
資料來源:Fraunhofer ISE,PlanEnergi和Chalmers University
太陽能收集器的年能量產出比其他可再生能源技術要高得多,如上圖所示。太陽能集熱器年平均產生千瓦時是光伏的3倍。與生物質或生物乙醇相比,產量平均高達43倍。該圖表顯示終端能源生產,熱和電力千瓦時的直接比較。每個欄的灰色部分根據不同的估計標示收益偏差。絕對值可以在本文底部的表中找到。
直接太陽能用途的技術,如太陽能熱能和光伏,間接與太陽能相關的風能或生物質結合每平方米會產生更高的能量。本文考慮了幾位專家的評估,以量化基于面積的可再生能源產量:德國弗朗霍夫Fraunhofer太陽能系統研究所的Florian Dallhammer和Christoph Kost,瑞典查爾姆斯Chalmers理工大學的Jan-OlofDalenbäck和丹麥PlanEnergi公司的顧問Per Alex Sørensen。
Dalenbäck和Sørensen發現,丹麥大型項目的集熱器產生約450 kWh/m²a。此外,奧地利和丹麥的大面積測量顯示產量在400-500 kWh/m²a 。兩位專家都認為安裝1平方米集熱器需要3平方米的地面,這意味著地面年平均太陽能熱效應在133-167 kWh/m²a。
然后,Dalenbäck和Sørensen對光伏進行了相同的計算,結果是150 kWh /m²a。按照1 m²光伏板需要3平方米的面積測算,這意味著光伏每平方米年產能為50 kWh /m²a。
他們的估計得到了德國專家Dallhammer和Kost證實。 Dallhammer和Kost在評估不同可再生能源的空間需求時,發現光伏電站的運行時間為1,000到1,100個小時。 1兆瓦光伏將需要1.6-2公頃(每公頃=10,000 m²)的土地。這樣結果是50-69 kWh/m²a。這個范圍還包括傾斜屋頂的光伏系統,其中總屋頂面積(包括未使用的一面,例如北部)已經是計算的一部分。
關于生物量,弗勞恩霍夫研究人員發現,每公頃土地可以收獲50噸玉米青貯飼料。這種青貯飼料可用于產生18.5兆瓦時的電力或1.85 kWh/m²a。顯然,生物質產熱更高效率。
Sørensen還估計了生物質熱產量的產量。他發現,北歐的生物質產量約為每公頃(10,000平方米)12萬噸有機干物質。一噸約5 MWhth or 5 kWh/m²a。他表示,如果生物質生產乙醇,效率可能會達到30%左右,這意味著產量約為1.5 kWh /m²a。
Dalenbäck估計也是在同一個范圍內。快速生長的固體生物質,例如蘆葦草,可用于在最佳耕地上每公頃生產20至40 MWh。具有廢氣回收的熱鍋爐將效率提高到100%,產能的結果為2至4 kWhth /m²。
太陽能光熱 | 光伏 | 生物質/生物乙醇 | |
平均收益范圍 | 133 to 167 kWhth/m² | 50 to 69 kWhel/m² | 2 to 5 kWhth/m² |
平均年產量 | 150 kWhth/m² | 59.5 kWhel/m² | 3.5 kWhth/m² |
太陽能熱增加(倍數) | 3 | 43 |
上表顯示不同可再生能源的每平方米年能量產量
資料來源:Fraunhofer ISE,PlanEnergi和Chalmers University
