太阳能电池板

争论:支持和反对太阳能——它能清洁、便宜和无处不在吗?

“使太阳能经济”是工程界面临的最大挑战之一。它能清洁、廉价、无处不在吗?我们询问了两位观点截然不同的专家。

支持:太阳能已经具有经济意义,它的应用可以立即增加

盖奇·威廉姆斯

自己发电类似于“在家酿造”啤酒。我住在康沃尔,我的电网供应来自那里欣克利指向(85英里)或该市距纽约205英里。产生的千瓦时大约5便士。但当它经过国家电网、西部配电公司、“六大”供电公司之一和我家时,白天的成本已经上升到20便士左右。要支付这笔钱,作为一个20%的纳税人,我需要赚25便士。相反,我在我的花园里安装了4kW的太阳能光伏地面装置(它将成为一个很棒的花园小屋),今天要花费5000英镑。在某个阶段,再加上1000英镑用于更换逆变器,我每年可以获得4000千瓦时的电力,持续30年(我最近看到的太阳能光伏电池板已经使用了34年,其发电量为原来的90%)。通过将其除以终身输出来摊销成本,我的家庭酿造电力成本为5便士/千瓦时,节省了20便士/千瓦时。这是没有任何补贴的。

一些人会认为大型太阳能农场占用了本该用来种植食物的农田。相反,我们发现太阳能和羊能很好地结合在一起,羊用太阳能板作为避难所,同时保持草的修剪。由于较少的风和较少的露水燃烧,草生长得更好,而一排排面板的间距确保有足够的阳光生长。

那些拥有太空的国家可以产生太阳能。农用拖拉机应使用可互换电池组供电。农场有更换电池组的机器。使用轻型电动马达的拖拉机需要电池提供重量。与电动汽车不同的是,它们既不存在续航里程问题,也不存在需要昂贵的高能量密度电池的空间问题。如果叉车可以电动化(以减少建筑物的排放),那么拖拉机也没有理由不能。

太阳能光伏与其他可再生技术如地、水和空气源热泵合作良好,在这些技术中,每千瓦时的廉价太阳能电力可以转化为4千瓦时的热量或冷却。间歇性可以通过利用剩余的风能和太阳能将水从较低的水库抽到较高的水库,并在电网或当地用户最需要的时候以水力发电的形式运行回来。

例如,康沃尔郡拥有1.2万英亩的中国土地claylands美国是世界上最大的国家之一布朗菲尔德欧洲的遗址,被废弃了采粘土场比如伊甸园计划。该地区海拔超过1000英尺,风速高,天气宜人日晒.风力涡轮机和太阳能光伏发电的结合可以产生比康沃尔目前使用的更多的电力,剩余的电力可用于抽水蓄能采粘土场.这可能成为英格兰南部的一个巨大的动力电池,并使电网更有效地平衡,因为水力发电几乎是瞬时的。

对于电动汽车来说,为停车场提供太阳能光伏雨棚,以及更好地利用超市和仓库等建筑物的大屋顶,使车辆在使用停车场时可以充电是合乎逻辑的。

最后,我们还需要看看使用太阳能光伏产生的直流电。这不仅将降低成本,因为逆变器将不再需要,但将提供住房和中小企业为许多电子产品和笔记本电脑提供直接电源,例如运行在12V或24V DC上的电源。多余的电力可以在白天使用廉价的铅酸电池储存证明汽车工业。

既然LED照明可以使用直流电,那就没有理由不把所有家用照明都换成直流电,这样就可以在低能耗灯泡的成本上再节省50%,在灯丝灯泡的成本上再节省90%。

家庭自制直流可能成为常态,电网为更重的电器提供备份和电力。

反对:太阳能可能看起来有经济潜力,但有隐藏的成本

奥齐·泽纳著

从我在旧金山的家往下走,荷兰皇家壳牌公司(Royal Dutch Shell)正准备在雾霾最严重的城市之一建造一个巨大的太阳能电池板小气候究竟在这笔被《华尔街日报》(Wall Street Journal)视为石油公司“胜利”的交易中,数千万纳税人的钱将从用于补贴过剩能源生产的公共项目中流出。作为工程师,我们有道德义务批判性地让能源公司和研究人员促进他们的各种能源计划。太阳能电池可能在市场上被标榜为绿色环保,但出于几个原因,它们对环境和人类繁荣有害。

首先,太阳能电池很难做到清洁。它们含有重金属,在处理完毕后会渗入地下水生命周期.光伏制造商还使用有毒和爆炸性化合物,可能会给工人和当地居民带来意想不到的健康风险。科学家们发现了同样类型的短期和长期危害,这些危害是有关公民历来反对的。

第二,制造权力需要权力。人类使用肮脏的化石燃料,因为它们的能量密度大,便于携带,可储存的可替代、可转化为其他产品。当我们花费这些有限的资源来建造太阳能电池板时,我们留下的能量不是密集的,而是扩散的。太阳能不容易携带,可储存的可替代的或可转换的。这些限制及其相关的环境影响不容易测量,所以它们通常不会出现在官方的太阳分析中。

第三,没有证据支持太阳能电池是零碳能源技术的假设。俄勒冈大学研究员理查德·约克在《自然气候变化》杂志上发表的一项研究指出了恰恰相反的情况。太阳能电池在实践中并不能抵消化石燃料或碳足迹——它们只是一个绿色的幻想。太阳能电池依靠化石燃料进行开采、制造、安装和维护。它们还需要传统的发电厂,或电池等存储机制,对环境产生额外的影响。

我们被承诺太阳能电池将变得高效且价格合理。今天唯一不同的是,这些童话故事是通过英国石油公司和壳牌公司以及其他能源公司光鲜的公关活动来资助的。

尽管如此,太阳能电池明显的节约也是一种疏忽。中国和其他国家对太阳能电池生产进行了大量补贴,这使得太阳能电池看起来比实际价格更便宜。太阳能行业普遍凸显成本问题多晶硅以及太阳能电池的技术组成部分。但这还不到安装太阳能系统成本的一半。更大的成本来自安装、维护、保险,以及通过运行和维护并发发电厂或电池备份而产生的费用。较新的薄膜技术比旧型号退化得更快,抵消了大部分预期的好处。

即使太阳能电池的效率大大提高,价格大大降低,它们也只会扩大能源供应,加速整体需求。太阳能电池在教科书的理想主义中闪闪发光,但经验表明,它有零星的副作用和局限性。

真正的清洁能源是更少的能源。如果我们希望在地球上留下更小的足迹,摆脱资源稀缺的局面,我们应该制定策略,总体上使用更少的能源,而不是补贴更多的能源生产。

任何一种节能策略都比太阳能电池投资能带来更高的收益。我们可以质疑能源生产、经济和人口的增长。当我们不知不觉地急于庆祝正在建造下一轮生态灾难机器的能源公司时,所有这些倡议都被低估了。

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