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客人的博客

探索太阳能的“阴暗面”

可更换的能源未来的挑战依然存在,但是答案是在地平线上

与太阳能电池板覆盖停车场可以产生高达40%的国家目前的电力需求。图片来源:凯文·杜利/CC 2.0Flickr /

实现一个可更换的网格在美国到2050年实现全球气候目标的一个关键组件。太阳能将是一个关键因素。但是,有一个“阴暗面”太阳能和它越来越在新闻中基于各种理论计算。阴暗面包括数以百万计的使用,需要垃圾在垃圾填埋场过时的太阳能电池板。它包括间歇性的问题,这通常是因为太阳能生产大部分能量当需求低。和它包括成千上万亩的潜在可用土地太阳能collectors-making住房或农业土地无法使用。让我们看看这些挑战的未来太阳能和探讨一些解决方案,阐明了黑暗。

太阳能板和电池的垃圾场

国际可再生能源机构(IRENA)项目“年度(太阳能板)大量浪费预计到2030年代初”,到2050年可能达到7800万吨。预计,提高效率和低成本的面板,许多人将取代当前面板年前预期的30年的有用的服务。理论上早期替代可能导致浪费的50倍在四年比IRENA预测。这可能导致约315000吨到2050年太阳能电池板浪费。

解决方案:首先,大多数人将不会急于取代太阳能电池板在30年之前,他们仍在运作时比原来的生产能力的70%。长远来看,生命周期评估(LCA)和回收必须实现太阳能电池板以及其他处理材料在我们的经济。的韩国能源研究所在这方面已经取得了很大的进步。他们已经开发出的技术回收100%的玻璃从废弃的太阳能电池板和80%的其他材料转化为高效的太阳能电池。他们现在许可这一过程用于商业用途的太阳能电池板制造商。

在欧盟,回收责任分配给制造商根据其当前的市场份额。制片人回收费用是内置太阳能电池板的价格。这是一个现实的希望回收技术的提高和策略将使回收profitable-thus避免政府管制的必要性和费用。LCA的电池,这将是至关重要的成功使用太阳能来达到我们的气候目标,显示锂离子电池有显著降低碳的影响比化石燃料和向下。LCA,回收和创建一个“循环经济”电池和太阳能电池板将大大减少大规模的采矿作业的需要,同时减少或消除需要扔在垃圾填埋场。

间歇性会降低太阳能的价值

因为当太阳照耀时太阳能生产能源,目前很少或根本没有能源有助于电网高峰小时的能源消耗在早上和晚上。这导致需要natural-gas-fired发电厂来填补这一缺口,可能减少投资回报率在太阳能农场因为他们可能产生过剩的电力需要时少,导致更低的价格。这可能失速的太阳能发电站的发展我们需要达到世界气候的目标。

解决方案:电池为家庭、企业和公用事业已经变得更加符合成本效益满足短期需求高峰。和大量的工作正在做经济生产绿色的氢从太阳能发电高峰需求过剩。相结合的智能电网,智能家居和建筑,智能家电,和高峰定价将鼓励电动汽车充电,洗过的衣服,在非高峰时间段和水加热时能源丰富。电动汽车用电池,可以作为正在开发家和网格存储,允许增加电池存储在没有或少增加成本。

太阳能电站取代农业和住房

据估计,平均太阳能农场可以产生357000千瓦时每英亩。这个估计将取决于因素等纬度,云层,和积雪的地区,收藏家本身的力量和最终用途的距离。美国目前使用接近每年4万亿千瓦时的电力。获得100%的太阳能发电将导致覆盖超过1100万英亩或17000平方英里太阳能panels-an面积大于我们的许多较小的州。

解决方案:它不是必要的定位所有太阳能设施在陆地上,尤其是土地,有更好的用途。在美国有80亿平方米的屋顶适合solar-capable生产1400兆瓦的电力足以让美国当前电力需求的40%。有另一个90亿平方米的停车场可能适合的材质与太阳能集热器产生另一个40%的电力需求。和某些农作物成长与太阳能集热器提供的部分阴影。屋顶太阳能生产能源使用接近它,创建更少需要长时间,也不用担心昂贵的输电线路,浪费能源。

太阳能电池板的效率正在增长,产生更多电力是在一个较小的区域。和贡献从水电可再生能源和离岸风力将进一步降低构建太阳能的必要性。使用这些方法,土地利用将不是一个问题。

将所有电动双太阳能所需的土地

上述估计不考虑“使激动现在“运动和电动汽车的广泛应用,包括汽车,卡车,公共汽车,和公共运输船队。此外,绿色将来自可再生电力生产氢。根据普林斯顿大学的一项研究中,如果我们把所有的东西,很有可能我们的用电量在2050年之前可能会增加一倍以上。这需要一个巨大的扩张的太阳能,可能需要大片的土地用于住房和农业。

解决方案:如果所有的新建筑和住宅建造零耗能或被动的房子的标准,和现有建筑物恢复健康的道路上为零能源、电动电动房屋和建筑物的需求将大幅减少。屋顶太阳能收集器功利性权力将减少负担。新的电动汽车可能会对自己的皮肤,太阳能收集器。和效率提高热泵暖通空调和热水系统将补充提高太阳能电池的效率。

可再生能源的未来的路上

虽然有一些严峻挑战的道路上一个完全可再生能源系统,有一个广泛的可能的解决方案。由于成千上万的小技术创新,转向的理论挑战主要太阳能,可供能的经济正在解决。我们都可以帮助加快这一进程,创建对现有产品的需求将得到我们there-solar面板、电池存储,热泵,“智能”grid-aware电器、和电动汽车以及电动零耗能或被动的房子房屋和建筑物。随着需求的增长,创新将会增加,价格将fall-leading普遍采用零耗能的生活方式。所有我们需要做的是发光的挑战。


乔·爱默生的创始人之一零功率Project,本文第一次出现的地方。这里转载许可。

23日评论

  1. nickdefabrizio||# 1

    伟大的文章。这是一个情况,需要众多的解决方案,每个目标做出贡献。另一个大的领域没有涉及非常保护:变得更有效率和更少的浪费,尤其是石油和天然气基础产品和采用生产流程更有效的燃料和材料使用。

    至于使用太阳能电池板与一些他们生活,他们是相对较轻,容易船。我知道在非洲几个农村人想如果他们捐赠。美国政府应该促进贸易规模大。

    1. capecodhaus||# 2

      我喜欢你提到所谓的保护。从未似乎第一线的优先级。似乎更像的方法,高效的低效的行为会如何?我们可以节约多少如果我们只是试着集体将不可思议。

      我可以看到美国政府派遣容器充满了面板用于第三世界国家在未来,并在这些容器有足够的空间来存放武器和其他违禁品,出价最高的人。免费送货。

      1. nickdefabrizio||# 3

        我将记住这句话:“效率如何我们的低效行为成为“。我必须承认,这是性感思考如何构建和设计,酷炫的新产品。但是有时候你不构建或购买的东西是最好的环境。这是原因之一,在64年的历史,我从未拥有一辆新车(为什么我要当有好周围的使用)。

        我将希望你对航运的犬儒主义武器是没有根据的,但历史表明它并不是没有理由的,可悲的是....和我一起工作的一个原因,有时在非洲中部,美国似乎已经放弃了,但这么多我们的星球和人类的未来取决于这个地区和居住在那里的人是否可以在一个公平和可持续的方式。希望在未来我们能建立良好的关系基于军事以外的一些注意事项。

      2. charlie_sullivan||# 4

        你促使我估计一些数字。在美国大约3亿太阳能模块操作,和大约4亿支枪是平民的财产。增长率大约是60生活费只有/年,分别为1800万/年。

      3. GBA编辑器
        Kiley雅克||# 22

        詹姆斯,

        我真的很重视你的观点:“。效率低效的行为会如何?我们可以节约多少如果我们只是试着集体。”这本书使我想起我读通过劳埃德改变,“生活1.5度的生活方式,“你可以瞥见吗在这里。劳合社消息,从本质上说,是我们集体负责气候行动在个体层面上,重点应充足,没有效率,即学会俭朴的生活,而不是让我们的低效率的行为更有效。这也是我的座右铭。

  2. jason_v||# 5

    “世界气候目标”,每个发展中国家-中国,印度和你的意思。

  3. jason_v||# 6

    你的猜测,人们将负责任地使用旧太阳能电池板是一个幻想。https://www.nytimes.com/2019/05/12/climate/electronic-marvels-turn-into-dangerous-trash-in-east-africa.html

    1. nickdefabrizio||# 8

      不,这个问题不是与面板,它是用电池,这些问题是可以解决的。同时,这主要是一个问题在大城市,有许多电子设备;而不是在农村我工作的地方,很少被浪费了。就能够运行一些电脑或智能平板电脑在当地schools-connected到现有的3 g网络——能够产生巨大的差异的孩子和他们的学习能力的世界正侵蚀着他们的村庄但并没有赋予他们足够的资源。

      1. tillalb||# 9

        谢谢你不愤世嫉俗,被那些患者可能不是明智的。更容易比试图愤世嫉俗是有益的,因为乐于助人是容易失望。

        你的观点:贫穷国家的人当然会容易使用过时的技术,因为他们一直做的,当然这可能为旧太阳能电池板工作如果能在旧汽车/手机等工作。

        1. capecodhaus||# 10

          第三世界总是接受使用物品。一样好,似乎真的只是突显出我们生活在一个星球,是由少数人控制,没有股票和消费为王。

          想象一个星球,那里不是第一或第三世界。一颗行星不是基于炫耀性消费,没有分层的权利和控制系统,所有人权益和目的。

          模仿第一世界的行为并不是一个可持续的未来在这个星球上的答案。每天有八十亿人试图加入其行列,它不工作。我们需要根本性的转变。

          1. tillalb||# 11

            使用旧的太阳能电池板不是“模仿第一次世界行为”。我宁愿生活在乌托邦?绝对的。因为这不是一个选择,让我们试着生活在一个合理的地球友好的方式。如果你想让世界更公平,OP,伟大的。我不明白为什么有人有问题与建议老了太阳能电池板的贫穷国家而不是把它们扔掉。

          2. nickdefabrizio||# 13

            实际上我的经验是,生活在城市中的人们利用很少的资源通常是很好的环境和资源的管家他们如果他们给出一个合理的机会,选择一个好的路径和不迫于外部压力选择了错误的道路。他们实际上是比西方人更有可能做得更好。上述的一个很好的例子是我支持的组织在非洲中部经常雇佣偷猎者帮助做饭和分发食物的幼儿园我们建立了这些人,我们还提供了其他的工作,部分原因是让他们远离偷猎和部分是因为他们通常很熟练的人高兴放弃偷猎更加高效和可持续的生计。他们比任何人都知道,偷猎动物消失是不可持续的。只是给他们一个机会对另一个职业是一个很好的方法来帮助环境和村里的孩子们在同一时间. .

    1. doug_horgan||# 20

      同意一般来说……它是复杂的,昂贵的,目前在积极作为绿色清洗策略,取决于管道周围的可燃气体的人……但也有可能会有一个地方来储存能量由廉价的太阳能。

  4. 用户- 7688527||# 12

    哇,难怪我们不知道前进的方向。谈话从试图通过可持续能源拯救地球和保护对集装箱船走私武器。如果我们可以利用一些负能量功率。
    信息的潜在问题与面板已经耗尽。解决这个问题,尽管重要,容易燃烧化石燃料的结果。

    1. nickdefabrizio||# 14

      这里有一些积极的能量。这是我们资助的健康中心Banda村卢旺达。2小时从最近的铺有路面的道路——在一个村子里没有电,除了一些太阳能电池板。都由手工完成。看看漂亮的建设工作。由当地工匠……非常高质量的混凝土由低水平的波特兰(尽管冻融周期不是问题)和木板锯用手从当地(尽管不是土著)桉树

      1. 专家成员
        马尔科姆·泰勒||# 15

        尼克,

        做得好!

        1. nickdefabrizio||# 16

          谢谢! .....但我们只是供应——当地村民供应艰苦的工作和技能。这里有张照片的索耶硬木原木切成木材旧时尚我想我前一个线程上提到过

      2. ktim||# 23

        那是美丽的!

    2. 删除||# 18

      “删除”

    3. 删除||# 19

      “删除”

  5. 用户- 6846716||# 17

    你有一个编辑器吗?到底为什么你不保持一个常见的数学参考吗?首先其英亩,然后其平方米,千瓦,太瓦来吧,这是可悲的。吻! ! !

    1. doug_horgan||# 21

      我同意这将是更好的,如果单位相同的正方形区域的人数!
      就其价值而言,文章说1100万英亩的太阳能电池板需要。后来引用80亿平方米的屋顶和90亿平方米的停车场,一起加起来大约400万英亩。如果我做了正确的数学。

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