Les raisons de choisir les éoliennes et l'hydroélectricité (centrales hydroélectriques) plutôt que les panneaux solaires pour la production d'énergie à grande échelle sont multiples, impliquant souvent la localisation géographique, la disponibilité des ressources, le rapport coût-efficacité et la maturité technologique.
Stabilité de l'énergie
Les éoliennes et l'hydroélectricité sont relativement stables
Éoliennes : Bien que la vitesse du vent fluctue, dans une zone spécifique de parc éolien, grâce à la gestion en cluster de plusieurs éoliennes et aux moyens de prévision météorologique, il est possible d'assurer une production d'énergie relativement stable dans une certaine mesure. Par exemple, dans certains grands parcs éoliens, la puissance de sortie totale peut être relativement stable et les grandes fluctuations peuvent être réduites en organisant judicieusement la position des éoliennes et en adoptant des systèmes de surveillance et de contrôle avancés.
Hydroélectricité : Haute stabilité et prévisibilité. Le débit de la rivière a généralement un flux et un changement de niveau d'eau relativement stables, et grâce à la régulation du réservoir, la production d'énergie peut être ajustée en temps voulu selon la demande d'électricité. Par exemple, les grandes centrales hydroélectriques peuvent réaliser un contrôle précis de la puissance de sortie en ajustant le stockage et la libération de l'eau dans les réservoirs pour répondre à la demande d'électricité à différents moments.
En revanche, la production d'énergie par les panneaux solaires est plus affectée par les conditions météorologiques et les variations jour et nuit. L'intensité de la lumière solaire varie en raison des nuages, des saisons, de la localisation géographique et d'autres facteurs, et elle ne peut pas produire d'électricité la nuit, ce qui entraîne une puissance de sortie instable, difficile à satisfaire aux besoins d'un approvisionnement en électricité stable à grande échelle.
Adaptabilité au réseau électrique
Les éoliennes et l'hydroélectricité peuvent mieux s'adapter aux besoins du réseau. En raison de leur puissance de sortie relativement stable, il est plus facile de répondre aux exigences de dispatching et d'exploitation du réseau. Par exemple, pendant les pointes de charge du réseau, la centrale hydroélectrique peut rapidement augmenter la production d'électricité pour répondre à la demande d'électricité ; lorsque la charge est faible, la production d'électricité peut être réduite pour éviter la surcharge du réseau.
L'intermittence et l'instabilité de la production d'énergie solaire posent de grands défis au dispatching du réseau. Le réseau doit être équipé de plus d'équipements de stockage d'énergie et de sources d'énergie de secours pour faire face aux fluctuations de la production d'énergie solaire, ce qui augmente les coûts de construction et d'exploitation du réseau.
Aspect coût-bénéfice
Investissement initial et coûts d'exploitation
Les éoliennes et l'hydroélectricité présentent certains avantages en termes de coûts lorsqu'elles sont appliquées à grande échelle. Bien que l'investissement initial de construction des éoliennes et des centrales hydroélectriques soit élevé, leurs coûts d'exploitation sont relativement bas. Une fois construites, les ressources éoliennes et hydrauliques sont gratuites, nécessitant uniquement l'entretien et la gestion des équipements. Par exemple, les grands parcs éoliens et les centrales hydroélectriques ont une longue durée de vie et peuvent continuer à produire de l'électricité pendant des décennies à un coût relativement faible réparti dans le temps.
Le coût initial d'investissement des panneaux solaires est également élevé, et bien que son prix diminue progressivement avec l'avancement de la technologie, il nécessite toujours une grande surface d'installation et des équipements de soutien. De plus, l'efficacité des panneaux solaires diminue avec le temps et nécessite un remplacement régulier, augmentant ainsi les coûts d'exploitation.
Effet d'échelle
Les éoliennes et l'hydroélectricité sont plus faciles à mettre en œuvre à grande échelle. Les grands parcs éoliens et les centrales hydroélectriques peuvent produire de grandes quantités d'électricité pour répondre à la demande d'électricité à grande échelle. À mesure que l'échelle augmente, les coûts unitaires peuvent être davantage réduits. Par exemple, certaines grandes centrales hydroélectriques peuvent avoir une capacité installée de plusieurs millions de kilowatts ou plus, capable de fournir un approvisionnement en électricité stable à une région ou à un pays entier.
Lorsque les panneaux solaires sont utilisés à grande échelle, ils sont limités par la surface d'installation et le site. Bien qu'il soit possible de produire de l'électricité dans différents endroits par installation distribuée, globalement, l'échelle des systèmes solaires individuels est relativement petite, et il est difficile d'atteindre les mêmes effets d'échelle que les grandes centrales éoliennes et hydroélectriques.
Adaptabilité environnementale
Efficacité de l'utilisation des terres
Les éoliennes et les centrales hydroélectriques présentent certains avantages en termes d'utilisation des terres. Les éoliennes peuvent généralement être installées dans des plaines ouvertes, des montagnes ou en mer, occupant une superficie de terre relativement petite, et peuvent être combinées avec d'autres industries telles que l'agriculture et l'élevage pour améliorer l'efficacité de l'utilisation des terres. Par exemple, dans certaines zones de prairies, les éoliennes peuvent coexister avec l'élevage sans affecter l'utilisation normale des terres.
Bien que la centrale hydroélectrique ait besoin de construire des réservoirs, elle peut améliorer la valeur d'utilisation intégrée des ressources en terre et en eau grâce à l'utilisation intégrée des ressources des réservoirs, telle que le développement de la pêche et du tourisme aquatique.
Les panneaux solaires nécessitent un grand site d'installation, généralement sur un toit ou un terrain ouvert. Dans l'application à grande échelle, ils peuvent occuper beaucoup de ressources en terre et produire certaines restrictions sur l'utilisation des terres.
Impact environnemental
Les éoliennes et l'hydroélectricité ont un impact relativement faible sur l'environnement. L'énergie éolienne est une source d'énergie propre qui ne produit pas d'émissions de polluants et a moins d'impact sur la qualité de l'air et le changement climatique. Bien que les éoliennes produisent un certain niveau de bruit pendant leur fonctionnement, cela peut être contrôlé par une localisation et des moyens techniques appropriés.
Bien que la production d'énergie hydroélectrique ait un certain impact sur l'écosystème fluvial, l'impact environnemental peut être minimisé en adoptant des mesures telles que la garantie du débit écologique et la construction de voies de migration pour les poissons.
Le processus de production des panneaux solaires consomme beaucoup d'énergie et de ressources, et produit certaines émissions de polluants. De plus, l'élimination des panneaux solaires exerce également une certaine pression sur l'environnement.