Důvod používání větrných turbín a vodní energie místo solárních panelů k výrobě elektrické energie

Důvody pro výběr větrných turbín a vodní energie (vodní elektrárny) namísto solárních panelů pro velkéměřné výrobu elektřiny jsou mnohé a často zahrnují geografickou polohu, dostupnost zdrojů, nákladovou efektivitu a technologickou zralost.

Stabilita energie

Větrné turbíny a vodní energie jsou relativně stabilní

• Větrné turbíny: I když rychlost větru bude kolísat, v konkrétním oblasti větrné farmy lze prostřednictvím skupinového řízení více ventilátorů a prostředky pro předpověď počasí zajistit do jisté míry relativně stabilní výstup energie. Například v některých velkých větrných farma lze dosáhnout relativně stabilního výkonu celé farmy a snížit velké kolísání vhodnou dispozicí pozice ventilátorů a použitím pokročilých systémů monitorování a řízení.

• Vodní energie: Vysoká stabilita a předvídatelnost. Průtok řeky obvykle má relativně stabilní průtok a změny hladiny, které lze upravit prostřednictvím regulace nádrže, takže výroba energie lze včas upravit podle potřeby. Například velké vodní elektrárny mohou dosáhnout přesného řízení výkonu tím, že upravují uchování a propouštění vody v nádržích, aby vyhovovaly potřebám v různých dobách.

Naopak, výroba energie z solárních panelů je více ovlivněna počasím a denně-nočními změnami. Intenzita slunečního světla se mění kvůli mrakům, ročním obdobím, geografické poloze a dalším faktorům a nemůže vyrábět energii v noci, což vede k nestabilnímu výstupu energie, který je obtížný pro splnění potřeb velkéměřného stabilního dodávání energie.

Přizpůsobivost elektrické síti

Větrné turbíny a vodní energie lépe odpovídají potřebám sítě. Protože jejich výstup energie je relativně stabilní, je snazší je přizpůsobit požadavkům na dispečink a provoz elektrické sítě. Například během špičkového zatížení sítě mohou vodní elektrárny rychle zvýšit produkci energie, aby splnily poptávku po energii; když je zatížení nízké, lze snížit výrobu energie, aby se zabránilo přetížení sítě.

Intermitentnost a nestabilita výroby sluneční energie přinášejí velké výzvy pro dispečink sítě. Síť musí být vybavena více zařízeními pro uchování energie a záložními zdroji, aby se vypořádala s kolísáním výroby sluneční energie, což zvyšuje náklady na stavbu a provoz sítě.

Hledisko nákladů a výnosů

Počáteční investice a provozní náklady

Větrné turbíny a vodní energie mají určité nákladové výhody při aplikaci na velkém měřítku. I když počáteční investice do výstavby větrných turbín a vodních elektráren jsou vysoké, provozní náklady jsou relativně nízké. Jakmile jsou postaveny, větrné a vodní zdroje jsou zdarma, s nutností jen údržby a správy zařízení. Například velké větrné farmy a vodní elektrárny mají dlouhou životnost a mohou pokračovat v výrobě energie po desetiletí za relativně nízké náklady rozložené v čase.

Počáteční investiční náklady na solární panely jsou také vysoké, a i když se jejich cena postupně snižuje díky pokroku technologie, stále vyžadují větší instalovanou plochu a doprovodné zařízení. Kromě toho efektivita solárních panelů klesá s časem a vyžaduje pravidelnou výměnu, což zvyšuje provozní náklady.

Efekt škálování

Větrné turbíny a vodní energie jsou snází dosažitelné v rámci ekonomického škálování. Velké větrné farmy a vodní elektrárny mohou vyrábět velké množství energie, aby splnily potřeby velkéměřného dodávání energie. S rostoucím měřítkem mohou být jednotkové náklady dále sníženy. Například některé velké vodní elektrárny mohou mít instalovaný výkon v milionech kilowattů nebo více, schopný poskytnout stabilní dodávku energie celému regionu nebo zemi.

Když jsou solární panely používány na velkém měřítku, jsou omezeny instalovanou plochou a lokalitou. Ačkoli je možné generovat energii v různých místech prostřednictvím distribuované instalace, celkově je měřítko jednotlivých solárních energetických systémů relativně malé a je obtížné dosáhnout stejných škálovacích efektů jako u velkých větrných a vodních elektráren.

Přizpůsobivost k prostředí

Efektivita využití půdy

Větrné turbíny a vodní elektrárny mají určité výhody využití půdy. Větrné turbíny lze obvykle instalovat v otevřených pláních, horách nebo v moři, zabírají relativně malou plochu půdy a mohou být kombinovány s jinými odvětvími, jako je zemědělství a chov dobytka, aby byla zvýšena efektivita využití půdy. Například v některých pastvinách mohou větrné turbíny soužít s chovem dobytka bez ovlivnění normálního využití půdy.

Ačkoli vodní elektrárna potřebuje postavit nádrže, mohou zlepšit komplexní využití hodnoty půdy a vodních zdrojů prostřednictvím komplexního využití zdrojů nádrže, jako je rozvoj rybářství a vodní turistiky.

Solární panely vyžadují velkou instalovanou plochu, obvykle na střeše nebo otevřené půdě. Při velkéměřném použití mohou zabírat mnoho půdních zdrojů a produkovat určité omezení využití půdy.

Environmentální dopad

Větrné turbíny a vodní energie mají relativně malý dopad na prostředí. Větrná energie je čistým zdrojem energie, který nevytváří emise znečišťujících látek a má menší dopad na kvalitu ovzduší a změnu klimatu. Ačkoli větrné turbíny během provozu vytváří určité množství hluku, lze jej kontrolovat prostřednictvím vhodné lokality a technických prostředků.

Ačkoli výroba vodní energie může mít určitý dopad na ekosystém řeky, environmentální dopad lze minimalizovat prostřednictvím opatření, jako je zajištění ekologického průtoku a výstavba kanálů pro migraci ryb.

Výrobní proces solárních panelů spotřebuje mnoho energie a zdrojů a produkuje určité emise znečišťujících látek. Kromě toho likvidace solárních panelů může také způsobit určité zátěž na prostředí.