太阳能农场如何工作?概述,效益,环境影响beplay体育官网电脑

太阳能发电厂正在兴起,对客户和环境都有好处。beplay体育官网电脑

加利福尼亚州西米谷的一个太阳能农场

Sam Lafoca/建筑摄影/Avalon/Getty Images

随着越来越多的电力客户不用在屋顶上安装任何东西就能从太阳能中获取能源,太阳能发电厂正在成为人们熟悉的地方。

与屋顶太阳能系统不同,太阳能发电厂通常位于场外,而不是在太阳能客户自己的财产上。太阳能农场也被称为太阳能公园或太阳能花园,通常安装在地面上,为多个客户服务——从不到10个到数十万个。

10年前,太阳能发电厂还只是雷达上的一个小光点,如今大大小小的太阳能发电厂正在蓬勃发展。2018年7月,共有544个项目注册太阳能农场数据库由国家可再生能源实验室(NREL)维护。两年半后,在2020年12月在美国,NREL的名单包括1592个太阳能农场。由于太阳能成本持续下降,价格下降,太阳能农场的数量和规模都有所增长89%2010年到2020年之间。成本下降是美国电力结构中增加了更多太阳能的原因之一其他来源连续两年。

公用事业规模的太阳能vs.社区太阳能农场

虽然公用事业规模的太阳能发电场往往比社区太阳能发电场大得多,但主要的区别在于客户的参与。

在一个社区太阳能在农场,多个客户共同拥有或订阅当地的太阳能项目,并从他们的公用事业账单中获得他们在太阳能项目中所产生的能量的信贷。相比之下,公用事业规模的项目可能由电力公司自己开发,或者由私人能源公司在没有客户参与的情况下直接向公用事业公司销售他们生产的电力。

社区太阳能项目的规模一般在2到2000千瓦(kW)或更大。一些州对社区太阳能项目的规模进行了限制,要么直接限制项目的发电千瓦数,要么限制参与项目的人数。的劳伦斯伯克利国家实验室将公用事业规模的项目视为任何等于或大于5兆瓦(MW)的地面太阳能项目。根据数据,截至2020年12月,美国有129个5兆瓦或更大的太阳能农场NREL

世界上最大的太阳能农场

中国大同熊猫形状的太阳能农场的鸟瞰图。
中国熊猫形状的太阳能发电厂并不是最大的。最可爱了。

朱晓璐/盖蒂图片社

世界上最大的太阳能农场(或“公园”,就像它们在世界其他地方被知道的那样)的记录不断被打破。排名前十的农场没有超过十年的历史。相比之下,世界上最大的10座现役发电厂包括建于1949年的大古力大坝。的最大的化石燃料工厂位于阿联酋,建于1976年。

  1. 巴德拉太阳能公园以2245兆瓦的发电量勉强成为世界上最大的太阳能发电厂。(相比之下,纽约州有安装了3吉瓦太阳能到2021年7月,足够为50万户家庭供电。)巴德拉项目位于印度西部一个偏远干旱的地区,那里的气温经常超过华氏100度。该项目从2015年开始分四个阶段建造,于2019年完工。而印度仍在生产70%的能量从煤炭发电,巴德拉太阳能公园是该国太阳能发电的一部分目标是安装175千兆瓦(GW)的可再生能源。(1千兆瓦就是1000兆瓦,也就是10亿瓦。)
  2. 紧跟着巴德拉太阳能公园的是2200兆瓦黄河水电海南太阳能园区它于2020年在中国青海省开业。这代表了中国摆脱对煤炭的严重依赖的雄心。和印度一样,中国仍然严重依赖煤炭68%的电力光伏。中国安装48.2 GW太阳能到2020年,将超过美国的两倍第二名,三分之一的全球总装机容量这一年。
  3. 生命力Sthala印度卡纳塔克邦的太阳能项目由2050兆瓦的太阳能容量组成,是唯一一个超过2吉瓦的太阳能公园。该项目于2019年完工,占地1.3万英亩。该太阳能发电场将从2300名当地农民手中租赁土地,而不是完全拥有土地。在生产清洁能源的同时,它将增加农村收入,帮助农民保住自己的土地。
  4. 1650兆瓦本班太阳能公园埃及是亚洲以外最大的太阳能发电厂。该项目于2014年启动,在美国宇航局的帮助下选址,由720多万块独立太阳能电池板组成,于2019年11月完工。像其他位于沙漠的太阳能发电场一样,包括美国西南部的太阳能发电场,太阳能发电场的位置通常是在沙漠中增加的太阳辐射和太阳能和太阳能之间进行权衡降低了效率在高温下的太阳能电池板。

beplay体育官网电脑太阳能发电厂的环境影响

随着越来越多的太阳能农场点缀在大地上,对它们的反弹也在增长,一些人合理的环境问题beplay体育官网电脑,其他的则基于错误信息对环境的影响。beplay体育官网电脑

平衡清洁能源和生物多样性

绵羊在太阳能农场周围和下面吃草。
太阳能农场和传统农业可以共存。

Karl-Friedrich Hoh / Getty Images

生物多样性丧失是除气候紧急情况外的另一个主要危机。我们不应该为了解决一个问题而牺牲另一个。

根据NREL在美国,安装足够的太阳能以满足《巴黎气候协定》的目标将需要“相当于美国连续表面积0.5%的最大土地面积”。然而,并不是所有的土地面积都是平等的,因此优先使用棕地、前垃圾填埋场、受干扰地区、污染土地、工业用地区域和其他非敏感区域,将降低生物多样性的风险。国家的粮食安全也不应因牺牲肥沃的农田而受到损害。

许多州有“最佳选址实践”供太阳能安装人员遵循,因为美国能源部,以尽量减少太阳能发电厂对环境的影响beplay体育官网电脑。美国的六个州.也有立法提倡“传粉者友好型”太阳能农场,以保护当地的生物多样性。

合理规划和选址,太阳能农场可以在保护肥沃农田的同时保护和改善景观。从Shakti Sthala太阳能项目可以看出,在不适合耕种的农场上租赁土地用于太阳能项目增加农民收入足以让他们继续耕种土地,而不是把土地卖给开发商。将太阳能电池板集成到农业操作中(称为agrivoltaics)可为牲畜提供荫凉,保护农作物不受强降雨的影响减少水分流失,提高农业产量,同时生产足够的电力来支持农场。

beplay体育官网电脑“生产消费者”的环境效益

虽然无法量化,但重要的是不要低估利益相关者参与太阳能项目的好处。

传统的电力公司和他们的客户之间的关系通常是单向的:电力公司生产和输送电力,而客户与他们的电力公司的唯一联系是最初的连接和每月的付款。当然,除非停电。这种单向关系在公用事业规模的太阳能中没有改变。消费者的参与度并没有改变;唯一的区别是电力来源更清洁。

然而,在屋顶和社区太阳能,客户是“的潜在客户——电力的生产者和消费者——他们与电力消费的关系发生了变化。用太阳能电池板产生的电力支付水电费意味着他们变得更加清醒他们消耗了多少能量,因此更有可能减少它。

一项针对加州太阳能客户的调查发现87%的人曾参与其他提高能源效率的行动,例如安装高效照明和电器。即使是有环保意识的电动beplay体育官网电脑汽车车主,那些没有太阳能的人也会使用增加58%的电力而不是普通家庭。虽然有一些证据表明电力客户在采用太阳能时增加了能源消耗,但这只是一小部分(18%20%(在一些研究中),它们产生的能量增加了。

净效果仍然是向电网添加更清洁的电力,即使消耗更多的电力,客户的碳足迹也更低。电力生产掌握在消费者手中越多,他们减少温室气体排放的可能性就越大。

太阳能发电厂将继续增长

太阳能发电厂的行业分析师表示,预计至少在未来三年内,太阳能发电厂的新安装量将继续打破记录Wood Mackenzie.需要适当的法规和监督,以最大限度地减少所有这些增长对环境的影响,以便在对抗气候变化的好处与保护地球生物多样性的需要之间取beplay体育官网电脑得平衡。如果两者缺一不可,就无法实现可持续发展。