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太阳能光热每平方米年产能量最高
时间:2017-08-02 来源: IMSIA编译:陈讲运
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资料来源:Fraunhofer ISE,PlanEnergi和Chalmers University
 
太阳能收集器的年能量产出比其他可再生能源技术要高得多,如上图所示。太阳能集热器年平均产生千瓦时是光伏的3倍。与生物质或生物乙醇相比,产量平均高达43倍。该图表显示终端能源生产,热和电力千瓦时的直接比较。每个栏的灰色部分根据不同的估计标示收益偏差。绝对值可以在本文底部的表中找到。
 
直接太阳能用途的技术,如太阳能热能和光伏,间接与太阳能相关的风能或生物质结合每平方米会产生更高的能量。本文考虑了几位专家的评估,以量化基于面积的可再生能源产量:德国弗朗霍夫Fraunhofer太阳能系统研究所的Florian Dallhammer和Christoph Kost,瑞典查尔姆斯Chalmers理工大学的Jan-OlofDalenbäck和丹麦PlanEnergi公司的顾问Per Alex Sørensen。
 
Dalenbäck和Sørensen发现,丹麦大型项目的集热器产生约450 kWh/m²a。此外,奥地利和丹麦的大面积测量显示产量在400-500 kWh/m²a 。两位专家都认为安装1平方米集热器需要3平方米的地面,这意味着地面年平均太阳能热效应在133-167 kWh/m²a。
 
然后,Dalenbäck和Sørensen对光伏进行了相同的计算,结果是150 kWh /m²a。按照1 m²光伏板需要3平方米的面积测算,这意味着光伏每平方米年产能为50 kWh /m²a。
 
他们的估计得到了德国专家Dallhammer和Kost证实。 Dallhammer和Kost在评估不同可再生能源的空间需求时,发现光伏电站的运行时间为1,000到1,100个小时。 1兆瓦光伏将需要1.6-2公顷(每公顷=10,000 m²)的土地。这样结果是50-69 kWh/m²a。这个范围还包括倾斜屋顶的光伏系统,其中总屋顶面积(包括未使用的一面,例如北部)已经是计算的一部分。
 
关于生物量,弗劳恩霍夫研究人员发现,每公顷土地可以收获50吨玉米青贮饲料。这种青贮饲料可用于产生18.5兆瓦时的电力或1.85 kWh/m²a。显然,生物质产热更高效率。
 
Sørensen还估计了生物质热产量的产量。他发现,北欧的生物质产量约为每公顷(10,000平方米)12万吨有机干物质。一吨约5 MWhth or 5 kWh/m²a。他表示,如果生物质生产乙醇,效率可能会达到30%左右,这意味着产量约为1.5 kWh /m²a。
 
Dalenbäck估计也是在同一个范围内。快速生长的固体生物质,例如芦苇草,可用于在最佳耕地上每公顷生产20至40 MWh。具有废气回收的热锅炉将效率提高到100%,产能的结果为2至4 kWhth /m²。
 

  太阳能光热 光伏 生物质/生物乙醇
平均收益范围 133 to 167 kWhth/m² 50 to 69 kWhel/m² 2 to 5 kWhth/m²
平均年产量 150 kWhth/m² 59.5 kWhel/m² 3.5 kWhth/m²
太阳能热增加(倍数)   3 43
 
上表显示不同可再生能源的每平方米年能量产量
资料来源:Fraunhofer ISE,PlanEnergi和Chalmers University
 

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