一、太陽能光伏發電對人體有輻射嗎
光(guang)(guang)伏系統有電磁輻射,但比較少,采用合(he)格(ge)的設(she)備,不會對(dui)人(ren)體(ti)造成傷害和對(dui)家(jia)用電器(qi)造成干擾。光(guang)(guang)伏組(zu)件是(shi)直(zhi)流(liu)電,不會產(chan)生輻射,逆變器(qi)的輻射嚴(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(dan)國家對光伏(fu)逆(ni)變器電磁(ci)兼容性有嚴格的(de)標準。光伏(fu)逆(ni)變器的(de)電磁(ci)輻射,同(tong)家用電器相比,大約(yue)和(he)筆記本電腦差不多,低于電磁(ci)爐,電吹(chui)風(feng),冰箱。
因此,太陽能(neng)(neng)(neng)光伏發(fa)電不(bu)僅(jin)不(bu)會對人的健康(kang)產生危害(hai),還可以為地球提(ti)供綠色(se)清潔的優質能(neng)(neng)(neng)源,是人類未來能(neng)(neng)(neng)源發(fa)展方(fang)向。
二、太陽能光伏發電的優缺點
(一)優點
1、太陽能(neng)(neng)資源取之不盡,用之不竭,照(zhao)射到(dao)地球上的(de)太陽能(neng)(neng)要比人類目(mu)前消耗的(de)能(neng)(neng)量大6000倍。而且(qie)太陽能(neng)(neng)在(zai)地球上分布廣泛(fan),只(zhi)要有(you)光照(zhao)的(de)地方就可以(yi)使(shi)用光伏發電系統,不受地域、海拔等因(yin)素的(de)限制。
2、太陽能資源隨處可得,可就近供電,不必長距離(li)輸(shu)送,避免了長距離(li)輸(shu)電線路所造成的電能損失。
3、光(guang)伏發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)的能(neng)量轉換(huan)(huan)過程簡(jian)單,是(shi)直接(jie)從光(guang)能(neng)到電(dian)(dian)能(neng)的轉換(huan)(huan),沒有中間過程(如熱能(neng)轉換(huan)(huan)為(wei)機(ji)械(xie)能(neng)、機(ji)械(xie)能(neng)轉換(huan)(huan)為(wei)電(dian)(dian)磁能(neng)等(deng))和機(ji)械(xie)運動,不存在(zai)機(ji)械(xie)磨損(sun)。根據(ju)熱力學分析,光(guang)伏發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)具有很(hen)高(gao)的理論發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)效率,可達80%以(yi)上(shang),技術開發(fa)(fa)(fa)潛(qian)力巨大。
4、光伏發電本(ben)身不使用燃料(liao),不排放包(bao)括溫室氣(qi)體和其它廢氣(qi)在內(nei)的(de)任何物質,不污染空氣(qi),不產生噪(zao)聲,對環(huan)境友好,不會遭受能源危機或燃料(liao)市場不穩(wen)定而造(zao)成的(de)沖(chong)擊,是真正綠色(se)環(huan)保(bao)的(de)新型可再生能源。
5、光(guang)伏發電過程不需(xu)要(yao)(yao)冷卻水,可(ke)以安裝(zhuang)在沒有水的(de)荒(huang)漠(mo)戈壁上。光(guang)伏發電還可(ke)以很方便地(di)(di)與建筑物結合,構成光(guang)伏建筑一體(ti)化(hua)發電系統,不需(xu)要(yao)(yao)單(dan)獨(du)占地(di)(di),可(ke)節省寶貴的(de)土地(di)(di)資源(yuan)。
6、光(guang)伏發電無(wu)機械傳動(dong)部(bu)件(jian),操作、維(wei)護簡單,運行穩定可靠。一套光(guang)伏發電系統(tong)只要有太陽能(neng)電池組件(jian)就(jiu)能(neng)發電,加(jia)之(zhi)自動(dong)控制技術的廣泛采用,基(ji)本(ben)上可實現無(wu)人值守,維(wei)護成本(ben)低。
7、光(guang)伏發(fa)(fa)電系統(tong)工作性能(neng)穩(wen)定可靠(kao),使用(yong)壽命(ming)長(30年以(yi)上)。晶體硅太(tai)陽(yang)能(neng)電池壽命(ming)可長達(da)20~35年。在光(guang)伏發(fa)(fa)電系統(tong)中,只(zhi)要(yao)設計(ji)合理、選(xuan)型適(shi)當,蓄電池的壽命(ming)也(ye)可長達(da)10~15年。
8、太(tai)陽能電(dian)池(chi)組(zu)件(jian)結(jie)構簡單,體積小、重量輕,便(bian)于運(yun)輸和(he)安(an)裝(zhuang)。光伏發電(dian)系統(tong)建設(she)周期短,而且根據用電(dian)負荷容量可(ke)大可(ke)小,方(fang)便(bian)靈活,極易組(zu)合、擴容。
(二)缺點
當然(ran),太(tai)陽能光伏發(fa)電也有(you)它的(de)不(bu)足和(he)缺點,歸納起(qi)來有(you)以下(xia)幾點。
1、能量密度低
盡(jin)管太(tai)(tai)陽(yang)(yang)投向(xiang)地球(qiu)(qiu)的(de)能量(liang)(liang)總和(he)極其巨大(da),但(dan)由于(yu)地球(qiu)(qiu)表(biao)面積也(ye)很大(da),而且地球(qiu)(qiu)表(biao)面大(da)部分被海洋覆(fu)蓋,真(zhen)正能夠到達(da)陸地表(biao)面的(de)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)能只有到達(da)地球(qiu)(qiu)范圍太(tai)(tai)陽(yang)(yang)輻射能量(liang)(liang)的(de)10%左右,致使(shi)在陸地單位面積上能夠直接獲得的(de)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)能量(liang)(liang)較少。通常以太(tai)(tai)陽(yang)(yang)輻照(zhao)度來表(biao)示,地球(qiu)(qiu)表(biao)面輻照(zhao)度最(zui)高(gao)值約為1.2kw/㎡,且絕(jue)大(da)多數(shu)地區和(he)大(da)多數(shu)日照(zhao)時間內都低(di)于(yu)1kw/㎡。太(tai)(tai)陽(yang)(yang)能的(de)利(li)用實際上是低(di)密度能量(liang)(liang)的(de)收集、利(li)用。
2、占地面積大
由于太(tai)陽能能量密度低(di),這(zhe)就使得(de)光(guang)(guang)伏(fu)發電(dian)系統的占地(di)面(mian)積會很大,每(mei)10kw光(guang)(guang)伏(fu)發電(dian)功率占地(di)約(yue)需100㎡,平均每(mei)平方米面(mian)積發電(dian)功率為100w。隨著光(guang)(guang)伏(fu)建筑(zhu)一體化(hua)發電(dian)技術的成(cheng)熟和發展,越來越多(duo)的光(guang)(guang)伏(fu)發電(dian)系統可以利用建筑(zhu)物、構筑(zhu)物的屋頂和立面(mian),將(jiang)逐漸克(ke)服光(guang)(guang)伏(fu)發電(dian)占地(di)面(mian)積大的不足(zu)。
3、轉換效率低
光(guang)(guang)(guang)伏(fu)發電(dian)的最(zui)基(ji)本單元是(shi)太陽能(neng)電(dian)池(chi)組件。光(guang)(guang)(guang)伏(fu)發電(dian)的轉換(huan)(huan)效率指光(guang)(guang)(guang)能(neng)轉換(huan)(huan)為(wei)電(dian)能(neng)的比率。目前晶(jing)體硅(gui)光(guang)(guang)(guang)伏(fu)電(dian)池(chi)轉換(huan)(huan)效率為(wei)13%~17%,非(fei)晶(jing)硅(gui)光(guang)(guang)(guang)伏(fu)電(dian)池(chi)只有5%~8%。由(you)于光(guang)(guang)(guang)電(dian)轉換(huan)(huan)效率太低,從而(er)使光(guang)(guang)(guang)伏(fu)發電(dian)功率密度(du)低,難以形成(cheng)高(gao)功率發電(dian)系統。因此,太陽能(neng)電(dian)池(chi)的轉換(huan)(huan)效率低是(shi)阻礙光(guang)(guang)(guang)伏(fu)發電(dian)大(da)面積推廣的瓶頸。
4、間歇性工作
在地(di)球表面,光伏發(fa)電(dian)系統只能在白天(tian)發(fa)電(dian),晚上不能發(fa)電(dian),除非在太空中沒有(you)晝夜之分的情況下,太陽能電(dian)池(chi)才可以(yi)連續發(fa)電(dian),這與人們的用(yong)電(dian)需求不符。
5、受氣候環境因素影響大
太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)光伏發(fa)電的(de)能(neng)(neng)源直(zhi)接來源于太(tai)(tai)陽(yang)光的(de)照射(she),而地球表(biao)面上的(de)太(tai)(tai)陽(yang)照射(she)受(shou)氣(qi)候的(de)影(ying)響很大(da),長(chang)期(qi)的(de)雨雪天、陰天、霧天甚至云(yun)層的(de)變化都會嚴重影(ying)響系統的(de)發(fa)電狀(zhuang)態(tai)。另外,環境因素的(de)影(ying)響也很大(da),比較突(tu)出的(de)一點是,空氣(qi)中的(de)顆粒物(如灰塵(chen))等沉落在太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)電池(chi)組(zu)件(jian)的(de)表(biao)面,阻擋了部分光線的(de)照射(she),這(zhe)樣會使電池(chi)組(zu)件(jian)轉換效率降低,從而造(zao)成(cheng)發(fa)電量減少甚至電池(chi)板的(de)損壞。
6、地域依賴性強
地理位置不同(tong)(tong),氣候不同(tong)(tong),使各地區日照(zhao)資(zi)源(yuan)相差很大。光伏(fu)發電系統只有應用在太陽能資(zi)源(yuan)豐(feng)富的地區,其效(xiao)果(guo)才會好。
7、系統成本高
由于太陽能光伏發電的效率(lv)較(jiao)低,到(dao)(dao)目前為止(zhi),光(guang)(guang)伏發(fa)電(dian)的成本仍然(ran)是其(qi)他常規發(fa)電(dian)方(fang)式(shi)(如火力和水力發(fa)電(dian))的幾(ji)倍(bei),這(zhe)是制(zhi)約其(qi)廣泛應用的最(zui)主要因(yin)素。但是也(ye)應看到(dao)(dao),隨(sui)著太陽能(neng)電(dian)池(chi)產能(neng)的不斷(duan)擴大(da)及電(dian)池(chi)片光(guang)(guang)電(dian)轉換效率(lv)的不斷(duan)提(ti)高,光(guang)(guang)伏發(fa)電(dian)系統的成本也(ye)下(xia)降得非常快。太陽能(neng)電(dian)池(chi)組件的價格幾(ji)十年來已經從最(zui)初的每(mei)瓦(wa)70多美(mei)元(yuan)下(xia)降至目前的每(mei)瓦(wa)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(jing)體(ti)硅(gui)(gui)電池的(de)主(zhu)要原料是(shi)純(chun)凈(jing)的(de)硅(gui)(gui)。硅(gui)(gui)是(shi)地球上(shang)含量僅(jin)次于氧的(de)元素,主(zhu)要存在形式是(shi)沙子(sio2)。從(cong)硅(gui)(gui)砂一步(bu)(bu)步(bu)(bu)變成純(chun)度為99.9999%以上(shang)的(de)晶(jing)體(ti)硅(gui)(gui),要經過多道化學(xue)和物理工序(xu)的(de)處理,不(bu)僅(jin)要消耗大量能(neng)源,還會造成一定(ding)的(de)環境(jing)污染。