Syy siihen, miksi tuuliturbiineja ja vesivoimaa käytetään sähköntuotannossa asemasta auringonpaneelit

Tuuliturbiinien ja vesivoiman (vesivoima-asemien) valinta aurinkopaneeleihin nähden suurelle mittakaavalle sijaitsee useissa tekijöissä, kuten maantieteellisessä sijainnissa, resurssien saatavuudessa, kustannustehokkuudessa ja teknologisessa erityispiirteissä.

Energian vakaus

Tuuliturbiinit ja vesivoima ovat suhteellisen vakaita

• Tuuliturbiinit: Vaikka tuulen nopeus vaihtelee, tietyillä tuulipuistoalueilla monien turbiinien klusterihallinnalla ja sääennusteilla voidaan varmistaa suhteellisen vakaa voimantuotanto. Esimerkiksi joissakin suurissa tuulipuistoissa koko puiston tuotanto voi olla suhteellisen vakaa, ja suuria heilahteluja voidaan vähentää turbiinien paikanmukaisella asettamisella ja edistyneiden valvontajärjestelmien käytöllä.

• Vesivoima: Korkea vakaus ja ennustettavuus. Joen virtaus on yleensä suhteellisen vakaa, ja veden tason muutokset seuraavat ennustettavia kaavoja. Varastojen säätelyllä voimatuotanto voidaan ajoittaa tarpeen mukaan. Esimerkiksi suuret vesivoima-asemat voivat saavuttaa tarkkan tarkan voimantuotannon säädön varastoista veden säilömiseen ja vapauttamiseen eri aikoina.

Päinvastoin, aurinkopaneeleiden voimantuotanto on enemmän altis säätä ja päivän ja yön vaihteluille. Aurinkon intensiteetti vaihtelee pilvikuvien, vuodenaikojen, maantieteellisten sijaintien ja muiden tekijöiden vaikutuksesta, eikä ne voi tuottaa sähköä yöllä, mikä johtaa epävakaiseen voimantuotantoon, joka on vaikea vastata suuren mittakaavan vakauden tarpeisiin.

Soveltuvuus sähköverkkoon

Tuuliturbiinit ja vesivoima-asemat soveltuvat paremmin sähköverkon tarpeisiin. Koska niiden voimantuotanto on suhteellisen vakaa, ne soveltuvat helpommin verkon ohjauksen ja toiminnan vaatimuksiin. Esimerkiksi huippulastitilanteessa vesivoima-asema voi nopeasti lisätä sähköntuotantoaan vastaamaan sähkötarvetta; kun lasti on alhainen, voimantuotantoa voidaan vähentää välttääksesi verkon ylitarjonnan.

Aurinkovoiman väliaikaistuus ja epävakaus aiheuttavat suuria haasteita sähköverkon ohjaamiselle. Verkolle tarvitaan enemmän energiavarastoja ja varasähköä selviytyäkseen aurinkovoiman tuotannon vaihteluilta, mikä lisää verkon rakentamisen ja toiminnan kustannuksia.

Kustannushyödyllisyys

Alkuperäinen investointi ja toimintakustannukset

Tuuliturbiinit ja vesivoima-asemat tarjoavat tiettyjä kustannusehdoituksia suurella mittakaavalla. Vaikka niiden rakentamiseen tarvittava alkuperäinen investointi on korkea, toimintakustannukset ovat suhteellisen pienet. Kunnostuksen ja ylläpidon lisäksi tuuli ja vesi ovat ilmaisia resursseja. Esimerkiksi suuret tuulipuistot ja vesivoima-asemat voivat tuottaa sähköä pitkään aikaan suhteellisen alhaisilla kustannuksilla.

Aurinkopaneeleiden alkuperäiset investointikustannukset ovat myös korkeat, ja vaikka teknologia edistyy ja hinnat laskevat, niitä tarvitaan suuri asennusala ja tukeva laitteisto. Lisäksi aurinkopaneeleiden tehokkuus heikkenee ajan myötä, ja ne vaativat säännöllistä korvaamista, mikä lisää toimintakustannuksia.

Mittakaavatehokkuus

Tuuliturbiinit ja vesivoima-asemat pystyvät helpommin saavuttamaan mittakaavatehokkuuden. Suuret tuulipuistot ja vesivoima-asemat voivat tuottaa suuria määriä sähköä vastaamaan suurempaa sähkötarvetta. Kun mittakaava kasvaa, yksikkökustannukset voivat jopa laskua. Esimerkiksi jotkut suuret vesivoima-asemat voivat tuottaa miljoonia kilowatteja, tarjoten vakauden koko alueelle tai maalle.

Kun aurinkopaneeleita käytetään suurella mittakaavalla, niiden asennusalueet ja sijainnit rajoittavat niitä. Vaikka jakautuneilla asennuksilla voidaan tuottaa sähköä eri paikoissa, yksittäisten aurinkosähköjärjestelmien mittakaava on suhteellisen pieni, eikä samaa mittakaavatehokkuutta ole mahdollista saavuttaa kuin suurilla tuuli- ja vesivoima-asemilla.

Ympäristösopeutuvuus

Maankäyttötehokkuus

Tuuliturbiinit ja vesivoima-asemat tarjoavat etuja maankäytön kannalta. Tuuliturbiineja voidaan asentaa avoimilla tasankoilla, vuoristoissa tai merellä, ja ne vievät vain vähän maata, jota voidaan yhdistää muihin teollisuudenaloihin, kuten maatalouteen ja karjankasvatuksessa, parantaen maankäytön tehokkuutta. Esimerkiksi niityalueilla tuuliturbiinit voivat koexistoida karjankasvatuksen kanssa ilman, että ne vaikuttavat maan normaaliin käyttöön.

Vaikka vesivoima-aseman rakentaminen vaatii varaston, varastoresurssien monipuolinen käyttö, kuten kalastuksen ja vedenmatkailun kehittäminen, voi parantaa maan ja veden resurssien yhteiskäyttöarvoa.

Aurinkopaneeleiden asentaminen vaatii paljon tilaa, yleensä katolle tai avoimelle maalle. Suurella mittakaavalla tämä voi vieä paljon maata ja rajoittaa sen käyttöä.

Ympäristövaikutukset

Tuuliturbiinit ja vesivoima-asemat aiheuttavat vähän ympäristövaikutuksia. Tuulivoima on puhdas energia, joka ei tuota päästöjä ja vaikuttaa vähän ilmanlaatuun ja ilmastonmuutokseen. Vaikka tuuliturbiinit aiheuttavat melua, se voidaan hallita sijainnin ja teknisten ratkaisujen avulla.

Vaikka vesivoiman tuotanto vaikuttaa jokien ekosysteemiin, ympäristövaikutukset voidaan minimoida ekologisten virtojen ja kalan siirtymäkanavien rakentamisella.

Aurinkopaneeleiden tuotanto kuluttaa paljon energiaa ja resursseja, ja se tuottaa tiettyjä päästöjä. Lisäksi aurinkopaneeleiden hävittäminen aiheuttaa ympäristölle painetta.