地球表面(mian)上的(de)(de)太(tai)陽照(zhao)射受氣候的(de)(de)影響(xiang)很(hen)大,長期的(de)(de)雨雪天(tian)、陰天(tian)、霧天(tian)甚至(zhi)云層的(de)(de)變化(hua)都會嚴(yan)重影響(xiang)系統的(de)(de)發電(dian)(dian)狀態。另(ling)外(wai),環境(jing)因素的(de)(de)影響(xiang)也很(hen)大,比較(jiao)突(tu)出的(de)(de)一(yi)點是,空氣中的(de)(de)顆(ke)粒物(wu)(如灰塵)等沉落在太(tai)陽能電(dian)(dian)池組件的(de)(de)表面(mian),阻擋了部(bu)分光線的(de)(de)照(zhao)射,這(zhe)樣會使(shi)電(dian)(dian)池組件轉換效率降低,從而造(zao)成發電(dian)(dian)量減少甚至(zhi)電(dian)(dian)池板的(de)(de)損壞(huai)。
6、地域依賴性強
地(di)理(li)位置不同,氣(qi)候(hou)不同,使各地(di)區日照(zhao)資源(yuan)相(xiang)差(cha)很(hen)大(da)。光(guang)伏(fu)發(fa)電系統只有應用在太(tai)陽能(neng)資源(yuan)豐富的地(di)區,其(qi)效果才會(hui)好。
7、系統成本高
由于太陽能光伏發電的(de)(de)(de)效率較(jiao)低,到(dao)目(mu)(mu)前(qian)(qian)為止(zhi),光(guang)伏發電的(de)(de)(de)成本仍(reng)然是其他常規發電方式(如火力和水力發電)的(de)(de)(de)幾(ji)倍,這(zhe)是制(zhi)約其廣泛(fan)應用的(de)(de)(de)最主要因(yin)素。但是也(ye)應看到(dao),隨著太(tai)陽能電池(chi)產能的(de)(de)(de)不斷(duan)擴大及電池(chi)片光(guang)電轉換效率的(de)(de)(de)不斷(duan)提高(gao),光(guang)伏發電系統的(de)(de)(de)成本也(ye)下(xia)降得非常快(kuai)。太(tai)陽能電池(chi)組(zu)件的(de)(de)(de)價格幾(ji)十年來已經從最初的(de)(de)(de)每瓦(wa)70多美(mei)元下(xia)降至目(mu)(mu)前(qian)(qian)的(de)(de)(de)每瓦(wa)2美(mei)元左右。
8、晶體硅電池的制造過程高污染、高能耗
晶體(ti)硅(gui)電池(chi)的主(zhu)要原料(liao)是(shi)純(chun)凈的硅(gui)。硅(gui)是(shi)地球上含量僅(jin)次于氧的元素,主(zhu)要存在形(xing)式是(shi)沙子(zi)(sio2)。從硅(gui)砂一步步變成(cheng)純(chun)度為99.9999%以上的晶體(ti)硅(gui),要經過多道化學和物(wu)理工序的處理,不僅(jin)要消(xiao)耗大量能源,還會(hui)造(zao)成(cheng)一定的環(huan)境(jing)污染。