一、太陽能光伏發電對人體有輻射嗎
光伏(fu)系統有電(dian)磁(ci)輻射(she),但比(bi)較(jiao)少,采用合格(ge)的(de)設備(bei),不會對人(ren)體造成傷害和對家用電(dian)器造成干擾(rao)。光伏(fu)組件是直流(liu)電(dian),不會產生輻射(she),逆(ni)變器的(de)輻射(she)嚴(yan)格(ge)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。但國家對(dui)光伏(fu)逆變器電(dian)磁兼容性有(you)嚴格的(de)標準。光伏(fu)逆變器的(de)電(dian)磁輻射,同家用電(dian)器相比,大約和筆記(ji)本(ben)電(dian)腦差(cha)不(bu)多,低于電(dian)磁爐,電(dian)吹風,冰箱。
因(yin)此,太陽能(neng)光伏發電不僅(jin)不會對人的(de)健康產生危(wei)害,還可以為地球提供綠色清(qing)潔的(de)優質(zhi)能(neng)源(yuan),是人類未(wei)來(lai)能(neng)源(yuan)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)能(neng)(neng)資源取之不(bu)盡,用之不(bu)竭,照(zhao)射到(dao)地(di)(di)球(qiu)上的(de)(de)太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)要(yao)比人類目前消耗的(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)大(da)6000倍(bei)。而且太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)在地(di)(di)球(qiu)上分(fen)布(bu)廣泛,只要(yao)有光照(zhao)的(de)(de)地(di)(di)方就可以使用光伏(fu)發電系統,不(bu)受地(di)(di)域、海拔等因素的(de)(de)限(xian)制。
2、太陽能(neng)資源隨處(chu)可得(de),可就近供電,不必長距(ju)離輸送,避免(mian)了長距(ju)離輸電線(xian)路所造成的(de)電能(neng)損失。
3、光(guang)伏發電(dian)(dian)的能(neng)(neng)(neng)量轉換(huan)過程簡單,是直接從光(guang)能(neng)(neng)(neng)到電(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)的轉換(huan),沒有中間過程(如(ru)熱能(neng)(neng)(neng)轉換(huan)為(wei)機械(xie)能(neng)(neng)(neng)、機械(xie)能(neng)(neng)(neng)轉換(huan)為(wei)電(dian)(dian)磁能(neng)(neng)(neng)等(deng))和機械(xie)運動,不存在機械(xie)磨損。根據熱力學(xue)分(fen)析,光(guang)伏發電(dian)(dian)具(ju)有很高的理論發電(dian)(dian)效率,可達80%以上,技術開發潛力巨(ju)大。
4、光伏發電(dian)本身(shen)不(bu)使用燃料,不(bu)排放包(bao)括溫室氣(qi)體和其它廢氣(qi)在內(nei)的任(ren)何物質,不(bu)污染空氣(qi),不(bu)產生(sheng)噪(zao)聲,對環(huan)境友好(hao),不(bu)會遭受能源危(wei)機或燃料市場(chang)不(bu)穩定而造成的沖(chong)擊,是真正綠(lv)色環(huan)保的新型可再生(sheng)能源。
5、光(guang)伏(fu)發(fa)(fa)電(dian)過程不需(xu)要冷卻水(shui),可以安(an)裝在沒有水(shui)的荒漠戈壁上。光(guang)伏(fu)發(fa)(fa)電(dian)還可以很(hen)方便地(di)與建(jian)筑物結合,構成光(guang)伏(fu)建(jian)筑一體化(hua)發(fa)(fa)電(dian)系統,不需(xu)要單獨占地(di),可節省寶貴(gui)的土(tu)地(di)資源。
6、光伏發電無機械傳動(dong)部件,操作、維護簡單,運行穩定(ding)可(ke)靠。一套光伏發電系統只要有(you)太陽能電池(chi)組件就能發電,加之自(zi)動(dong)控制技術的廣(guang)泛采用,基(ji)本(ben)上可(ke)實(shi)現無人值守,維護成本(ben)低(di)。
7、光伏發電系統(tong)工作性(xing)能穩定可靠,使用壽(shou)命長(30年以上)。晶體硅太陽能電池(chi)(chi)壽(shou)命可長達20~35年。在光伏發電系統(tong)中(zhong),只要設計合理、選型適當,蓄(xu)電池(chi)(chi)的(de)壽(shou)命也可長達10~15年。
8、太陽(yang)能電池組(zu)件結構簡單(dan),體積小(xiao)、重量輕,便(bian)于運輸和安(an)裝。光伏發電系統建設周(zhou)期短,而且根據(ju)用電負荷容(rong)量可大可小(xiao),方便(bian)靈活(huo),極易(yi)組(zu)合、擴容(rong)。
(二)缺點
當(dang)然,太陽(yang)能光伏發電也有它的不足和缺點(dian),歸納起來有以下幾點(dian)。
1、能量密度低
盡管太(tai)陽投向地(di)球(qiu)的(de)能(neng)(neng)量總和極其巨大(da)(da),但由于地(di)球(qiu)表面(mian)積也很大(da)(da),而且(qie)地(di)球(qiu)表面(mian)大(da)(da)部(bu)分被海洋覆蓋(gai),真正(zheng)能(neng)(neng)夠到(dao)達陸(lu)地(di)表面(mian)的(de)太(tai)陽能(neng)(neng)只有到(dao)達地(di)球(qiu)范(fan)圍太(tai)陽輻射能(neng)(neng)量的(de)10%左右,致使在陸(lu)地(di)單位面(mian)積上能(neng)(neng)夠直接獲(huo)得的(de)太(tai)陽能(neng)(neng)量較少(shao)。通常以(yi)太(tai)陽輻照(zhao)(zhao)(zhao)度(du)來表示,地(di)球(qiu)表面(mian)輻照(zhao)(zhao)(zhao)度(du)最高值約為1.2kw/㎡,且(qie)絕(jue)大(da)(da)多數(shu)地(di)區和大(da)(da)多數(shu)日(ri)照(zhao)(zhao)(zhao)時(shi)間內(nei)都低(di)于1kw/㎡。太(tai)陽能(neng)(neng)的(de)利用實際上是低(di)密度(du)能(neng)(neng)量的(de)收集、利用。
2、占地面積大
由于太陽能能量密度低(di),這就使得光(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)發(fa)(fa)(fa)電(dian)系統的(de)占地(di)面積會很大(da),每10kw光(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)發(fa)(fa)(fa)電(dian)功率占地(di)約需100㎡,平均每平方米面積發(fa)(fa)(fa)電(dian)功率為(wei)100w。隨著光(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)建(jian)筑(zhu)一體(ti)化發(fa)(fa)(fa)電(dian)技(ji)術的(de)成熟和發(fa)(fa)(fa)展,越(yue)來越(yue)多的(de)光(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)發(fa)(fa)(fa)電(dian)系統可(ke)以利用建(jian)筑(zhu)物、構(gou)筑(zhu)物的(de)屋頂和立面,將逐漸(jian)克服光(guang)伏(fu)(fu)(fu)(fu)發(fa)(fa)(fa)電(dian)占地(di)面積大(da)的(de)不足。
3、轉換效率低
光(guang)伏發(fa)電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)最基(ji)本(ben)單(dan)元是太陽能電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)組件。光(guang)伏發(fa)電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)轉(zhuan)換(huan)(huan)(huan)(huan)效率(lv)指光(guang)能轉(zhuan)換(huan)(huan)(huan)(huan)為電(dian)(dian)(dian)能的(de)(de)比率(lv)。目前晶體硅(gui)光(guang)伏電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)轉(zhuan)換(huan)(huan)(huan)(huan)效率(lv)為13%~17%,非晶硅(gui)光(guang)伏電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)只有5%~8%。由(you)于光(guang)電(dian)(dian)(dian)轉(zhuan)換(huan)(huan)(huan)(huan)效率(lv)太低(di),從而使光(guang)伏發(fa)電(dian)(dian)(dian)功率(lv)密度低(di),難以形成高(gao)功率(lv)發(fa)電(dian)(dian)(dian)系統。因此,太陽能電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)轉(zhuan)換(huan)(huan)(huan)(huan)效率(lv)低(di)是阻礙光(guang)伏發(fa)電(dian)(dian)(dian)大面積推廣的(de)(de)瓶(ping)頸。
4、間歇性工作
在(zai)地球(qiu)表面,光伏發(fa)電(dian)(dian)系統只能在(zai)白天(tian)發(fa)電(dian)(dian),晚上不(bu)能發(fa)電(dian)(dian),除(chu)非在(zai)太空中沒有晝夜(ye)之分的(de)情況(kuang)下,太陽能電(dian)(dian)池才可以連續發(fa)電(dian)(dian),這與人們的(de)用電(dian)(dian)需求不(bu)符。
5、受氣候環境因素影響大
太陽能光(guang)伏發電的能源(yuan)直接來源(yuan)于太陽光(guang)的照(zhao)射(she),而地球表(biao)面上的太陽照(zhao)射(she)受氣候的影(ying)響(xiang)(xiang)很(hen)大,長(chang)期的雨雪(xue)天、陰天、霧天甚至(zhi)云層的變化都會嚴重影(ying)響(xiang)(xiang)系統的發電狀態。另(ling)外,環境(jing)因素的影(ying)響(xiang)(xiang)也很(hen)大,比較突出的一(yi)點是,空氣中(zhong)的顆粒(li)物(如(ru)灰塵)等沉落(luo)在太陽能電池組件(jian)的表(biao)面,阻擋了部(bu)分(fen)光(guang)線的照(zhao)射(she),這樣會使電池組件(jian)轉(zhuan)換效率降(jiang)低,從而造(zao)成(cheng)發電量減(jian)少甚至(zhi)電池板的損壞。
6、地域依賴性強
地(di)(di)理位置不同,氣候(hou)不同,使(shi)各地(di)(di)區日照(zhao)資源相差很大(da)。光伏(fu)發電系統只有應用(yong)在太陽能資源豐富(fu)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)效率較低,到(dao)(dao)目(mu)(mu)前為止,光伏(fu)發(fa)電(dian)的(de)(de)成本仍然是其他常規發(fa)電(dian)方(fang)式(如火(huo)力(li)和水力(li)發(fa)電(dian))的(de)(de)幾倍,這是制約(yue)其廣泛(fan)應用的(de)(de)最主要因素(su)。但是也應看到(dao)(dao),隨(sui)著(zhu)太(tai)陽能電(dian)池(chi)產能的(de)(de)不(bu)斷擴大及電(dian)池(chi)片光電(dian)轉換效率的(de)(de)不(bu)斷提高,光伏(fu)發(fa)電(dian)系統的(de)(de)成本也下降(jiang)得(de)非(fei)常快。太(tai)陽能電(dian)池(chi)組件的(de)(de)價格幾十(shi)年來已經從最初的(de)(de)每(mei)瓦(wa)70多美元(yuan)下降(jiang)至目(mu)(mu)前的(de)(de)每(mei)瓦(wa)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(ti)硅電池的(de)主(zhu)(zhu)要原(yuan)料是(shi)純凈的(de)硅。硅是(shi)地球(qiu)上含(han)量僅次于氧的(de)元素,主(zhu)(zhu)要存在形式是(shi)沙(sha)子(sio2)。從硅砂一步步變成純度為99.9999%以上的(de)晶體(ti)硅,要經過多道化學和物(wu)理工序的(de)處理,不僅要消耗大量能源,還會造成一定的(de)環境污染。