Distribué ou centralisé d'énergie solaire: Coûts et avantages

By Jeremy Gernand 8 avril 2008 des innovations Par Jeremy Gernand

Excusez-moi, allez-vous utiliser tout ce que Sun en un seul endroit?

Compte tenu de préoccupations actuelles quant à l'indépendance énergétique, le contrôle de la pollution, et de la stabilité des prix de l'énergie, l'énergie solaire est souvent présentée comme l'une des solutions (au moins partielle) à ce problème. L'énergie solaire consiste à faire de l'électricité ou autre énergie utilisable hors de la lumière du Soleil. Et tandis que les humains ont eu recours à l'énergie solaire à un certain niveau depuis avant l'histoire, la plupart des applications, y compris les cellules solaires ( photovoltaïques ) et d'autres systèmes de conversion efficaces n'ont été en usage depuis les années 1940. En 2005, la part totale d'électricité produite localement à partir d'énergie solaire a été très faible à 0,065%, soit un total d'environ 19000000000 kilowatt-heure , mais en croissance rapide.

L'énergie solaire est une technologie séduisante. Toutes les autres options dont nous disposons pour exploiter l'énergie implique la consommation d'une ressource qui sera un jour disparu, ou pourrait être s'il n'est pas correctement gérée. L'énergie solaire est omniprésent, tout de suite un impact sur la vie de chacun, qu'il soit ou non nous les utilisons pour l'électricité. Tout le monde à travers le monde est familier avec le soleil comme source d'énergie que nous sommes avec la combustion du bois.

Je crois qu'il est utile ici de rappeler comment fonctionne l'énergie solaire pour la perspective de cette analyse. L'énergie solaire peut être généralement divisées en deux groupes: thermique et photovoltaïque. L'énergie solaire thermique à l'échelle de petites inclut des choses comme les chauffe eau solaires ou de l'effet de serre réchauffement utilement votre automobile en hiver. Ces choses, car le rayonnement du soleil, sous la forme de lumière (ultraviolet, visible et infrarouge) est absorbée par des matériaux différents provoquant leur augmentation de la température. Les exemples utilisés que le chauffage d'effet que leur objectif final, mais d'autres systèmes, y compris des centrales solaires concentrateur d'utiliser cet effet de chauffage pour actionner des turbines et produire de l'électricité.
Parabolique centrale solaire Collector
Photovoltaïque fonctionner sur un autre principe. Les photons de la lumière à partir d'atomes dim. de l'individu exciter en un semi-conducteur résultant de la circulation des électrons par conséquent la production d'électricité. Selon la base et le dopage matériaux utilisés, les cellules solaires sont accordés à des longueurs d'onde particulière de lumière. Les recherches se poursuivent pour élargir le spectre de la lumière qui va activer les cellules solaires et d'accroître ainsi leur efficacité.
Tableau de cellules photovoltaïques monocristallin
Les inconvénients général à l'énergie solaire capture sont principalement liés aux coûts. Les matériaux utilisés pour construire les équipements d'énergie solaire sont coûteuses. Certains aiment faire des commentaires sur l'efficacité relativement faible de l'énergie solaire photovoltaïque étant que commerciaux ne sont que d'environ 9% à 14% efficace. L'énergie solaire thermique peut être un peu plus efficace, environ 20%. C'est généralement par rapport à une turbine à gaz à cycle combiné naturel, ce qui aura un rendement allant jusqu'à 60%. Le rendement thermodynamique d'un moteur à combustion interne dans une automobile serait d'environ 26%. Les valeurs entre les combustibles fossiles et solaires ne sont pas comparables, cependant. La raison ne se résume pas à la pollution, bien que cela soit un facteur très important d'être discutées plus tard. La raison se résume à la nature de l'apport d'énergie. La lumière du soleil étant libre de chacun est une partie de l'environnement qui sera présent que nous l'utiliser pour l'électricité ou non. Les combustibles fossiles, d'autre part sont des ressources consommables qui ont un coût de production ainsi que le coût du marché, et finira par être éliminée, ce qui est un autre facteur

Distribué l'énergie solaire comporte des dispositifs installés sur les maisons et petits bâtiments commerciaux. Typiquement ce sont tous des dispositifs photovoltaïques placés sur le toit ou d'autres structures à plat. On pourrait aussi inclure les chauffe-eau solaires dans cette catégorie. Les maisons et les bâtiments qui utilisent des sources d'énergie solaire ont encore besoin d'autres sources d'énergie et donc la grille de puissance globale et des systèmes de génération, puisque solaire n'est pas disponible à 100%. Donc, nous ne sauvons pas beaucoup dans les coûts d'infrastructure globale, en allant à cette méthode, bien que globalement moins centrales électriques devront être construits dans le long terme. Systèmes d'alimentation distribuée aussi généralement face à la pression des prix plus sévères sur les coûts initiaux par rapport aux coûts du cycle de vie: le propriétaire moyen habituellement se contenter de moins de capacité ou moins d'efficacité lors de la construction d'une maison par rapport aux systèmes employés par une opération commerciale dans une approche concentrée. De plus, la maintenance sur le long terme, qui permettrait de soutenir un certain niveau d'efficacité d'un système, ne serait pas aussi attentifs ensemble avec toute la population de petits producteurs d'énergie, y compris les propriétaires et les gestionnaires de bureau que ce serait avec un système centralisé.

Centralisée de l'énergie solaire (grandes centrales d'énergie solaire d'échelle) semble faire un populaire come-back . Ce type de système de production est géré par des entreprises d'utilité publique ou privée qui construisent de grandes centrales électriques a fait de l'énergie photovoltaïque ou radiateur concentrateurs solaires dans la ville ensoleillée, des lieux arides comme l'Arizona et le désert de Californie. Comme les grandes entreprises, ces entreprises peuvent investir dans la meilleure technologie et la mettre en œuvre à grande échelle et de tenir l'entretien nécessaire pour gagner un maximum d'efficacité de leur investissement. Centralisée de l'énergie solaire est donc plus efficace par dollar investi que l'énergie solaire distribuée. Ce niveau d'efficacité nécessite de gros investissements dans les coûts des terrains et la construction, et l'efficacité peut être affectée par la distance de la centrale de la zone peuplée qu'elle dessert. En outre, l'énergie solaire concentrée nécessite une grande quantité de terre, beaucoup plus que d'autres sources d'énergie, puisque la lumière du soleil n'est pas très concentrée dans les zones individuelles comme le charbon. Les plus de terres que vous avez, plus de puissance que vous pouvez générer.

Alors, comment pouvons-nous décider entre l'énergie solaire centralisée et distribuée? Comment pouvons-nous décider entre solaire et d'autres formes d'énergie? D'une part, nous avons besoin de façon appropriée prix (convertir à une certaine valeur monétaire significatif basé sur notre demande pour d'autres choses) notre volonté de maintenir ouvert, espaces non aménagés dans les zones les plus riches en soleil. Comme la valeur que nous accordons à ces augmentations des espaces, de l'efficacité des centrales solaires concentrées diminue. Deuxièmement, nous avons besoin de façon appropriée des prix de la pollution provenant de la fabrication, l'installation, l'exploitation et le déclassement dans les estimations de coûts de toutes les formes d'énergie. La pollution affecte la santé des populations et des écosystèmes et découle de la production de cellules solaires, la croissance de la biomasse, la combustion du charbon, et au démantèlement des centrales nucléaires. Enfin, nous devons repenser la façon dont nous accordons une valeur sur les ressources consommables eux-delà de l'approvisionnement à court terme et la demande. Pétrolier peut être viable en tant que source d'énergie en général pour les 40 prochaines années, mais alors ce qui sera faire sans elle? Plastiques, matériaux de construction, les lubrifiants, et autres choses utiles peuvent être faites à partir de ce pétrole mêmes. Quand il ya des sources d'énergie alternatives, est-il sage de consommer une telle substance à usage multiple pour surtout ce seul objectif? Avantages à long terme pour la société devraient être pris en compte dans l'analyse des avantages relatifs des sources d'énergie solaire et autres énergies.

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