光伏雖然是新能源,但在使用過(guò)程中,會(huì)污染環(huán)境嗎?
隨著時(shí)代的發(fā)展,環(huán)境保護(hù)已經(jīng)成為了全球共識(shí),綠色能源必將取代煤炭、石油、天然氣等傳統(tǒng)能源,這是不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。
而今天我們要介紹的光伏就是新能源的代表之一。
光伏是什么呢?你可以把它看為將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芤环N裝置。
我們都知道,植物通過(guò)光合作用生成物質(zhì),所利用的就是太陽(yáng)能。太陽(yáng)能是取之不竭用之不盡的能源,從古自今,我們?nèi)祟?lèi)就一直在琢磨如何利用太陽(yáng)能。但礙于科技的限制,人類(lèi)對(duì)太陽(yáng)能的真正研究利用卻是近年來(lái)的事情。
今天分兩部分介紹:
光伏發(fā)展史為什么說(shuō)光伏新能源污染環(huán)境是無(wú)稽之談?如果你喜歡的話,可以關(guān)注我,在主頁(yè)閱讀更多精彩內(nèi)容。
光伏發(fā)展史
人類(lèi)對(duì)太陽(yáng)能的利用,最早集中于對(duì)熱能的利用,今天的太陽(yáng)能熱水器就是延伸產(chǎn)物。
光伏發(fā)電的歷史可以追溯到19世紀(jì)法國(guó)科學(xué)家貝勒克爾發(fā)現(xiàn)的“光伏效應(yīng)”。后面,經(jīng)過(guò)各國(guó)科學(xué)家的不斷探索,到1954年,恰賓和皮爾松在貝爾實(shí)驗(yàn)室里研制了全球第一塊太陽(yáng)能電池,開(kāi)啟了人類(lèi)對(duì)太陽(yáng)能利用的新紀(jì)元。
光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,大概可以分為三個(gè)時(shí)期。
20世紀(jì)50年代—80年代的黎明期:也就是在第一塊實(shí)用太陽(yáng)能電池誕生不久,太陽(yáng)能光伏發(fā)電開(kāi)始步入產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的道路。但礙于光電轉(zhuǎn)換效率低下,價(jià)格昂貴,只能用作衛(wèi)星、燈塔、電子器等的電源。
1990—2000年的成長(zhǎng)期:隨著科學(xué)家的研制探索,光伏發(fā)電的轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)大幅提高,在98年能夠達(dá)到25%,光伏發(fā)電開(kāi)始進(jìn)入家庭和大樓。
1990年,德國(guó)提出“2000個(gè)光伏屋頂計(jì)劃”;1997年,美國(guó)提出“克林頓總統(tǒng)百萬(wàn)太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃”;1997年,日本提出“新陽(yáng)光計(jì)劃”等等。
2000年—現(xiàn)在的擴(kuò)大期:光伏發(fā)電已經(jīng)成為可再生能源的主力軍,各個(gè)國(guó)家都開(kāi)始在部署。
目前,在我們國(guó)家,光伏電站主要建設(shè)在西北的戈壁荒灘。
有兩個(gè)原因,一是因?yàn)檫@部分地區(qū)處于太陽(yáng)能資源極豐富地區(qū);二是由于光電轉(zhuǎn)換效率沒(méi)想象中那么高,要想達(dá)到百萬(wàn)瓦乃至十億瓦的裝機(jī)容量,就得占用大量土地。
因此,西北地區(qū)具有天然優(yōu)勢(shì)。
在西北,大規(guī)模建設(shè)電站之后,通常會(huì)超過(guò)當(dāng)?shù)氐挠秒娝剑@時(shí)候就配備特高壓輸電線路,進(jìn)行“西電東輸”。
其實(shí),西電東輸并不是具有經(jīng)濟(jì)效益的做法。因?yàn)檩旊娋蜁?huì)有成本消耗,很不劃算。但是在人口密集的中東部地區(qū),沒(méi)有大量土地來(lái)建設(shè)大規(guī)模電站,又不可能占據(jù)農(nóng)業(yè)用田,怎么辦?
最好的辦法就是在哪用在哪建,所以現(xiàn)在國(guó)家就鼓勵(lì)把電站建到屋頂上去,甚至還有補(bǔ)貼。
為什么說(shuō)光伏新能源污染環(huán)境是無(wú)稽之談?
有人擔(dān)心,光伏設(shè)備在投入使用的時(shí)候會(huì)污染、破壞生態(tài)環(huán)境,但這只能說(shuō)是無(wú)稽之談,為什么呢?
我們分為兩個(gè)階段來(lái)看,施工期和運(yùn)營(yíng)期。
施工期。
大規(guī)模光伏電站一般遠(yuǎn)離居民區(qū)。在施工的過(guò)程中主要包括對(duì)壓樁、光伏板的安裝、電纜鋪設(shè)等,對(duì)環(huán)境的影響主要有噪聲、揚(yáng)塵、廢水廢土等。只要在施工過(guò)程中以及施工過(guò)程后處理得當(dāng),對(duì)環(huán)境的影響還是微乎其微的。
這就相當(dāng)于,在居民區(qū)外進(jìn)行房地產(chǎn)開(kāi)發(fā),施工完后會(huì)對(duì)各種廢料回收處理,不會(huì)危害環(huán)境。同時(shí),由于遠(yuǎn)離城區(qū),對(duì)你的生活并不會(huì)造成什么影響?
運(yùn)營(yíng)期。
光伏是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽艿脑O(shè)備,在使用過(guò)程中并不會(huì)產(chǎn)生廢水廢氣等,但是逆變器、箱式變壓器等設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生噪聲,在65~75dB,這個(gè)程度相當(dāng)于在家里大聲唱歌的聲音。
但是設(shè)備設(shè)施在安裝過(guò)程中,通常會(huì)選用低噪聲設(shè)備,而且會(huì)做一些基礎(chǔ)的減振處理。再加上光伏通常安裝在非居民區(qū),對(duì)周?chē)h(huán)境的影響較小。
還有小伙伴擔(dān)心,光伏板反射會(huì)不會(huì)形成“光污染”,對(duì)飛過(guò)的鳥(niǎo)類(lèi)造成影響。
其實(shí)不會(huì),因?yàn)楣夥旧砭褪强课仗?yáng)光來(lái)發(fā)電的,整體而言吸收多,反射少。同時(shí),電池板表面是凹凸不平的絨面,對(duì)光的反射是四面八方的。
光伏組件中含有氟,那么,在光伏組件報(bào)廢之后,會(huì)不會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境和人造成影響呢?
這種可能性比較小,因?yàn)楣夥M件的使用壽命在20年以上,2020年安裝上,至少2040年才會(huì)報(bào)廢,人為原因和自然災(zāi)害除外。報(bào)廢之后,會(huì)有專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行回收處理。
其實(shí),光伏設(shè)備在安裝之后,不僅不會(huì)破壞環(huán)境,還會(huì)對(duì)環(huán)境起到保護(hù)作用,為什么這么說(shuō)呢?
想一下,為什么大多山坡上郁郁蔥蔥,而平地上綠色覆蓋卻比較少?
這是因?yàn)樯襟w隆起的面積是平地的三倍以上,也就意味著山坡上的光照明密度只有平地的三分之一。
光照密度降低,單位面積白天溫度升勢(shì)放緩,降低了日曬,使得植物在夏日下炙烤的程度和水分蒸騰的程度大大降低。這非常有利于植被的生存,改善了氣候。
同理,光伏發(fā)電,吃掉了大部分的光照。同時(shí),清潔光伏板還提供了水源,使得土地微環(huán)境得以改善,有利植被生長(zhǎng),也有利于動(dòng)物和昆蟲(chóng)避日納涼。
人們可以體驗(yàn)到,在農(nóng)村光伏發(fā)電的屋頂下,夏日里,房間里的溫度下降了,住得比以前更舒服了。就是這個(gè)道理。
因此,在沙漠或者荒地里,你能看到顛覆認(rèn)知的情況。光伏電板下的草長(zhǎng)得特別的好,而沒(méi)有光伏電板的地方好像很難長(zhǎng)出草來(lái),其實(shí)就是上面那個(gè)道理。
在光伏板下,還可以放養(yǎng)雞鴨鵝、牛羊等家禽家畜。
一方面,家禽家畜可以把草吃掉,防止草長(zhǎng)起來(lái)后覆蓋光伏板,降低轉(zhuǎn)換效率。另一方面,家禽家畜的糞便其實(shí)是最好的肥料,對(duì)于改善土壤環(huán)境具有重要作用。
光伏作為新能源之一,它的出現(xiàn)本身就是為了取代煤炭、天然氣等傳統(tǒng)能源。如果說(shuō)傳統(tǒng)能源的使用是在不斷增加碳排放,污染環(huán)境。那么光伏的出現(xiàn)就是人類(lèi)在“負(fù)碳”上邁出的重要一步。
同時(shí),如果繼續(xù)使用傳統(tǒng)能源,由于其不可再生的性質(zhì),平攤到每個(gè)人身上的成本只會(huì)越來(lái)越高。而光伏則與之相反,隨著科技的進(jìn)步,光電轉(zhuǎn)換效率在不斷提升,度電成本急速下降,平價(jià)上網(wǎng)的福利最終會(huì)惠及到每家每戶(hù)。
結(jié)尾
如今,在全球光伏產(chǎn)業(yè)鏈中,我們國(guó)家已經(jīng)處于領(lǐng)導(dǎo)地位了,可以說(shuō),中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)就是世界標(biāo)準(zhǔn)。
比如上游的硅料,我國(guó)產(chǎn)能占世界的60%左右,硅片更是超過(guò)了97%,電池片的產(chǎn)能在80%以上,組件在75%以上。
但在10多年前,中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)卻是三頭在外,被牢牢卡死,沒(méi)有一點(diǎn)話語(yǔ)權(quán)。
最后,經(jīng)歷了四大攻堅(jiān)戰(zhàn)后,我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)才開(kāi)始逆勢(shì)崛起,乃至走到了今天的龍頭地位。其中的曲折,不是一兩句話能夠說(shuō)得清楚的。