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              隨著光伏電站的大規(guī)模擴(kuò)建,優(yōu)質(zhì)的電站建設(shè)土地資源出現(xiàn)稀缺,電站綜合收益需要提高,光伏電站出現(xiàn)與第一產(chǎn)業(yè)融合的趨勢(shì)。例如,人造太陽(yáng)多層高密度無(wú)土種植工廠,采用新型節(jié)能光源促進(jìn)植物光合作用,采用多層疊加的立體植物提高土地的利用效率。再如光伏農(nóng)業(yè)科技大棚,棚頂安裝光伏電池或集熱器,柔性透光,適合于某些農(nóng)作物和經(jīng)濟(jì)作物生長(zhǎng),也能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和土地的高效產(chǎn)出。光伏與尾礦治理、廢棄的采礦塌陷區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)或生態(tài)綜合治理相結(jié)合,使得廢棄土地得以實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的修復(fù)。光伏與傳統(tǒng)水處理市政設(shè)施相結(jié)合,通過(guò)光伏水務(wù)模式,能夠有效降低水處理成本和單位水處理的碳排放。

      太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)有哪些優(yōu)缺點(diǎn)

      照射在地球上的太陽(yáng)能非常巨大,大約照射在地球上的太陽(yáng)能,便足以供全球人類一年能量的消費(fèi)。可以說(shuō),太陽(yáng)能是真正取之不盡、用之不竭的能源,而且太陽(yáng)能發(fā)電絕對(duì)干凈,不產(chǎn)生公害,所以太陽(yáng)能被譽(yù)為理想的能源。

      1)太陽(yáng)能發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)

      從太陽(yáng)能獲得電力,需通過(guò)太陽(yáng)能電池進(jìn)行光電變換來(lái)實(shí)現(xiàn)。它同以往其他電源發(fā)電原理完全不同,具有以下特點(diǎn):

      ①無(wú)枯竭危險(xiǎn)。

      ②絕對(duì)干凈(無(wú)公害)。

      ③不受資源分布地域的限制。

      ④可在用電處就近發(fā)電。

      ⑤能源質(zhì)量高。

      ⑥使用者從感情上容易接受。

      ⑦獲取能源花費(fèi)的時(shí)間短。

      不足之處是:

      ①照射的能量分布密度小,即要占用巨大面積。

      ②獲得的能源同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關(guān)。

      但總的說(shuō)來(lái),瑕不掩瑜,作為新能源,太陽(yáng)能具有極大優(yōu)點(diǎn),因此受到世界各國(guó)的重視。

      2)太陽(yáng)能發(fā)電存在的問(wèn)題

      太陽(yáng)能光伏發(fā)電還存在一些有待攻克的“弱點(diǎn)”。它的主要問(wèn)題有以下幾個(gè)方面。

      ①光電轉(zhuǎn)化率很低。根據(jù)太陽(yáng)能發(fā)電的基本原理,太陽(yáng)光電池主要功能是將光能轉(zhuǎn)換成電能,稱之為光伏效應(yīng)。這就使得我們?cè)谶x取太陽(yáng)能電池板原材料的時(shí)候,必須充分了解太陽(yáng)光譜成分及其能量分布狀況,必須考慮到材料的光導(dǎo)效應(yīng)及如何產(chǎn)生內(nèi)部電場(chǎng),不僅要考慮材料的吸光效果,還要考慮它的光導(dǎo)效果。從目前太陽(yáng)能發(fā)電的情況來(lái)看,即使采用目前最高效的材料進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換,效率仍然很低,材料的選取仍舊是個(gè)有待提高的突破點(diǎn)。目前太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)化效率一般為10%15%,因此,如何提高太陽(yáng)能光伏發(fā)電的轉(zhuǎn)換效率是我國(guó)及世界有關(guān)研究組織一直以來(lái)科技攻關(guān)的難題。

      ②光伏電池生產(chǎn)過(guò)程中存在高污染。從目前的實(shí)際狀況來(lái)看,以單晶硅或多晶硅為主要原料的太陽(yáng)能電池板正越來(lái)越多地點(diǎn)綴于城市建筑的屋頂、墻壁,成為一座座所謂“清潔無(wú)污染”的太陽(yáng)能電站。然而,在這種被稱為“綠色電站”的身后,卻“隱藏”著一系列高能耗、高污染的生產(chǎn)過(guò)程。即使作為第三代太陽(yáng)能電池的染料敏化電池來(lái)說(shuō),雖然它最大吸引力在于廉價(jià)的原材料和簡(jiǎn)單的制作工藝。據(jù)科學(xué)家估算,它的成本僅相當(dāng)于硅電池板的1/10。但是此類電池的效率隨面積放大而降低。這一點(diǎn)又與太陽(yáng)能發(fā)電需要充足的日照和廣域的面積相矛盾。

      ③所需光照受天氣影響較大。太陽(yáng)能發(fā)電所需的必要條件是光照指數(shù),如果在陽(yáng)光不太充足的多云天氣或雨雪天氣里,太陽(yáng)光伏效應(yīng)轉(zhuǎn)換的效率會(huì)大幅度降低,難以滿足向用電系統(tǒng)連續(xù)供電。

      ④光伏發(fā)電成本過(guò)高。在太陽(yáng)能電池中硅系太陽(yáng)能電池?zé)o疑是發(fā)展最成熟的,但其成本居高不下,遠(yuǎn)不能滿足大規(guī)模推廣應(yīng)用的要求。最近,SunPower(美國(guó)加州)公司研制的太陽(yáng)能電池板效率達(dá)到22%,盡管其光電轉(zhuǎn)化效率非常可觀,但由于受原料價(jià)格和提純工藝的限制,發(fā)電成本過(guò)高。所以太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)仍需要人們不斷地探索與完善。


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