Hvordan Fungerer Solcelleanlæg? Oversigt, fordele, miljøpåvirkninger

solfarme bliver kendte steder på landskabet, da flere og flere El-kunder får deres energi fra solen uden at installere noget på deres tag.

i modsætning til solsystemer på taget er en solfarm normalt placeret off-site, ikke på en solkundes egen ejendom. Også kendt som solparker eller solhaver, solfarme er normalt jordmonteret og betjener flere kunder-fra færre end ti til hundreder af tusinder.

bare et lille blip på radaren for et årti siden blomstrer solfarme store og små. I juli 2018 blev 544 projekter registreret i databasen over solfarme, der vedligeholdes af National ve (NREL). To og et halvt år senere, i December 2020, omfattede NRELS liste 1.592 solfarme. Solfarme er vokset i antal og størrelse på grund af det fortsatte fald i prisen på sol, hvor priserne faldt 89% mellem 2010 og 2020. Omkostningsfaldet er en af grundene til, at der er tilføjet flere nye solceller til elmikset i USA end nogen anden kilde i to år i træk.

Utility-Scale Solar vs. Community Solar Farms

mens utility-scale solar farms tendens til at være langt større end community solar farms, den største forskel er en af kundernes deltagelse.

i en fælles solcelleanlæg ejer flere kunder enten i fællesskab eller abonnerer på et lokalt solcelleprojekt og modtager kredit på deres forsyningsregninger for den energi, deres andel af solprojektet producerer. I modsætning hertil kan forsyningsprojekter udvikles af elværktøjet selv eller af private energiselskaber, der sælger den elektricitet, de producerer direkte til forsyningsselskaber, uden nogen kundedeltagelse.

fællesskabets solprojekter varierer generelt i størrelse fra 2 til 2.000 kilovat (kV) eller mere. Nogle stater sætter grænser for størrelsen på Fællesskabets solprojekter, enten direkte med hensyn til de kilovat, de kan generere, eller ved at begrænse antallet af mennesker, der kan deltage i et projekt. Berkeley National Laboratory betragter projekter i utility-skala som ethvert jordmonteret solprojekt, der er lig med eller større end 5 MVV. Fra December 2020 var der 129 solfarme i USA, der var 5 mV eller større, ifølge NREL.

verdens største Solfarme

en luftfoto af den pandaformede solfarm i Datong, Kina.

Kinas pandaformede solfarm er ikke den største. Bare den sødeste.

Jysk / Getty Images

rekorden for de største solfarme (eller “parker”, som de er kendt andre steder i verden) bliver ved med at blive brudt. Top 10 listen har ingen gårde ældre end et årti. I modsætning hertil inkluderer listen over de 10 største aktive elproduktionsanlæg i verden Grand Coulee Dam, bygget i 1949. Det største fossile brændselsanlæg i De Forenede Arabiske Emirater stammer fra 1976.

  1. Bhadla Solar Park knirker af som verdens største sol gård i verden, på 2,245 MVH. (Til sammenligning havde staten 3 GV sol installeret i Juli 2021, nok til at drive 500.000 hjem.) Bhadla-projektet ligger i en fjern, tør region i det vestlige Indien, hvor temperaturerne regelmæssigt når over 100 grader F. Det blev bygget i fire faser startende i 2015 og blev afsluttet i 2019. Mens Indien stadig genererer 70% af sin energi fra kul, er Bhadla Solar Park en del af landets mål om at installere 175 gigavatts (GV) vedvarende energi inden 2022. (En gigavatt er 1.000 MVH, eller en milliard vand.)
  2. tæt bag Bhadla Solar Park ligger den 2.200 MVH Huanghe vandkraft Hainan Solar Park, der åbnede i 2020 i Kina. Det repræsenterer landets ambitioner om at skifte væk fra sin store afhængighed af kul. Ligesom Indien er Kina stadig stærkt afhængig af kul, hvor 68% af sin elektricitet er kulproduceret. Kina installerede 48,2 GV sol i 2020, Mere end det dobbelte af USA på andenpladsen og en tredjedel af verdens samlede installationer for året.
  3. Shakti Sthala solenergiprojekt i Karnataka, Indien, består af 2.050 mv solkapacitet—den eneste anden Solpark over 2 GV. Det blev afsluttet i 2019 og dækker 13.000 hektar jord. Leasing af jorden fra 2.300 lokale landmænd i stedet for at eje det direkte, vil solfarmen producere ren energi på samme tid, som det øger landindkomsterne og hjælper med at holde landmændene på deres jord.
  4. den 1.650 mv Benban Solar Park i Egypten er den største sol gård uden for Asien. Initieret i 2014 og placeret med hjælp fra NASA, det omfatter Over 7.2 millioner individuelle solpaneler og blev afsluttet i November 2019. Ligesom andre ørkenplacerede solfarme, inklusive dem i det amerikanske sydvest, placeringen af solfarme er ofte en afvejning mellem den øgede solstråling, der findes i ørkener, og den reducerede effektivitet af solpaneler i høj varme.

miljøpåvirkninger af Solfarme

med flere solfarme, der prikker landskabet, er tilbageslag mod dem vokset, nogle med legitime miljøhensyn, andre baseret på forkert information om deres miljøpåvirkning.

afbalancering af ren energi med biodiversitet

får græsser rundt og under en sol gård.

Solar gårde og traditionelle landbrug kan sameksistere.

Karl-Friedrich Hoh / Getty Images

biodiversitetstab er den anden førende krise udover klimakrisen. Vi skal ikke ofre at tackle den ene på bekostning af den anden.

ifølge NREL ville installation af nok solenergi til at opfylde Paris-Klimaaftalemålene kræve “et maksimalt areal svarende til 0.5% af det sammenhængende amerikanske overfladeareal.”Ikke alle landområder er skabt lige, så prioritering af brugen af brune marker, tidligere lossepladser, forstyrrede områder, forurenede arealer, områder, der er udlagt til industriel anvendelse og andre ikke-følsomme områder, vil reducere risikoen for biodiversitet. Nationens fødevaresikkerhed bør heller ikke bringes i fare ved at ofre produktiv landbrugsjord.

mange stater har “bedste placeringspraksis” for solinstallatører at følge, ligesom det amerikanske energiministerium, for at minimere miljøpåvirkningerne af solfarme. Seks stater i USA. har også lovgivning, der fremmer “pollinatorvenlige” solfarme for at beskytte lokal biodiversitet.

korrekt planlagt og placeret, solfarme kan beskytte og forbedre landskaber på samme tid, at de beskytter produktive landbrugsjord. Som det ses med Shakti Sthala solar project, kan leasing af jord til solprojekter på landbrugsejendomme, der ikke er egnet til landbrug, øge landmændenes indkomst nok til at give dem mulighed for at fortsætte med at dyrke deres jord i stedet for at sælge det til udviklere. Integration af solcellepaneler i landbrugsoperationer (kendt som agrivoltaics) kan give skygge til husdyr, beskytte afgrøder mod kraftig nedbør, reducere vandtab og hæve landbrugsudbyttet, mens der produceres nok elektricitet til at støtte gården.

miljømæssige fordele ved at være en “Prosumer”

selvom det er mindre kvantificerbart, er det vigtigt ikke at undervurdere fordelene ved interessentengagement i solprojekter.

det traditionelle forhold mellem elforsyninger og deres kunder er generelt en-retningsbestemt: hjælpeprogrammer genererer og leverer elektricitet, mens kundernes eneste engagement med deres værktøj er en indledende tilslutning og en månedlig betaling. Medmindre selvfølgelig strømmen går ud. Det envejsforhold ændrer sig ikke i solskala. Og forbrugernes engagement har ikke ændret sig; den eneste forskel er, at strømkilden er renere.

i både rooftop og community solar er kunderne imidlertid “prosumers”—både producenter og forbrugere af deres elektricitet—og deres forhold til deres forbrug af elændringer. At betale deres forsyningsregninger med den strøm, deres solpaneler producerer, betyder, at de bliver mere opmærksomme på, hvor meget energi de bruger, og er derfor mere tilbøjelige til at reducere den.

en undersøgelse af solcellekunder i Californien viste, at 87% af dem havde engageret sig i andre energieffektivitetshandlinger, såsom installation af effektiv belysning og apparater. Selv blandt miljøbevidste elbilsejere brugte de uden sol 58% mere elektricitet end den typiske husstand. Mens der er nogle beviser for, at El-kunder øger deres energiforbrug, når de vedtager Sol, er det en lille brøkdel (18% til 20% i nogle undersøgelser) af den øgede energi, de producerer.

nettoeffekten er fortsat, at renere elektricitet føjes til nettet, og kundens kulstofaftryk er lavere, selv med mere forbrugt elektricitet. Jo mere elproduktionen er i forbrugernes hænder, jo mere sandsynligt er det, at de reducerer drivhusgasemissionerne.

Solar Farms vil fortsætte med at vokse

Solar farms forventes at fortsætte med at slå rekorder for nye installationer i mindst de næste tre år, ifølge brancheanalytikere. Der er behov for passende regler og tilsyn for at minimere miljøpåvirkningen af al denne vækst, så fordelene i kampen mod klimaændringer kan afbalanceres med behovet for at beskytte Jordens biodiversitet. Uden begge dele opnås bæredygtighed ikke.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.