הסיבה לשימוש בטורבינות רוח ומתחם מים במקום לוחות פוטו-וולטאיים לייצור חשמל

הסיבות לבחירת טורבינות רוח ותאי הידרואלקטריים (תחנות הידרואלקטריות) במקום לוחות סולאריים לייצור חשמל בקנה מידה גדול הן רבות, ולעיתים קרובות כוללות מיקום גאוגרפי, זמינות משאבים, יעילות כלכלית ועמידה טכנולוגית.

יציבות אנרגטית

טורבינות רוח והידרואלקטריה הם יציבים באופן יחסי

• טורבינות רוח: אם כי מהירות הרוח תשתנה, אך באזור פארק רוח מסוים, באמצעות ניהול מונח של מספר טורבינות ושיטות ניבוי מזג אוויר, ניתן להבטיח一定程度上确保相对稳定的电力输出。例如，在一些大型风力发电场中，通过合理安排风机位置和采用先进的监控与控制系统，可以使整个风电场的输出功率相对稳定，并减少大幅波动。 - 水电：高稳定性和可预测性。河流的水流通常具有相对稳定的流量和水位变化规律，通过对水库的调节，可以根据电力需求及时调整发电量。例如，大型水电站可以通过调整水库中的蓄水和放水来实现对发电量的精确控制，以满足不同时间的电力需求。 相比之下，太阳能电池板发电更受天气和昼夜变化的影响。由于云层、季节、地理位置等因素，阳光强度会发生变化，并且夜间无法发电，导致输出功率不稳定，难以满足大规模稳定供电的需求。 ### 电网适应性 风力发电机和水力发电可以更好地适应电网的需求。因为其输出功率相对稳定，更容易匹配电网调度和运行要求。例如，在电网高峰负荷时，水电站可以迅速增加发电量以满足电力需求；当负荷较低时，可以减少发电量以避免电网过载。 太阳能发电的间歇性和不稳定性给电网调度带来了巨大挑战。电网需要配备更多的储能设备和备用电源来应对太阳能发电的波动，增加了电网的建设和运营成本。 ### 成本效益方面 #### 初始投资和运营成本 在大规模应用时，风力发电机和水力发电具有一定的成本优势。虽然风力发电机和水电站的初始建设投资较高，但其运营成本相对较低。一旦建成，风能和水资源是免费的，只需要进行设备的维护和管理。例如，大型风力发电场和水电站具有较长的使用寿命，可以在相对较长的时间内以较低的成本持续发电。 太阳能电池板的初始投资成本也很高，尽管随着技术的不断进步，其价格逐渐下降，但仍需要较大的安装面积和配套设备。此外，太阳能电池板的效率会随着时间降低，需要定期更换，增加了运营成本。 #### 规模效应 风力发电机和水电更容易实现规模经济。大型风力发电场和水电站可以产生大量电力以满足大规模电力需求。随着规模的增加，单位成本可以进一步降低。例如，一些大型水电站的装机容量可达数百万千瓦以上，能够为整个地区或国家提供稳定的电力供应。 当太阳能电池板大规模使用时，受到安装面积和场地的限制。虽然可以通过分布式安装在不同地点发电，但总体而言，单个太阳能发电系统的规模相对较小，难以实现与大型风力和水电厂相同的规模效应。 ### 环境适应性 #### 土地利用效率 风力发电机和水电站具有一定的土地利用优势。风力发电机通常可以安装在开阔平原、山区或海上，占地面积相对较小，并且可以与其他行业如农业和畜牧业结合，提高土地利用效率。例如，在某些草原地区，风力发电机可以与畜牧业共存，而不影响土地的正常使用。 虽然水电站需要建造水库，但可以通过综合利用水库资源（如发展渔业和水上旅游）来提高土地和水资源的综合利用率。 太阳能电池板需要大面积的安装场地，通常是屋顶或开阔地面。在大规模应用时，可能会占用大量的土地资源，并对土地使用产生一定限制。 #### 环境影响 风力发电机和水电对环境的影响相对较小。风能是一种清洁能源，不会排放污染物，对空气质量及气候变化的影响较小。尽管风力发电机在运行过程中会产生一定的噪音，但可以通过合理的选址和技术手段加以控制。 虽然水电发电会对河流生态系统产生一定影响，但通过采取生态流量保障和鱼类迁徙通道建设等措施，可以将环境影响降到最低。 太阳能电池板的生产过程会消耗大量能源和资源，并产生一定的污染物排放。此外，太阳能电池板的处置也会对环境造成一定的压力。