Плюсы и минусы солнечной энергии
Солнечная энергетика – активно развивающееся направление в энергоснабжении частных и общественных зданий. Каковы плюсы и минусы такого природного источника энергии, как солнечное излучение?
Преимущества солнечной энергии1. Возобновляемость
Говоря о солнечной энергии, в первую очередь, необходимо упомянуть, что это – возобновляемый источник энергии, в отличие от ископаемых видов топлива – угля, нефти, газа, которые не восстанавливаются. По данным NASA еще порядка 6.5 млрд. лет жителям Земли не о чем беспокоиться – приблизительно столько Солнце будет согревать нашу планету своими лучами до тех пор, пока не взорвется.
2. Обильность
Потенциал солнечной энергии огромен – поверхность Земли облучается 120 тыс. тераваттами солнечного света, а это в 20 тыс. раз превышает общемировую потребность в ней.
3. Постоянство
Кроме того, солярная энергия неисчерпаема и постоянна – ее нельзя перерасходовать в процессе удовлетворения нужд человечества в энергоносителях, так что ее хватит в избытке и на долю будущих поколений.
4. Доступность
Помимо прочих достоинств солнечной энергии, она доступна в каждой точке мира – не только в экваториальной зоне Земли, но и в северных широтах. Скажем, Германия на данный момент занимает первое место в мире по использованию энергии солнца и обладает максимальным ее потенциалом.
5. Экологическая чистота
В свете последних тенденций в борьбе за экологическую чистоту Земли, солнечная энергетика – это наиболее перспективная отрасль, которая частично заменяет энергию, получаемую от невозобновляемых топливных ресурсов и, тем самым, выступает принципиальным шагом на пути защиты климата от глобального потепления. Производство, транспортировка, монтаж и использование солнечных электростанций практически не сопровождается вредными выбросами в атмосферу. Даже если они и присутствуют в незначительной мере, то по сравнению с традиционными источниками энергии – это почти что нулевое воздействие на окружающую среду.
6. Бесшумность
За счет того, что в системах на солнечном ресурсе нет никаких движущихся узлов, как, например, в генераторах, выработка электроэнергии происходит бесшумно.
7. Экономичность, низкие эксплуатационные расходы
Перейдя на солнечные батареи в качестве автономного источника энергии, собственники частых домов получают ощутимую экономию. Немаловажно и то, что обслуживание систем энергоснабжения на солнечных батареях характеризуется низкими затратами – необходимо лишь несколько раз в год подвергать чистке солнечные элементы, а гарантия производителя на них, как правило, составляет 20-25 лет.
8. Обширная область применения
Солнечная энергия обладает широким спектром приложений – это и выработка электроэнергии в регионах, где отсутствует подключение к централизованной системе электроснабжения, и опреснение воды в Африке, и даже снабжение энергией спутников на околоземной орбите. Не напрасно солярную энергию последнее время называют “народной” – это название отражает простоту ее интегрирования в систему электроснабжения дома, как в случае с фотоэлектрическими, так и с тепловыми элементами.
9. Инновационные технологии
С каждым годом технологии в сфере производства солнечных батарей становятся все более совершенными – тонкопленочные модули вводятся непосредственно в строительные материалы еще на этапе возведения сооружений.
Японский концерн Sharp – лидер в производстве солнечных панелей, недавно внедрил инновационную систему прозрачных накопительных элементов для оконного остекления. Современные достижения в области нанотехнологий и квантовой физики позволяют говорить о возможном увеличении мощности солнечных панелей в 3 раза.
1. Высокая стоимость
Бытует мнение, что солнечная энергия относится к разряду дорогостоящего ресурса – это, пожалуй, самый спорный вопрос из всех положительных и отрицательных аспектов ее использования. За счет того, что обустройство дома солнечными накопительными элементами обходится в немалую сумму на начальном этапе, многие государства (но пока не Россия) поощряют использование данного экологически чистого источника энергии путем выдачи кредитов и оформления договоров о лизинге.
2. Непостоянство
За счет того, что солнечный свет отсутствует в ночное время, а также в пасмурные и дождливые дни, солнечная энергия не может служить основным источником электроэнергии.
Но, по сравнению с ветрогенераторами, это, все-таки, более стабильный вариант.
3. Высокая стоимость аккумулирования энергии
Аккумуляторные батареи, позволяющие накапливать энергию и сглаживать, в какой-то мере, нестабильность поступления солнечной энергии, отличает высокая цена, доступная не каждому домовладельцу. Упрощает ситуацию тот факт, что пик потребления электроэнергии приходится как раз на светлое время суток.
4. Незначительное загрязнение окружающей среды
Несмотря на то, что по сравнению с производством и переработкой других видов энергоресурсов солнечная энергия наиболее дружественна к природной среде, некоторые технологические процессы изготовления солнечных панелей сопровождаются выбросом парниковых газов, трифторида азота и гексафторида серы.
5. Применение дорогостоящих и редких компонентов
Выпуск тонкопленочных солнечных панелей требует введения теллурида кадмия (CdTe) или селенида меди индия галлия (CIGS), которые являются редкими и дорогостоящими – это влечет за собой удорожание системы альтернативного энергоснабжения в целом.
6. Малая плотность мощности
Одним из важных параметров источника электроэнергии выступает средняя плотность мощности, измеряемая в Вт/м2 и характеризующая количество энергии, которое можно получить с единицы площади энергоносителя. Данный показатель для солнечного излучения составляет 170 Вт/м2 – это больше, чем у прочих возобновляемых природных ресурсов, но ниже, чем у нефти, газа, угля и в атомной энергетике. По этой причине, для выработки 1 кВт электроэнергии из солнечного тепла требуется значительная площадь солнечных панелей.
Солнечная энергия – использование: плюсы и минусы
На чтение 17 мин Просмотров 775 Опубликовано Обновлено
Солнце является самым распространенным источником энергии, доступным для нашего мира, каждую секунду излучая на Землю 173 000 тераватт энергии. Эту энергию можно собирать в любом месте по всему миру, пока есть солнечный свет.
Это большое преимущество, потому что солнечные технологии могут обеспечивать электроэнергией самые отдаленные уголки Земли. Например, Австралийский антарктический отдел использует солнечную энергию для питания своих радиоустановок и автоматических метеорологических станций в Антарктиде.
Инновации в технологии также позволяют упростить использование портативных источников солнечной энергии. Возможно, самым ярким примером является использование солнечной энергии для исследования космоса. Даже космический телескоп Хаббл питается от собственной солнечной батареи.
Для домовладельцев и владельцев коммерческого бизнеса переход на солнечную энергию обеспечивает чистый, доступный и устойчивый способ покрытия потребностей в электроэнергии. Одной из основных причин, по которой большинство людей решают использовать солнечную энергию, являются финансовые преимущества , такие как более низкие счета за коммунальные услуги и более высокая стоимость дома.
Содержание
- Солнечная энергия предотвращает загрязнение воздуха
- Производство солнечной энергии помогает смягчить последствия изменения климата
- Солнечные фермы оставляют водные ресурсы нетронутыми
- Солнечная промышленность использует меньше ресурсов
- Почему солнечная энергия полезна для нашего здоровья?
- Чистый воздух
- Уменьшение летней жары
- Менее загрязненная среда
- Воздействие солнечной энергии на окружающую среду
- Энергия
- Опасные вещества
- Выбросы
- Тяжелые металлы
- Солнечные батареи после эксплуатации
- Применения солнечной энергии в повседневной жизни
- Недостатки солнечной энергии
- Высокая начальная стоимость
- Непостоянная энергия
- Низкая эффективность солнечных батарей.
- Требования к пространству и материалу крыши
- Дорогое хранение энергии
- Экологический след производства
Солнечная энергия предотвращает загрязнение воздуха
Каждый год энергетический сектор выбрасывает в атмосферу тонны газов, и неудивительно, что очень большая их часть приходится на основные загрязнители воздуха , такие как двуокись серы, закись азота и твердые частицы.
Большая часть этих выбросов происходит при сжигании ископаемого топлива для выработки электроэнергии, но они также происходят в процессе переработки и транспортировки.
Количество загрязняющих веществ в воздухе неуклонно увеличивается с каждым годом.
Некоторые из неблагоприятных воздействий загрязнения воздуха на экосистемы:
снижение биоразнообразия;
снижение урожайности;
ухудшение здоровья лесов из-за кислотных дождей;
эвтрофикация водоемов.
Загрязнение воздуха так или иначе наносит вред всем живым организмам на Земле.
К счастью, благодаря совершенствованию технологий мы можем покрывать наши потребности в энергии из гораздо менее загрязняющих источников.
Солнечная энергия вполне способна производить электричество с почти нулевыми выбросами, связанными с этим процессом.
Некоторые выбросы, связанные с солнечной промышленностью, происходят на других этапах жизненного цикла солнечной энергии, таких как производство или транспортировка топлива и сырья.
Но с ростом популярности солнечных технологий появляются новые инициативы по минимизации этих выбросов, поскольку они требуют создания более строгих правил для поддержания низкого уровня воздействия отрасли на окружающую среду.
Увеличивая долю солнечной энергии в общем производстве энергии, можно избежать большого количества загрязнителей воздуха.
Производство солнечной энергии помогает смягчить последствия изменения климата
Выработка электроэнергии с помощью солнечных батарей не приводит к выбросу парниковых газов.
Некоторое количество парниковых газов выбрасывается при изготовлении и монтаже солнечной системы , но это количество все же как минимум в десять раз ниже, чем выбросы стандартной угольной электростанции.
В некоторых источниках даже упоминается, что повышение эффективности солнечной технологии приведет к дальнейшему снижению общего количества выбросов. Это резко контрастирует с ископаемым топливом, на долю которого в настоящее время приходится 75 процентов всех выбросов углекислого газа во всем мире.
Несмотря на то, что углекислый газ естественным образом присутствует в атмосфере, наш энергетический сектор изменил его естественную концентрацию со времен промышленной революции до такой степени, что наша планета не может поддерживать этот повышенный уровень без таких последствий, как глобальное потепление.
Солнечная энергия обладает большим потенциалом для смягчения воздействия энергетического сектора на изменение климата. Исследование, проведенное Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (NREL), показывает, что замена угольных электростанций на 100 ГВт солнечной энергии может сократить выбросы углекислого газа более чем на 100 миллионов тонн в год.
Кроме того, недавнее интересное открытие показало, что солнечные панели в городах могут оказывать охлаждающее воздействие на окружающую территорию до двух градусов.
Это происходит потому, что здания с солнечными панелями улавливают и преобразуют солнечную энергию в электричество, а здания без солнечных панелей поглощают часть поступающего солнечного излучения, превращая его в тепло.
Большинству электростанций требуется большое количество воды для производства пара для вращения турбин и последующего охлаждения системы.
Солнечные фотоэлементы не нуждаются в воде для выработки электроэнергии. Учитывая, насколько скудны водные ресурсы и сколько стран каждый год борются с сильными засухами, это одно из самых важных экологических преимуществ солнечной энергии.
Помимо того, что энергетика ставит под угрозу наше снабжение чистой питьевой водой, энергетика также способствует сильному загрязнению. Анализ, проведенный Агентством по охране окружающей среды (EPA), показал, что 72 процента загрязнения воды тяжелыми металлами приходится на угольные электростанции.
Дополнительное загрязнение происходит, когда электростанции перекачивают использованную воду обратно в естественные водоемы. Эта вода часто намного теплее, чем обычно, и вызывает проблемы со здоровьем у многих водных животных, таких как рыбы и амфибии, которые не могут выдерживать чрезмерные перепады температуры.
Горнодобывающая промышленность, особенно угольная, также играет значительную роль в ухудшении качества воды. При добыче полезных ископаемых часто обнажаются породы с содержанием тяжелых металлов или минералов серы. Когда дождевая вода вступает с ними в реакцию, она уносит их в почву, озера и реки. Местные экосистемы и сельскохозяйственные угодья становятся токсичными для растений, животных и даже человека.
Процесс производства солнечных панелей и их техническое обслуживание требует некоторого количества воды, но это лишь малая часть того, что требуется для других источников энергии.
Например, угольной электростанции требуется в 3500 раз больше воды для производства одного мегаватт-часа электроэнергии по сравнению с фотоэлектрической системой.
Точно так же атомной электростанции требуется в 1500 раз больше воды.
Таким образом, солнечные фермы оставляют местные водные ресурсы нетронутыми и незагрязненными. Они также не конкурируют с сельским хозяйством, системами питья и другими жизненно важными потребностями в воде.
Солнечная промышленность использует меньше ресурсов
Солнечная энергия требует меньше ресурсов с точки зрения ее производства и использования. Другими словами, он имеет более положительную оценку жизненного цикла .
Более конкретно, по сравнению с угольной электроэнергией, солнечная электроэнергия:
- потребляет всего от 11 до 14 процентов воды;
- использует 20 процентов земли;
- на 95 процентов менее токсична;
- снижает вероятность кислотных дождей на 92–97 процентов;
- может способствовать эвтрофикации моря всего на 2-3 процента .
Несмотря на то, что солнечные технологии основаны на ресурсах, которые необходимо добывать и обрабатывать, 96 процентов материалов, содержащихся в кремниевых солнечных панелях , подлежат вторичной переработке .
Сюда входят важные ресурсы, такие как алюминий, стекло и даже редкие или драгоценные металлы, такие как серебро, галлий, индий и германий.
Кроме того, до 90 процентов основных материалов в фотоэлектрических солнечных элементах (кремний и теллурид кадмия) могут быть повторно использованы для немедленного производства новых солнечных элементов.
Это делает солнечную промышленность гораздо более экологичной по сравнению с ископаемым топливом, тем более что ископаемое топливо можно использовать только один раз. Например, нефтяные компании могут добывать нефть 24 часа в сутки, семь дней в неделю, 365 дней в году в течение нескольких лет, но после добычи и использования нет возможности повторно использовать этот ограниченный ресурс.
Солнечные панели, с другой стороны, продолжают производить энергию более 30 лет, а затем могут быть переработаны, чтобы снова продолжать производить энергию в новой форме.
youtube.com/embed/Bn6mK1aKot4″ frameborder=”0″ allowfullscreen=”allowfullscreen”/>Почему солнечная энергия полезна для нашего здоровья?
Чистый воздух
В 2012 году более одной из каждых девяти смертей в мире можно было отнести к загрязнению воздуха . Солнечная энергия и другие чистые источники энергии могут стать лучшим решением проблемы загрязнения воздуха, от которой ежегодно умирают миллионы людей.
Общеизвестно, что вдыхание некачественного воздуха вредно для здоровья человека и приводит к множеству проблем со здоровьем. Некоторые из наиболее распространенных проблем:
- астма и аллергия;
- бронхит;
- пневмония;
- беспокойство;
- головные боли;
- аритмия и сердечные приступы;
- рак.
Солнечная промышленность выбрасывает лишь небольшую часть газов по сравнению с традиционным ископаемым топливом. Если бы больше домохозяйств и предприятий полагались на солнечную энергию, многих из этих серьезных проблем со здоровьем можно было бы избежать.
Уменьшение летней жары
Солнечные батареи могут снижать температуру во время летней жары в городах.
Этот эффект сильнее проявляется в больших городах вдали от побережья. Солнечные батареи в городах обеспечивают чистую энергию для кондиционирования воздуха, а также предотвращают рост числа преждевременных смертей, связанных с сильной жарой.
Менее загрязненная среда
На каждый аспект нашей жизни влияет загрязнение, происходящее из-за нашей зависимости от ископаемого топлива.
Замена ископаемого топлива солнечной альтернативой может повысить безопасность окружающей среды, необходимой нам для жизни, питания и воспитания наших детей. Несмотря на то, что время от времени появляется некоторая критика чистоты солнечной энергетики, влияние солнечной энергии на наше здоровье намного ниже, чем у любого известного ископаемого топлива — это, пожалуй, одно из самых важных преимуществ солнечной энергии.
Воздействие солнечной энергии на окружающую среду
Не все солнечные панели обеспечивают одинаковые экологические преимущества.
Их воздействие на окружающую среду на протяжении их жизненного цикла зависит от того, как они производятся, а также от того, как долго они могут использоваться.
Например, некоторые исследования показали, что основные кремниевые солнечные панели китайского производства имеют более чем в два раза больший углеродный след, чем панели, произведенные в Европе, и требуют на 30 процентов больше времени, чтобы компенсировать энергию, используемую для их изготовления — и это без учета влияние транспортных расходов.
Энергия
Производственный процесс изготовления солнечных панелей является энергоемким и загрязняющим окружающую среду.
Процесс начинается с добычи кварцевого песка. Окисленная форма кремния, некристаллизованный кремнезем, является наиболее распространенным компонентом кварцевого песка.
Кремний является идеальным материалом для фотогальванических солнечных элементов из-за его способности проводить электричество даже при высоких температурах, что делает его наиболее часто используемым материалом в фотоэлектрических системах.
Но чтобы получить кремний в требуемой форме, его необходимо обрабатывать в процессе, который загрязняет окружающую среду и выделяет парниковые газы.
В Китае, стране номер один по производству солнечных панелей, начали появляться тревожные данные об опасных загрязнениях от производства кремния.
Опасные вещества
На протяжении всей обработки кремния используются различные ядохимикаты. Некоторые из этих побочных продуктов включают такие вещества, как тетрахлорид кремния.
Тетрахлорид кремния опасен для человека. Когда это соединение вступает в реакцию с влажным воздухом, оно превращается в кислоты и токсичный газ — хлористый водород, газ, который вызывает ряд проблем со здоровьем, начиная с тошноты и судорог в груди.
Выбросы
Количество выбросов, выделяемых в производства солнечных батарей, различается в зависимости от страны и их производственной системы. В среднем солнечная батарея, изготовленная и установленная в Соединенных Штатах, выбрасывает эквивалент 24 граммов углекислого газа на киловатт-час (г/кВт-ч) электричества, произведенного в течение срока службы батареи.
Тяжелые металлы
Недавно появившаяся технология формообразующих тонкопленочных ячеек известна использованием тяжелых металлов, особенно кадмия. Хотя кадмий имеет плохую репутацию элемента, вызывающего рак, его обычно можно найти в батареях, украшениях, игрушках и сигаретном дыме.
Тонкопленочные солнечные элементы основаны на соединении под названием теллурид кадмия. Для производства кадмия и теллурида необходим длительный процесс плавки, очистки и рафинирования цинка и меди.
Ученые утверждают, что количество выбросов кадмия и других тяжелых металлов при производстве тонких солнечных элементов все еще в 90-300 раз ниже, чем количество, выделяемое при сгорании на стандартных угольных электростанциях.
Солнечные батареи после эксплуатации
Поскольку средний срок службы солнечных систем составляет около 30 лет, а отрасль сбора солнечной энергии довольно молода, только в последнее время нам приходится сталкиваться с растущей проблемой безопасной и разумной утилизации старых солнечных панелей.
Утилизация отходов представляет собой, пожалуй, самый большой недостаток «чистоты» солнечной энергетики на данный момент. Многие страны с развитыми солнечными технологиями до сих пор не имеют эффективных моделей управления отходами.
Согласно отчету организации Environmental Progress , выброшенные солнечные панели содержат в 300 раз больше токсичных отходов, чем отходы атомных электростанций. Некоторые проблемные элементы включают ранее упомянутые кадмий и свинец, которые являются сильным ядом, повреждающим нервную систему.
По данным ассоциации PV Cycle Association, 96 процентов материалов, из которых изготовлены кремниевые солнечные панели, подлежат вторичной переработке. Сюда входят важные ресурсы, такие как алюминий, стекло и даже редкие или драгоценные металлы, такие как серебро, галлий, индий и германий, которые можно использовать повторно.
Интересным фактом является то, что до 90 процентов основных материалов фотоэлектрических солнечных элементов, кремния и теллурида кадмия, могут быть переработаны.
Таким образом, солнечная энергия имеет явные экологические преимущества, но один аспект, который определенно можно улучшить, — это управление солнечными панелями по окончании срока службы, в частности их переработка.
Учитывая, что солнечная энергия является относительно недавней технологической разработкой, которая только сейчас внедряется в значительных количествах, в мире не хватает производств для переработки старых солнечных панелей.
Применения солнечной энергии в повседневной жизни
Производство электроэнергии — не единственное использование солнечной энергии в домашних условиях.
Солнечные водонагреватели обычно используются для нагрева и хранения горячей воды в более теплом климате. Они работают путем преобразования солнечного света в энергию для нагрева воды за счет использования солнечного теплового коллектора. В солнечные дни они могут быть очень эффективными в обеспечении достаточного количества горячей воды, чтобы покрыть потребности в теплой воде для домашнего хозяйства.
Другое все более популярное использование солнечной энергии — питание наших портативных устройств. Технология продвинулась настолько далеко, что мы можем заряжать нашу маленькую электронику на ходу. Все, что нам нужно, — это немного солнечного света и небольшая солнечная панель, которая либо напрямую заряжает наш мобильный телефон, либо заряжает аккумулятор, где энергия сохраняется для последующего использования.
Но наличие энергии на ходу — не единственное преимущество, которое мы получаем от этого свободно доступного источника энергии.
Для нашего удобства даже электроприборы для улицы, такие как садовые фонари или системы домашней безопасности, могут полностью питаться от солнечной энергии. Это означает, что вы можете разместить эти устройства в любом месте на вашем участке и не беспокоиться об их отключении, так как они заряжаются от собственных солнечных батарей.
Прекрасным примером является камера видеонаблюдения Reolink Argus® 2 , работающая на солнечных батареях , которая демонстрирует, насколько легко стало устанавливать и использовать многие из этих интеллектуальных устройств без какой-либо профессиональной помощи.
Эта камера безопасности может противостоять плохой погоде, не требует проводов и питается от солнечной панели, которая поставляется вместе с ней. Все, что нужно для его настройки, — это найти место, за которым вы хотите следить, и убедиться, что вы расположили солнечную панель под наиболее солнечным углом. Как только это будет сделано, у вас будет идеально функциональная система домашнего наблюдения, которая даже экологически безопасна и полностью работает от солнечной энергии.
Высокая начальная стоимость
Солнечная энергия экономит деньги в долгосрочной перспективе, но одним из основных недостатков является начальная стоимость установки всего массива, которая легко может достигать 15 000 долларов и более.
Хотя солнечная энергия мгновенно сокращает ваши ежемесячные счета за электроэнергию, окупаемость инвестиций наступает через несколько лет. Это требует тщательного планирования и большого количества исследований, прежде чем решить, как покрыть первоначальные инвестиции.
Непостоянный характер солнечной энергии является одной из основных причин , по которой в настоящее время трудно полностью полагаться на солнечную энергию . Солнечная энергия вырабатывается только из солнечного света. Ночью или в пасмурные дни ваша система не будет вырабатывать электроэнергию.
При расчете того, сколько энергии будет производить ваша солнечная система, вы должны учитывать погодные условия в вашем районе и более короткие периоды солнечного света в зимние месяцы, потому что оба эти фактора уменьшат количество энергии, вырабатываемой в течение года.
Низкая эффективность солнечных батарей.
Одним из недостатков солнечной технологии является низкая эффективность солнечных панелей при преобразовании солнечной энергии в электричество, а это означает, что при этом теряется большое количество энергии.
Большинство имеющихся на рынке панелей достигают КПД всего от 15 до 18 процентов. Это означает, что вам нужно больше панелей для покрытия ваших потребностей в энергии, что приводит к более высоким первоначальным затратам на установку и большей площади для ее монтажа.
Кроме того, низкая эффективность может быть дополнительно снижена за счет искусственных частиц пыли, оседающих на солнечных панелях. Солнечные батареи в районах с сильным загрязнением воздуха вырабатывают на 25 процентов меньше энергии, чем ожидалось. Это происходит потому, что некоторые загрязняющие вещества от нашей производственной деятельности являются липкими и имеют тенденцию блокировать солнечный свет.
С другой стороны, эта технология все еще совершенствуется, и тестируются новые материалы для решения проблемы эффективности в различных условиях.
Требования к пространству и материалу крыши
Средняя установка мощностью 5 киловатт для дома может состоять из 25 солнечных панелей. Каждая панель имеет длину около 65 дюймов и ширину 40 дюймов. Это означает, что вам нужна площадь 135 футов в длину и 83 фута в ширину, чтобы разместить всю солнечную систему, что может быть проблемой для некоторых домов.
Еще одна проблема, связанная с размещением системы, — это пригодность кровельного материала для удержания массива. Старые кровельные материалы не являются хорошим вариантом. Точно так же крыши с мансардными окнами или другими встроенными элементами затрудняют установку солнечной системы.
Дорогое хранение энергии
Солнечная энергия имеет переменную мощность: она вырабатывается в избытке в часы пик солнечного света и полностью отключается ночью. Солнечные батареи способны решить эту проблему, заряжая их днем и обеспечивая питание ночью .
Недостатком их использования является высокая цена и обслуживание, включая замену при необходимости. В настоящее время наиболее часто используемыми аккумуляторами являются литий-ионные аккумуляторы, которые можно хранить как в помещении, так и на открытом воздухе.
Экологический след производства
Солнечная энергия помечена как чистая энергия, потому что она оказывает меньшее воздействие на окружающую среду, чем ископаемое топливо, но производство солнечных панелей по-прежнему сопряжено с экологическими последствиями .
Солнечные элементы сделаны из редких и токсичных материалов , таких как теллурид кадмия или селенид меди, индия, галлия. Использование этих элементов может представлять опасность для здоровья людей и окружающей среды, если с ними не обращаться должным образом.
Даже очистка наиболее часто используемого материала солнечных элементов, кремния, требует использования опасных химических веществ, таких как фтористый водород, соляная кислота или серная кислота.
Солнечные панели не выделяют парниковых газов при производстве энергии, но выделяют процессы, предшествующие их установке, включая добычу производственных материалов и их транспортировку. Подсчитано, что количество выбросов, производимых в течение всего срока службы солнечной системы, колеблется от 0,07 до 0,18 фунтов CO 2 на произведенный киловатт-час. Уголь, для сравнения, выделяет от 1,4 до 3,6 фунтов CO 2 на киловатт-час.
Солнечная энергия в настоящее время имеет свои недостатки, но большинство из них носят технический характер и, вероятно, будут преодолены по мере развития технологических инноваций.
Наряду с другими возобновляемыми источниками, такими как геотермальная энергия, энергия ветра и приливов, солнечная энергия является многообещающей альтернативой более загрязняющим видам энергии. При совместном использовании возобновляемые источники энергии могут привести нас к более светлому и чистому будущему.
https://greentumble.com
Преимущества и недостатки солнечной энергии
Каковы преимущества и недостатки?
Знаете ли вы, что энергия, которую солнце дает земле в течение одного часа, может удовлетворить глобальные потребности в энергии в течение одного года? Несомненно, солнце является мощным источником энергии , и хотя мы не можем не собирать часть этой энергии, использование этой энергии путем установки солнечных панелей может существенно изменить планету.
Несмотря на то, что его широко критиковали за дороговизну или неэффективность, 9Солнечная энергия 0005 оказалась чрезвычайно полезной не только для окружающей среды, но и для частной экономики.
Благодаря доступным грантам на солнечные батареи, а также все более конкурентоспособным ценам на рынке, солнечная энергия стала основным источником энергии для все большего числа семей. В последние годы технология была значительно улучшена и дополнена системами хранения солнечных батарей , что превратило солнечную энергию в значительно более эффективный источник чистой энергии.
Однако всегда есть недостатки, независимо от того, какой источник энергии вы выбрали для анализа. GreenMatch изложил ключевые преимущества и недостатки солнечной энергии в следующих пунктах:
| Преимущества солнечной энергии | Объект. Источник | Стоимость |
|---|---|---|
| Снижение счетов за электроэнергию | Weather Dependent | |
| Diverse Applications | Solar Energy Storage is Expensive | |
| Low Maintenance Costs | Uses a Lot of Space | |
| Technology Development | Associated with Pollution |
Advantages of Солнечная энергия
1.
Возобновляемый источник энергииСреди всех преимуществ солнечных панелей самым важным является то, что солнечная энергия — это действительно возобновляемый источник энергии . Его можно использовать во всех уголках мира, и он доступен каждый день. Мы не можем исчерпать солнечную энергию , в отличие от некоторых других источников энергии.
Солнечная энергия будет доступна до тех пор, пока у нас есть солнце, поэтому солнечный свет будет доступен нам как минимум 5 миллиардов лет, когда, по мнению ученых, солнце умрет.
2. Сокращение счетов за электроэнергию
Поскольку вы будете удовлетворять некоторые из ваших потребностей в энергии за счет электроэнергии, вырабатываемой вашей солнечной системой, ваши счета за электроэнергию упадут . Сколько вы сэкономите на своем счете, будет зависеть от размера солнечной системы и вашего потребления электроэнергии или тепла.
Например, если вы используете коммерческие солнечные панели, этот переключатель может иметь огромные преимущества, поскольку большой размер системы может покрыть большую часть ваших счетов за электроэнергию.
Кроме того, вы не только сэкономите на счетах за электроэнергию, но и сможете получать платежи за избыточную энергию, которую вы экспортируете обратно в сеть через Smart Export Guarantee (SEG). Если вы производите больше электроэнергии, чем используете (учитывая, что ваша система солнечных батарей подключена к сети).
3. Различные области применения
Солнечная энергия может использоваться для различных целей. Вы можете генерировать электричества, (фотогальваника) или тепла, (солнечная тепловая энергия). Солнечную энергию можно использовать для производства электроэнергии в районах, не имеющих доступа к энергосистеме, для дистилляции воды в регионах с ограниченными запасами чистой воды и для питания спутников в космосе.
Солнечная энергия также может быть интегрирована в материалы, используемые для строительства . Не так давно Sharp представила прозрачные солнечные окна.
4.
Низкие затраты на обслуживаниеСолнечные энергетические системы обычно не требуют большого обслуживания . Вам нужно только поддерживать их в относительной чистоте, поэтому достаточно чистить их пару раз в год. Если вы сомневаетесь, вы всегда можете положиться на специализированные клининговые компании, которые предлагают эту услугу примерно от фунтов стерлингов 25 до 35 фунтов стерлингов .
Наиболее надежные производители солнечных панелей предлагают гарантию 20-25 лет .
Кроме того, поскольку нет движущихся частей, нет износа. Инвертор обычно является единственной деталью, которую необходимо менять через 5–10 лет , потому что он постоянно работает над преобразованием солнечной энергии в электричество и тепло (солнечная фотоэлектрическая энергия или солнечная тепловая энергия). Помимо инвертора, кабели также нуждаются в обслуживании, чтобы ваша солнечная энергетическая система работала с максимальной эффективностью.
Итак, покрыв первоначальную стоимость солнечной системы, можно рассчитывать на очень небольшие траты на техническое обслуживание и ремонтные работы.
5. Развитие технологий
Технологии в солнечной энергетике постоянно развиваются и улучшения будут усиливаться в будущем. Инновации в квантовой физике и нанотехнологиях потенциально могут повысить эффективность солнечных батарей и удвоить или даже утроить потребление электроэнергии солнечными энергетическими системами.
2 способа получить лучшее Солнечная панель Сделка
Получите сравнительные расценки от 4 установщиков рядом с вами
Получите расценки прямо сейчас 7 минут 9007
Заполните форму
10070 Недостатки солнечной энергии
1. Стоимость
Начальная стоимость приобретения солнечной системы довольно высока. Это включает в себя оплату солнечных батарей, инвертора, аккумуляторов, проводки и установки. Тем не менее, солнечные технологии постоянно развиваются , поэтому можно с уверенностью предположить, что в будущем цены будут снижаться.
2. Зависит от погоды
Хотя солнечную энергию можно собирать в пасмурные и дождливые дни, эффективность солнечной системы снижается. Солнечные батареи зависит от солнечного света для эффективного сбора солнечной энергии. Поэтому несколько пасмурных, дождливых дней могут оказать заметное влияние на энергетическую систему. Также следует учитывать, что солнечную энергию нельзя собирать ночью.
С другой стороны, если вам также необходимо, чтобы водонагреватель работал ночью или в зимнее время, термодинамические панели являются альтернативой.
Чтобы узнать, насколько эффективны солнечные батареи зимой, посмотрите наше видео:
3. Хранение солнечной энергии стоит дорого
Солнечная энергия должна быть использована сразу , или ее можно хранить в больших батареях . Эти батареи, используемые в автономных солнечных системах, можно заряжать в течение дня, чтобы использовать энергию ночью. Это хорошее решение для использования солнечной энергии в течение всего дня, но оно также довольно дорогое.
В большинстве случаев разумнее просто использовать солнечную энергию в течение дня и брать энергию из сети ночью (вы можете сделать это, только если ваша система подключена к сети). К счастью, ваша потребность в энергии обычно выше в течение дня, поэтому вы можете удовлетворить большую ее часть за счет солнечной энергии.
4. Занимает много места
Чем больше электроэнергии вы хотите производить, тем больше солнечных батарей вам понадобится, так как вы хотите собрать как можно больше солнечного света. Солнечные фотоэлектрические панели требуют много места, и некоторые крыши недостаточно велики, чтобы вместить то количество солнечных панелей, которое вы хотели бы иметь.
Альтернативой является установка некоторых панелей во дворе, но они должны иметь доступ к солнечному свету. Если у вас нет места для всех панелей, которые вы хотели, вы можете установить меньшее количество панелей, чтобы удовлетворить некоторые из ваших потребностей в энергии.
5. Связано с загрязнением
Хотя загрязнение, связанное с солнечными энергетическими системами, намного меньше по сравнению с другими источниками энергии, солнечная энергия может быть связана с загрязнением. Транспортировка и установка солнечных систем связаны с выбросами парниковых газов.
В процессе производства солнечных фотоэлектрических систем также используются токсичные материалы и опасные продукты , которые могут косвенно воздействовать на окружающую среду.
Тем не менее, солнечная энергия загрязняет гораздо меньше, чем другие альтернативные источники энергии.
Сделайте переход на солнечную энергию сегодня!
У солнечной энергии есть свои плюсы и минусы, но если эта статья вызвала у вас интерес, вы можете ознакомиться с нашим 6-шаговым руководством , которое поможет вам найти лучших солнечных панелей для вашего дома . Мы охватываем все: от пригодности крыши, типа солнечной панели, стоимости, способов экономии с солнечными панелями и обслуживания.
Это пробудило в вас интерес к солнечной энергии? Мы поможем вам найти лучшее предложение! Просто заполните контактную форму в верхней части этой страницы, и мы свяжемся с вами и предоставим до 4 предложений от наших профессиональных установщиков. Потратьте минуту на заполнение формы и сэкономьте часы исследований! Наш сервис полностью бесплатный и ни к чему не обязывающий !
Получить котировки сейчас
Заполните форму всего за 1 минуту
Плюсы и минусы солнечных батарей – Forbes Home
Недавнее распространение солнечных технологий привело к тому, что как крупные организации, так и отдельные потребители решили интегрировать солнечную энергию в коммерческие объекты и дома почти повсюду. Тем не менее, возобновляемый, экологически чистый источник энергии от солнечной энергии — не единственный фактор, который следует учитывать при принятии решения о переходе вашего дома на солнечную систему. Хотя лучшие солнечные компании упрощают процесс установки солнечных панелей, это все же длительный и сложный процесс, требующий учета множества факторов и переменных.
Если вы думаете о том, чтобы компенсировать как воздействие на окружающую среду, так и счета за электроэнергию, добавив солнечную энергию в свой дом или бизнес, наше руководство о плюсах и минусах солнечной энергии поможет вам решить, будет ли это устойчивым вариантом для вас.
Реклама
ЭТО РЕКЛАМА, А НЕ РЕДАКЦИОННОЕ СОДЕРЖАНИЕ. Обратите внимание, что мы получаем компенсацию за любые продукты, которые вы покупаете или подписываетесь через эту рекламу, и эта компенсация влияет на ранжирование и размещение любых предложений, перечисленных здесь. Мы не предоставляем информацию о каждом доступном предложении. Информация и суммы сбережений, изображенные выше, предназначены только для демонстрационных целей, и ваши результаты могут отличаться.
Зарядите свой дом солнечной энергией
SunPower имеет сеть надежных установщиков для вашей солнечной системы, солнечных панелей и электроснабжения. Найдите установщика солнечных панелей сегодня!
Исследуйте варианты
Что такое солнечная энергия?
Солнечная энергия – это электрическая или тепловая энергия, полученная из солнечного света. Солнечные панели содержат фотогальванические (PV) элементы, состоящие из полупроводниковых материалов (таких как кремний), которые поглощают элементарные частицы солнца, называемые фотонами. При поглощении панелью фотоны высвобождают электроны из атомов полупроводникового материала, и поток этих электронов внутри ячейки создает электрический ток, который мы можем направить в наши цепи.
Солнечные батареи можно размещать в любом месте с обилием солнечного света, например, на открытых полях или на крышах домов. Чем больше света попадает на панели, тем больше потенциал производства электроэнергии.
Постоянный шквал солнечной энергии в виде фотонов можно собирать, преобразовывать и использовать для питания нашего мира, но для вас вопрос может быть больше в экономической эффективности.
Плюсы и минусы солнечной энергии
| Decreases use of non-renewable resources | High upfront costs |
| Reduces power bill | Sunlight dependent |
| Energy independence | Space constraints |
| Long-term экономия | Воздействие производства на окружающую среду |
| Низкое обслуживание | Сложность с переселением |
| Приносит пользу. Технологии совершенствуются, а цены снижаются |
Плюсы солнечной энергии
Возобновляемый источник энергии
Ископаемое топливо остается ресурсом с сокращающимся запасом, который при сжигании для получения энергии выбрасывает вредные побочные продукты в нашу атмосферу. Солнечная энергия может помочь нам свести к минимуму использование ископаемого топлива и воздействие, которое мы оказываем на окружающую среду.
Сокращает счета за электроэнергию
Солнечная энергия может помочь большинству потребителей обеспечить энергией свои дома в качестве альтернативы или дополнения к покупке электроэнергии из сети. С ростом цен на электроэнергию потребители могут значительно сэкономить на ежемесячных счетах за электроэнергию, переключившись на солнечную энергию.
Энергетическая независимость
Дом, полностью зависящий от солнечной энергии, может работать полностью автономно, особенно если он дополнен системой солнечных батарей для поддержания энергии в нерабочее время. Эти аккумуляторные системы также могут превращать солнечные системы в аварийные резервные копии во время перебоев в подаче электроэнергии.
Солнечные панели увеличивают стоимость дома
По данным Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии, каждый доллар, сэкономленный солнечной панелью на счетах за электроэнергию, увеличивает стоимость вашего дома на $20 . Кроме того, дома с солнечными панелями продаются на четыре процента дороже, чем дома без них. Если в доме есть солнечные панели, его владельцы будут экономить деньги в долгосрочной перспективе, повышая его привлекательность и ценность.
Долгосрочная экономия
Первоначальные затраты на солнечную систему представляют собой значительные расходы, но затраты обычно смягчаются за счет экономии на счетах за электроэнергию. Потребители часто могут окупить инвестиции — обычно в течение шести-десяти лет — и затем начать пожинать плоды задолго до того, как система потребует замены или значительного обслуживания.
Не требует особого обслуживания
ЗатратыПосле установки солнечная система требует минимального обслуживания, пока на нее не влияют факторы окружающей среды. Если панели содержатся в чистоте и без мусора, они должны продолжать функционировать без каких-либо дополнительных действий со стороны потребителя в течение многих лет.
Что касается технического обслуживания, профессиональное обслуживание ваших панелей может стоить от 140 до 180 долларов США , а ежегодная проверка или очистка может стоить около 150 долларов США . Однако гарантии на солнечные панели обычно распространяются на них с гарантией производительности.
Приносит пользу обществу
Процесс, известный как чистое измерение, позволяет потребителям продавать избыточную электроэнергию, вырабатываемую их панелями, обратно коммунальной компании, что еще больше сокращает счета за коммунальные услуги. Это также часто снижает зависимость сообщества от ископаемого топлива.
Разнообразное использование
Солнечная энергия чрезвычайно универсальна и может обеспечивать электроэнергией не только наши дома и приборы, но и места, где передача энергии из сети нецелесообразна или невозможна, например, в отдаленных, автономных регионах, на спутниках и на лодках.
Рост цен на электроэнергию
Цена на электроэнергию росла в течение последних десяти лет и вряд ли снизится в ближайшем будущем. Солнечная энергия может помочь потребителю снизить счета, а с чистыми счетчиками многие потребители могут даже продавать дополнительную энергию обратно коммунальной компании, чтобы использовать растущие цены на электроэнергию в своих интересах.
Технологии совершенствуются, а цены снижаются
Технологии значительно улучшились с первых дней использования солнечной энергии, и прогресс продолжается каждый день. Более того, несмотря на эти достижения, повсеместное распространение солнечной энергии, похоже, снизило ее стоимость, сделав солнечную энергию более доступной для большего числа потребителей. Многие государственные программы стимулирования и федеральные налоговые льготы также могут помочь потребителям свести к минимуму сумму, которую они тратят из собственного кармана на новую солнечную систему.
Минусы солнечной энергии
Высокая
Стоимость солнечных панелейНесмотря на снижение стоимости солнечных технологий за последние десять лет, полная солнечная установка по-прежнему требует значительных инвестиций. В среднем потребитель может рассчитывать заплатить около 90 005 $18 000 90 006 за полную солнечную установку для дома без учета каких-либо льгот и федерального налогового кредита на солнечную энергию.
Зависимость от солнечного света
Без солнечного света система, зависящая от солнечной энергии, не может производить энергию. Это может создать проблему для потребителей в районах с менее чем идеальным уровнем воздействия солнца или плохой погодой. Солнечные батареи для хранения избыточной энергии могут помочь смягчить эту проблему, и даже в условиях постоянных облаков лучшие солнечные панели по-прежнему будут оставаться достаточно экономичными и энергоэффективными, чтобы их установка стоила того.
Хотя большинство компонентов при установке солнечных панелей относительно просты, если вы не любите находиться на крыше или вам неудобно работать с электричеством, установка солнечных панелей может быть сложной. Например, привязка проводки панели к дому может быть сложной для обычного домашнего мастера и должна быть предоставлена профессионалам.
Ограничения по пространству
Солнечные батареи и соответствующая проводка занимают место. В зависимости от количества необходимых солнечных панелей найти достаточно места с достаточной экспозицией может быть сложно, особенно в менее просторных жилых районах.
Хранение солнечной энергии стоит дорого Поскольку солнечные батареи хранят избыточную энергию, вырабатываемую вашими солнечными панелями, они необходимы для вашей системы солнечных панелей. Однако они могут быть дорогостоящими в зависимости от типа и размера батареи. Например, одна свинцово-кислотная батарея может стоить от 200 до 800 долларов , а домашняя литий-ионная солнечная система может стоить 7000-14000 долларов .
Воздействие производства на окружающую среду
Производство солнечных технологий имеет свои негативные последствия для окружающей среды, поскольку добыча материалов и производство солнечных панелей создает значительное количество парниковых газов. Управление по энергоэффективности и возобновляемым источникам энергии выпустило отчет, в котором говорится, что солнечные панели окупаются с точки зрения выбросов парниковых газов в течение одного-четырех лет использования, поэтому, хотя это, безусловно, все еще является недостатком, большую часть проблемы можно смягчить.
Сложности с перемещением
Демонтаж солнечной системы и ее перемещение могут быть трудными, трудоемкими и дорогостоящими, поэтому полупостоянство конструкций означает, что панели не часто носят с собой из дома в дом. Их часто лучше всего рассматривать как инвестиции в структуру или собственность, к которой они добавляются.
Дефицит материалов
Солнечный свет может быть неограниченным, но количество материалов, необходимых для производства солнечных технологий, ограничено. Наличие сырья, необходимого для производства солнечной продукции, может оказаться недостаточным для удовлетворения будущего спроса, а варианты добычи этих материалов могут оказать значительное воздействие на окружающую среду.
Варианты утилизации или переработки
Солнечная технология содержит некоторые из тех же вредных для окружающей среды веществ, что и многие бытовые и промышленные электронные устройства, поэтому надлежащая утилизация имеет решающее значение. В настоящее время возможности переработки солнечных панелей остаются ограниченными.
Насколько устойчива солнечная энергия?
Солнечная энергия, безусловно, остается более устойчивой, чем ископаемое топливо, запасы которого ограничены и при сгорании выделяются вредные парниковые газы в атмосферу. Ограничивающим фактором устойчивости солнечной энергетики в целом в первую очередь является нехватка сырья, необходимого для производства солнечных технологий, парниковых газов, выбрасываемых во время производства, и воздействия утилизации панелей на окружающую среду.
Однако использование солнечной энергии вместо энергии сети компенсирует выбросы и углеродный след производства в течение четырех лет использования. Кроме того, солнечные панели в конечном итоге подлежат вторичной переработке, поскольку они сделаны из стекла, металла и кремния. В настоящее время у нас нет адекватной инфраструктуры для сбора и облегчения процесса переработки в больших масштабах.
Реклама
ЭТО РЕКЛАМА, А НЕ РЕДАКЦИОННОЕ СОДЕРЖАНИЕ. Обратите внимание, что мы получаем компенсацию за любые продукты, которые вы покупаете или подписываетесь через эту рекламу, и эта компенсация влияет на ранжирование и размещение любых предложений, перечисленных здесь. Мы не предоставляем информацию о каждом доступном предложении. Информация и суммы сбережений, изображенные выше, предназначены только для демонстрационных целей, и ваши результаты могут отличаться.
Сравните предложения от лучших установщиков солнечных панелей
Выберите штат, чтобы начать работу без обязательств, бесплатная оценка
Найдите установщика солнечных панелей
Кто должен использовать солнечную энергию?
Солнечная энергия теперь доступна как для крупной промышленности, так и для индивидуальных потребителей. Любой потребитель со значительными средствами для инвестирования в установку солнечной системы может извлечь выгоду из преимуществ и долгосрочной экономии, упомянутых выше. Солнечные кредиты также могут предложить решения для тех, у кого нет необходимого крупного капитала.
Стоит ли тратиться на солнечную энергию?
Как правило, да, солнечная энергия стоит своих денег. Но подходит ли это вам или нет, зависит от многих переменных, которые вам нужно будет изучить для себя, включая ваше местоположение, налоговые льготы и льготы, а также доступность чистых счетчиков среди прочего. В то время как плюсы значительно перевешивают минусы, осуществимость проекта по солнечной энергии будет варьироваться в зависимости от финансовых возможностей потребителя, условий жизни и нехватки места.
Итог
Плюсы солнечной энергии значительно перевешивают минусы. Это может занять несколько лет, но покупка и установка солнечной системы может в конечном итоге привести к значительной экономии электроэнергии для потребителя в дополнение к преимуществам для нашей окружающей среды.
Реклама
ЭТО РЕКЛАМА, А НЕ РЕДАКЦИОННОЕ СОДЕРЖАНИЕ. Обратите внимание, что мы получаем компенсацию за любые продукты, которые вы покупаете или подписываетесь через эту рекламу, и эта компенсация влияет на ранжирование и размещение любых предложений, перечисленных здесь. Мы не предоставляем информацию о каждом доступном предложении. Информация и суммы сбережений, изображенные выше, предназначены только для демонстрационных целей, и ваши результаты могут отличаться.
Сравните предложения от лучших установщиков солнечных панелей
Бесплатно, без обязательств Оценки
Найдите установщика солнечных панелей
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Каковы преимущества солнечных батарей?
Помимо значительного сокращения ваших счетов за электроэнергию, установка солнечных панелей, безусловно, имеет несколько преимуществ, таких как сокращение выбросов углекислого газа, подготовка вашего дома к перебоям в энергоснабжении и повышение стоимости вашего дома.
Как долго служат солнечные панели?
Средняя солнечная панель должна поддерживать максимальную производительность в течение примерно 25-30 лет. По истечении этого времени солнечная панель все еще может производить электроэнергию, но ее эффективность и выработка энергии могут снизиться.
Работают ли солнечные батареи в дождь?
Да, солнечные панели продолжат работать в дождь, но производительность может быть не такой высокой, как в солнечные дни. Солнечные панели по-прежнему могут производить от 30 до 50% максимальной мощности в пасмурную погоду и около 10-20% максимальной мощности в сильный дождь. Использование солнечных батарей может обеспечить резервное питание в дождливые дни для тех, кто полностью полагается на солнечную энергию.
Работают ли солнечные батареи зимой?
Да, солнечные батареи будут продолжать работать зимой.