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太陽能光伏發(fā)電是根據(jù)光生伏特效應(yīng)原理,是一種直接將太陽輻射(直接輻射、散射輻射、反射輻射等)能轉(zhuǎn)化成為電能的發(fā)電形式。所謂光生伏特效應(yīng)就是當(dāng)物體受光照時(shí),物體內(nèi)的電荷分布狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生電動勢和電流的一種效應(yīng)。當(dāng)太陽光或其他光照射半導(dǎo)體的PN節(jié)時(shí),就會在PN節(jié)的兩邊出現(xiàn)電壓,叫做光生電壓,這種現(xiàn)象就是著名的光生伏特效應(yīng)。
太陽能光伏發(fā)電具有許多獨(dú)有的優(yōu)點(diǎn):
(1)太陽能是取之不盡、用之不竭的潔凈能源,而且太陽能光伏發(fā)電是安全可靠的,不會受到能源危機(jī)和燃料市場不穩(wěn)定因素的影響。
(2)太陽光普照大地,太陽能是隨處可得的,太陽能光伏發(fā)電對于偏遠(yuǎn)無電地區(qū)尤其適用,而且會降低長距離電網(wǎng)的建設(shè)和輸電線路上的電能損失。
(3)太陽能的產(chǎn)生不需要燃料,使得運(yùn)行成本大大降低。
(4)除了跟蹤式外,太陽能光伏發(fā)電沒有運(yùn)動部件,因此不易損毀,安裝相對容易,維護(hù)簡單。
(5)太陽能光伏發(fā)電不會產(chǎn)生任何廢棄物,并且不會產(chǎn)生噪音、溫室及有毒氣體,是很理想的潔凈能源。安裝1kW光伏發(fā)電系統(tǒng),每年可少排放CO2600~2300kg,NOx16kg,SOx9kg及其他微粒0.6kg。
(6)可以有效利用建筑物的屋頂和墻壁,不需要占用大量土地,而且太陽能發(fā)電板可以直接吸收太陽能,進(jìn)而降低墻壁和屋頂?shù)臏囟?,減少室內(nèi)空調(diào)的負(fù)荷。
(7)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的建設(shè)周期短,而且發(fā)電組件的使用壽命長、發(fā)電方式比較靈活,發(fā)電系統(tǒng)的能量回收周期短。
任何事物都有其兩面性,太陽能光伏發(fā)電雖然具有上述的諸多優(yōu)點(diǎn),但是也有其缺點(diǎn):首先,地理分布、季節(jié)變化、晝夜交替會嚴(yán)重影響其發(fā)電量,當(dāng)沒有太陽的時(shí)候就不能發(fā)電或者發(fā)電量很小,這就會影響用電設(shè)備的正常使用;其次,能量的密度低,當(dāng)大規(guī)模使用的時(shí)候,占用的面積會比較大,而且會受到太陽輻射強(qiáng)度的影響;再次,建立太陽光伏發(fā)電系統(tǒng)的成本比較高,使得初始投資高,嚴(yán)重制約了其廣泛應(yīng)用。
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