Sebab penggunaan turbin angin dan tenaga hidro berbanding panel suria untuk menjana elektrik

Alasan memilih turbin angin dan tenaga hidroelektrik (pembangkit listrik tenaga air) daripada panel suria untuk pembangkitan tenaga berskala besar adalah berbilang, sering melibatkan lokasi geografis, ketersediaan sumber, keberkesanan kos, dan kedewasaan teknologi.

Kestabilan tenaga

Turbin angin dan tenaga hidroelektrik relatif stabil

• Turbin angin: Walaupun kelajuan angin akan bergejolak, tetapi di kawasan peternakan angin tertentu, melalui pengurusan kluster pelbagai peminat dan peramalan cuaca, anda boleh memastikan output tenaga yang relatif stabil dalam tahap tertentu. Sebagai contoh, di beberapa peternakan angin besar, output tenaga keseluruhan peternakan angin boleh menjadi relatif stabil dan penyimpangan besar dapat dikurangkan dengan menyusun posisi peminat secara rasional dan menggunakan sistem pemantauan dan kawalan canggih.

• Tenaga hidroelektrik: Kestabilan dan kebolehramalan yang tinggi. Aliran sungai biasanya mempunyai aliran dan perubahan paras air yang relatif stabil, melalui pengaturan empangan, penjanaan tenaga boleh disesuaikan mengikut permintaan elektrik. Sebagai contoh, stesen tenaga hidroelektrik besar boleh mencapai kawalan tepat output tenaga dengan menyesuaikan simpanan dan pelepasan air di empangan untuk memenuhi permintaan elektrik pada masa yang berbeza.

Bandingkan dengan itu, penjanaan tenaga melalui panel suria lebih dipengaruhi oleh cuaca dan variasi siang dan malam. Intensiti cahaya matahari akan berubah disebabkan awan, musim, lokasi geografis, dan faktor lain, dan tidak dapat menjana elektrik pada waktu malam, menyebabkan output tenaga yang tidak stabil, sukar untuk memenuhi keperluan bekalan tenaga stabil berskala besar.

Kebolehadaptasian kepada grid tenaga

Turbin angin dan tenaga hidroelektrik boleh lebih baik disesuaikan dengan keperluan grid. Kerana output tenaganya relatif stabil, ia lebih mudah diselaraskan dengan keperluan pengaturcaraan dan operasi grid. Sebagai contoh, semasa beban puncak grid, stesen tenaga hidroelektrik boleh meningkatkan penjanaan elektrik dengan cepat untuk memenuhi permintaan elektrik; apabila beban rendah, penjanaan tenaga boleh dikurangkan untuk mengelakkan kelebihan muatan grid.

Intermitensi dan ketidakstabilan penjanaan tenaga suria membawa cabaran besar kepada pengaturcaraan grid. Grid perlu dilengkapi dengan lebih banyak peralatan penyimpanan tenaga dan tenaga sandaran untuk mengatasi fluktuasi penjanaan tenaga suria, meningkatkan kos pembinaan dan operasi grid.

Aspek kos-manfaat

Pelaburan awal dan kos operasi

Turbin angin dan tenaga hidroelektrik mempunyai kelebihan kos tertentu apabila digunakan berskala besar. Walaupun pelaburan pembinaan awal turbin angin dan stesen tenaga hidroelektrik tinggi, kos operasinya relatif rendah. Setelah dibina, sumber angin dan air adalah percuma, hanya perlu pemeliharaan dan pengurusan peralatan. Sebagai contoh, peternakan angin besar dan stesen tenaga hidroelektrik mempunyai jangka hayat yang panjang dan boleh terus menjana elektrik selama beberapa dekad dengan kos yang relatif rendah tersebar sepanjang masa.

Kos pelaburan awal panel suria juga tinggi, dan dengan kemajuan teknologi yang berterusan, walaupun harganya berangsur-angsur merosot, ia masih memerlukan kawasan pemasangan yang lebih besar dan peralatan sokongan. Selain itu, kecekapan panel suria berkurang seiring waktu dan memerlukan penggantian berkala, meningkatkan kos operasi.

Efek skala

Turbin angin dan tenaga hidroelektrik lebih mudah mencapai ekonomi skala. Peternakan angin besar dan stesen tenaga hidroelektrik boleh menjana jumlah tenaga yang besar untuk memenuhi permintaan elektrik berskala besar. Dengan bertambahnya skala, kos unit boleh dikurangkan lebih lanjut. Sebagai contoh, beberapa stesen tenaga hidroelektrik besar boleh mempunyai kapasiti terpasang jutaan kilowatt atau lebih, mampu memberikan bekalan tenaga yang stabil kepada seluruh wilayah atau negara.

Apabila panel suria digunakan berskala besar, ia terhad oleh kawasan pemasangan dan tapak. Walaupun ia mungkin dapat menjana elektrik di lokasi yang berbeza melalui pemasangan tersebar, secara keseluruhan, skala sistem tenaga suria individu relatif kecil, dan sukar untuk mencapai efek skala yang sama seperti peternakan angin dan stesen tenaga hidroelektrik besar.

Kebolehadaptasian alam sekitar

Kecekapan penggunaan tanah

Turbin angin dan stesen tenaga hidroelektrik mempunyai kelebihan tertentu dalam penggunaan tanah. Turbin angin biasanya boleh dipasang di padang datar, gunung, atau di laut, menempati kawasan tanah yang relatif kecil, dan boleh dikombinasikan dengan industri lain seperti pertanian dan peternakan untuk meningkatkan kecekapan penggunaan tanah. Sebagai contoh, di beberapa kawasan padang rumput, turbin angin boleh hidup berdampingan dengan peternakan ternak tanpa mengganggu penggunaan normal tanah.

Walaupun stesen tenaga hidroelektrik memerlukan pembinaan empangan, ia boleh meningkatkan nilai penggunaan komprehensif sumber tanah dan air melalui penggunaan komprehensif sumber empangan, seperti pembangunan perikanan dan pelancongan air.

Panel suria memerlukan tapak pemasangan yang besar, biasanya di atap atau tanah terbuka. Dalam aplikasi berskala besar, ia mungkin menempati banyak sumber tanah, dan menghasilkan batasan tertentu pada penggunaan tanah.

Impak alam sekitar

Turbin angin dan tenaga hidroelektrik mempunyai impak yang relatif kecil terhadap alam sekitar. Tenaga angin adalah sumber tenaga bersih yang tidak mengeluarkan emisi pencemaran dan mempunyai impak yang kurang terhadap kualiti udara dan perubahan iklim. Walaupun turbin angin akan menghasilkan sejumlah bunyi semasa operasi, ia boleh dikawal melalui lokasi yang wajar dan kaedah teknikal.

Walaupun penjanaan tenaga hidroelektrik akan mempunyai impak tertentu terhadap ekosistem sungai, impak alam sekitar boleh diminimumkan dengan mengambil langkah-langkah seperti jaminan aliran ekologi dan pembinaan saluran migrasi ikan.

Proses penghasilan panel suria akan menghabiskan banyak tenaga dan sumber, dan menghasilkan emisi pencemaran tertentu. Selain itu, pembuangan panel suria juga akan memberikan tekanan tertentu terhadap alam sekitar.