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需要多少太阳能才能为美国供电呢「多大的太阳能供一个家庭用电」

时间:2023-03-16 16:44:59来源:搜狐

今天带来需要多少太阳能才能为美国供电呢「多大的太阳能供一个家庭用电」,关于需要多少太阳能才能为美国供电呢「多大的太阳能供一个家庭用电」很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!

批评人士声称,美国根本没有足够的土地供太阳能为该国供电。虽然这不是一个立即实际的问题,但思考仍然很有趣。因此,忽略存储和电网技术等实际限制,让我们探索一下我们是否能够安装足够的太阳能来使美国电气化。

一种方法是从数据点开始,例如太阳能电池板的大小,它们产生的瓦数以及每年的晴天数。不幸的是,这种方法根据假设产生了截然不同的答案。更好的方法是查看从现实世界的太阳能电池阵列捕获的真实世界数据,然后从那里推断出来。

从2013年国家可再生能源实验室(NREL)报告中的一些保守假设开始 ,我们知道,平均需要3.4英亩的太阳能电池板才能在一年内产生千兆瓦时的电力。鉴于美国每年消耗约4 PETAWATT小时的电力,我们需要大约13,600,000英亩或21,250平方英里的太阳能电池板才能满足美国一年的总电力需求。

黄色正方形约为21,000平方英里。地图由谷歌地图提供。

21,250平方英里是多少?

这似乎是一个不切实际的大量土地,但当你正确看待它时,情况并非如此。21,250平方英里是一个每边约145英里的正方形。美国有3,797,000平方英里的土地。只需要其中的百分之五来提供足够的太阳能来为国家供电。

以下是在数万平方英里范围内土地利用的其他一些例子:

40,223平方英里 - 这是石油和天然气行业租赁的土地的大小(根据美国土地管理局的数据)。18,500平方英里 - 仅在2017年就向石油和天然气行业出租的联邦土地数量。13,000平方英里 - 受煤层开采影响的美国土地[1]49,300平方英里 - 用于种植玉米用于乙醇的土地(美国农业部报告称,2021年,9100万英亩农田生产了149.9亿蒲式耳玉米,其中52亿蒲式耳用于燃料酒精)17,120平方英里 - 美国道路的估计表面积(平均10英尺宽时为880万车道英里)。49,400平方英里 - 美国用于草坪的土地总量(NASA报告美国有128,000平方公里的草坪)。22,000平方英里 - 莫哈韦沙漠的大小,位于加利福尼亚州东南部。2,200平方英里 - 到2012年,阿巴拉契亚森林的数量已被清除用于山顶清除煤矿开采。3,590平方英里 - 这是对停车场使用多少土地的最佳猜测。实际上,我们可能只需要大约10,000平方英里

幸运的是,我们不需要使用所有21,250平方英里。NREL的另一份报告保守估计,仅屋顶太阳能就可能产生美国所有电力需求的34%。

此外,NREL 2013年调查中的太阳能电池阵列的效率水平为13-14%。现代太阳能电池板的平均效率为16-17%,广泛使用的型号很容易超过20%。使用更高的效率和包括屋顶覆盖范围在内的估算来修改估计,只需要10,000平方英里。

蓝色广场约为100×100英里或10,000平方英里。地图由谷歌地图提供。

有趣的是,埃隆·马斯克(Elon Musk)在向全国州长协会(National Governors Association)发表演讲时分享了一个几乎相同的指标。

“如果你想用太阳能电池板为整个美国供电,那只需要内华达州、德克萨斯州或犹他州一个相当小的角落。你只需要大约100英里乘100英里的太阳能电池板就可以为整个美国供电。存储能量所需的电池,以确保您有24/7的电力,是1英里乘1英里。一平方英里。就是这样“——埃隆·马斯克

埃隆·马斯克(Elon Musk)于2017年在美国国家州长协会(National Governors Association)发表讲话

释放能源的观点

在土地和屋顶之间,有足够的空间来建造为美国供电所需的所有太阳能电池板。然而,现实地讲,清洁能源的未来不会完全是太阳能。水力,地热,特别是风能,也将贡献他们的公平份额。但是,如果我们想快速行动,太阳能是清洁能源的最快途径。它可以作为小型,更易于融资的项目安装。它可以比任何其他类型的能量更快地构建。Solar的小足迹项目更容易许可,并且有更多的地方可以放置它们。与风能和水力发电不同,太阳能几乎可以在该国的每个州,城镇和县建造。而且,电池存储的成本持续下降,白天储存太阳能供夜间使用将很快变得可行。

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