ข้อดีของการผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์

ข้อดีและข้อเสียของการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แสงอาทิตย์

(1) ข้อดี

กระบวนการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ทำได้ง่ายไม่มีชิ้นส่วนหมุนเชิงกลไม่สิ้นเปลืองเชื้อเพลิงไม่มีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกไม่มีเสียงดังไม่มีมลพิษ แหล่งพลังงานแสงอาทิตย์กระจายอยู่ทั่วไปและไม่รู้จักเหนื่อย ดังนั้นเมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าใหม่ ๆ เช่นพลังงานลมการผลิตไฟฟ้าชีวมวลและพลังงานนิวเคลียร์การผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์จึงเป็นเทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนที่มีคุณลักษณะในอุดมคติที่ยั่งยืนที่สุด (ทรัพยากรที่ร่ำรวยที่สุดและกระบวนการผลิตไฟฟ้าที่สะอาดที่สุด) มีข้อดีหลัก ๆ ดังต่อไปนี้

①ทรัพยากรพลังงานแสงอาทิตย์ไม่รู้จักเหนื่อยและไม่รู้จักเหนื่อย พลังงานแสงอาทิตย์ที่ฉายรังสีบนพื้นโลกนั้นมากกว่าพลังงานที่มนุษย์ใช้ถึง 6000 เท่า ยิ่งไปกว่านั้นพลังงานแสงอาทิตย์ยังกระจายอยู่ทั่วไปบนโลก ตราบใดที่มีแสงแดดก็สามารถใช้ระบบผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ได้โดยไม่ จำกัด ด้วยปัจจัยต่างๆเช่นภูมิภาคและระดับความสูง

②แหล่งพลังงานแสงอาทิตย์มีอยู่ทุกที่และสามารถขับเคลื่อนได้ในบริเวณใกล้เคียงโดยไม่ต้องส่งสัญญาณทางไกลเพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียพลังงานไฟฟ้าที่เกิดจากสายส่งทางไกล

③กระบวนการแปลงพลังงานของการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์นั้นง่ายมากนั่นคือการแปลงโดยตรงจากพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้า ไม่มีกระบวนการขั้นกลาง (เช่นการแปลงพลังงานความร้อนเป็นพลังงานกลพลังงานกลเป็นพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า ฯลฯ ) และการเคลื่อนไหวเชิงกลและไม่มีการสึกหรอทางกล จากการวิเคราะห์ทางอุณหพลศาสตร์การผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์มีประสิทธิภาพในการผลิตไฟฟ้าตามทฤษฎีสูงซึ่งสามารถเข้าถึงได้มากกว่า 80% และศักยภาพในการพัฒนาเทคโนโลยีมีมาก

④การผลิตไฟฟ้าด้วยโฟโตวอลเทอิกเองไม่ใช้เชื้อเพลิงปล่อยสารใด ๆ รวมทั้งก๊าซเรือนกระจกและก๊าซไอเสียอื่น ๆ ไม่ก่อให้เกิดมลพิษในอากาศไม่ก่อให้เกิดเสียงรบกวนเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม e799bee5baa6e78988e69d8331333337613766 และจะไม่ได้รับผลกระทบจากวิกฤตพลังงานหรือความไม่เสถียร ของตลาดเชื้อเพลิงเป็นพลังงานหมุนเวียนรูปแบบใหม่ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

⑤กระบวนการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ไม่ต้องใช้น้ำหล่อเย็นและสามารถติดตั้งบนทะเลทรายโกบีได้โดยไม่ต้องใช้น้ำ การผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ยังสามารถใช้ร่วมกับอาคารได้อย่างง่ายดายเพื่อสร้างระบบผลิตไฟฟ้าแบบบูรณาการสำหรับอาคารโซลาร์เซลล์ซึ่งไม่จำเป็นต้องมีการยึดครองที่ดินแยกต่างหากและสามารถประหยัดทรัพยากรที่ดินอันมีค่าได้

⑥การผลิตกระแสไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ไม่มีชิ้นส่วนเกียร์เชิงกลใช้งานง่ายและบำรุงรักษามีเสถียรภาพและเชื่อถือได้ ชุดระบบผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ตราบเท่าที่มีโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์และการใช้เทคโนโลยีควบคุมอัตโนมัติอย่างกว้างขวางสามารถบรรลุการทำงานโดยไม่ต้องมีผู้ดูแลและค่าบำรุงรักษาต่ำ

⑦ประสิทธิภาพการทำงานของระบบผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์มีเสถียรภาพและเชื่อถือได้และอายุการใช้งานยาวนาน (มากกว่า 30 ปี) อายุการใช้งานของเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดผลึกซิลิคอนอาจยาวนานถึง 20 ถึง 35 ปี ในระบบผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ตราบใดที่การออกแบบมีความเหมาะสมและการเลือกประเภทที่เหมาะสมอายุการใช้งานของแบตเตอรี่อาจยาวนานถึง 10 ถึง 15 ปี

⑧โมดูลเซลล์แสงอาทิตย์มีโครงสร้างที่เรียบง่ายมีขนาดเล็กและน้ำหนักเบาซึ่งสะดวกในการขนส่งและติดตั้ง ระยะเวลาการก่อสร้างระบบผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์สั้นและกำลังการผลิตไฟฟ้าอาจมีขนาดใหญ่หรือเล็กตามปริมาณการใช้ไฟฟ้าซึ่งสะดวกและยืดหยุ่นและง่ายต่อการรวมและขยาย

แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งจ่ายไฟใหม่ที่มีแนวโน้มโดยมีข้อดีสามประการคือความคงทนความสะอาดและความยืดหยุ่น เมื่อเทียบกับการผลิตไฟฟ้าด้วยความร้อนและการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานนิวเคลียร์เซลล์แสงอาทิตย์ไม่ก่อให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม เซลล์แสงอาทิตย์สามารถมีขนาดใหญ่ขนาดกลางและขนาดเล็กและสามารถมีขนาดใหญ่ถึงหนึ่งล้านกิโลวัตต์ของสถานีไฟฟ้าขนาดกลางซึ่งมีขนาดเล็กเท่ากับระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์อิสระสำหรับครัวเรือนเดียวเท่านั้น คุณสมบัติเหล่านี้ไม่ตรงกับอุปกรณ์จ่ายไฟอื่น ๆ

(2) ข้อเสีย

แน่นอนว่าการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แสงอาทิตย์ก็มีข้อบกพร่องและข้อบกพร่องโดยสรุปได้ดังนี้

①ความหนาแน่นของพลังงานต่ำ แม้ว่าผลรวมของพลังงานที่ดวงอาทิตย์วางบนโลกจะมีค่ามหาศาล แต่เนื่องจากพื้นที่ผิวโลกก็มีขนาดใหญ่มากเช่นกันและพื้นผิวโลกส่วนใหญ่ถูกปกคลุมด้วยมหาสมุทรพลังงานจากแสงอาทิตย์ที่สามารถ ถึงพื้นผิวแผ่นดินถึงประมาณ 10% ของพลังงานรังสีดวงอาทิตย์ในช่วงของโลกส่งผลให้ปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีอยู่โดยตรงในพื้นที่มีขนาดเล็ก โดยทั่วไปจะแสดงในแง่ของการฉายรังสีแสงอาทิตย์ค่าสูงสุดของการฉายรังสีบนพื้นโลกพื้นผิว&# 39 คือประมาณ 1.2kw / ㎡และในพื้นที่ส่วนใหญ่และเวลาแสงแดดส่วนใหญ่จะน้อยกว่า 1kw / ㎡ การใช้พลังงานแสงอาทิตย์เป็นการรวบรวมและใช้พลังงานความหนาแน่นต่ำ

②ครอบคลุมพื้นที่ขนาดใหญ่ เนื่องจากพลังงานแสงอาทิตย์มีความหนาแน่นของพลังงานต่ำจะทำให้ระบบผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ครอบครองพื้นที่ขนาดใหญ่ การผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ทุกๆ 10 กิโลวัตต์ต้องการพื้นที่ประมาณ 100 ตารางเมตรและกำลังการผลิตไฟฟ้าเฉลี่ยต่อตารางเมตรคือ 100 วัตต์ ด้วยการครบกำหนดและการพัฒนาของเทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าแบบบูรณาการสำหรับอาคารเซลล์แสงอาทิตย์ระบบผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์สามารถใช้หลังคาและด้านหน้าของอาคารและโครงสร้างได้มากขึ้นซึ่งจะค่อยๆเอาชนะปัญหาการขาดแคลนพื้นที่ผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ขนาดใหญ่

③ประสิทธิภาพการแปลงต่ำ หน่วยพื้นฐานที่สุดของการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์คือโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ ประสิทธิภาพการแปลงของการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์หมายถึงอัตราส่วนของการแปลงพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้า ในปัจจุบันประสิทธิภาพการแปลงของเซลล์โฟโตโวลเทอิกแบบผลึกซิลิคอนอยู่ที่ 13% ถึง 17% และของเซลล์โฟโตโวลตาอิกซิลิกอนอสัณฐานมีเพียง 5% ถึง 8% เนื่องจากประสิทธิภาพการแปลงโฟโตอิเล็กทริกต่ำเกินไปความหนาแน่นของการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์จึงต่ำและเป็นการยากที่จะสร้างระบบผลิตไฟฟ้าที่มีกำลังสูง ดังนั้นประสิทธิภาพการแปลงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ต่ำจึงเป็นปัญหาคอขวดที่ขัดขวางการส่งเสริมการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์อย่างกว้างขวาง

④งานไม่ต่อเนื่อง บนพื้นผิวโลกระบบผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้เฉพาะในเวลากลางวันและไม่สามารถผลิตไฟฟ้าได้ในเวลากลางคืน เซลล์แสงอาทิตย์สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้อย่างต่อเนื่องซึ่งไม่สอดคล้องกับความต้องการไฟฟ้าของคน&# 39 เว้นแต่จะไม่มีทั้งกลางวันและกลางคืน

⑤ได้รับผลกระทบอย่างมากจากปัจจัยด้านสภาพอากาศและสิ่งแวดล้อม พลังงานของการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แสงอาทิตย์มาจากแสงอาทิตย์โดยตรงและรังสีดวงอาทิตย์บนพื้นผิวโลก&# 39 ได้รับผลกระทบอย่างมากจากสภาพอากาศ ฝนและหิมะในระยะยาวมีเมฆมากมีหมอกและแม้กระทั่งการเปลี่ยนแปลงของเมฆจะส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อสถานะการผลิตไฟฟ้าของระบบ นอกจากนี้ปัจจัยแวดล้อมยังมีอิทธิพลอย่างมาก จุดที่โดดเด่นกว่าคืออนุภาค (เช่นฝุ่น) ในอากาศเกาะอยู่บนพื้นผิวของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ปิดกั้นส่วนหนึ่งของแสงซึ่งจะลดประสิทธิภาพการแปลงของโมดูลเซลล์ เป็นผลให้ปริมาณการผลิตไฟฟ้าลดลงและแม้แต่ความเสียหายของแผงแบตเตอรี่ก็เกิดขึ้นได้

⑥การพึ่งพาในภูมิภาคที่แข็งแกร่ง สถานที่ตั้งทางภูมิศาสตร์ที่แตกต่างกันและสภาพอากาศที่แตกต่างกันทำให้แหล่งแสงแดดแตกต่างกันอย่างมากในแต่ละภูมิภาค เฉพาะเมื่อระบบผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ถูกนำไปใช้ในพื้นที่ที่มีแหล่งพลังงานแสงอาทิตย์มากเท่านั้นจึงจะได้รับผลดี

⑦ต้นทุนระบบสูง เนื่องจากการผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพต่ำต้นทุนการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ยังคงสูงกว่าวิธีการผลิตไฟฟ้าทั่วไปหลายเท่า (เช่นพลังงานความร้อนและไฟฟ้าพลังน้ำ) ซึ่งเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่ จำกัด การใช้งานในวงกว้าง อย่างไรก็ตามควรสังเกตด้วยว่าด้วยการขยายกำลังการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์อย่างต่อเนื่องและการปรับปรุงประสิทธิภาพการแปลงโฟโตอิเล็กทริกของเซลล์อย่างต่อเนื่องต้นทุนของระบบผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ก็ลดลงอย่างรวดเร็วเช่นกัน ราคาของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ลดลงจากมากกว่า 70 เหรียญสหรัฐต่อวัตต์เหลือประมาณ 2 เหรียญสหรัฐต่อวัตต์ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา

⑧กระบวนการผลิตแบตเตอรี่ซิลิกอนแบบผลึกมีมลภาวะสูงและใช้พลังงานสูง วัตถุดิบหลักของแบตเตอรี่ซิลิกอนผลึกคือซิลิกอนบริสุทธิ์ ซิลิคอนเป็นองค์ประกอบบนโลกที่มีความสำคัญรองลงมาจากออกซิเจนและรูปแบบหลักคือทราย (sio2) กระบวนการทีละขั้นตอนจากทรายซิลิกาไปจนถึงผลึกซิลิคอนที่มีความบริสุทธิ์ 99.9999% หรือมากกว่านั้นต้องใช้กระบวนการทางเคมีและทางกายภาพหลายขั้นตอนซึ่งไม่เพียง แต่ใช้พลังงานจำนวนมาก แต่ยังก่อให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมอีกด้วย