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    低能量密度是太阳能光伏电站的弱点

    2019-10-31

      光伏发电的能量密度低,不是光伏发电组件的问题,而是阳光照射到地上的能量密度就很低,由于接受光照是按照面积计算的,因而光伏发电的能量密度也以单位面积计算。晴天的中午,照射到地面上每平方米的阳光的总能量功率大约是1千瓦,如果光伏发电的转换效率按照20%计算,那么,每平方米光伏组件的功率就是200瓦。


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           光伏发电的能量密度低,与大部分电力用户的能量密度分布情况是一致的。因此,应当说,除了那些高载能的工厂需要传统的化石能源来用于供电外,对于大多数的居民、城镇、乡村、农业生产、野外设施的供电来说,光伏发电与电力用户的需求的能量密度反而更加匹配,更加合适。

      可以确定的是,随着光伏发电等新能源的大量应用,直流电网很可能再次兴起,并在家庭和办公场所占据上风。但是,这绝对不会是倒退,而是一种进步,是螺旋式的上升。


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           首先,电源是完全的绿色能源,不再有噪音和污染;其次,直流与交流的转化都是通过电力电子的方式进行变换,不需要发电机和整流器;不同新能源与就地的负载共同组成了微电网,而且会逐渐出现交直流并存的混合电网。而且,现代的光伏与当年的中心站也不同,爱迪生的中心站依然是一点发电对多点用电的放射性结构,而现在的光伏完全是在每个屋顶上的多点发电对多点用电。因此,电力传输距离很短。


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           今后,对于那些用电功率不是那么大的场、设施和建筑,完全可以采用新能源以微电网的形式进行供电。你可以称之为“分布式发电”,但这个叫法并不严谨。“微电网”是更科学的叫法。各种新能源对所在的电力负载进行就地供电,电源与负载共同组成了一个微电网。网内的负载增加与电源的增加完全可以同步,不存在容量限制的问题。因为,新房子必然有新屋顶。然后,大量的微电网将通过智能技术互联,而那些载能大的用户则可以依然采用现有的电网体系进行输配电,微电网将与骨干电网融合到一起,组成一个遍布全地区、全国乃至全球的能源互联网。

           微电网大量诞生后,大家会意识到,原来光伏发电的能量密度低,也未必是一件坏事,反而可能是上天为我们人类早就做好的一个恰到好处的、美妙的安排。


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