As razóns para escoller aerxeneradores e centrais hidroeléctricas (centrais hidroeléctricas) sobre os paneis solares para a xeración de enerxía a gran escala son múltiples, frecuentemente implicando a localización xeográfica, a disponibilidade de recursos, a rentabilidade e a madurez tecnolóxica.
Estabilidade da enerxía
Os aerxeneradores e a enerxía hidroeléctrica son relativamente estables
Aerxeneradores: Aínda que a velocidade do vento fluctúa, nunha área específica de parque eólico, mediante a xestión en grupo de múltiples aerxeneradores e medios de previsión meteorolóxica, pode asegurarse unha produción de enerxía relativamente estable ata certo punto. Por exemplo, en algúns grandes parques eólicos, a potencia de saída do conxunto do parque pode ser relativamente estable e as grandes fluctuacións poden reducirse mediante unha disposición racional das posicións dos aerxeneradores e o uso de sistemas avanzados de monitorización e control.
Enerxía hidroeléctrica: Alta estabilidade e predictibilidade. O caudal do río xeralmente ten un fluxo relativamente estable e un patrón de cambio de nivel de auga, mediante a regulación do embalse, a xeración de enerxía pode ser axustada oportunamente segundo a demanda de enerxía. Por exemplo, as grandes centrais hidroeléctricas poden lograr un control preciso da potencia de saída axustando o almacenamento e a liberación de auga nos embalses para satisfacer a demanda de enerxía en diferentes momentos.
En contraste, a xeración de enerxía a través de paneis solares está máis afectada pola meteo e as variacións diurnas e nocturnas. A intensidade da luz solar cambiará debido ás nubes, as estacións, a localización xeográfica e outros factores, e non pode xerar enerxía de noite, resultando nunha potencia de saída inestable, difícil de satisfacer as necesidades dun suministro de enerxía estable a gran escala.
Adaptabilidade á rede eléctrica
Os aerxeneradores e a enerxía hidroeléctrica poden adaptarse mellor ás necesidades da rede. Debido a que a súa potencia de saída é relativamente estable, é máis doado de emparellar cos requisitos de despacho e operación da rede eléctrica. Por exemplo, durante a carga pico da rede, a central hidroeléctrica pode aumentar rapidamente a xeración de enerxía para satisfacer a demanda de enerxía; cando a carga é baixa, a xeración de enerxía pode reducirse para evitar a sobrecarga da rede.
A intermitencia e inestabilidade da xeración de enerxía solar supón grandes retos para o despacho da rede. A rede necesita estar equipada con máis equipos de almacenamento de enerxía e enerxía de apoio para facer fronte ás fluctuacións na xeración de enerxía solar, aumentando os custos de construción e operación da rede.
Aspecto de coste-beneficio
Inversión inicial e custos de operación
Os aerxeneradores e a enerxía hidroeléctrica teñen certas vantaxes de coste cando se aplican a gran escala. Aínda que a inversión inicial de construción de aerxeneradores e centrais hidroeléctricas é alta, os seus custos de operación son relativamente baixos. Unha vez construídos, os recursos de vento e auga son gratuitos, só requiríndose o mantemento e a xestión do equipo. Por exemplo, os grandes parques eólicos e centrais hidroeléctricas teñen unha longa vida útil e poden continuar xerando enerxía durante décadas a un custo relativamente baixo distribuído no tempo.
O custo de inversión inicial dos paneis solares tamén é alto, e co progreso continuo da tecnoloxía, aínda que o seu prezo está diminuíndo gradualmente, aínda require unha maior área de instalación e equipo de soporte. Ademais, a eficiencia dos paneis solares disminúe ao longo do tempo e require substitución regular, aumentando os custos de operación.
Efeito de escala
Os aerxeneradores e a enerxía hidroeléctrica son máis fáciles de lograr economías de escala. Os grandes parques eólicos e centrais hidroeléctricas poden xerar grandes cantidades de enerxía para satisfacer a demanda de enerxía a gran escala. Conforme a escala aumenta, os custos unitarios poden reducirse adicionalmente. Por exemplo, algunhas grandes centrais hidroeléctricas poden ter unha capacidade instalada de millóns de quilovatios ou máis, capaces de proporcionar un suministro de enerxía estable a toda unha rexión ou país.
Cando os paneis solares se usan a gran escala, están limitados pola área de instalación e o lugar. Aínda que é posible xerar enerxía en diferentes lugares mediante a instalación distribuída, en xeral, a escala de sistemas individuais de enerxía solar é relativamente pequena, e é difícil lograr os mesmos efectos de escala que as grandes centrais eólicas e hidroeléctricas.
Adaptabilidade ambiental
Eficiencia do uso da terra
Os aerxeneradores e as centrais hidroeléctricas teñen certas vantaxes no uso da terra. Os aerxeneradores xeralmente poden instalarse en llanos abertos, montañas ou no mar, ocupando unha área de terra relativamente pequena, e poden combinarse con outras industrias como a agricultura e a cría de gando para mellorar a eficiencia do uso da terra. Por exemplo, en algúns áreas de praderas, os aerxeneradores poden convivir coa cría de gando sen afectar o uso normal da terra.
Aínda que a central hidroeléctrica require construír embalses, pode mellorar o valor de utilización integral dos recursos de terra e auga mediante a utilización integral dos recursos do embalse, como o desenvolvemento de pesca e turismo acuático.
Os paneis solares requiren un gran sitio de instalación, xeralmente nun tejado ou terreo aberto. Na aplicación a gran escala, pode ocupar moitos recursos de terra e producir certas restricións no uso da terra.
Impacto ambiental
Os aerxeneradores e a enerxía hidroeléctrica teñen un impacto relativamente pequeno no medio ambiente. A enerxía eólica é unha fonte de enerxía limpa que non produce emisións de contaminantes e ten menos impacto na calidade do aire e no cambio climático. Aínda que os aerxeneradores prodúcen unha cantidade determinada de ruido durante a súa operación, pode controlarse mediante unha localización e medios técnicos adecuados.
Aínda que a xeración de enerxía hidroeléctrica terá un determinado impacto no ecosistema fluvial, o impacto ambiental pode minimizarse mediante medidas como a garantía de caudal ecolóxico e a construción de canles de migración de peixes.
O proceso de produción de paneis solares consumirá moita enerxía e recursos, e producirá certas emisións de contaminantes. Ademais, a disposición de paneis solares tamén causará unha determinada presión no medio ambiente.