Vì môi trường được chấp nhận vì công nghệ năng lượng mặt trời là công nghệ toàn cầu, có một số ưu điểm và nhược điểm của các tấm pin mặt trời. Những lợi thế và bất lợi và hơn thế nữa, đã được thảo luận trong bài viết này.
Trong vài thập kỷ qua, nhu cầu về năng lượng bền vững đã gây ra sự gia tăng các nguồn đa dạng. Và với nhiều chiến dịch hơn về các vấn đề môi trường như cạn kiệt tài nguyên, năng lượng tái tạo là trọng tâm mới.
Để thay thế các nguồn nhiên liệu hóa thạch, năng lượng mặt trời, gió, nước, địa nhiệt, các nguồn đang được phát triển để đáp ứng nhu cầu năng lượng của thế giới. Rất nhiều nghiên cứu đang được thực hiện ở các quốc gia phát triển. Ngay cả các nước đang phát triển cũng không bị bỏ rơi vì họ đang đóng vai trò của mình với năng lực kỹ thuật tối đa mà họ có.
Công nghệ năng lượng mặt trời đang phát triển nhanh nhất và là năng lượng tái tạo được sử dụng phổ biến nhất trên thế giới. Tốt như nó có vẻ, nó không phải là hoàn hảo. Có cả lợi thế và bất lợi mà người ta nhận được từ việc sử dụng các tấm pin mặt trời. Đây là những điều sẽ được xem xét trong bài viết này. Với kiến thức này, bạn có thể cân nhắc các lựa chọn của mình trước khi quyết định xem bạn sẽ sử dụng chúng hay bạn sẽ tìm kiếm các lựa chọn thay thế khác.
Mục lục
Tấm năng lượng mặt trời là gì?
Các tấm pin mặt trời cũng có thể được gọi là mô-đun quang điện. Bảng điều khiển năng lượng mặt trời là sự sắp xếp của các tế bào quang điện mặt trời với nhau trong một tấm. Mỗi tế bào quang điện được làm bằng chất bán dẫn và có khả năng tạo ra hiệu điện thế và dòng điện khi tiếp xúc với ánh sáng.
Các tấm pin mặt trời lần đầu tiên được sản xuất hàng loạt vào năm 2000. Điều này được thực hiện bởi một nhà khoa học môi trường người Đức và Eurosolar. Kể từ đó, nhiều cải tiến đã được thực hiện và nhiều tấm được sản xuất hơn.
Vật liệu cơ bản (tức là chất bán dẫn) được sử dụng trong các tấm pin mặt trời có thể là bạc, silicon hoặc. Silicon được sử dụng nhiều nhất. Các tấm pin mặt trời có thể được làm từ một mảnh silicon (đơn tinh thể) hoặc nhiều mảnh silicon (đa tinh thể). Các tấm đa tinh thể thường có màu xanh lam và ít tốn kém hơn các tấm đơn tinh thể màu đen.
Các tấm pin mặt trời thường được sử dụng để tạo ra điện trong gia đình và trong các ngành công nghiệp. Bên cạnh đó, các tấm pin mặt trời cũng được sử dụng trong các phòng khám để làm lạnh vật tư y tế. Trong các cơ sở nông nghiệp, chúng được sử dụng như một nguồn điện cho các máy tưới. Các tấm pin mặt trời cũng có thể được kết hợp với các nguồn năng lượng tái tạo khác như tuabin gió để tạo thành hệ thống điện hỗn hợp.
Trong lĩnh vực giao thông vận tải, các tấm pin mặt trời được sử dụng để chế tạo các phương tiện sử dụng năng lượng mặt trời. Chúng cũng được sử dụng trong hàng thủ công không gian và trên các trạm vũ trụ.
Cách hoạt động của các tấm năng lượng mặt trời
Hiệu ứng quang điện của các tấm pin mặt trời giúp chúng có thể chuyển đổi quang năng thành điện năng. Chức năng này được bắt đầu bởi các phản ứng vật lý và hóa học làm cho các điện tích bên ngoài được tạo ra bởi các tế bào PV chuyển động để phản ứng với điện trường bên trong tế bào, gây ra dòng điện.
Mỗi tế bào quang điện mặt trời được tạo thành từ hai lát bán dẫn. Các chất bán dẫn được pha tạp thêm với các vật liệu khác để tạo ra điện tích âm hoặc dương trên mỗi lát cắt. Mặt trên có thể được phủ một lớp phốt pho để tăng các electron mang điện tích âm. Đáy của chất bán dẫn được dát thêm bo để giảm điện tích âm và tăng điện tích dương. Điều này tạo ra một điện trường tại điểm nối silicon.
Khi năng lượng ánh sáng từ mặt trời chiếu vào các tế bào, nó đánh bật các electron tự do khỏi các nguyên tử, khiến chúng chuyển động. Điện trường làm cho các êlectron tự do dịch chuyển ra khỏi mặt tiếp giáp. Các tấm kim loại dẫn điện ở các mặt của tế bào tiếp tục thu các điện tử này và chuyển chúng thành dây dẫn.
Nếu các tấm pin được sử dụng để phát điện, sẽ cần đến pin, bộ biến tần và bộ điều khiển sạc.
Các tấm pin mặt trời được tạo thành từ các tế bào năng lượng mặt trời được bao bọc trong các mô-đun năng lượng mặt trời. Việc bố trí các tấm pin này trên mái nhà, trên mặt đất hoặc trên tường được gọi là mảng năng lượng mặt trời.
Khi mặt trời mọc, các tia sáng chiếu vào các tấm pin. Lượng điện do các tấm pin tạo ra phụ thuộc vào các yếu tố nhất định như cường độ mặt trời, thời gian trong ngày, vị trí địa lý, tuổi của tấm pin, số lượng tấm pin, thời gian trong năm, v.v.
Khi số giờ nắng cao điểm trung bình thay đổi, sản lượng điện mặt trời của các tấm pin cũng khác nhau. Ở một số vùng, số giờ nắng cao điểm trung bình có thể dưới 4.0 trong tháng 6.5 và 80 trở lên vào tháng 320. Với những con số này, một tấm pin mặt trời 6.5W sẽ sản xuất khoảng 520W năng lượng mặt trời mỗi ngày vào tháng XNUMX và vào tháng XNUMX, với giá trị giờ nắng cao điểm trung bình là XNUMX, nó sẽ tạo ra khoảng XNUMXW năng lượng mặt trời mỗi ngày.
Đầu ra của các tấm pin mặt trời bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ hoạt động của tế bào. Nhiệt độ này được ước tính sẽ thay đổi 2.5% cho mỗi độ biến thiên nhiệt độ 5 độ. Bộ điều chỉnh năng lượng mặt trời hoặc bộ điều khiển sạc kiểm soát lượng điện tích đi vào pin. Nếu điều này không được thực hiện, sự dao động do nhiệt độ mặt trời tăng và giảm có thể làm hỏng pin. Một số bộ điều khiển sạc cũng chuyển đổi điện áp dư thừa thành dòng điện. Điều này giúp cho việc sạc pin nhanh hơn.
Nếu các tấm pin mặt trời được sử dụng để cấp nguồn cho các thiết bị DC, thì sẽ không cần đến bộ biến tần. Nhưng khi các thiết bị AC có liên quan, bộ biến tần sẽ cần thiết. Công việc của bộ biến tần là chuyển đổi DC sang AC.
Ưu điểm của tấm năng lượng mặt trời
Bạn có biết rằng có những ưu điểm và nhược điểm đối với các tấm pin mặt trời? Hãy cùng chúng tôi điểm qua những ưu điểm trước nhược điểm của các tấm pin mặt trời.
Một số lợi thế này đến từ thực tế là các tấm pin phụ thuộc vào năng lượng mặt trời, một nguồn năng lượng tái tạo và thân thiện với môi trường. Các tấm pin mặt trời không thải ra bất kỳ dạng khí nhà kính nào đồng thời đáp ứng nhu cầu năng lượng của chúng ta. Chúng cũng tiết kiệm chi phí về lâu dài. Ngoài ra, năng lượng thu được từ các tấm pin mặt trời có thể được lưu trữ trong pin và được sử dụng khi không có ánh sáng mặt trời.
Nhược điểm của tấm năng lượng mặt trời
Ngoài ra còn có những bất lợi liên quan đến việc sử dụng các tấm pin mặt trời. Khi không được gắn trên các mái nhà, các tấm pin mặt trời chiếm rất nhiều diện tích đất. Chi phí lắp đặt thường cao, đặc biệt là ở các nước có ngành năng lượng kém phát triển. Các tấm pin mặt trời cũng phụ thuộc hoàn toàn vào mặt trời. Khi không có ánh sáng mặt trời, sẽ không có điện cho người sử dụng tấm pin mặt trời.
Những ưu điểm và nhược điểm khác của tấm pin mặt trời đã được thảo luận trong bài viết này.
18 Ưu điểm và Nhược điểm của Polar Panels
- Tuổi thọ dài
- Thân thiện với môi trường
- Tái tạo
- Mức độ bảo trì thấp
- Nguồn điện có thể được lưu trữ
- Năng lượng bao cấp
- Không có hóa đơn hàng tháng
- Sử dụng ít không gian hơn
- Gia tăng giá trị tài sản
- Cải tiến công nghệ
- Ít phụ thuộc hơn vào các nguồn năng lượng không thể tái tạo
- Rủi ro thấp
- Giá cao
- Biến động năng lượng
- Ảnh hưởng của các yếu tố tự nhiên
- Hiệu quả thấp
- Thiệt hại đối với môi trường đất
- Tấm năng lượng mặt trời không thể được tái chế
Ưu điểm
1. Tuổi thọ dài
Các tấm pin mặt trời rất bền. Họ có thể phục vụ lâu nhất là 25 năm. Điều này là rất dài khi so sánh với các nguồn năng lượng khác.
2. Thân thiện với môi trường
Việc khai thác thiên nhiên để giải quyết vấn đề năng lượng đã gây ra nhiều thiệt hại cho môi trường. Nhiều khu rừng đã bị chặt phá và hiện tượng sa mạc hóa tạo thành những khu vực trống trải. Nếu điều này tiếp tục diễn ra, khoảng 26 nghìn tỷ tấn đất sẽ bị xói mòn, lượng khí thải CO2 sẽ tăng lên, tầng ôzôn tiếp tục bị suy giảm và trữ lượng than, dầu khoáng và khí đốt tự nhiên sẽ cạn kiệt.
Như đã nêu trước đó, các tấm pin mặt trời không thải ra khí nhà kính nhưng vẫn đáp ứng được nhu cầu năng lượng của chúng ta. Có nhiều ưu điểm hơn là nhược điểm của tấm pin mặt trời khi nó liên quan đến tác động môi trường. Nếu chúng ta xem xét ô nhiễm tiếng ồn, các tấm pin mặt trời đơn giản là tốt nhất vì không có hình thức ô nhiễm tiếng ồn nào liên quan.
Khi chúng ta đi sâu hơn để đánh giá tác động của việc sử dụng các tấm pin mặt trời đối với môi trường khí quyển, do đó, các tấm pin mặt trời không phát thải khí nhà kính, không liên quan gì đến hiệu ứng khí nhà kính và sự nóng lên toàn cầu. Chúng không thải ra một lượng đáng kể bất kỳ chất ô nhiễm không khí nào.
3. Không có hóa đơn hàng tháng
Không giống như các nguồn năng lượng khác, việc sử dụng các tấm pin không yêu cầu trả tiền hàng tháng cho việc cung cấp điện. Việc sử dụng các tấm pin mặt trời giúp giảm phí năng lượng ở những khu vực có giá điện cao và liên tục tăng. Các khu vực như vậy bao gồm Úc và Đức.
4. Ít không gian hơn được sử dụng
Các tấm pin mặt trời có thể được treo trên mái nhà và tường. Các mái nhà trong nhà của chúng tôi đủ lớn để chứa nhiều tấm pin mà chúng tôi cần để cung cấp đủ điện cho chúng tôi. Khi các không gian có sẵn này được sử dụng với các tấm pin mặt trời, sẽ không cần thêm không gian đất để lắp các tấm pin của chúng tôi. Trường hợp này không giống với máy phát điện chạy bằng xăng hoặc dầu diesel, thủy điện, tuabin gió và các nguồn năng lượng khác.
5. Có thể tái tạo
Các tấm pin mặt trời sử dụng tia cực tím từ mặt trời để cung cấp điện. Năng lượng mặt trời này không yêu cầu bất kỳ hình thức đầu vào của con người để bổ sung nó. Nó được cung cấp bởi thiên nhiên và được cung cấp liên tục. Tất cả những gì chúng ta cần làm là lắp các tấm của chúng ta đúng cách và đặt các thành phần cần thiết khác vào đúng vị trí.
6. Bảo trì thấp
Các tấm pin mặt trời đòi hỏi ít nỗ lực trong việc bảo trì. Việc bảo trì định kỳ được thực hiện trên các tấm pin bao gồm việc làm sạch các hạt bụi tích tụ trên bề mặt của các tấm. Các tế bào có thể được tách ra và thay thế khi bất kỳ ô nào bị hư hỏng.
Lý do đằng sau yêu cầu bảo trì thấp của các tấm pin mặt trời là chúng ở cùng một vị trí trong một thời gian dài. Sau khi các tấm đã được gắn kết, chúng có thể ở đó lâu dài trong suốt vòng đời của chúng.
7. Năng lượng có thể được lưu trữ
Đôi khi, mặt trời tỏa ra nhiều năng lượng hơn chúng ta cần. Khi điều này xảy ra, năng lượng dư thừa có thể được tích trữ trong pin để sử dụng sau này.
Ở một số vùng, năng lượng dư thừa tạo ra có thể giao dịch được. Điều này có nghĩa là bạn có thể bán bớt năng lượng thừa của mình để đổi lấy một số tiền. Các dịch vụ chẳng hạn như đo lường thực và giá cấp dữ liệu làm cho điều này trở nên khả thi.
8. Năng lượng được trợ cấp
Việc sử dụng các tấm pin mặt trời thu hút một số sự ủng hộ từ chính phủ ở một số vùng nhất định. Các chính phủ này đôi khi quyết định trợ cấp giá các tấm pin để làm cho chúng có giá cả phải chăng đối với một lượng dân cư lớn hơn. Những người khác tài trợ cho các dự án yêu cầu sử dụng tế bào quang điện.
9. Gia tăng giá trị tài sản
Việc sử dụng các tấm pin mặt trời trong một bất động sản (có thể là một ngôi nhà, trường học, tòa nhà văn phòng, v.v.) làm tăng giá trị tiền tệ của bất động sản đó. Một bất động sản như vậy có cơ hội thu hút nhiều người mua hơn khi được rao bán hoặc cho thuê. Điều này là do bất cứ ai mua tài sản đều yên tâm về nguồn cung cấp điện liên tục.
10. Cải tiến công nghệ
Kể từ khi sản xuất hàng loạt tấm pin mặt trời đầu tiên vào đầu thế kỷ 21, rất nhiều đổi mới đã được thực hiện. Công nghệ năng lượng mặt trời nói chung là một công trình đang được tiến hành. Đây là một lợi thế lớn vì một số hạn chế xung quanh việc sử dụng công nghệ năng lượng mặt trời đã được khắc phục thành công. Nhiều nghiên cứu đang được thực hiện về cách tạo ra những cải tiến trong lĩnh vực này của ngành công nghiệp năng lượng.
Nhu cầu phải làm nhiều việc hơn cũng đã tạo ra nhiều việc làm hơn trong nghiên cứu, thiết kế và sản xuất, tạo cơ hội cho nhiều người có việc làm hơn. Ngay cả bây giờ, việc sản xuất và lắp đặt các tấm pin mặt trời tạo ra cơ hội việc làm cho nhiều người.
11. Ít phụ thuộc hơn vào các nguồn năng lượng không thể tái tạo
Thật không may, dầu thô là tài nguyên năng lượng được sử dụng nhiều nhất, nó không thể tái tạo. Việc sử dụng năng lượng mặt trời sẽ giảm dần sự phụ thuộc của chúng ta vào dầu thô.
12. Rủi ro thấp
Việc sử dụng các tấm pin mặt trời để tạo ra điện đi kèm với khả năng bị điện giật và mất điện thấp hơn. Thế hệ hiện tại an toàn hơn rất nhiều so với điện truyền thống.
Nhược điểm của tấm năng lượng mặt trời
13. Chi phí cao
Các tấm pin mặt trời tốn rất nhiều chi phí để xây dựng. Chi phí mua là một bất lợi khác vì các tấm pin mặt trời đắt tiền. Ngoài chi phí của tấm pin, pin và bộ biến tần nếu cần, thêm vào chi phí mua thiết bị năng lượng mặt trời. Khi số tiền chi cho việc vận chuyển thiết bị này được xem xét, người ta có thể sẽ chi nhiều tiền hơn cho việc lắp đặt năng lượng mặt trời trong nhà so với chi phí xây dựng tòa nhà.
14. Biến động năng lượng
Đôi khi cường độ của mặt trời trở nên cao và những lúc khác, nó trở nên thấp. Sự thay đổi nhiệt độ tế bào này gây ra sự thay đổi trong dòng điện và điện áp
15. Ảnh hưởng của các yếu tố tự nhiên
Lượng năng lượng được tạo ra từ các tấm pin mặt trời bị ảnh hưởng bởi một số yếu tố tự nhiên như điều kiện thời tiết, thời gian trong ngày và vĩ độ.
Chúng ta đều biết rằng không có phần nào trên bề mặt trái đất nhận được bức xạ mặt trời vào ban đêm. Trong khoảng thời gian này trong ngày, chỉ riêng việc sử dụng các tấm pin mặt trời cũng đã khiến bạn mất điện. Trong mùa đông và mùa mưa, năng lượng từ mặt trời thường rất thấp. Điều này cũng hạn chế lượng năng lượng sẽ có sẵn cho những người phụ thuộc vào các tấm pin mặt trời để cung cấp điện.
Một yếu tố gây gián đoạn khác là vĩ độ. Những vùng gần xích đạo sẽ nhận được nhiều năng lượng mặt trời hơn những vùng ở xa xích đạo.
16. Hiệu quả thấp
Hiệu suất của các tấm pin mặt trời thấp khoảng 15-20%. Điều này có nghĩa là 80-85 phần trăm năng lượng thu được từ mặt trời bị mất đi trong khi phần còn lại được chuyển thành điện năng.
17. Thiệt hại đối với môi trường đất
Đúng là các tấm pin mặt trời giúp giảm khối lượng khí như Carbon IV Oxide liên quan đến việc cung cấp năng lượng. Tuy nhiên, các tấm pin mặt trời gây ra mối đe dọa đối với môi trường đất. Ví dụ, các máy tập trung năng lượng mặt trời ... làm thay đổi bản chất của trái đất và thực vật trên cạn. Ngoài ra, không khí liên quan đến sự phản xạ của bức xạ mặt trời có thể thay đổi hướng gió, cân bằng nhiệt và độ ẩm của khu vực lắp các tấm pin.
Khi các tấm pin mặt trời được đặt trên mặt đất hoặc trên các bề mặt gần với nguồn nước uống, chất lỏng sôi ở nhiệt độ thấp trong các tấm pin đó theo thời gian có thể làm ô nhiễm nước uống.
18. Tấm năng lượng mặt trời không thể tái chế
Hiện tại không có công nghệ nào để tái chế các tấm pin mặt trời sau khi chúng đã vượt quá tuổi thọ. Việc vứt bỏ những tấm pin này hiện đang là vấn đề được toàn cầu quan tâm. Cũng không có biện pháp nào để tái chế cadmium khi được sử dụng trong các tấm pin.
Câu Hỏi Thường Gặp
Điều gì xảy ra với các tấm pin mặt trời sau 25 năm?
25 năm có thể nói là tuổi thọ ít nhất của các tấm pin mặt trời. Vào thời điểm này, hiệu suất của chúng đã giảm xuống rất nhiều và chất bán dẫn và các vật liệu khác được sử dụng đã hết hạn sử dụng.
Các tấm pin mặt trời có làm hỏng đất không?
Có, họ có. Khi được gắn trên mặt đất, thực vật không thể tồn tại bên dưới các tấm.
Tại sao các tấm pin mặt trời luôn được đặt trên các mái nhà?
Các tấm pin mặt trời không phải lúc nào cũng được đặt trên các mái nhà. Tuy nhiên, chúng thường được đặt ở đó vì hai lý do chính. Đầu tiên là để tận dụng không gian sẵn có hơn là không gian đất hoang. Lý do thứ hai là để các tấm pin gần mặt trời hơn và giữ cho chúng tiếp xúc trực tiếp với bức xạ mặt trời.
Có nhược điểm của tấm pin mặt trời trên mái nhà không?
Có, có. Các tấm pin mặt trời trên mái nhà (đặc biệt là khi vật liệu lợp mái không đủ cứng) đè lên mái quá nhiều, gây ra hiện tượng dột và biến dạng mái.
Các tấm pin mặt trời có hoạt động vào ban đêm không?
Không, họ không.
Các tấm pin mặt trời kéo dài bao lâu?
Các tấm pin mặt trời có thể sử dụng trong khoảng thời gian từ 25-50 năm.
Khuyến nghị
- Làm thế nào năng lượng mặt trời được lưu trữ trong thực vật | Giải thích thực tế
. - Lưu trữ năng lượng mặt trời trong nước | Hoax hoặc Thực tế
. - 9 vấn đề hàng đầu về lưu trữ năng lượng mặt trời
. - 40 công ty năng lượng mặt trời hàng đầu theo quốc gia
. - 7 công dụng hàng đầu của năng lượng mặt trời | Ưu điểm và nhược điểm
Thật vui khi bạn đã đề cập đến việc làm thế nào các tấm pin mặt trời có thể phục vụ lâu đến 25 năm. Gần đây giá điện đang tăng cao nên gia đình tôi đang cố nghĩ cách làm thế nào để tiết kiệm được một khoản tiền điện. Tôi nghe nói năng lượng mặt trời sẽ tự trả về lâu dài nên có lẽ chúng ta nên yêu cầu dịch vụ lắp đặt bảng điều khiển năng lượng mặt trời.