Der Grund für die Verwendung von Windkraftanlagen und Wasserkraft anstelle von Solarpaneele zur Stromerzeugung

Die Gründe, warum man sich bei der großflächigen Stromerzeugung für Windkraftanlagen und Wasserkraftwerke (Hydrokraftwerke) anstelle von Solarmodulen entscheidet, sind vielfältig und beinhalten oft geografische Lage, Ressourcenverfügbarkeit, Kosteneffizienz und technologische Reife.

Energiestabilität

Windkraftanlagen und Wasserkraft sind vergleichsweise stabil

• Windkraftanlagen: Obwohl die Windgeschwindigkeit schwankt, kann in einem spezifischen Windparkbereich durch die Cluster-Verwaltung mehrerer Anlagen und Wettervorhersagemittel ein relativ stabiler Energieoutput zu einem gewissen Grad gewährleistet werden. Zum Beispiel kann in einigen großen Windparks durch eine sinnvolle Anordnung der Anlagenpositionen und die Verwendung fortschrittlicher Überwachungs- und Steuerungssysteme ein relativ stabiler Gesamtausstoß des gesamten Windparks erreicht und starke Schwankungen reduziert werden.

• Wasserkraft: Hohe Stabilität und Vorhersagbarkeit. Der Wasserfluss eines Flusses hat normalerweise einen relativ stabilen Abfluss und Wasserstandsänderungsverlauf. Durch die Regulierung des Stausees kann die Stromerzeugung nach Bedarf angepasst werden. Zum Beispiel können große Wasserkraftwerke durch die Anpassung des Speicherns und Freigebens von Wasser im Stausee einen präzisen Kontroll der Leistungserzeugung erreichen, um den Bedarf an verschiedenen Zeiten zu erfüllen.

Im Gegensatz dazu ist die Stromerzeugung durch Solarmodule stärker von Wetterbedingungen und Tages- und Nachtzyklen beeinflusst. Die Intensität des Sonnenlichts ändert sich aufgrund von Wolken, Jahreszeiten, geografischer Lage und anderen Faktoren, und es kann nicht in der Nacht Strom erzeugen, was zu einem instabilen Ausstoß führt und es schwierig macht, die Anforderungen an eine großflächige stabile Stromversorgung zu erfüllen.

Anpassungsfähigkeit an das Stromnetz

Windkraftanlagen und Wasserkraft können besser an die Anforderungen des Stromnetzes angepasst werden. Da ihre Leistungsausgabe relativ stabil ist, ist es einfacher, die Anforderungen der Netzregelung und -betriebsführung zu erfüllen. Zum Beispiel kann das Wasserkraftwerk während der Spitzenlast des Netzes schnell die Stromproduktion erhöhen, um den Bedarf an Strom zu decken; wenn die Last niedrig ist, kann die Stromproduktion reduziert werden, um eine Überlastung des Netzes zu vermeiden.

Die Intermittenz und Instabilität der Solarenergieerzeugung stellen große Herausforderungen an die Netzregelung dar. Das Netz muss mit mehr Energiespeichergeräten und Reserveleistung ausgestattet sein, um mit den Schwankungen der Solarenergieerzeugung umzugehen, was die Bau- und Betriebskosten des Netzes erhöht.

Kosteneffektivitätsaspekt

Anfangsinvestition und Betriebskosten

Windkraftanlagen und Wasserkraft haben bestimmte Kostenvorteile, wenn sie großflächig angewendet werden. Obwohl die anfängliche Bauinvestition für Windkraftanlagen und Wasserkraftwerke hoch ist, sind ihre Betriebskosten relativ gering. Nach dem Bau sind die Wind- und Wasserressourcen kostenlos, und nur die Wartung und Verwaltung der Anlagen sind erforderlich. Zum Beispiel haben große Windparks und Wasserkraftwerke eine lange Lebensdauer und können über Jahrzehnte hinweg mit relativ geringen Kosten Strom erzeugen, die über die Zeit verteilt werden.

Die anfänglichen Investitionskosten für Solarmodule sind ebenfalls hoch, und obwohl ihr Preis mit dem technologischen Fortschritt langsam sinkt, erfordern sie immer noch eine größere Installationsfläche und unterstützende Geräte. Darüber hinaus nimmt die Effizienz von Solarmodulen mit der Zeit ab und erfordert regelmäßige Ersetzung, was die Betriebskosten erhöht.

Skaleneffekt

Windkraftanlagen und Wasserkraft können leichter Skaleneffekte erzielen. Große Windparks und Wasserkraftwerke können große Mengen an Strom erzeugen, um den großflächigen Strombedarf zu decken. Mit zunehmender Größe können die Einheitskosten weiter reduziert werden. Zum Beispiel können einige große Wasserkraftwerke eine installierte Leistung von Millionen Kilowatt oder mehr haben und eine stabile Stromversorgung für eine ganze Region oder ein Land bereitstellen.

Bei der großflächigen Nutzung von Solarmodulen sind sie durch die Installationsfläche und Standort begrenzt. Obwohl es möglich ist, durch verteilte Installationen an verschiedenen Orten Strom zu erzeugen, ist insgesamt die Größe einzelner Solarkraftwerke relativ klein, und es ist schwierig, die gleichen Skaleneffekte wie bei großen Wind- und Wasserkraftwerken zu erzielen.

Umweltanpassungsfähigkeit

Landnutzungseffizienz

Windkraftanlagen und Wasserkraftwerke haben bestimmte Vorteile in Bezug auf die Landnutzung. Windkraftanlagen können normalerweise in offenen Ebenen, Bergen oder auf See installiert werden, nehmen eine relativ kleine Fläche ein und können mit anderen Industrien wie Landwirtschaft und Viehzucht kombiniert werden, um die Landnutzungseffizienz zu verbessern. Zum Beispiel können in einigen Graslandgebieten Windkraftanlagen mit der Tierhaltung koexistieren, ohne die normale Nutzung des Landes zu beeinträchtigen.

Obwohl Wasserkraftwerke Stauseen bauen müssen, können sie durch die umfassende Nutzung von Stauseeresourcen, wie z.B. die Entwicklung von Fischerei und Wassertourismus, den Mehrwert der Land- und Wasserressourcen steigern.

Solarmodule erfordern einen großen Installationsstandort, normalerweise auf Dächern oder freiem Gelände. Bei der großflächigen Anwendung können sie viele Landressourcen beanspruchen und die Nutzung des Landes einschränken.

Umweltauswirkungen

Windkraftanlagen und Wasserkraft haben vergleichsweise wenig Umweltauswirkungen. Windenergie ist eine saubere Energiequelle, die keine Schadstoffemissionen produziert und weniger Einfluss auf die Luftqualität und den Klimawandel hat. Obwohl Windkraftanlagen während des Betriebs ein gewisses Maß an Lärm erzeugen, kann dieser durch geeignete Standortwahl und technische Mittel kontrolliert werden.

Obwohl die Wasserkrafterzeugung einen gewissen Einfluss auf das Flussökosystem hat, können die Umweltauswirkungen durch Maßnahmen wie die Gewährleistung des ökologischen Flusses und den Bau von Fischaufstiegen minimiert werden.

Der Produktionsprozess von Solarmodulen verbraucht viel Energie und Ressourcen und produziert bestimmte Schadstoffemissionen. Darüber hinaus stellt die Entsorgung von Solarmodulen auch eine gewisse Belastung für die Umwelt dar.