Оценить потенциал для солнечного нагревания - таким образом, наиболее вопрос оценки требования о высокой температуре низкой температуры.
Барьеры
Большинство приложений на солнечное нагревание хорошо разработано, и технический барьер - больше нехватки местной доступности определенной технологии чем нехватка технологии как таковой. Таким образом главные барьеры, около экономики:
1 нехватка информации доступных технологий и их оптимального дизайна и интеграции в системах нагрева.
2 нехватка местных навыков для производства и установки.
В некоторой нехватке случаев доступа к солнечной энергии может быть барьер. Для активного солнечного нагревания почти всегда возможно найти место для солнечных коллекторов с достаточным светом. Для пассивной солнечной энергии, где солнечная энергия как правило проникает через нормальные окна, соседние здания или высокие деревья могут дать серьезное сокращение выгоды солнечной энергии.
Эффект на экономику, окружающую среду и занятость
Экономика
Экономия использования солнечной энергии не располагается от почти никаких затрат, когда простые пассивные проекты солнечной энергии объединены в проектирование зданий и планирование землепользования к очень высокой стоимости для солнечных систем нагрева с сезонным хранением. Для солнечных систем нагрева некоторые типичные цены для установленных систем:
Заявление
Размер коллекционера
Ежегодное производство
Единственная семейная горячая вода, Северная Европа
4-6 m2
2000 кВтч
Единственная семейная горячая вода, Южная Европа
4 m2
2500 кВтч
Бассейн, наружный
100 m2
10.000 кВтч
Теплоцентраль
1000 m2
440 кВтч / m2
Примечания:
Ежегодное производство дано для Североевропейских условий, за исключением Южно-европейской единственной семейной системы, где производство дано для Южно-европейских условий.
Окружающая среда
Высокая температура, произведенная в солнечном коллекторе, заменяет энергию, произведенную в большем количестве загрязнения пути, который является главным воздействием на окружающую среду. Обычно солнечные коллекторы установлены сверху крыши, когда нет никакого местного воздействия окружающей среды.
Энергия должна была произвести солнечный коллектор, эквивалентно производству энергии солнечного коллектора через 1-4 года.
Эффекты занятости
Большинство занятости находится в производстве и установке солнечных коллекторов. Основанный на датском опыте, занятость, как оценивается, к 17 годам человека производит и устанавливает 1000 m2 солнечных коллекторов для семей. Эти 1000 m2 заменяют 800 MWh основной энергии (производство полезной энергии 400 MWh). С целой жизнью 30 лет солнечных коллекторов постоянная занятость производства солнечных коллекторов, чтобы заменить 1 TWh будет 700 человеками.
Оценки страны
В принципе все требование высокой температуры может быть покрыто солнечной энергией с сезонным хранением. Нет поэтому никакого абсолютного предела этому ресурсу, только экономичные ограничения. В Дании считается, что без сезонного хранения, солнечная энергия может покрыть 13 % требования высокой температуры, включая коммерческое и индустриальное использование. В более солнечных местах эта фракция естественно больше.
Фотогальванический (ОБЪЕМ ПЛАЗМЫ) клетки производят электричество постоянного тока с продукцией, изменяющейся непосредственно с уровнем солнечного излучения. Клетки ОБЪЕМА ПЛАЗМЫ объединены в модулях, которые являются основными элементами систем ОБЪЕМА ПЛАЗМЫ. Модули ОБЪЕМА ПЛАЗМЫ могут быть разработаны, чтобы работать в почти любом напряжении, до Нескольких сотен В, соединяя клетки и модули последовательно. Для заявлений, требующих переменного тока, должны использоваться инверторы.
Эффективность клетки ОБЪЕМА ПЛАЗМЫ вычислена как процентная разница между освещенной властью (Ватт) за единицу области (m2), и властью, поставляемой как электроэнергия от фотогальванической клетки. Есть различие между теоретической эффективностью, лабораторной эффективностью, и практической эффективностью. Важно знать различие между этими сроками, и это - конечно, только практическая эффективность, которая представляет интерес для пользователей photovoltaics.
Практическая эффективность клеток ОБЪЕМА ПЛАЗМЫ массового производства:
· единственный прозрачный кремний 16 - 17 %
· многопрозрачный кремний 14 - 15 %
· аморфный кремний 8 - 9 %
Системы ОБЪЕМА ПЛАЗМЫ обычно делятся на:
1. Автономные системы, которые полагаются на власть ОБЪЕМА ПЛАЗМЫ только. Около модулей ОБЪЕМА ПЛАЗМЫ они включают контроллеры обвинения и батареи.
2. Гибридные системы, который состоит из комбинации клеток ОБЪЕМА ПЛАЗМЫ и дополнительного средства поколения электричества, таких как ветер, дизель или газ. Часто батареи меньшего размера и зарядные устройства/диспетчеры также используются в этих системах.
3. Сетка соединила системы, которые работают небольшими электростанциями, кормящими власть в сетку.
Подсказки и Заявления
Проектируя фотогальваническую установку много вещей должны быть учтены, если оптимальное решение требуется. Сначала это должно быть разъяснено, сколько энергии потребовано от фотогальванической установки. После этого в часы Ампера (Ах) должно быть оценено полное суточное потребление. От полного ежедневного и еженедельного потребления может быть вычислена вместимость полной энергии. Нужно считать, сколько дней без солнца, установка должна быть способной к функционированию. В конце можно вычислить, сколько фотогальванических модулей обязано производить достаточную энергию. Фотогальваническое заявление может также быть объединено с другими источниками энергии. Комбинация маленьких генераторов ветра и photovoltaics - очевидная возможность. Энергия может быть сохранена в хороших свинцовых батареях (солнечные батареи, батареи тяги) или в батареях никеля/кадмия.
Оценка ресурса
Солнечная энергия, которая доступна в течение дня, изменяется из-за относительного движения солнца, и зависит сильно от местных условий неба. В полдень в ясных условиях неба солнечное озарение может достигнуть 1000 W/m2, в то время как в очень облачной погоде это может упасть меньше чем на 100 W/m2 даже в полдень. Доступность солнечной энергии изменяется и с углом наклона и с ориентацией поверхности, уменьшаясь, поскольку поверхность отодвинута с Юга.
Коммерческие клетки проданы с номинальной выходной мощностью (Власть пика ватта, Wp). Это соответствует их максимальной продукции в стандартных испытательных условиях, когда солнечное озарение близко к его максимуму в 1000 W/m2, и температура клетки 25oC. Практически, модули ОБЪЕМА ПЛАЗМЫ редко работают при этих условиях. Грубая оценка продукции (P) от систем ОБЪЕМА ПЛАЗМЫ может быть сделана согласно уравнению:
P (кВтч/день) = Стр (кВт) * я (kWh/m2 в день) * связь с общественностью
где:
Стр оцененная выходная мощность в кВт, который эквивалентен эффективности, умноженной областью в m2
Я солнечное озарение на поверхности, в kWh/m2 в день
Связь с общественностью Исполнительное Отношение, определенное системой.
Ежедневно подразумевайте, что солнечное озарение (I) в Европе в kWh/m2 в день (клонящийся юг, угол наклона от горизонта 30o) может быть найдено выше в столе в Солнечной энергии главы (Введение).
Типичные Исполнительные Отношения:
0,8 для сетки соединил системы
0,5 - 0,7 для гибридных систем
0,2 - 0,3 для одиноких систем для всего использования года
Типичная Системная Работа
У одиноких систем есть низкие урожаи, потому что они работают с почти постоянным грузом в течение года, и их модули ОБЪЕМА ПЛАЗМЫ должны быть измерены, чтобы обеспечить достаточно энергии зимой даже при том, что они будут негабаритны в течение лета. У типичных профессиональных систем в Европе есть среднегодовые урожаи 200 - 550 kWp.
У гибридных систем есть более высокое исполнительное отношение, потому что они могут быть измерены, чтобы встретить необходимый груз летом и могут быть поддержаны другими системами как ветер или дизель зимой и в плохой погоде. Типичный среднегодовой урожай 500 - 1250 kWh/kWp в зависимости от потерь, вызванных контроллером обвинения и батареей.
Сетка соединилась, у систем есть самое высокое Исполнительное Отношение, потому что вся энергия, которую они производят, может или использоваться в местном масштабе или экспортирована в сетку. Типичный ежегодный урожай 800 - 1400 kWh/kWp.
Барьеры
Несмотря на острое снижение в затратах, клетки ОБЪЕМА ПЛАЗМЫ в настоящее время стоят 5 USD/Wp. Затраты поколения электричества в настоящее время 0,5 - 1 USD/кВтч, который выше чем от других возобновляемых источников энергии. В будущем затраты ОБЪЕМА ПЛАЗМЫ, как ожидают, упадут с увеличивающимся использованием. Несмотря на его высокую стоимость, электричество ОБЪЕМА ПЛАЗМЫ может быть более дешевым чем другие источники в отдалённых районах без электрической сетки и где производство электричества другими средствами как дизель является трудным или экологически недопустимым (горные области).
AIain Borden, Адриан Лимен, Мариана Аткинс. Энергосберегающий Дизайн, Публикация Организации Объединенных Наций, Нью-Йорк, 1991.
Опытный образец Руководства дизайна на Пассивном Солнечном Нагревании и Естественном Охлаждении Зданий. Центр Организации Объединенных Наций Населенных пунктов. Найроби, 1990.