Фотогальваника снова горит! Солнечные панели установлены в 1% пустынь Китая, или это решение проблемы нехватки электроэнергии и ограниченного производства?
Фотоэлектрические солнечные панели
Сообщается, что сеть энтузиастов электроники (статья / Хуан Шаньминь) В последнее время внезапная нехватка электроэнергии в материковом Китае для ограничения производства оказала определенное влияние на многих производителей с высоким потреблением энергии. Период времени, в течение которого произошел этот цикл сокращения энергопотребления, - это не пиковый сезон потребления электроэнергии, а межсезонье. Факты также доказали, что нехватка электроэнергии и производства в основном вызвана недостаточной добычей угля и увеличением производства высокой энергии. потребление. В настоящее время угольная тепловая энергия составляет около 70% от общего объема производства электроэнергии. Чтобы изменить эту ситуацию, необходимо развитие других источников энергии, и фотоэлектрическая энергия является одним из хороших вариантов.
В дополнение к тепловой энергии текущая внутренняя структура производства электроэнергии включает гидроэнергетику, ядерную энергию, энергию ветра и солнечную энергию. С точки зрения общей выработки электроэнергии в стране, тепловая энергия будет составлять 68,5% в 2020 году, гидроэнергетика - 17,4% и ядерная энергия 4,7%, энергия ветра - 6%, солнечная энергия - 3,4%.
1
Структура национальной электроэнергетики на 2011-2020 гг.
С точки зрения доли, домашняя тепловая энергия по-прежнему преобладает, но можно обнаружить, что, хотя солнечная энергия имеет самую низкую долю с точки зрения темпов роста, с 600 миллионов кВтч в 2011 году до 261,1 миллиардов кВтч в 2020 году, что на 434 миллиона больше. десять лет раз.
Кроме того, на гидроэнергетику влияет окружающая среда (требуются более крупные реки), и объем инвестиций огромен (строительство гидроэлектростанций также требует строительства плотин), а выходная мощность также зависит от расхода воды. проектов водного хозяйства на десятилетия Далее, становится все меньше и меньше областей, из которых можно выбирать.
Атомная энергетика также требует строгого выбора площадки, особенно для первых трех поколений атомных электростанций, которые требуют большого количества проточной воды, и в то же время они должны выбирать равнинные районы и не могут быть построены в горах и лесах. Однако, поскольку атомные электростанции четвертого поколения начали работать в Ганьсу и других местах, избавившись от ограничений, связанных с потребностью в больших объемах водных ресурсов, ядерная энергия также станет основным источником электроэнергии в будущем.
В настоящее время ветроэнергетика и фотоэлектрическая энергия стали представителями чистой энергии. Тем не менее, что касается ветроэнергетики, нестабильность выработки электроэнергии привела к тому, что многие сетевые компании не любили ее и стали пустой тратой электроэнергии. Обычно электричество есть, когда есть ветер, но нет электричества, если нет ветра.Если вы найдете подходящее, новый метод накопления энергии может решить проблему ветровой энергии, о которой будет сказано позже.
Фотогальваника в основном основана на солнечной энергии. Проблема в том, что она может вырабатывать электроэнергию только в течение дня, но в настоящее время пик потребления электроэнергии обычно приходится на день. Хорошо дополнить фотогальванику в качестве эффективного источника электроэнергии. Кроме того, фотоэлектрические системы имеют ту же проблему, что и ветряные электростанции. Вот таблица ниже.
Строительство в пустыне фотоэлектрического загрязнения под контролем
Поскольку основная энергия фотоэлектрических систем исходит от солнца, естественно надеяться, что чем дольше будет солнечное время, тем лучше. Если солнечное время достаточно продолжительное и есть больше солнечных дней, а местность плоская и удобная для приема солнечный свет, это также подходящая сцена для производства фотоэлектрической энергии. Так уж получилось, что пустыня особенно подходит для фотоэлектрических систем.
Общая площадь пустыни в Китае составляет около 1,3 миллиона квадратных километров, а 1% площади составляет 13 тысяч квадратных километров. Затем эти места покрывают фотоэлектрическими панелями. По словам Ван Чуаньфу, достаточно ли выработки электроэнергии?
Судя по текущим данным, мощность на квадратный метр составляет 150 Вт. Если рассчитать по времени солнечного сияния 10 часов в сутки, выработка электроэнергии на 13000 квадратных километров достигнет 1,95 миллиарда кВт, а годовая выработка электроэнергии достигнет 5,1 триллиона кВтч. . Мы должны знать, что установленная электрическая мощность Китая в 2020 году составит 2,2 миллиарда кВт, и разница между ними невелика.
Согласно общедоступным данным, в 2020 году общая выработка электроэнергии в материковом Китае достигнет 7,7791 триллиона киловатт-часов, что составляет 29% от общемирового объема. Строительство фотоэлектрической электростанции, покрывающей 1% территории пустынь, может достичь 65,5% от общей выработки электроэнергии в стране в 2020 году. Грубо говоря, нет ничего плохого в том, что 1% площади пустыни хватит на всю страну.
В конце концов, в будущем в стране будет множество методов производства электроэнергии. Сегодняшнее производство тепловой энергии - это сугубо последнее средство. Основная причина в том, что выработка электроэнергии на угле является наиболее экономически стабильным методом. недостаточная поставка, это приведет к перебоям в электроснабжении Возникает электрическое явление.
С другой стороны, на рынке часто ходят слухи о том, что фотоэлектрическая промышленность - это отрасль с высоким уровнем загрязнения и высоким энергопотреблением, особенно из-за большого количества загрязняющих веществ в процессе производства фотоэлектрических модулей кристаллического кремния, в основном тетрахлорида кремния (a сильно загрязняющие и высокотоксичные жидкие отходы) И водород, хлор и т. д.
Однако необходимо различать различие между загрязняющими веществами и загрязнением окружающей среды. Загрязнение может быть вызвано только при неправильной обработке загрязняющих веществ. Это также означает, что, если загрязняющие вещества могут быть надлежащим образом утилизированы, это не вызовет загрязнения.
Фотоэлектрическое производство в основном включает очистку кристаллического кремния, разрезание слитков кремния, фотоэлектрические элементы и фотоэлектрические модули. Очистка кристаллического кремния заключается в извлечении кристаллического кремния солнечного качества из промышленного кремниевого порошка, а затем кристаллический кремний обрабатывается путем резки, травления, очистки. печатные электроды производятся в фотоэлектрических элементах, а затем элементы упаковываются в окончательный фотоэлектрический модуль, в котором присутствует так называемое «сильное загрязнение».
При очистке кристаллического кремния производители обычно применяют модифицированный производственный процесс Siemens. Во время производственного процесса будут производиться тетрахлорид кремния, водород, хлор и т. Д. влажный воздух вызывает загрязнение окружающей среды.
Тем не менее, различные отечественные предприятия по производству кристаллического кремния реализовали производство с замкнутым циклом, от синтеза до дистилляции, а затем от восстановления до отделения остаточных газов, и реализовали рециркуляцию, избегая утечки загрязняющих газов, поэтому загрязнение фотоэлектрического производства, как правило, можно контролировать. .
Улучшение экологии пустыни и беспроигрышной ситуации
При фактическом применении фотоэлектрической генерации энергии на выработку электроэнергии обычно влияют интенсивность и угол падения солнечного света, особенно в различных климатических условиях и сезонах, изменения будут очевидны, а также сильна случайность.
Это приводит к таким проблемам, как случайный прерывистый ввод, влияющий на сеть, когда электроэнергия, вырабатываемая электростанцией, вводится в сеть, и обратное сглаживание пиков, увеличивающее сложность пикового режима сети, что влияет на бесперебойную работу всей сети.
Согласно статистическим данным, в первой половине 2016 года в северо-западном регионе, который имеет самые богатые ресурсы солнечного света, возникла серьезная проблема с заброшенностью. Количество заброшенных солнечных батарей достигло 3,28 млрд кВт · ч, а уровень заброшенности составил 19,7%. в Синьцзяне когда-то доходила даже до 52%.
Однако к 2020 году проблема отказа от солнечной энергии была значительно решена. Во втором квартале 2020 года коэффициент использования фотоэлектрической энергии достиг 98,6%, а объем отказа от солнечной энергии по всей стране составил 1,03 миллиарда киловатт-часов в годовом исчислении. -годовое снижение на 24,3%. Особенно сейчас, когда страна активно выступает за развитие и строительство распределенных фотоэлектрических электростанций, частота отключения фотоэлектрической энергии становится все ниже и ниже.
Мало того, что загрязнение поддается контролю, и уровень заброшенности постепенно сокращается. Строительство фотоэлектрических электростанций в пустынной среде с сухим климатом и малым количеством осадков также может обеспечить лучшую интенсивность света и может эффективно улучшить окружающую среду пустыни и превратить пустыню в оазис.
Вообще говоря, есть две основные причины образования и сохранения пустынь: одна - недостаток воды, а другая - движение песчаных дюн. Согласно государственной статистике, фотоэлектрическая панель, экранирующая прямой солнечный свет, эффективно снижает испарение воды с поверхности. Затеняющий эффект фотоэлектрической панели может уменьшить испарение на 20-30%, а фотоэлектрическая панель также может эффективно снизить скорость ветра.
2
Он не только увеличивает влажность, но и при строительстве фотоэлектрических электростанций также фиксирует песчаные дюны внизу, чтобы они больше не двигались. В этом случае, пока в пустыне будут выпадать осадки, будут расти растения, и рост растений также будет иметь эффект экономии воды, и, наконец, эта область будет заполнена пастбищами, которые стали пышными.
Тем не менее, слишком высокое выращивание растений также повлияет на нормальный КПД фотоэлектрических установок по выработке электроэнергии. В настоящее время необходима прополка. Однако жаль, просто убирать травы. Поэтому многие фотоэлектрические электростанции также поставляются с некоторыми сельскохозяйственными и животноводческими продуктами. продукты животноводства., такие как посадка фруктов и овощей под фотоэлектрической электростанцией или выращивание овец, чтобы они могли есть сорняки под фотоэлектрической электростанцией.
Это не только формирует экологический цикл, но и улучшает окружающую среду в местной пустыне. Благодаря преобразованию солнечной энергии в электрическую, сельскохозяйственная и животноводческая продукция фотоэлектрических электростанций также может принести определенную экономическую выгоду. Дополнительная продукция некоторых электростанций превзошли стоимость фотоэлектрических станций в пустынях Стоимость фотоэлектрических электростанций также значительно снизила затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание фотоэлектрических электростанций.
резюме
Поскольку страна выдвигает стратегическую цель углеродной нейтральности, низкое потребление энергии и чистая энергия будут неизбежным направлением в будущем. Особенно в предыдущий период нехватки электроэнергии и ограниченного производства, именно из-за высокой доли тепловой энергии. что предложение угля будет незначительно колебаться из-за недостаточного электроснабжения. Фотогальваника - это чистый источник энергии с контролируемым загрязнением и низким уровнем заброшенности, а также может улучшить окружающую среду пустыни. Photovoltaic + desert будет огромным развивающимся рынком.
