wraz z wzrostem kosztów energii elektrycznej o 3% -5% każdego roku, możesz rozważyć alternatywne źródła energii, takie jak energia słoneczna. Ale zanim pójdziesz i zainstalować system słoneczny w domu, niektóre główne wady muszą być ważone w.
z energii słonecznej o najwyższych kosztów początkowych niż jakiekolwiek inne odnawialne źródło energii, można by pomyśleć, że byłoby całkiem dobre. Ale w rzeczywistości panele słoneczne mają niską wydajność.,
Jeśli jesteś w doskonałej lokalizacji, będziesz miał szczęście, aby uzyskać więcej niż 22% Współczynnik konwersji, z najlepszą i najdroższą dostępną technologią.
Oprócz kosztów wymiany paneli słonecznych, uszkodzone muszą być odpowiednio traktowane i usuwane ze względu na toksyczne związki używane w środku.
Ten artykuł omówi główne wady energii słonecznej, które powinny być brane pod uwagę przed podjęciem decyzji o tym, czy iść na energię słoneczną.,
lokalizacja & dostępność światła słonecznego
szerokość geograficzna jest jednym z głównych czynników decydujących o skuteczności energii słonecznej. Nie wszystkie lokalizacje otrzymują taką samą ilość rocznego światła słonecznego, a skuteczność energii słonecznej spada dramatycznie im dalej od równika.
oznacza to, że mieszkańcy takich miejsc jak Kanada i Rosja są w niekorzystnej sytuacji., Jednak w miejscach takich jak Hawaje, gdzie średnio 277 dni w roku deszczu i chmur, ich lokalizacja do równika jest nieistotna, ponieważ po prostu nie mają wystarczającej ilości światła słonecznego docierającego do ziemi.
skuteczność Słoneczna zależy również od pory roku. Latem możesz wygenerować więcej energii elektrycznej niż potrzebujesz, ponieważ ziemia jest pochylona tak, że słońce jest bliżej Twojej lokalizacji. Podczas gdy w zimie, nachylenie ziemi przesuwa Twoją lokalizację dalej od słońca, dzięki czemu nie możesz wygenerować wystarczającej ilości energii elektrycznej, aby zaspokoić Twoje potrzeby.,
podobnie jak Wszystko inne, co pozostaje na słońcu, panele słoneczne ulegną pogorszeniu z powodu promieni ultrafioletowych. Czynniki takie jak wiatr, grad, śnieg, brud i wahania temperatury są również poważnym zagrożeniem dla paneli słonecznych.
obszar instalacji
dla właścicieli domów, którzy chcą zainstalować panele słoneczne, obszar instalacji nie będzie tak duża sprawa, zwłaszcza, gdy większość czasu są instalowane na dachu. Jednak duże firmy, które chcą produkować dużo energii elektrycznej, będą potrzebować bardzo dużej powierzchni montażowej, aby dostarczać energię elektryczną w sposób spójny.,
największe pole słoneczne znajduje się w Hiszpanii i zajmuje około 173 akrów i dostarcza energię do prawie 12 000 gospodarstw domowych. To 173 Akry ziemi, której nie można wykorzystać na nic innego, jak na wypas zwierząt.
niezawodność
ponieważ energia słoneczna opiera się na słońcu, energia elektryczna nie może być wytwarzana w nocy, co wymaga przechowywania nadmiaru energii wytwarzanej w ciągu dnia lub podłączenia do alternatywnego źródła zasilania, takiego jak lokalna sieć energetyczna. Oznacza to, że będziesz musiał zapłacić więcej oprócz wysokich kosztów paneli słonecznych.,
chmury i burze również ograniczają ilość energii, którą można wyprodukować, blokując promienie świetlne, które w przeciwnym razie zostałyby pochłonięte przez panel słoneczny.
według jakościowej grupy analitycznej z Northwestern University większość paneli słonecznych w domach ludzi przekształca tylko 14% dostępnej energii w energię elektryczną. Nawet dzisiejsze najbardziej wydajne panele słoneczne zamieniają tylko 22% dostępnej im energii na energię elektryczną.
zgodnie z drugą zasadą termodynamiki ogniwa słoneczne nigdy nie osiągną 100% sprawności., Najwyższa teoretyczna maksymalna sprawność wynosi 85%, a to z lusterkami i silnikami do podążania za słońcem.
dla systemu, który nie śledzi słońca, najwyższa teoretyczna maksymalna sprawność wynosi tylko 55%. To samo dotyczy systemów, które śledzą słońce w pochmurne dni.
zanieczyszczenie& wpływ na środowisko
wpływ na środowisko związany z energią słoneczną to zużycie gruntów i wody oraz zanieczyszczenie, utrata siedlisk i użycie wysoce niebezpiecznych materiałów w procesie produkcyjnym.,
biorąc pod uwagę obszar instalacji, użytkowanie gruntów przez pola słoneczne może być ogromne, i w przeciwieństwie do energii wiatrowej, dzielenie gruntów na cele rolnicze nie jest opcją. Energia słoneczna wpływa również na użytkowanie gruntów, jeśli chodzi o wydobycie i produkcję materiałów potrzebnych do produkcji fotowoltaiki.
wśród związków występujących w panelach słonecznych znajduje się kadm i ołów, wyjątkowo toksyczne metale., Istnieje wiele innych toksycznych i niebezpiecznych materiałów stosowanych w produkcji paneli słonecznych, w tym arsenek galu, miedź-Ind-gal-diselenid, kwas solny, kwas siarkowy, kwas azotowy, fluorowodór, 1,1,1-trichloroetan i aceton.
w Stanach Zjednoczonych producenci są zobowiązani do upewnienia się, że te wysokowartościowe substancje są poddawane recyklingowi, a nie utylizacji., Jednak w innych krajach, takich jak Chiny, Malezja, Filipiny i Tajwan, gdzie produkuje się ponad połowę fotowoltaiki, te niebezpieczne materiały są nieodpowiedzialnie usuwane na polach, zanieczyszczając powietrze, wodę i glebę.
drogie magazynowanie energii
większość uważa magazynowanie dużych ilości energii elektrycznej za największą przeszkodę w produkcji energii słonecznej na skalę przemysłową. Obecnie Opcje systemu magazynowania baterii do przechowywania energii słonecznej jako energii elektrycznej są bardzo drogie.,
Tesla stworzyła baterię Powerwall do przechowywania energii słonecznej do późniejszego wykorzystania. Jednak z jedną baterią 14kWh kosztującą około $7,100 z instalacją, baterie te są bardzo drogie. Jeśli chcesz mieć jednodniową energię zapasową dla domu z czterema sypialniami, potrzebujesz trzech baterii Tesli, osiągając łączną kwotę $18,300.
wysoki koszt początkowy
kosztował od 15 000 do 29 000 dolarów dla średnich systemów, które produkują od 4kW do 8Kw mocy., Koszty te obejmują panele słoneczne, falownik, sprzęt montażowy i okablowanie, instalację, pozwolenia, naprawy, monitorowanie i koszty konserwacji oraz dodatkowe koszty eksploatacji i koszty ogólne.
możesz zauważyć, że nie obejmuje to systemu przechowywania baterii, co jest dodatkowym kosztem. Systemy magazynowania baterii nie są wymagane, jeśli planujesz uzupełnić swoje potrzeby energetyczne poprzez podłączenie do lokalnej sieci energetycznej.,
jeśli weźmiesz pod uwagę koszt systemu przechowywania baterii, jak opisano wcześniej, patrzysz na potencjalny całkowity koszt od 33,300 do 47,300 dolarów, aby niezawodnie dostarczyć wystarczającą ilość energii, w Dzień Iw Nocy, dla przeciętnego gospodarstwa domowego z czterema sypialniami. Nawet wtedy, w zależności od klimatu i lokalizacji, być może będziesz musiał zmniejszyć zużycie i być bardziej oszczędny w tym, jak zużywasz energię.
kolejnym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę, patrząc na początkowy koszt, jest okres zwrotu. Dla systemu $18,000, patrzysz na 20 lat, zanim zarobisz pieniądze z oszczędności stworzonych przez energię słoneczną., To nie jest zbyt rozsądne dla większości ludzi i ich finansów.
wnioski
podczas gdy energia słoneczna jest uważana za niewyczerpane źródło energii odnawialnej, sposób, w jaki obecnie wykorzystujemy tę energię, ma wiele wad, z których nie można jej sprzedać do nieefektywnej. Jednak technologia słoneczna jest jeszcze w powijakach i wiele dobrych pomysłów zaczyna się pojawiać.
na przykład badania nad kwestiami magazynowania energii odkryły dwie różne metody, które można wykorzystać do magazynowania energii elektrycznej w przyszłości.,
znajdując inspirację w istniejącej technologii, naukowcy tworzą baterie przepływowe, które wykorzystują małe cząsteczki organiczne, które pomagają roślinom rabarbarowym magazynować energię, zwane chinonami, zamiast toksycznych i bardzo drogich jonów metalowo-wanadowych. Naukowcy przewidują, że ta technologia może przyjąć obecny koszt od 0,02 USD za kilowatogodzinę do 0,0025 USD za kilowatogodzinę.
druga metoda, która jest naprawdę dość pomysłowa, wykorzystuje energię słoneczną wytwarzaną w celu wytworzenia metanolu z dwutlenku węgla zamiast energii elektrycznej., Plan jest taki, że zakład spalałby metanol jako paliwo, co zamieniłoby go z powrotem na dwutlenek węgla, który byłby ponownie wychwytywany i magazynowany. Celem jest zmniejszenie emisji poprzez recykling węgla, zamiast pozwolić uciec do atmosfery.
jedno jest jednak pewne. Energia słoneczna (dla rzeczy poza podstawowymi zewnętrznymi światłami słonecznymi) ma jeszcze wiele do zrobienia, zanim będzie niedroga, wydajna i przyjazna dla środowiska.
Jeśli masz pytania lub komentarze, możesz kontynuować tę rozmowę w sekcji komentarze.,
Resources
Featured Image Credit: Activ Solar @ Flickr