需要多少太阳能电池板才能为世界供电?
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写的合格的太阳能工程师aniket.。上次更新:
总共需要51.42亿太阳能电池板来为整个世界提供太阳能。在这里,我们假设350W的面板尺寸为18TW的太阳能厂。我们如何到达这个号码?我们收到一个惊人的1.74 * 1017.能量的瓦特。换句话说,这是人类所需能量的1万倍。2018年,全球消耗了大约23,000太瓦时的能量在那一年中,这是一年的平均消费量为63 TWH。考虑到这一点,我们需要一个近似的18次太阳能。
太阳一直是地球上所有能量的来源。植物基于植物,散装,风或水,所有能量都是太阳输送的能量的结果。
FPL迈阿密-戴德太阳能中心之旅在迈阿密(来源-sfbwmag.)
我们是如何达到这个数字的
1 kWh的能量可以点亮10W的灯100小时,1000W的热水器1小时(W*h =Wh, kW*h = kWh)kWh前面加9个0,就得到TWh。考虑到平均总日照时数(包括遮阳、方位、灰尘和其他损失)约为3.5时产生的平均能量到1w的太阳能厂将是每天1TW * 3.5H = 3.5 TWH。
因此,为了每天产生63太瓦,我们需要63/3.5 = 18太瓦的太阳能发电厂。选择最大尺寸的面板之一,即350W,我们将需要上述数量的514亿块面板(18000000000000W/350W = 54.2亿块面板)。
一个拥有超过500亿个电池板的大型太阳能发电厂是一件难以想象的事情。但是,从经济、物流、技术等方面来看,建设单一的核电站是不可能的。”尽管如此,它将是一个现实的目标,以覆盖世界各地的各种合适的地点,共500多亿个电池板。
理解也很有意思为美国提供动力所需的太阳能电池板量。和较高人均消费的国家。添加这些数字可以帮助获得清晰逼真的图片。
需要多少空间?
太阳能电池板,至少是现代的,以效率或大约20%为操作。这意味着出于光线带来的总能量,仅将五分之一转换为电力,也在理想的条件下。这对我们的意思是,就太阳能而言,空间是一个重要的投资。
说到住宅计划,金额普通家庭需要太阳能电池板供电可能在7到100之间,这取决于房子的大小和消费量。
就大型系统而言,根据经验,一个典型的1MW容量的太阳能系统需要5英亩或20多万平方英尺的面积。因此,经过一些计算,1太瓦需要7800平方英里。
这与以色列或斯洛文尼亚如同国家的大小,大于其他一些国家的地区。但正如之前所讨论的那样,我们非常不可能在一个地方成功建立这个巨大的单个太阳能厂。但整个世界累计面积为7,800平方英里,是我们几乎可以瞄准的东西。
涉及的费用
正如每个电池板的发电量随地点而异,成本也因州与州、国与国而异。这些差异可以归因于人力成本、运输成本甚至材料成本的差异。
当安装太阳能电池板的成本对于兆瓦的能力达到百万美元。而在印度和巴西这样的国家,费用明显较低,在某处为0.6和80万美元。假设100万美元的成本,Global63TW工厂需要建立63英镑(63 * 1015)美元。
这相当于许多国家的GDP结合在一起,这一点是我们需要所有国家在太阳能未来相信的原因。
在处理成本问题时,我们必须记住,尽管太阳系是免费的,但它不会无限期地存在。看太阳能电池板的平均寿命据明确说,我们需要每隔几十年更新投资。
然而,在长期内,它仍然比化石能量便宜,甚至更好地为地球。几乎是每一个气候变化报告强调了太阳能加速的迫切需要。
关键的外卖
在今天的技术成本和丰富的阳光下,太阳能可能很快就会成为主流,这是不对的。一个完全从太阳能动力的世界并不像听起来那么不可能。同样所需的成本可能听起来很大但实际上在长期内实际上是有利可图的和生态上更明智。
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我们是否拥有在准备就绪的太阳能设备所需的材料;全部或可提供或可用的很多矿业等。
使用化石燃料生产这些材料会造成多少污染
你好Wegez !
很有趣的问题,
因此,通过第一个问题,太阳能电池板由多种材料制成,这些材料根据面板的类型而变化。您可以查看我写的文章太阳能电池板回收了解更多关于这个主题的信息。
您可以在文章中看到,面板主要由玻璃,铝和硅制成。硅采用沙子提取,地球上最丰富的材料,所以不应该是一个问题。与玻璃发生类似的方面,因为硅是制造它所需的主要组件,尽管其他人确实需要,并且生产的增加将需要达到这种水平。Aluminum is also the third most abundant resource on Earth, and if we take countries like Guinea, Vietnam and especially Australia that have over 4000 million metric tons of bauxite (main mineral needed to refine aluminum), then I wouldn’t get worried about it.
此外,正如我在本文所解释的那样,我为您提供,玻璃和铝合金都可以回收,因此即使您的面板到达其使用寿命的结束时,玻璃和铝仍可用于另一个面板。所以,是的,我们有需要的材料。
关于第二个问题,我们必须问自己的一个重要问题是,如果每天开采煤炭或天然气来生产63TWh,会产生多少污染?太阳能电池板的制造确实涉及到一个小的碳足迹,问题是太阳能在其整个生命周期中只产生一次碳足迹,而化石燃料工厂产生的碳足迹要大得多,不仅考虑到制造,还考虑到工厂的运行。简单地说,与联合循环发电工厂相比,太阳能对我们的环境所具有的优势是无可比拟的。
希望能回答你的问题!