第六章 太阳能光伏技术更新

自从太阳能首次被用作替代能源以来,太阳能光伏技术已经历相当长时间的发展。在过去,太阳能组件效率不高,且占地面积大。不过,现代太阳能光伏技术解决了诸多问题。技术的更新使得如今的太阳能电池板比以往任何时候都更加高效和可靠,因此您可以利用同等的面积生产更多的能量,并提高对电网的独立性。了解新的太阳能光伏技术如何使世界各地的人们能够找到更好的解决方案,以满足他们今天的电力需求。

 

效率更高、寿命更长

 

新的太阳能组件效率更高。如今,普通面板的发电效率约为20%,比旧面板的发电量高出25%。此外,过去非常昂贵的创新技术的成本正在降低。

 

双面太阳能电池板正在迅速发展。双面面板的背面还可以捕捉阳光,因此它可以比传统的单面面板多发电10-15%。这样,只需要更少的面板就可以实现相同的输出,从而减少所需的总面积。

 

太阳能追踪器的竞争也越来越激烈。根据美国国家可再生能源实验室(NREL)的数据,与相同尺寸的固定太阳能装置相比,单轴太阳能追踪器可将面板产出提高30%,而双轴太阳能追踪仪可将面板的产出提高50%到70%。

 

新的太阳能组件可以在80%以上的容量下使用更长的时间。如今,光伏组件的平均寿命约为30年。这意味着在更长的使用寿命中,预付款和安装成本可以通过节省的能源账单来补偿,甚至可以通过被动收入来过度补偿。

 

回收再利用的巨大潜力

 

太阳能光伏技术正在迅速发展。更好的面板寿命更长,有助于减少浪费。太阳能组件主要由玻璃、塑料和铝组成,这三种材料可大量回收。玻璃和铝部件几乎100%可重复使用。因此,太阳能部署的升级,带来了推动绿色经济的机会,这会创造数百万个新的就业机会。

 

新技术将使回收更容易。这些创新包括将面板研磨成类似沙子的粉末,这些粉末可用于水泥、混凝土或金属回收等其他建筑材料。另一项创新涉及制造由纳米颗粒制成的太阳能电池板涂料,这种涂料可以喷涂在屋顶和墙壁上。还有很多方法可以改变旧太阳能电池板的用途。

 

太阳能电池板即使在阳光不照射的情况下也能工作,并能承受极端天气条件

 

太阳能电池板在阴天仍然可以发电,甚至在下雨或下雪的时候。事实上,最近发生在世界各地的极端天气事件表明,太阳能光伏可以是一种可靠的技术,也可以承受飓风、洪水和冰冻等极端条件。

 

其实,只要太阳光不被完全遮挡而无法到达太阳能电池板表面,太阳能电池板就能发电。此外,太阳能系统是模块化的,这意味着如果由于极端天气事件,某些太阳能电池组件受损,构成系统其余部分的电池组件将继续发电。

 

阴天的发电量将少于晴天,但太阳能电池板的优点在于,即使在阳光不那么明媚的日子,它们仍能发电。这意味着全年都能持续不断地节省能源账单。

 

太阳能技术可以战胜各种障碍

 

太阳能技术具有独特的多功能性,这有助于它克服立法、电网限制和化石燃料供应商的既得利益等原因给大规模可再生能源项目部署带来的各种障碍,尤其是在农村地区和发展中国家。事实上,通过独立和离网系统、太阳能水泵、太阳能灌溉、太阳能脱盐、学校和医疗中心屋顶光伏等解决方案,以及用于冷藏和保存食物,太阳能发电可以被部署并为世界各地的社区带来多方面的好处。

 

太阳能技术可以促进企业发展

 

太阳能光伏技术的不断发展,降低了能源成本,从而促进了企业发展。在过去十年中,太阳能光伏的成本大幅下降,使得更多的公司可以使用太阳能光伏。在当前的能源危机中,太阳能光伏可以帮助许多企业主节省能源账单。当电网不可靠时,企业,尤其是发展中国家的企业,可以从太阳能的可靠性中受益,否则他们将需要使用柴油发电机,成本要高得多。

 

将梦想变为现实:2030年达到30%

 

2022年标志着光伏组件转换效率的里程碑式提高。利用创新的多结技术,太阳能电池在2022年首次打破了30%的功率转换效率障碍。使用多种半导体材料可以吸收更宽的波长,提高电池将阳光到电能的转换效率。

 

这种高效率的设备有可能改变我们的发电方式,甚至推动人类的太空事业。显然,像大多数新技术一样,它们目前价格昂贵。但到2030年,我们可以将它们商业化,供日常使用。

 

最终,我们将获得更有效太阳能电池板的升级,这将有助于我们过渡到完全可再生的能源组合,并在2030年实现1亿户或更多的家庭使用太阳能屋顶。到这个十年末,太阳能光伏将能够支持更具雄心的国家和国际清洁能源发电路线图。