Zalety i wady energii słonecznej odnoszą się do korzyści i zagrożeń wynikających z zastosowania technologii umożliwiających przechwytywanie i wykorzystywanie energii świetlnej pochodzącej ze słońca.
Z całej energii słonecznej, która dociera do Ziemi:
- 43% jest wykorzystywane do ogrzewania atmosfery i ziemi;
- 35% jest zwracane w kosmos poprzez odbicie się od Ziemi;
- 22% jest wykorzystywane w cyklu wodnym: parowanie, opady i kondensacja;
- 0,2% jest wykorzystywane w produkcji energii wiatrowej; oraz
- 0,02% jest wykorzystywane przez rośliny w procesie fotosyntezy.
| Energia słoneczna | Zalety | Wady |
|---|---|---|
| Dla społeczeństwa |
|
|
| Dla środowiska |
|
|
| Dla planety |
|
|
Energia słoneczna: zalety
1. odnawialne źródło energii
Energia ze słońca jest nieograniczona w sensie praktycznym.
2) Alternatywa energetyczna
Panele słoneczne (systemy fotowoltaiczne) mogą być stosowane w domach, przemyśle i innych obiektach, zmniejszając tym samym zależność od energii pochodzącej z paliw kopalnych.
Różnorodność zastosowań
Energię słoneczną możemy wykorzystać do różnych celów:
- Do wytwarzania energii elektrycznej: poprzez systemy fotowoltaiczne (panele słoneczne).
- Do wytwarzania ciepła: energia słoneczna jest wykorzystywana do ogrzewania wody i obiektów za pomocą systemów termicznych.
Zastosowania zależą od zastosowanej technologii.
4. wykorzystanie przestrzeni miejskiej
Instalację systemów fotowoltaicznych lub termicznych można przeprowadzić na konstrukcjach miejskich, dachach budynków i domów, wykorzystując w ten sposób tę przestrzeń do wytwarzania energii elektrycznej i/lub cieplnej.
5. niskie koszty utrzymania
Systemy kolektorów słonecznych po zainstalowaniu są mało wymagające.
6. rozwój technologiczny
Rozwój technologiczny branży energii słonecznej stale postępuje, a jednym z aspektów wymagających poprawy jest produkcja atrakcyjniejszych ekonomicznie, trwalszych i wydajniejszych ogniw fotowoltaicznych.
7) Wykorzystanie regionów pustynnych
Pustynie są uważane za regiony nieznośne, praktycznie opuszczone ze względu na trudności w przetrwaniu przy braku przystosowania. Są jednak doskonałą opcją dla całorocznego wykorzystania energii słonecznej.
Na przykład elektrownia El Romero Solar na pustyni Atacama w Chile produkuje energię równoważną zużyciu przez 240 000 domów i zapewnia 100% energii potrzebnej w centrum danych Google w Chile.
8. niska emisja gazów cieplarnianych
Energia elektryczna wytwarzana przez energię słoneczną jest praktycznie wolna od zanieczyszczeń w porównaniu z paliwami kopalnymi. Emisja gazów cieplarnianych jest zmniejszona z dwóch powodów:
- Po zainstalowaniu, praca systemów fotowoltaicznych nie powoduje emisji gazów cieplarnianych;
- Pozyskując energię w ten sposób, nie wykorzystuje się już paliw kopalnych.
9) Dostępność na całym świecie i poza nim
Międzynarodowa Stacja Kosmiczna jest zasilana przez panele słoneczne (kredyty NASA).
Energia słoneczna jest dostępna na całym świecie: słońce oświetla każdy zakątek Ziemi, także w przestrzeni kosmicznej. Na przykład baterie słoneczne na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej zapewniają całą energię elektryczną potrzebną członkom różnych ekspedycji.
10. dostęp do energii elektrycznej w odległych miejscach
W niektórych miejscach, gdzie dostęp do publicznej sieci elektrycznej jest ograniczony, zastosowanie systemów fotowoltaicznych jest dopuszczalną opcją.Na przykład:
- do obsługi systemów nawadniających na polach,
- do oświetlenia drogowego,
- do obsługi skrzynek alarmowych na autostradach,
- dla systemów nawigacyjnych i boi,
- do obsługi pomp hydraulicznych, oraz
- do ogrodzeń elektrycznych.
Możesz być zainteresowany:
- Energie odnawialne i nieodnawialne.
- Zaćmienie słońca i księżyca
Energia słoneczna: wady
1. duże obszary ziemi
Technologia gromadzenia i produkcji energii elektrycznej na dużą skalę z energii słonecznej wymaga dużych połaci ziemi, a zatem stanowiłaby konkurencję dla gruntów rolnych lub leśnych. Na przykład elektrownia El Romero Solar składa się z 776 000 modułów fotowoltaicznych zajmujących powierzchnię 280 hektarów na pustyni Atacama w Chile.
2. wysoki koszt inwestycji
Początkowa inwestycja na zakup systemu PV jest wysoka, ponieważ wymaga, oprócz modułów PV, falownika, kontrolera ładowania, okablowania, akumulatorów i instalacji.
3. zależne od klimatu
W pochmurne i deszczowe dni efektywność pozyskiwania energii słonecznej znacznie spada. Na przykład w najbardziej deszczowe zimowe dni wytwarza się mniej niż jedną dziesiątą tego, co można uzyskać w pogodny letni dzień.
4. zmienność światła słonecznego
Kąt, pod jakim promienie słoneczne padają na dany obszar, zmienia się w ciągu dnia. W przypadku urządzeń do gromadzenia energii słonecznej, które są zamontowane na stałe, trudno jest w pełni wykorzystać energię słoneczną przez cały dzień.
Nasłonecznienie zależy również od pory roku. W krajach tropikalnych liczba godzin światła dziennego jest mniej więcej równa w ciągu całego roku, natomiast w krajach o umiarkowanym klimacie mniej godzin światła dziennego przypada na okres jesienno-zimowy.
5. centra zaludnienia oddalone od centrów wytwarzania energii elektrycznej
Idealne miejsca produkcji, takie jak pustynie, znajdują się z dala od dużych skupisk ludności. Chociaż miejsca te zapewniają najbardziej wydajną produkcję energii, dystrybucja tej energii do konsumentów stanowi problem logistyczny. Na przykład El Romero Solar, na pustyni Atacama w Chile, znajduje się 645 km od stolicy Santiago.
6. usuwanie i recykling materiałów toksycznych
Największym problemem środowiskowym związanym z systemami fotowoltaicznymi jest stosowanie w ich produkcji toksycznych substancji chemicznych, takich jak siarczek kadmu i arsenek galu. Substancje te są wysoce toksyczne i utrzymują się w środowisku przez wieki, dlatego zlokalizowanie i recykling materiałów z ogniw jest poważnym problemem.
7) Niska efektywność produkcji energii
Z całej energii słonecznej, która dociera do paneli fotowoltaicznych, średnio tylko jedna piąta jest zamieniana na energię elektryczną. Chociaż możliwe jest zwiększenie wydajności za pomocą różnych materiałów, koszt ekonomiczny jest bardzo wysoki. Jednak wydajność nie będzie mogła przekroczyć 30% ze względu na fizykę obecnych technologii.
8) Dotknięte zanieczyszczeniem powietrza
Zanieczyszczenia powietrza, smog i pył zakłócają transmisję światła, dlatego w miastach o znacznym zanieczyszczeniu powietrza wydajność paneli słonecznych będzie mniejsza.
9. zależy od systemów rezerwowych
Aby utrzymać obecny poziom zużycia energii elektrycznej, konieczny jest system rezerwowy:
- System magazynowania akumulatory, aby magazynować energię, gdy świeci słońce i wykorzystywać ją, gdy słońce nie świeci.
- Systemy rezerwowe z wykorzystaniem generatora elektrycznego lub podłączone do miejskiego konwencjonalnego systemu energetycznego.
Brak informacji i wsparcia technicznego
Istnieje duża niewiedza na temat tego, jak działają systemy wytwarzania energii elektrycznej napędzane światłem słonecznym i ile produkują. Świadczy o tym fakt, że na rynku systemów dominuje kilka firm.
W przypadku uszkodzenia urządzeń lub paneli słonecznych użytkownicy prywatni zdani są wyłącznie na wsparcie techniczne firm sprzedających, których wiedza techniczna jest bardzo ograniczona.
Może Cię również zainteresować zobacz:
- Zalety i wady energii wiatrowej.
- Energia jądrowa: zalety i wady
- Zasoby odnawialne i nieodnawialne.
- Rodzaje energii.
- Przykłady odnawialnych źródeł energii.
- Różnica między rozwojem zrównoważonym a trwałym.
Referencje
DeGunther, R. Alternative Energy for Dummies. Wiley Publishing. 2009.