Каково влияние солнечной энергетики на окружающую среду?

Солнечная энергия продвигается как зеленая альтернатива для окружающей среды, которая использует свободную и обильную энергию от солнца. Это обещает более дешевую энергию для потребителей, а также является источником энергии, который не содержит выбросов парниковых газов и других загрязняющих веществ. Но поскольку критики быстро указывают, эта радужная картина не совсем верна.

Солнечная энергия имеет свои собственные экологические проблемы, связанные с землепользованием, потреблением воды, выбросами и использованием опасных материалов. Давайте «пролить свет» на эти воздействия на окружающую среду и определим, перевешивает ли хорошее плохое, когда речь идет о солнечной энергии и окружающей среде.

Землепользование

Последствия использования земли для проектов солнечной энергетики зависят от их масштаба. Маленькие массивы на крыше не представляют серьезной проблемы. Однако более масштабные проекты могут занимать много места.

В зависимости от топография, интенсивность солнечного излучения и тип солнечной технологии, большие системы могут охватывать от 3,5 до 16,5 акров на мегаватт генерации. (Один МВт-час может обслуживать около 650 домов, более или менее.)

Как отмечает Союз Заинтересованных Ученых (UCS), большие солнечные установки могут «вызвать обеспокоенность по поводу деградации земель и потери среды обитания.”

В отличие от ветра В энергетических проектах, которые могут сосуществовать с сельскохозяйственными угодьями, существует мало возможностей для модели совместного использования с большими солнечными установками, которые могут нарушить местную флору и фауну. Эту проблему можно решить, используя места с низкой стоимостью, такие как коричневые поля, заброшенные участки добычи или вдоль транспортных и транспортных коридоров.

Водопользование

Что касается использования воды, важно отметить, что существует два основных типа технологий использования солнечной энергии:

  • фотоэлектрические (PV) солнечные элементы
  • концентрирующиеся солнечные тепловые установки (CSP)

Солнечные фотоэлектрические системы не используют воду для производства электроэнергии, тогда как проекты CSP действительно потребляют воду.Фактическое потребление воды зависит от таких переменных, как конструкция установки, расположение и тип используемой системы охлаждения.

По данным UCS, установки CSP, использующие технологию мокрой рециркуляции с градирнями, отводят от 600 до 650 галлонов воды на мегаватт-час электроэнергии. Технология сухого охлаждения может сократить потребление воды на 90%, но может привести к более высоким затратам и снижению эффективности.

Одна потенциальная проблема — это то, что некоторые из лучших мест для солнечной энергии имеют самый сухой климат и плохую доступность воды. Поэтому водоснабжение является важным фактором, когда речь идет о солнечных проектах.

Опасные материалы

Несколько опасные материалы используются в процессе производства фотоэлементов.Химические вещества в основном используются для очистки и очистки поверхности полупроводника, включая такие вещества, как соляная кислота, серная кислота, азотная кислота, фтористый водород, 1,1,1-трихлорэтан и ацетон.

Производители должны соответствовать законодательным требованиям к убедитесь, что работники не пострадали от воздействия опасных химических веществ и что такие вещества утилизируются надлежащим образом.

Тонкопленочные фотоэлементы включают токсичные вещества, такие как арсенид галлия, медь-индий-галлий-диселенид и кадм НМ-теллур. Несмотря на то, что неправильное обращение или утилизация могут привести к серьезным экологическим проблемам, производители очень заинтересованы в том, чтобы перерабатывать эти очень ценные материалы, а не отправлять их на свалку.

Чтобы быть уверенным, токсичные материалы связаны с каждым типом производства энергии.Уголь необходимо очищать химическими веществами и сжигать, для ядерной энергии требуются высокорадиоактивные материалы, а в ветряных турбинах используется металл, который необходимо добывать и обрабатывать. Ни один тип энергии не является идеальным, но ясно, что некоторые лучше, чем другие, как показывают сравнительные выбросы жизненного цикла, обсуждаемые в следующем разделе.

Выбросы жизненного цикла

Солнечная энергия зарабатывает свою звездную репутацию в качестве источника энергии, поскольку она не генерирует парниковые газы во время работы. Однако выбросы глобального потепления создаются на других этапах жизненного цикла солнечной энергии. Эти этапы включают в себя извлечение ресурсов, производство, транспортировку, установку, обслуживание, вывод из эксплуатации и демонтаж.

Однако эти первоначальные инвестиции в энергию окупятся за 30 лет экологически чистого производства энергии. С другой стороны, вырабатываемая на ископаемом топливе электроэнергия продолжает производить выбросы парниковых газов на постоянной основе.

«Да, солнечная фотогальваническая энергия требует большого количества энергии прямо перед добычей и производством материалы, — говорится в одной статье, — но когда эти выбросы рассредоточены по 30-летнему профилю генерации, выбросы / кВт-ч гораздо более благоприятны ».

Большинство оценок показывают, что солнечная энергия в течение своего полного жизненного цикла производит намного меньше эквивалента углекислого газа, чем природный газ, и значительно меньше, чем уголь. По данным UCS, фотоэлектрические системы находятся в диапазоне от 0,07 до 0,18 фунта эквивалента углекислого газа на киловатт-час, в то время как солнечные системы CSP генерируют эквивалент CO2 в диапазоне от 0,08 до 0,2 фунта. Эти цифры значительно меньше выбросов в течение жизненного цикла для природного газа (0,6-2 фунта CO2E / кВтч) и угля (1,4-3,6 фунта CO2E / кВтч).

Таким образом, хотя солнечная энергия не является идеальным решением, она намного более экологична, чем производство электроэнергии из невозобновляемых источников, особенно угля.В конечном счете, является ли использование солнечной энергии хорошей идеей в вашем сообществе, зависит от таких переменных, как солнечное излучение и другие возобновляемые источники энергии.

Video

Вы можете добавить эту страницу в закладки