作为清洁能源的主力军,太阳能光伏发电这些年在全世界范围内得到了迅猛发展。特别是我国的西部地区,因为地广人稀且太阳能资源丰富,一座座太阳能电站如阳光下的巨型工业花朵不断绽放。
太阳能光伏发电的优势
①太阳能是可再生能源,资源取之不尽,用之不竭;
②对生态环境能起到积极作用,如减轻大气污染、减轻温室效应、减少落后地区对植被的破坏等;
③太阳能资源随处可得,可就近供电, 不必长距离输送;
④太阳能电池组件结构简单,体积小,重量轻,便于运输和安装;
⑤光伏发电几乎不会产生噪音污染;
⑥可以有效利用建筑物的屋顶、墙壁和水面,不需要占用大量土地。屋顶光伏发电具有隔热的效果,水体中的光伏发电具有缓解水体富营养化的效果。
漂浮式水上光伏电站,有利于减少蒸发和藻类繁殖,从而起到抑制水体富营养化的作用
另外,清洁能源在给我们带来巨大优势的同时,也应该看到其问题所在。
比如,太阳能发电会对天气产生依赖。太阳能电池板依赖于阳光来有效地聚集太阳能。因此,阴天、雨天会对能源系统产生明显影响。还应该考虑到夜间无法收集太阳能。
同时也可能给生态环境带来一定的负面影响,如对自然景观的破坏、对野生动物栖息地的占用、对环境脆弱地区的扰动、回收问题和光污染等。
光伏发电对生物的影响
(2014新课标1卷)
太阳能光热电站(下图)通过数以十万计的反光板聚焦太阳能,给高塔顶端的锅炉加热,产生蒸汽,驱动发电机发电。据此完成下题,
.太阳能光热电站可能会
.提升地表温度
.干扰飞机电子导航
.误伤途经飞鸟
.提高作物产量
【解析】
太阳能电站的使用,减少了阳光直射地表,进而使得地表温度下降,A错。发电站不会干扰电子导航,B错。光热电站产品是电能,不能直接提高作物产量,D错。光热电站是依靠光能集聚产生的热能制造出蒸气,利用蒸气推动发电机运转,强光、高热能可能会误伤途经的飞鸟,所以C对。
光伏发电对大气受热的影响
(2018届高三第二次全国大联考)
国务院印发的2017年中央一号文件,“实施农村新能源行动,推进光伏发电,逐步扩大农村电力、燃气和清洁型煤供给”被写入其中,我国光伏农业(棚上发电,棚下种粮种菜)得到迅速发展。下图为2018年3月25日拍摄的安徽庐江县光伏农业示范园。据此完成下题。
大面积发展光伏农业可能会
.降低大气温度
.增强太阳辐射
.增强大气逆辐射
.增强地面辐射
【解析】
大气升温的直接热源来自于地面,光伏农业使太阳能被转化成电能,地面获得的太阳辐射减少,地面气温降低,导致地面辐射减弱,故大气温度降低,A正确,D错误;光伏发电对太阳辐射无影响,B错误;大气温度降低,则其对地面的逆辐射作用也会减弱,C错误。
漂浮式水上光伏发电
(2018 届江西省 8 所重点中学 4 月联考)阅读图文材料,完成下列要求 。
材料一:光伏发电是利用半导体材料将光能直接转变为电能的一种技术,是太阳能发电的一种。漂浮式水上光伏是指在水塘、湖泊、水库、蓄水池等水上建立的漂浮式光伏电站,硬件组成部分主要为光伏面板、汇流箱、逆变设备、变压器、集电线路、聚乙烯浮体架台等。漂浮式光伏电站在日本、美国、英国、挪威等国家早已经有了成功案例,但与陆地光伏相比,发展甚是缓慢。
材料二:2017 年 12 月 10 日,全球最大的水面漂浮光伏电站一安徽淮南 150 兆瓦水面漂浮光伏项目正式并网发电。淮南市由于地下开采造成的塌陷面积占全市面积的 7.9%。该项目在淮南市采煤沉陷区闲置水面上建设,计划 2018 年 5 月实现全部并网发电。
(1)与陆地光伏相比,漂浮式水上光伏发电效率更高,试分析原因。(6 分)
(2)说明淮南市水面漂浮光伏项目的建设产生的效益。(8 分)
(3)与陆地光伏相比,简述漂浮式水上光伏发展缓慢的原因。(8 分)
【答案】
(1)水体对光伏组件有冷却作用,可以抑制组件表面面温度上升;水面灰尘少,位于水面的光伏面板受影响小;水面相对开阔,有效避免山体、树林等对组件的遮挡,太阳照射面积均匀且光照时间长。
(2)生态效益:利用太阳能发电,节约煤炭资源,减少二氧化碳排放,保护大气环境;利用釆沉陷区的水面发电,节约土地资源,实现土地的综合利用;光伏面板覆盖在水面上,减少水面蒸发,抑制水中藻类繁殖,有利于保护水瓷源。
社会经济效益:租赁闲置水面,出售电力,产生持续的经济收益;项目建设、日常维护和组件清洗大量利用当地闲置劳动力,增加当地就业机会。
(3)水上作业,施工难度大;设备要求高,技术难度大;选址要求高,场址宜选在面积较广无大规模航运、生态非敏感区等水域;不稳定因素多,大风、水位变化、光照等因素对其影响较大;工程造价高,投入资金多,发电成本高(任答四点即可)