Il fotovoltaico è di nuovo in fiamme! I pannelli solari sono installati nell'1% dei deserti della Cina, o è una soluzione alla carenza di energia e alla produzione limitata?
Pannelli solari fotovoltaici
Rete di appassionati di elettronica segnalata (articolo/Huang Shanming) Recentemente, l'improvvisa carenza di elettricità nella Cina continentale per limitare la produzione ha causato un certo impatto su molti produttori con un elevato consumo di energia. Il periodo di tempo durante il quale si è verificato questo ciclo di riduzione dell'energia non è l'alta stagione del consumo di energia, ma la bassa stagione.I fatti hanno anche dimostrato che la mancanza di energia e produzione è principalmente causata da un'insufficiente produzione di carbone e dall'aumento della produzione di alta energia consumo. Al giorno d'oggi, l'energia termica da carbone rappresenta circa il 70% della produzione totale di energia elettrica, per cambiare questa situazione è necessario lo sviluppo di altre fonti energetiche e il fotovoltaico è una delle buone scelte.
Oltre all'energia termica, l'attuale struttura di produzione di energia domestica comprende energia idroelettrica, nucleare, eolica e solare.Dal punto di vista della produzione totale di energia nel paese, l'energia termica rappresenterà il 68,5% nel 2020, l'energia idroelettrica il 17,4% e nucleare 4,7%, eolica per il 6% e solare per il 3,4%.
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Struttura nazionale per la produzione di energia 2011-2020
In termini di proporzione, la potenza termica domestica è ancora dominata, ma si rileva che sebbene il solare abbia la quota più bassa, in termini di tasso di crescita, da 600 milioni di kwh nel 2011 a 261,1 miliardi di kwh nel 2020, con un incremento di 434 in dieci anni volte.
Inoltre, l'energia idroelettrica è influenzata dall'ambiente (sono necessari fiumi più grandi) e l'investimento è enorme (la costruzione di centrali idroelettriche richiede anche la costruzione di dighe) e la produzione di energia dipende anche dal flusso d'acqua. di progetti di conservazione dell'acqua per decenni Successivamente, ci sono sempre meno aree tra cui scegliere.
L'energia nucleare richiede anche una rigorosa selezione dei siti, in particolare le prime tre generazioni di centrali nucleari, che richiedono una grande quantità di acqua corrente e, allo stesso tempo, devono scegliere aree pianeggianti e non possono essere costruite in montagne e foreste. Tuttavia, poiché le centrali nucleari di quarta generazione hanno iniziato a funzionare nel Gansu e in altri luoghi, eliminando la restrizione di richiedere grandi quantità di risorse idriche, l'energia nucleare diventerà anche la principale fonte di elettricità in futuro.
L'energia eolica e fotovoltaica sono diventati i rappresentanti dell'energia pulita attualmente. Tuttavia, per l'energia eolica, l'instabilità della produzione di energia ha causato a molte aziende di rete di non apprezzarla e diventare uno spreco di elettricità. Di solito c'è elettricità quando c'è vento, ma non c'è elettricità se non c'è vento Se se ne trova una adatta Il nuovo metodo di accumulo dell'energia può risolvere il problema dell'energia eolica, di cui parleremo più avanti.
Il fotovoltaico si basa principalmente sull'energia solare, il problema è che può generare elettricità solo durante il giorno, ma al giorno d'oggi il picco di consumo di elettricità è solitamente durante il giorno, è bene integrare il fotovoltaico come fonte efficace di elettricità. Inoltre anche il fotovoltaico ha lo stesso problema di abbandono dell'eolico, ecco la tabella sottostante.
Inquinamento fotovoltaico da costruzione nel deserto controllabile
Poiché l'energia principale del fotovoltaico proviene dal sole, è naturale sperare che più è lungo il tempo di sole, meglio è.Se il tempo di sole è abbastanza lungo e ci sono più giornate di sole, e il terreno è piatto e comodo da ricevere luce solare, è anche una scena adatta per la generazione di energia fotovoltaica. Si dà il caso che il deserto sia particolarmente adatto al fotovoltaico.
L'area totale del deserto in Cina è di circa 1,3 milioni di chilometri quadrati e l'1% della superficie è di 13.000 chilometri quadrati.Quindi questi luoghi sono coperti da pannelli fotovoltaici.Secondo Wang Chuanfu, la generazione di energia è sufficiente?
A giudicare dai dati attuali, la potenza per metro quadrato è di 150 W. Se calcolata in base al tempo di sole di 10 ore al giorno, la generazione di energia di 13.000 chilometri quadrati raggiungerà 1,95 miliardi di kW e la produzione annuale di energia raggiungerà 5,1 trilioni di kWh . Dobbiamo sapere che la capacità di generazione di energia installata in Cina sarà di 2,2 miliardi di kW nel 2020 e la differenza tra i due non è molta.
Secondo i dati pubblici, nel 2020, la produzione totale di energia nella Cina continentale raggiungerà i 7.7791 trilioni di kwh, che ha rappresentato il 29% del totale mondiale. La costruzione di una produzione di energia fotovoltaica che copre l'1% dell'area desertica domestica può raggiungere il 65,5% della produzione totale di energia del paese nel 2020. In parole povere, non è sbagliato che l'1% dell'area desertica sia sufficiente per l'intero paese.
Dopotutto, nel paese ci saranno una varietà di metodi di generazione di energia in futuro. La produzione di energia termica di oggi è puramente l'ultima risorsa. La ragione principale è che la produzione di energia dal carbone è il metodo più stabile dal punto di vista economico. Tuttavia, una volta che l'attuale carbone la fornitura è insufficiente, porterà a carenze.Si verifica un fenomeno elettrico.
D'altro canto, si vocifera spesso nel mercato che l'industria fotovoltaica sia un'industria ad alto inquinamento e ad alto consumo di energia, soprattutto per il gran numero di inquinanti nel processo produttivo dei moduli fotovoltaici in silicio cristallino, principalmente tetracloruro di silicio (un liquido di scarto altamente inquinante e altamente tossico) e idrogeno, cloro, ecc.
Occorre però distinguere la differenza tra inquinanti e inquinamento ambientale: solo quando gli inquinanti non sono adeguatamente trattati si può inquinare, questo significa anche che se gli inquinanti possono essere adeguatamente smaltiti non causeranno inquinamento.
La produzione fotovoltaica comprende principalmente la purificazione del silicio cristallino, l'affettatura del lingotto di silicio, le celle fotovoltaiche e i moduli fotovoltaici.La purificazione del silicio cristallino consiste nell'estrarre il silicio cristallino di grado solare dalla polvere di silicio industriale, quindi il silicio cristallino viene lavorato tagliando, incidendo, pulendo, gli elettrodi stampati vengono fabbricati in celle fotovoltaiche e quindi le celle vengono confezionate nel modulo fotovoltaico finale.Il cosiddetto "alto inquinamento" è in questo anello.
Nella purificazione del silicio cristallino, i produttori di solito adottano un processo di produzione Siemens modificato.Durante il processo di produzione, verranno prodotti tetracloruro di silicio, idrogeno, cloro, ecc. Se il tetracloruro di silicio viene scaricato direttamente, si decomporrà per formare acido cloridrico quando incontra aria umida Causa inquinamento ambientale.
Tuttavia, varie imprese di produzione domestica di silicio cristallino hanno realizzato la produzione a circuito chiuso, dalla sintesi alla distillazione, e quindi dalla riduzione alla separazione del gas di coda, e hanno realizzato il riciclaggio, evitando la fuoriuscita di gas inquinanti, quindi l'inquinamento della produzione fotovoltaica è generalmente controllabile .
Migliora l'ecologia del deserto e la situazione vantaggiosa per tutti
Nell'effettiva applicazione della generazione di energia fotovoltaica, la produzione di energia è solitamente influenzata dall'intensità e dall'angolo della luce solare, specialmente in climi e stagioni diversi, i cambiamenti saranno evidenti e anche la casualità è forte.
Ciò porta a problemi come input intermittenti casuali che impattano sulla rete quando l'elettricità generata dalla centrale viene immessa in rete e peak shaving inverso che aumenta la difficoltà del picco di rete, che influirà sul buon funzionamento dell'intera rete.
Secondo le statistiche, nella prima metà del 2016 la regione nord-occidentale, la più ricca di risorse solari, ha avuto un serio problema di abbandono: la quantità di energia solare abbandonata ha raggiunto i 3,28 miliardi di kwh e il tasso di abbandono è stato del 19,7%. nello Xinjiang ha persino raggiunto il 52% in una volta. .
Tuttavia, entro il 2020, il problema dell'abbandono solare è stato notevolmente migliorato: nel secondo trimestre del 2020, il tasso di utilizzo della produzione di energia fotovoltaica ha raggiunto il 98,6% e la quantità di abbandono solare a livello nazionale è di 1,03 miliardi di kwh, all'anno -anno decremento del 24,3%. Soprattutto ora che il paese sta sostenendo con forza lo sviluppo e la costruzione di centrali fotovoltaiche distribuite, la frequenza della riduzione dell'energia fotovoltaica sta diventando sempre più bassa.
Non solo l'inquinamento è controllabile e il tasso di abbandono sta gradualmente diminuendo: la costruzione di centrali fotovoltaiche in ambiente desertico, con clima secco e scarse precipitazioni, può anche ottenere una migliore intensità luminosa e può migliorare efficacemente l'ambiente desertico e trasformare il deserto in un'oasi.
In generale, ci sono due ragioni principali per la formazione e la persistenza dei deserti, una è la mancanza di acqua e l'altra è il movimento delle dune di sabbia. Secondo le statistiche pubbliche, il pannello fotovoltaico che scherma la luce solare diretta riduce efficacemente l'evaporazione dell'acqua superficiale.L'effetto di ombreggiatura del pannello fotovoltaico può ridurre l'evaporazione del 20%-30% e il pannello fotovoltaico può anche ridurre efficacemente la velocità del vento.
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Non solo aumenta l'umidità, ma durante la costruzione di centrali fotovoltaiche, fissa anche le dune di sabbia sottostanti in modo che non si muovano più. In questo caso, finché il deserto incontra delle precipitazioni, ci sarà la crescita delle piante, e la crescita delle piante produrrà anche effetti di conservazione dell'acqua, e infine quest'area sarà piena di praterie che sono diventate rigogliose.
Tuttavia, coltivare piante troppo alte influenzerà anche la normale efficienza di generazione di energia del fotovoltaico.In questo momento, è necessario diserbare.Tuttavia, è un peccato rimuovere semplicemente le erbe.Pertanto, molte centrali fotovoltaiche sono dotate anche di alcuni prodotti agricoli e animali prodotti zootecnici., Come piantare frutta e verdura sotto la centrale fotovoltaica, o allevare pecore in modo che possano mangiare le erbacce sotto la centrale fotovoltaica.
Ciò non solo forma un ciclo ecologico, ma migliora anche l'ambiente desertico locale.Attraverso la conversione dell'energia solare in energia elettrica, i prodotti agricoli e zootecnici delle centrali fotovoltaiche possono anche portare alcuni vantaggi economici.I prodotti aggiuntivi di alcune centrali elettriche hanno superato quello del fotovoltaico del deserto.Il costo degli impianti fotovoltaici ha anche notevolmente ridotto i costi di esercizio e manutenzione degli impianti fotovoltaici.
riepilogo
Mentre il Paese si propone l'obiettivo strategico della neutralità carbonica, basso consumo energetico ed energia pulita sarà la direzione inevitabile in futuro, soprattutto nel precedente periodo di carenza di energia e produzione limitata, è proprio a causa dell'elevata percentuale di energia termica che la fornitura di carbone oscillerà leggermente a causa di una fornitura di elettricità insufficiente. Il fotovoltaico è una fonte di energia pulita, con inquinamento controllabile e basso tasso di abbandono, e può anche migliorare l'ambiente desertico. Fotovoltaico + deserto sarà un enorme mercato emergente.
