太阳能的利弊

太阳能发电曾经是全球能源生产中昂贵而微小的一部分，但在过去十年中蓬勃发展。对太阳能不断增长的需求部分是由于其已被证实的成功:太阳能电池板内的光伏(PV)电池将太阳的电磁辐射转化为电能，它们可以将电能送入家庭或送入电网。这一过程被视为发展可持续能源系统的一个有希望和关键的工具。

但对许多人来说，问题仍然存在:从经济和环境两方面来看，这样做值得吗?beplay体育官网电脑是什么阻碍了太阳能的广泛应用?这篇文章阐述了太阳能最显著的优点和缺点，以及人们如何决定转换到太阳能是否适合他们。

优点	缺点
比以往更实惠	前期成本高
政府的激励提高了负担能力	依赖于日晒
安装太阳能电池板后，维护成本低	这对所有的生活环境都不理想
太阳能零排放	太阳能电池板生产产生的碳排放

太阳能的优点

对于个人业主和公用事业规模发电厂的开发商来说，太阳能几乎是世界各地成本最低的能源。政府的激励措施使其作为一项投资更具吸引力。一旦安装完毕，其接近于零的运营和维护成本意味着它将取代煤炭和天然气等化石燃料。它的零排放和可再生燃料来源(太阳)可以减少空气污染和导致气候变化的温室气体排放。

可购性

太阳能现在几乎是世界上所有地方最便宜的电力形式。从2009年到2020年，太阳能发电的成本下降了90%，现在建造一个新的公用事业规模的太阳能发电厂比维持一个现有的燃煤发电厂的运行更便宜。随着对太阳能需求的增加和生产规模的扩大，太阳能有望遵循所谓的斯旺森定律，即太阳能电池板的产量每增加一倍，成本就会降低20%。2010年，一千瓦时的太阳能发电成本约为37美分。到2030年，预计成本将达到2美分，到2050年将达到0.5美分。

太阳能的大部分成本都在安装过程中，但由于阳光是免费的，“太阳能资源通常产生的边际能源成本为零(甚至为负)。”边际成本是额外生产一单位产品所需的成本。电网管理者经常根据边际成本从供应商那里购买电力，这就是为什么太阳能经常在能源市场上胜过煤炭的原因。2010年，美国45%的能源来自煤炭，但10年后，这一比例降至19%。

政府的激励措施

联邦税收抵免允许房主从他们的年度所得税负担中扣除一定比例的安装太阳能电池板的成本。截至2021年初，这一信贷占太阳能光伏系统成本的26%。国家的激励措施也存在，这取决于国家，电力公司也可能提供退税，但不包括在所得税中。太阳能光伏系统的所有者还可以获得可再生能源证书(RECs)的付款，公用事业或其他公司可以购买这些证书来抵消他们的碳排放。联邦税收抵免也适用于在家里安装蓄电池来储存太阳能电池板产生的能量的房主。

维修费用低

太阳能电池板一旦安装，维护费用就会降到最低，这也是太阳能的边际成本如此低的原因之一。雨水可以清洁大部分太阳能电池板。虽然雪会覆盖太阳能电池板并阻碍能量转换，但雪会相对较快地从电池板倾斜的玻璃上融化，雪屋顶或田野的反照率(反射光)增加了电池板可以收集的太阳辐射。太阳能逆变器将太阳能电池板产生的直流电转化为交流电，送入家庭并接入电网，在需要更换之前可以使用10到15年。由于电池板没有活动部件，制造商通常保证其使用寿命为25年。太阳能电池板的效率以每年0.5%的速度下降。即使降解率是这个数字的两倍，太阳能电池板在30年后仍能以74%的效率运行。

零排放

根据美国能源部的国家可再生能源实验室(NREL)的说法，一个屋顶太阳能系统可以为一个普通家庭提供整个系统寿命内所需的所有电力，可以防止200吨二氧化碳被释放到大气中。这相当于每年减少四辆汽油驱动的汽车上路，或每年减少54000英里的行驶里程。

虽然太阳能电池板的制造和最终处理确实会以环境成本为代价，但太阳能行业不会遭受涉及大量生命损失和清理成本的环境灾难。beplay体育官网电脑不存在太阳能泄漏、太阳能井喷、太阳能井火灾、太阳能熔毁、太阳能矿塌方、太阳能管道爆炸、太阳能径流、太阳能罐车碰撞、太阳能火车脱轨或太阳能炼油厂泄漏等事件。事实上，由于太阳能有助于减少对煤炭的依赖，自2007年以来，电力行业的煤炭碳排放量下降了50%以上。

太阳能的缺点

尽管是当今最便宜的能源形式，但广泛采用太阳能仍存在障碍。如上所述，太阳能产业在过去十年中增长了十倍，但它仍然只占世界发电量的不到5%。太阳能本身是可变的，它可能是昂贵的，太阳能电池板的最初生产和最终处理可能有很高的环境成本。beplay体育官网电脑太阳能的障碍正在减少，但要实现提供真正可持续能源的承诺，太阳能仍需取得进展。

前期成本高

尽管成本下降——根据国际能源署的数据，住宅太阳能系统从2010年到2019年下降了近三分之二——但考虑到安装太阳能电池板的大部分成本是劳动力和硬件成本，在住宅安装太阳能电池板仍然很昂贵。虽然联邦和州的税收抵免可以显著降低太阳能系统的前期成本，但低收入消费者可能没有足够的税收来利用这些抵免。当然，一个人必须拥有安装面板的房产，这就排除了许多租户。社区太阳能项目允许太阳能客户在太阳能农场的许多成员之间分摊前期成本，或者按月向社区太阳能供应商订购，而不需要任何前期成本。

基于阳光照射的可变性

晚上太阳不亮，有些日子多云，冬天比夏天短，这些都不应该让人感到惊讶。太阳能本身是可变的，在需要的时候并不总是可用的。随着太阳能在世界电力供应中所占的比例越来越大，电网的规划者和管理者需要找到创造性的方法，将可变的可再生电力整合到电力系统中。他们依靠非常详细的天气预报来预测未来几天或几小时内有多少能源可用，这使得太阳能更容易预测。扩大电网的地理范围还可以让电网管理人员从日照充足的地区和时区获取电力，并将其输送到日照不足的地区。

越来越多的电网管理人员和房主可以将太阳能产生的电力储存到大型电池中，以帮助消除太阳能的可变性。新的电网级电池继续创造世界上最大电池的记录。2021年3月,苹果公司宣布该公司正在建造一个电池，能够存储其位于加州的太阳能农场产生的240兆瓦时的能量。这些能量足以供7000多个家庭使用一天。

2019年底，28%的新太阳能装置配有电池。某种形式的能源存储是集成风能和太阳能等可变可再生能源的领先解决方案，但就开发成熟的技术、达成一致的行业标准和可扩展的制造而言，存储行业可能落后太阳能行业十年。

不动

如果你要搬家，你不太可能把太阳能电池板带在身边。投资太阳能通常是一个长期的承诺，业主可能需要7到10年的初始投资才能收回。这给那些生活安排流动性更强的人带来了障碍，比如租房者，或者决定出售房屋的屋顶太阳能业主。根据Zillow Research的研究，太阳能电池板可以为房屋增值，但并不是所有的潜在购房者都希望在他们的下一套房子上安装太阳能电池板，甚至不知道如何进行购买谈判。

beplay体育官网电脑环境影响

虽然太阳能电池板在为消费者发电时排放的温室气体为零，但这些电池板的生产和处理确实对环境造成了影响，需要加以解决。beplay体育官网电脑这些问题包括原材料的提取、制造过程中废水和有害废物的产生、太阳能阵列选址的土地使用问题以及回收不再使用的电池板。国际可再生能源机构(IRENA)估计，到2050年，每年将产生600万吨太阳能电子垃圾。

最近为应对这些挑战所做的努力包括绿色电子产品委员会通过为太阳能光伏组件和逆变器创建“EPEAT生态标签”来提高可持续性标准;欧盟、华盛顿州和其他地方要求妥善回收太阳能电池板的法律;改变制造工艺，减少废物的数量和毒性;提高整个太阳能供应链中材料和做法的可追溯性;将农业和太阳能电池板结合在一起的做法，而不是电池板消除了宝贵的农业用地。