Aurinkovoima VS ydinvoima - kumpi pitäisi valita?

Hitaasti maailma alkaa ymmärtää, että uusiutumattomien energialähteiden, kuten hiilen ja maakaasun, käyttö edistää merkittävästi maailmanlaajuisen ilmastokatastrofin kiihtymistä. Pyrkiessään osaltaan ratkaisemaan ongelman, valtiot pyrkivät nyt kiireesti luomaan infrastruktuurin, jota tarvitaan vaihtoehtoisten uusiutuvien energialähteiden käyttöön.

Yksi uusiutuvan energian kannattajien eniten keskustelua herättäneistä aiheista on aurinko- ja ydinvoiman välinen kiista. Molempia energialähteitä pidetään puhtaina ja hiilettöminä, ja niiden infrastruktuuri voidaan rakentaa riittävän laajamittaiseksi, jotta energiaa voidaan toimittaa laajalle alueelle. Monien kansakuntien kaupungit käyttävät ydinvoimaa, eikä aurinkovoima ole kaukana perässä. Kumpi energialähde on kuitenkin parempi? Ydinvoimaa ja aurinkoenergiaa koskevien viimeaikaisten uutisten perusteella on syytä tarkastella, miten kukin energialähde vertautuu toisiinsa. Lue lisää kustakin energiamuodosta ja vertaile niiden ominaisuuksia, jotta voit valita, kumpi on ympäristön ja tulevan kehityksen kannalta paras.

Sisältö:

1.Tietoa aurinkoenergiasta

2.Ydinenergiasta

3.Aurinkoenergia vs. ydinenergia

4.Aurinko- ja ydinenergian näkymät

Auringosta saatavaa sähköä kutsutaan aurinkoenergiaksi. Sähköä syntyy muuntamalla aurinkoenergiaa. Koska auringonvaloa, josta aurinkoenergiaa tuotetaan, on runsaasti, sitä pidetään uusiutuvana ja kestävänä energialähteenä. Itse asiassa aurinkoenergia on myös "vihreää" energiaa, koska se ei aiheuta saastumista kuten fossiilisista polttoaineista peräisin oleva energia.

Aurinkoenergian hyödyntämiseen tarvitaan aurinkosähkölaitteita, jotka muuttavat aurinkoenergian sähköenergiaksi. Markkinoilla on useita aurinkoenergiatuotteita, joissa on sisäänrakennetut järjestelmät, jotka varastoivat aurinkoenergiaa ja käyttävät sitä tarvittaessa tuotteen virranlähteenä. Rakentamalla aurinkovoimalan aurinkoenergiaa käytetään nykyisin koteihin, autoihin ja teollisuusprosesseihin.

Ydinenergia on energiaa, joka on otettu radioaktiivisen aineen atomien ytimistä. Ytimen ydinenergia vapautuu ydinprosessien kautta lämpöenergian tuottamiseksi. Se on parempi vaihtoehto kuin fossiilisista polttoaineista saatava lämpöenergia, koska lämpöenergia vapautuu. Ydinenergiaa voidaan tuottaa myös ydinfuusion, ydinfission ja ydinhajoamisen kautta.

Monet ihmiset ovat huolissaan ydinvoiman aiheuttamasta mahdollisesta kuolleisuudesta. Tiedot osoittavat kuitenkin, että fossiilisista polttoaineista peräisin oleva lämpöenergia aiheutti enemmän kuolemantapauksia. Sen sijaan se vähentää ilmansaasteita vähentämällä vaarallisten kaasujen vapautumista.

1. Tarvittava käsittelyaika Kaiken kaikkiaan

Ydinvoimalaan verrattuna aurinkovoimala voidaan rakentaa nopeammin ja helpommin. Ydinvoimateollisuudelle asetetut tiukat säännökset ja monien sidosryhmien, kuten ydinvoimalan aiheuttamasta turvallisuusriskistä huolestuneiden paikallisten asukkaiden, lobbaaminen ovat tärkeitä syitä, jotka hidastavat ydinvoimalan rakentamista.

Maailma hyötyisi enemmän siitä, että se käyttäisi rahaa ja rakentaisi aurinkoenergiaa 9 kuukauden välein kuin odottaisi yhtä ydinvoimalaa 5 vuoden välein, koska ilmasto-ongelma on kiireellinen. Aurinkovoimalaitoksen rakentaminen voi kestää 3-24 kuukautta, ja Australia Institute (TAI) esitti Etelä-Australian ydinpolttoainekierron kuninkaalliselle komitealle ydinvoimalaitoksen rakentamisaikaa koskevan lausunnon. Keskiarvo on 9,4 vuotta. Aurinkoenergiaa voidaan myös tuottaa paljon nopeammin kuin ydinenergiaa. Aurinkoenergia ylittää ydinenergian kokonaiskeston. Tämä tekijä saattaa vaikuttaa vähäiseltä pitkän aikavälin näkökulmasta, mutta teollisuusmiehet ottavat sen huomioon päättäessään, miten maan energiantarve tyydytetään.

2. Yleiset asennuskustannukset

On sanomattakin selvää, että aurinkovoimalan rakentaminen on edullisempaa kuin ydinvoimalan rakentaminen. Tämä johtuu siitä, että aurinkovoimalassa tarvitaan suhteellisen vähän komponentteja. Lisäksi ei tarvita uraanin kaltaisia mineraalilähteitä, joita löytyy vain harvoista maista. Aurinkovoimala maksaa todennäköisesti noin kymmenkertaisesti vähemmän kuin ydinvoimalan rakentaminen.

Ydinenergia on huomattavasti kalliimpaa kuin aurinkoenergia. Vuoden 2020 raportin mukaan yhden megawattitunnin (MWh) sähköntuotanto aurinkopuistolla maksaa 40 Yhdysvaltain dollaria. Ydinvoimalaitosten LCOE on sitä vastoin 155 Yhdysvaltain dollaria saman energiamäärän tuottamiseksi.

Aurinkoenergiaan verrattuna ydinvoiman alku- ja jatkuvat kustannukset ovat hämmästyttävät. Ero aurinko- ja ydinenergian tuotantokustannusten välillä pienenee koko ajan. Aurinkoenergian kustannukset olivat samojen tietojen mukaan 359 Yhdysvaltain dollaria/MWh vuonna 2009, mutta ne ovat sittemmin laskeneet jyrkästi 40 dollariin/MWh vuonna 2019. Ydinenergian hinta nousi kuitenkin samalla ajanjaksolla 123 Yhdysvaltain dollarista/MWh 155 dollariin/MWh.

Tämän lisäksi aurinkopaneelien asennuksen hinta on laskenut merkittävästi viimeisten 10 vuoden aikana. Erään analyysin mukaan aurinkoenergiajärjestelmän asentaminen katolle maksaa vuonna 2020 keskimäärin noin 883 Yhdysvaltain dollaria, kun vuonna 2010 se maksoi 4 731 dollaria.

3. Vuotuinen energiantuotanto yhteensä

Useimmiten voimalaitoksen energiantuotantokapasiteetti auttaa täyttämään kysynnän. Ydinvoimalat voivat toimia jatkuvasti, jolloin ne tuottavat enemmän vuotuista energiaa. Aurinkovoimalaitos taas voi tuottaa energiaa vain auringon paistaessa, mikä tarkoittaa, että se on käyttökelpoinen ja toiminnassa vain 30 prosenttia vuorokaudesta. Aurinkoenergiaa ei luonnollisesti ole riittävästi, minkä vuoksi valtiot valitsevat ydinenergian, vaikka aurinkovoimalat ovat yleisiä.

Sitä sähkömäärää, jonka voimalaitos voi tuottaa käynnissä ollessaan, kutsutaan sen tuotantokapasiteetiksi. Tutkimuksen mukaan ydinvoimalaitosten kapasiteettikerroin on 93,5 prosenttia, mikä tarkoittaa, että ne voivat toimia yhtäjaksoisesti 341 päivää vuodessa. Aurinkovoimalaitosten kapasiteettikerroin on puolestaan 24,5 prosenttia (89 päivää 365:stä).

Tämä ero johtuu siitä, että aurinkokennot voivat tuottaa sähköä vain silloin, kun aurinko paistaa. Lisäksi tällä hetkellä tehdään paljon tutkimusta ja kehitystyötä sen parantamiseksi, miten hyvin aurinkopaneelit keräävät energiaa. Lisäksi akkuteknologia on kehittynyt merkittävästi, jotta aurinkoenergiaa voidaan varastoida entistä tehokkaammin.

"Kapasiteettikerroin" eli se, kuinka lähellä lähde on sitä, että se tuottaa vuoden aikana maksimimäärän sähköä, on mittari, joka erottaa aurinkovoiman ydinvoimasta. Kun ydinvoimala on rakennettu, se voi toimia täydellä kapasiteetillaan, kunnes se tarvitsee uutta polttoainetta, mikä voi tapahtua kuudesta kahteentoista kuukauteen. Tänä aikana laitos tuottaa myös vaarallista ydinjätettä, jota ei kierrätetä (tästä lisää myöhemmin). Koska ydinvoima tuottaa tyypillisesti niin paljon sähköä kuin mahdollista vuoden jokaisena päivänä 24 tuntia vuorokaudessa, kapasiteettikerroin on erittäin lähellä 100 prosenttia. Koska aurinkovoima voi tuottaa sähköä vain silloin, kun aurinko paistaa, sen kapasiteettikerroin ei ole läheskään näin korkea. Tämä rajoittaa sen käytön päivänvaloon ja aiheuttaa sen, että se vaihtelee suuresti sen mukaan, kuinka paljon aurinkoa aurinkopuiston sijaintipaikka saa vuoden aikana.

4.Turvallisuus

Ydinreaktorijäte on haitallista ja voi vuotaa säteilyä, jos sitä ei hävitetä asianmukaisesti. Kaikesta saastumisesta vapautuu säteilyä vuosikymmenten tai vuosisatojen kuluessa. Myrkyllisen jätteen keräämisestä on tullut vakava este ydinvoiman kasvulle. Ydinvoimaloiden läheisyydessä asuville henkilöille sulamiset aiheuttavat jatkuvaa huolta riippumatta siitä, johtuvatko ne inhimillisestä virheestä, kuten Tšernobylin onnettomuus, vai luonnonkatastrofista, kuten Fukushiman onnettomuus. Näiden katastrofien radioaktiiviset jäänteet voivat levitä myös kauas katastrofin epikentästä.

Ydinreaktoreiden tavanomaisen toiminnan aikana syntyvä jäte on radioaktiivista tuhansia vuosia, yksittäisiä katastrofeja lukuun ottamatta. Lisäksi ydinvoimalaitoksen vuodot ovat mahdollisia, ja niillä voi olla kielteisiä vaikutuksia altistuvien henkilöiden terveyteen. Pienelläkin säteilyaltistuksella voi olla tuhoisia vaikutuksia. On olemassa erilaisia oireita, jotka aiheuttavat väsymystä, pahoinvointia, oksentelua ja ripulia. Asukkaat, jotka työskentelevät tai asuvat lähellä ydinvoimalaitoksia, ovat vaarassa niellä myrkyllistä säteilyä.

Aurinkoenergia sen sijaan on turvallista, koska se ei tuota mitään haitallisia aineita. Aurinkoenergia ei tuota radioaktiivista jätettä eikä vapauta haitallisia höyryjä, joten se ei vaaranna laitosten läheisyydessä olevien henkilöiden terveyttä.

5.Kestävyys

Yksi ympäristöystävällisimmistä energiamuodoista on aurinkoenergia, jota voidaan tuottaa niin kauan kuin aurinko paistaa. Paneelit kestävät tyypillisesti 25-30 vuotta, mikä on pitkä käyttöikä. Parasta on, että lähde, josta ne saavat energiansa, on ilmainen, eivätkä ne päästä ympäristöön mitään vaarallisia myrkkyjä.

Aurinkopaneelien asennus katolle voi auttaa sinua vähentämään kotitaloutesi riippuvuutta fossiilisista polttoaineista ja tyydyttämään energiantarpeesi, vaikka sähköverkko menisi poikki, jos aurinkoenergiaa ei ole saatavilla alueellasi.

Vaikka ydinvoima ei sisällä hiilidioksidipäästöjä, se on uusiutumaton luonnonvara. Ydinreaktorien polttoaineena käytettävä uraani on vaihdettava kolmen vuoden välein, ja sen jälkeen se on hävitettävä turvallisesti. Uraani on rajallinen luonnonvara, koska se on louhittava maapallosta.

6.Kierrätettävyyden tila

Aurinkopaneelien kierrätys on mahdollista. On kuitenkin tärkeää ymmärtää, että aurinkopaneelien kierrätysongelma on vasta alkuvaiheessa, koska aurinkopaneelit, jotka asennettiin alun perin aurinkokennobuumin alussa, alkavat vasta nyt saavuttaa 25-30 vuoden käyttöikänsä loppua. Tämän vuoksi meillä ei ole vielä tehokasta järjestelmää niiden kierrättämiseksi, saati sitten sellaista, joka pystyisi käsittelemään laajamittaista kierrätystä, jota tarvitsemme muutaman vuoden kuluttua, kun kierrätettävien aurinkopaneelien määrä nousee kymmeniin miljooniin.

Aurinkosähköpaneelien kierrättäminen on vaikeaa niiden valmistustavan sekä käytettyjen liimojen ja tiivisteiden vuoksi, jotka vaikeuttavat niiden purkamista. Kierrätys on kuitenkin mahdollista, ja sitä on jo toteutettu. Olemme ottamassa suuria edistysaskeleita, se ei vain ole vielä kovin tehokasta. Se, että lasi muodostaa noin 75 prosenttia lajitellusta materiaalista ja että se on suhteellisen helppo kierrättää uusiksi esineiksi, on valtava etu!

Aurinkovoimalaitoksen käytöstä poistaminen on yksinkertaista ja suoraviivaista: paneelit irrotetaan, ja homma on valmis! Maa ei ole pilaantunut, ja koska sinne ei ole rakennettu infrastruktuuria tai betonirakenteita, sitä voidaan käyttää heti muuhun toimintaan, kuten maanviljelyyn.

Ydinpolttoainetta on kuitenkin vaikea kierrättää. Koska noin 90 prosenttia polttoaineen potentiaalisesta energiasta on siinä vielä viiden vuoden reaktorikäytön jälkeenkin, käytettyä ydinpolttoainetta, jota kutsutaan myös radioaktiiviseksi jätteeksi, VOIDAAN kierrättää uuden polttoaineen ja sivutuotteiden tuottamiseksi. Ongelmana on, että monet valtiot, kuten Yhdysvallat, joka tuottaa vuosittain yli 2 000 tonnia radioaktiivista jätettä, eivät edes yritä kierrättää radioaktiivista jätettään. Ranska on maailman johtava maa ydinpolttoaineen kierrätyksessä, sillä se tuottaa vuosittain 1150 tonnia radioaktiivista jätettä ja käsittelee kaupallisesti 1700 tonnia vanhaa polttoainetta (4 kiloa radioaktiivista jätettä kansalaista kohden vuodessa!). sitten kaikki on hyvin? Ei todellakaan. Radioaktiivista jätettä kertyy edelleen maailmanlaajuisesti ja siitä tulee ongelma. Vain noin 30 prosenttia 400 000 tonnista käytettyä polttoainetta, joka on tähän mennessä päästetty ilmakehään kaikkialla maailmassa, on kierrätetty. On vielä pieni määrä radioaktiivista jätettä, jota ei voida kierrättää kierrätyksen ja jälleenkäsittelyn jälkeen (ja joka pysyy radioaktiivisena ja haitallisena satoja tai tuhansia vuosia).

Aurinkoenergian näkymät:

Tällä hetkellä aurinkoenergian tuotannon suurimmat ongelmat ovat ympäristötekijöiden suuri vaikutus ja alhainen sähköntuotannon tehokkuus. Tulevaisuudessa aurinkoenergian tuotantotekniikkaa parannetaan näiden puutteiden vuoksi, ja valosähköisen muuntotehokkuuden parantaminen, valmistuskustannusten alentaminen, luotettavuuden ja kestävyyden parantaminen sekä älykäs hallinta kehittyvät.

Kansainvälisen energiajärjestön ennusteiden mukaan aurinkoenergia muodostaa tulevaisuudessa suurimman osan maailman uudesta asennetusta sähkökapasiteetista. Vuoteen 2030 mennessä asennetun aurinkoenergiakapasiteetin odotetaan kasvavan maailmanlaajuisesti yli 700 GW:lla 1,5 terawattiin, mikä osoittaa, että aurinkosähköllä tapahtuvalla sähköntuotannolla on laajat teknologiset kehitysnäkymät.

Ydinenergian tulevaisuudennäkymät:

Ydinenergia on puhdas, tehokas ja kestävä energialähde, ja siitä on tullut yksi monien maiden tärkeistä energialähteistä. Tällä hetkellä ydinvoimantuotannon suurimmat ongelmat ovat mahdolliset turvallisuusriskit ja ydinjätteen loppusijoitus. Nämä ongelmat liittyvät läheisesti ihmishengen turvallisuuteen, ja ne ovat myös ajankohtaisia aiheita, jotka ovat herättäneet paljon huomiota. Monet tutkijat ovat alkaneet tutkia, miten ydinvoimantuotannon turvallisuutta voitaisiin parantaa. Tulevaisuudessa ydinenergiateknologian kehityssuunta käsittää pääasiassa IV sukupolven ydinreaktoriteknologian, ydinjätehuoltoteknologian, ydinfuusioteknologian ja turvallisuusteknologian. Uskotaan, että lähitulevaisuudessa ydinvoimantuotannon turvallisuutta parannetaan ja ydinjätettä käsitellään vaarattomalla tavalla, ja sillä on entistä tärkeämpi asema monien puhtaiden energialähteiden joukossa.

Kansainvälisen atomienergiajärjestön ennusteiden mukaan ydinenergia on yksi nopeimmin kasvavista sähkönlähteistä maailmassa seuraavien 20 vuoden aikana, ja asennettu ydinvoimakapasiteetti yli kaksinkertaistuu. Euroopassa ydinvoima on suurin vähähiilisen energian lähde, ja sen odotetaan tuottavan yli kolmanneksen Euroopan sähköntarpeesta. Ydinenergiateknologialla on siis lupaava tulevaisuus.

Koska jokainen tekee omat johtopäätöksensä, aurinko- ja ydinvoiman välisessä kiistassa ei ole selvää voittajaa. Yksi asia on kuitenkin varmaa: fossiiliset polttoaineet ovat ylivoimaisesti huonoimmat ympäristön kannalta verrattuna aurinko- ja ydinvoimaan. On tehtävä enemmän, jotta voimme irrottautua tästä riippuvuudesta, jos aiomme puhdistaa ja säilyttää ihanan planeettamme. Puhtaamman energian käyttöönotto on epäilemättä eduksi!

Vuodesta 2008 lähtien Maysun Solar on keskittynyt luomaan korkealaatuisia aurinkosähkömoduuleja. Valitse laajasta valikoimastamme aurinkopaneeleita, joissa käytetään puoliksi leikattua, MBB-, IBC- ja Shingled-tekniikkaa ja jotka ovat kokomustia, mustakehyksisiä, hopeisia ja lasipintaisia. Nämä paneelit tarjoavat poikkeuksellisen suorituskyvyn ja muodikkaat mallit, jotka sopivat helposti mihin tahansa rakennukseen. Maysun Solar on kehittänyt useissa maissa toimistoja, varastoja ja kestäviä kumppanuuksia parhaiden asentajien kanssa. Jos sinulla on kysyttävää aurinkosähköstä tai haluat uusimmat moduulitarjoukset, ota yhteyttä. Olemme innokkaita auttamaan sinua.

Viite:

Ecoideaz. (2021, July 17). Solar vs Nuclear Power: Which Is the Better Energy Source? EcoIdeaz. https://www.ecoideaz.com/expert-corner/pros-cons-of-solar-vs-nuclear-power-which-is-the-better-energy-source

Shayan, M. E., & Ghasemzadeh, F. (2021). Nuclear power plant or solar power plant. In IntechOpen eBooks. https://doi.org/10.5772/intechopen.92547

SolarNRG Marketing Team. (2023, July 6). Solar vs. Nuclear: Which Is the Best Clean Energy Source? SolarNRG. https://solarnrg.ph/blog/solar-vs-nuclear-best-carbon-free-energy-source/

Teja, R. (2023). Solar Power Vs Nuclear Power – Which is the Better Energy Source? ElectronicsHub. https://www.electronicshub.org/solar-power-vs-nuclear-power/

NetEase. (2023, March 9). Photovoltaic power generation VS nuclear power generation, who has more advantages? https://www.163.com/dy/article/HVCRPIQH0552XG7S.html

Perez, A. (2023). Solar Power VS Nuclear Power -Which is better? GI Energy. https://gienergy.com.au/solar-power-vs-nuclear-power-which-is-better/

Saatat myös pitää: