太陽能板的輻射有害健康嗎
根據(jù)國家統(tǒng)計局發(fā)布的數(shù)據(jù)，2024年我國太陽能電池產(chǎn)量為6.8億千瓦，同比增長15.7%。如今，越來越多的太陽能發(fā)電裝置走進(jìn)人們的日常生活。然而，最近網(wǎng)絡(luò)上卻出現(xiàn)了這樣的流言——“樓頂裝了太陽能板，整棟樓癌癥高發(fā)”“光伏輻射致畸，孕婦千萬要遠(yuǎn)離”。
然而，事實究竟如何呢？科技日報記者日前走進(jìn)實驗室，邀請相關(guān)專家對此開展針對性實驗，一探究竟。
輻射強(qiáng)度究竟有多少
約為國標(biāo)的1/5000
如果想探究太陽能板究竟是否會產(chǎn)生輻射，首先要弄清楚太陽能板是什么。
“太陽能板是一個通俗化的說法，它的專業(yè)名稱是太陽能光伏組件，一般由光伏電池片、玻璃蓋板、背板、接線盒組成。多塊光伏組件組成光伏陣列，發(fā)出的直流電連接逆變器后可給負(fù)荷供電或并入電網(wǎng)發(fā)電，構(gòu)成光伏發(fā)電系統(tǒng)。”中國科學(xué)院電工研究所研究員、可再生能源綜合系統(tǒng)研究部主任許洪華介紹，太陽能光伏組件是通過光電效應(yīng)，將太陽光轉(zhuǎn)化為電能的設(shè)備。
當(dāng)由光子組成的太陽光照射到太陽能光伏組件上時，光子會穿透電池片表層，激發(fā)電子，產(chǎn)生電流。這種電流經(jīng)過逆變器轉(zhuǎn)換成交流電后，便可以為家庭或工業(yè)用電設(shè)備供電。
那么，太陽能光伏組件是否有輻射呢？
許洪華說，由太陽能轉(zhuǎn)化而來的電流會在太陽能光伏組件中流動，帶電粒子的流動必然會產(chǎn)生電磁波，也就是輻射，不過其輻射強(qiáng)度極低。除此之外，逆變器在將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的過程中，電流及開關(guān)器件的高頻通斷可能也會產(chǎn)生電磁波，但通過屏蔽設(shè)計和濾波電路等措施，其輻射強(qiáng)度可以被控制在安全范圍內(nèi)。
太陽能光伏組件的輻射強(qiáng)度究竟有多少？
為了給出直觀答案，許洪華和記者手持檢測設(shè)備，來到實驗室樓頂，實地檢測了此處太陽能光伏組件的輻射值。
“將檢測設(shè)備緊貼太陽能光伏組件時，我們可以看到設(shè)備上顯示的輻射值僅約0.02微特斯拉。”許洪華邊操作設(shè)備邊說，根據(jù)國家環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)《電磁環(huán)境控制限值》(GB8702-2014)，磁場輻射安全標(biāo)準(zhǔn)限值為100微特斯拉。通過計算可知，此次實測的光伏組件輻射值約相當(dāng)于國標(biāo)的五千分之一。
“這說明太陽能光伏組件產(chǎn)生的輻射微乎其微。”許洪華說。
說到太陽能，我們在日常生活中接觸最多的就是太陽能熱水器。許洪華介紹，太陽能熱水器的工作原理與太陽能光伏組件截然不同，太陽能熱水器是將陽光直接轉(zhuǎn)化為熱能，在此過程中并不產(chǎn)生電磁波，因此完全無需擔(dān)心輻射問題。
家用電器是否有輻射
輻射值低于安全標(biāo)準(zhǔn)限值
事實上，不只是太陽能板，諸如“電腦輻射致癌”“微波爐輻射致癌”等傳言也長期在網(wǎng)絡(luò)上流傳。那么，人們?nèi)粘Ｊ褂玫碾娖魇欠駮a(chǎn)生輻射呢？
中國科學(xué)院電工研究所高級工程師劉海濤介紹，家用電器產(chǎn)生輻射的核心原理是電流變化。當(dāng)電器通電工作時，其內(nèi)部電路中的電流會隨時間發(fā)生改變。例如，開關(guān)的閉合與斷開、電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)等，都會產(chǎn)生交變電磁場。這種電磁場會以電磁波的形式向外傳播，進(jìn)而形成電磁輻射。“像洗衣機(jī)、冰箱、微波爐、路由器等電器都會產(chǎn)生一定程度的輻射，但在絕大多數(shù)情況下，它們的輻射強(qiáng)度都遠(yuǎn)低于國家安全標(biāo)準(zhǔn)限值，對人體健康并無顯著危害。”劉海濤說。
專家和記者也分別對電腦、冰箱、空調(diào)室外機(jī)、電燒水壺等進(jìn)行了輻射檢測。
“將檢測儀器分別貼近相關(guān)設(shè)備，可以看到，工作中的辦公電腦輻射值約為0.026微特斯拉、家用冰箱輻射值約為0.08微特斯拉、空調(diào)室外機(jī)輻射值約為1.4微特斯拉、電燒水壺輻射值約為8.5微特斯拉，它們的輻射值都遠(yuǎn)低于國家安全標(biāo)準(zhǔn)限值。雖然測試環(huán)境并非純凈背景實驗室環(huán)境，可能存在其他電磁輻射干擾，但測試結(jié)果足以說明問題。”許洪華介紹，人們使用符合國家安全標(biāo)準(zhǔn)的家用電器，無需擔(dān)憂輻射安全問題。
盡管如此，人們在日常生活中還是可以采取一些簡單措施進(jìn)一步減少電器輻射可能帶來的影響。
“比如，避免長時間近距離靠近運(yùn)行中的微波爐、電磁爐，睡覺時不要將手機(jī)放在枕邊等。除此之外，購買電器時還應(yīng)選擇符合國家安全標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，避免使用劣質(zhì)設(shè)備。”許洪華說。
電磁電離輻射有何區(qū)別
能量、危害性差異巨大
許洪華特別強(qiáng)調(diào)，太陽能板、手機(jī)、家用電器產(chǎn)生的都是電磁輻射，而非電離輻射。那么，這兩者有何區(qū)別？
“電磁輻射和電離輻射是兩種本質(zhì)不同的物理現(xiàn)象，它們在能量、作用機(jī)制、來源及對人體的影響上存在顯著差異。”許洪華說。
電磁輻射的能量較低。像太陽光、運(yùn)行中的家電等，都是電磁輻射的常見來源。它們通過電磁波，如無線電波、微波等傳遞能量，但不會使物質(zhì)中的原子或分子發(fā)生電離。“電磁輻射不會造成DNA損壞和基因突變，對人體的傷害就好像用羽毛輕輕打你，損傷微乎其微。”許洪華說。
而電離輻射的能量極高。宇宙射線中的高能部分，鈾、鐳、氡等放射性元素的衰變等都會產(chǎn)生電離輻射。它們攜帶的能量足以使物質(zhì)中的原子或分子發(fā)生電離，直接破壞其化學(xué)鍵或分子結(jié)構(gòu)。
“電離輻射對人體的傷害，就如同用棍子打你，傷害較大。”許洪華解釋道。
不過，雖然電離輻射能量極高，但在日常生活中接觸它的機(jī)會非常少，且相關(guān)場所也有完善的防護(hù)措施，公眾不用過度擔(dān)心。(本報記者 宗詩涵 王小龍)