太阳能,一个高大上的名字,犹如太阳神阿波罗,好像只要张开双手,就能获得源源不断的能量。
家用太阳能光伏发电就好像是把阿波罗请到了自己家里,由其提供能量,多余的还可以卖给电厂,这该是多好的事情哦,那是不是这样的呢?白话太阳能发电原理太阳能发电的原理来自于光电效应,当光照到物体表面上时,每个光子都可以有足够的能量从一个原子上敲下一个电子。
因为这个过程涉及一个光子和一个电子,所以它被称为光电效应。
敲下来的电子流动便形成了电流,要么直接使用,但更多的是用电池存储起来再缓慢释放。
太阳能的效率太阳光在一平方米上能产生一千瓦的功率,但是在用太阳能板收集时只有15%-40%的效率,普通家用太阳能板效率为15%,卫星用太阳能板效率能达到40%,这样对于普通居民来说,一平方米家用太阳能板能够产生约150瓦的功率。
如果是国家,要产生一个等同于核电站功率(一般1GW)的太阳能发电站,则需要布放7平方公里的太阳能板,大约边长2500米的正方形区域,放在城市中也并不特别大。
太阳能发电的限制首先就是太阳能的建设成本,2022年家庭太阳能发电项目建设成本约为10元每瓦,普通家用用电按电灯100瓦10盏灯共1千瓦,空调1-2台共3千瓦,电冰箱1千瓦,其他用电器1千瓦计算,基本上家庭用电功率需求(按峰值)在5-10千瓦间,这样建设成本需要5-10万元。
其次是日照限制,太阳能板无法全天吸收太阳光,查资料,我以浙江杭州为例,一年中平均每天的日照时间也就只有3.4小时,意味着平均每天有86%的时间设备闲置。
还有就是维护成本,一套太阳能发电设备有使用时限,查询设备说明,很多说有30年寿命,这个存很大疑问,很有可能以理想实验环境来估算的,所以实际使用时间20年的话应该就很不错了。
用家用太阳能发电赚钱可行吗按照上面的说明,我们不考虑自用,所有发电量均用来售卖电厂,以10千瓦能力建设,出售电价约为0.4元每千瓦时),使用时限20年,一年按照365天,以本地杭州为日照时间参考,来计算下太阳能发电的效益。
投入成本:10万元20年总发电量:20×365×3.4×10=248200kwh20年总收益:248200×0.4=99280元在不考虑资金时间成本的情况下,20年的总收益还不到10万元,也就是说,投资20年,本金亏了720元。
其实如果考虑资金时间成本的话,投入成本的10万元是一次性投入,收益则是分20年回收,亏得可远远不止720元,这显然不是一个好的生意。
当然,如果政府可以补贴,设备可以延长使用寿命,维护成本十分少,电价补贴的情况下,我们可以作下大致估计:投入成本政府补贴一半,即单瓦的成本降到5元,那么相当于20年翻番,年化率大概为5%,和固定存款利率相当。
无可否认,太阳能就是未来,就因为其在人类尺度下无限的能量供应,我想随着科技的发展,会有一天,太阳能会变成人类能源中最重要的一部分。