Vihreä energia: aurinko vs. tuulivoima

Vihreä energia: aurinko vs. tuulivoima

Vihreä energia on aihe, josta on tullut yhä tärkeämpi viime vuosina. Ilmastomuutoksen ja niihin liittyvien haasteiden myötä uusiutuvat energialähteet ovat yhä tärkeämpiä. Aurinko- ja tuulivoima ovat vakiintuneimpia vaihtoehtoja fossiilisille polttoaineille ja tarjoavat vihreän ratkaisun sähköenergian tuottamiseksi. Mutta mikä kahdesta energialähteestä on edessä tehokkuuden, kustannusten ja ympäristöystävällisyyden suhteen?

Aurinko- ja tuulivoima: Yleiskatsaus

Aurinkoenergia

Aurinkoenergialla tarkoitetaan aurinkosäteilyn käyttöä lämmön tai sähkön tuottamiseksi. Tämä energialähde on tyhjentämätön ja sitä voidaan käyttää paikallisesti, mikä tekee siitä houkuttelevan vaihtoehdon energiantuotantoon. Auringonvaloa muuntavat aurinkosähköjärjestelmät ovat laajalti vakiintuneet ja ne voidaan asentaa sekä rakennuksiin että laajamittaisiin aurinkopuistoihin.

Tuulenergia

Tuulenergia syntyy käyttämällä tuulen virtauksia. Tuuliturbiinien, jotka tunnetaan myös nimellä tuuliturbiinit, avulla kineettinen energia muuttuu mekaaniseksi energiaksi ja lopulta sähköiseksi. Tuulivoimaa käytetään sekä maalla että avomerellä ns. Offshore-tuulipuistoissa.

Vertailu: Tehokkuus ja tuottavuus

Aurinkoenergiatehokkuus

Aurinkopaneelien tehokkuus ilmaistaan ​​yleensä sähköiseksi muutettavan aurinkosäteilyn prosenttimäärä. Nykyaikaiset aurinkosamoduulit saavuttavat noin 15-20 prosenttia. Tämä voi vaikuttaa ensi silmäyksellä pieneltä, mutta se johtuu siitä, että fyysiset rajat rajoittavat teoreettisesti mahdollista tehokkuutta.

Avatsankehän tuottavuus riippuu erilaisista tekijöistä, mukaan lukien järjestelmän sijainti ja suunta, aurinkosamoduulien tyyppi ja laatu ja ilmasto -olosuhteet. Saksassa hyvin asennetun ja kohdistetun aurinkosähköjärjestelmän erityinen vuotuinen sato on yleensä välillä 900–1100 kilowatti tuntia asennettua kilowattihuippua kohti (KWP).

Tuulienergian tehokkuus

Tuulivoimalaitosten tehokkuutta rajoittaa myös Betzin laki, jonka mukaan enintään 59,3 prosenttia tuulivirrassa olevista energiasta voidaan muuttaa mekaaniseksi energiaksi. Nykyaikaiset tuuliturbiinit saavuttavat noin 35-50 prosenttia.

Tuuliturbiinin tuottavuus riippuu voimakkaasti tuulen olosuhteista sijainnissa. Keskimäärin tuuliturbiini sopivalla paikalla Saksassa tuottaa vuosina 2000–3000 kilowattia tuntia asennettua kilowattia (KW) vuodessa järjestelmän koosta ja tekniikasta sekä paikallisista tuulen olosuhteista riippuen.

Vertailu: Kustannukset ja kannattavuus

Aurinkoenergian kustannukset ja taloustiede

Valokehän asentamisen kustannukset ovat laskeneet huomattavasti, kun tekniikka on parantunut ja halvempi. Järjestelmän koosta ja monimutkaisuudesta riippuen asennuskustannukset Saksassa ovat tällä hetkellä välillä 1 000–1 700 euroa kilowatin huippua kohti.

Aurinkoenergian toimintakustannukset ovat suhteellisen alhaiset. Ne koostuvat pääasiassa huolto- ja korjauskustannuksista ja tarvittaessa viallisten komponenttien korvaamisen kustannuksista. Luotu sähkö voidaan syöttää julkiseen verkkoon ja maksaa siitä, mikä edistää järjestelmän taloudellista tehokkuutta.

Tuulen energian kustannukset ja taloustiede

Tuuliturbiinin rakentaminen vaatii suuremman sijoituksen. Kustannukset riippuvat järjestelmän koosta ja sijainnista ja ovat tällä hetkellä noin 1 300 - 2 500 euroa asennettua kilowattia kohti Saksassa.

Tuuliturbiinien käyttökustannukset ovat korkeammat kuin aurinkokunnan järjestelmät, koska ne vaativat säännöllistä ylläpitoa ja huoltoa ja niihin kohdistuu suurempia sää- ja kuormitusvaikutuksia. Jopa tuulienergialla tuotettu sähkö voidaan syöttää julkiseen verkkoon ja maksaa siitä.

Vertailu: Ympäristön ystävällisyys

Aurinkoenergian ympäristöystävällisyys

Aurinkoenergia ei tuota päästöjä järjestelmien ollessa toiminnassa ja ovat suhteellisen hiljaisia. Päästöt ja jätteet luodaan kuitenkin aurinkosamoduulien tuotannon aikana. He kuluttavat myös huomattavan määrän materiaaleja ja energiaa. Tämä "harmaa energian meno" korvataan kuitenkin järjestelmän eliniän aikana.

Tuulienergian ympäristöystävällisyys

Tuulienergia on myös nollapäästöenergian lähde toiminnan aikana. Tuuliturbiinien rakentamisella voi kuitenkin olla joitain negatiivisia ympäristövaikutuksia, mukaan lukien lintu- ja lepakkopopulaatioiden vaikuttaminen ja maiseman visuaalinen heikkeneminen. Järjestelmien rakentamiseen liittyy myös ympäristökustannuksia ja niiden mahdollista ylläpitämistä tai uusimista niiden käyttöikäksi.

Johtopäätös

Sekä aurinko- että tuulienergia ovat kestäviä, vihreän energian lähteitä, joilla on omat edut ja haitat tehokkuuden, kustannusten ja ympäristöystävällisyyden suhteen. Viime kädessä valinta aurinkoenergian ja tuulienergian välillä riippuu monista tekijöistä, kuten sijainnista, paikallisista sääolosuhteista ja henkilökohtaisesta tilanteesta. Kysymys ei kuitenkaan ole niin paljon, onko aurinko tai tuulienergia parempi vaihtoehto, vaan pikemminkin kuinka ne voidaan optimaalisesti yhdistää luotettavan, ympäristöystävällisen energian tarjonnan varmistamiseksi.