表面上看,集中式太阳能是电网的绝佳来源。它具有可持续性,在建筑或运营过程中没有明显的废品要处理,并且具有蓄热功能,可以在晚上或阴天发电。它似乎解决了化石燃料,核能,光伏或风力发电的所有问题。有没有我看不到的缺点?我们不应该尽快建立这些工厂吗?
表面上看,集中式太阳能是电网的绝佳来源。它具有可持续性,在建筑或运营过程中没有明显的废品要处理,并且具有蓄热功能,可以在晚上或阴天发电。它似乎解决了化石燃料,核能,光伏或风力发电的所有问题。有没有我看不到的缺点?我们不应该尽快建立这些工厂吗?
Answers:
电网除碳没有万灵药。这是个好消息:这意味着您可以停止寻找一个人,并接受每种形式的一代人都有其优点和缺点。
聚光太阳能[CSP]依靠阳光直射。不仅是周围的日光,而且全年都有大量的直射阳光。普通的光伏[PV]在世界上几乎任何地方都可以使用,从热带到两极。
CSP并非在所有规模上都有效。原型仍在确定最经济的方法。光伏几乎可以在任何规模上工作,从瓦特到千兆瓦。
CSP仍处于起步阶段。世界上可能有成千上万个网格规模的原型,总容量约为4-5 GW,而带有内置存储器以进行24/7操作的原型则更为罕见,这是因为经济方面的问题。我们对终生性能,最佳设计,最佳维护制度等一无所知。光伏是一种大批量生产的商品,而如今,全球光伏面板已接近十亿个,容量约为200GW,是容量的50倍,可重复单元的数量增加了五六个数量级。
CSP的设计,安装和调试非常复杂且耗时。PV速度非常快,并且设计,安装和调试非常容易。
在世界大多数地区,存储不是高价值商品。因此,拥有内置存储本身并不是一件有价值的事情。
我们不知道每单位电力供应的终生成本是多少。我们只有几个年轻的原型可以继续。这种不确定性对投资者不利。
我们作为人类所做的一切都会产生某种后果。尽管不是很大的缺点(我认为),但批评者经常引用该植物对野生生物的不良影响:
已经注意到,昆虫可以被聚光太阳能技术所吸引的明亮的光所吸引,因此,如果鸟类在被聚焦的点附近飞行,则猎杀它们的鸟类可以被杀死(燃烧)。这也可能会影响捕食鸟类的猛禽。联邦野生动植物官员已开始将这些“生态友好”的电力塔称为野生生物的“大型陷阱”。
不幸的是,在测试大约两个小时后,现场的工程师和生物学家开始注意到“拖缆”-由鸟类直接飞入太阳辐射场而引起的烟雾和蒸汽的痕迹。它们上的水分立即汽化,有的立即燃烧成火焰-至少直到它们开始疯狂地扑灭为止。在测试期间,估计有130只鸟受伤或死亡。
但是,这些声明的准确性是有疑问的(来自Wikipedia文章):
然而,有关伊万帕太阳能发电设施的故事被夸大了,死亡人数高达数万,散布了有关集中式太阳能发电厂的警报,这并非基于事实,而是基于一个对手的猜测。根据严格的报告,在六个多月中,实际上只计数了133只成年鸟类。而且,不仅鸟类死亡人数远低于每年因与窗户,车辆和电力线碰撞而死亡的数亿至数十亿。而且,在此期间,通过将不超过四个镜子对准空中的任何地方在新月沙丘太阳能项目的待命地点,三个月内,死亡率降至零。
在英国,并非每天都有阳光。在冬天,阳光最少的时候,我们也需要最大的功率。
因此,每个太阳能电站都必须由花药电站作为后盾,该花药电站可以在太阳不照亮时正常工作。集中的太阳能可以短期储存蒸汽,因此至少要应对5分钟的云层覆盖,这对于解决“冬季问题”没有太大帮助。
但是,在由于交流太阳能而导致峰值功率需求处于炎热晴天的地区,这将成为更好的选择。
然后,我们需要询问与光伏(PV)相比,集中太阳能(CSP)是否值得付出努力。光伏是一种商品,并且每年都在便宜,因此,CSP所能提供的全部都是光伏的短期存储。
如果在世界的正确区域中对CSP进行了大量投资,并且正在构建和完善许多设计师,那么它可能会被证明是非常好的。但是,我希望我们永远不会知道,因为很难进行这项投资,因为PV已广为人知,并且如果云使PV停止工作,则AC可以关闭几分钟。(将“寒冷”存储在建筑物中是一种有效的能量存储方法。)
其中一些答案已经触及了CSP的环境影响,我想将本文作为源。它重申了其他人的观点,他们回答了OP的问题并指出了生物多样性(尤其是鸟类)受到影响的问题。
但是,没有人指出冷却系统所需的用水量,这一点也很重要。随着时间的流逝,我们将需要更加谨慎地使用水,因为我们已经需要“蓝色革命”。
我认为CSP是光伏系统和其他类型替代能源的绝佳补充。它确实使太阳能能够在工业规模的装置上实现更稳定的电网。但是,我们必须注意我们的建造方式和建造量,以最大程度地减少环境成本。
我想指出一些“其他”信息。我认为这些CSP也可能用于电解产生氢。因此增加了报价,这对于发展汽车中的氢燃料技术可能很重要。因为直到最近,我才知道这些汽车比电动汽车具有更大的续航里程,但随着技术的发展,“加氢站”的密度要低得多。因此,CSP可能会带来其他意想不到的好处。这将产生另一种积极的效果,人们不必考虑如何存储“电能”,因为它已转化为可用的“化学能”(尽管储氢本身并不容易)。