Pozitivní účinky sluneční energie

Sluneční záření je pro život na Zemi zásadní a poskytuje neustálé dodávky energie, které pohání téměř každý ekosystém na planetě. Kromě umožnění naší samotné existence přitahuje energie ze slunce po celá desetiletí pozornost jako čistá obnovitelná alternativa k fosilním palivům. I když v současné době solární průmysl dodává pouze zlomek světové energie, je rychle se rozvíjející součástí sektoru obnovitelných zdrojů energie. Zatímco debata jistě pokračuje ohledně nákladů, praktičnosti a výkonu solárních zařízení v průmyslovém měřítku, tato technologie nabízí mnoho příslibů jako udržitelný zdroj energie.

Slunce vyrábí energii termonukleární fúzí v jádru; tato energie se uvolňuje z hvězdy jako neutrina a elektromagnetické nebo sluneční záření. Po zhruba 8minutové plavbě napříč 150 miliony kilometrů vesmíru dorazí na Zemi asi půl bilionu slunečního záření generovaného sluncem. Atmosféra odráží přibližně 29 procent této přicházející energie a absorbuje zhruba 23 procent. Asi 48 procent dosáhne povrchu Země. Fotosyntetické organismy, jako jsou zelené rostliny, využívají tuto energii k výrobě sacharidů z uhlíku a vody. Tento proces převádí sluneční záření do formy použitelné pro jiné živé bytosti.

Moderní solární technologie se dělí na pasivní a aktivní kategorie. Pasivní sluneční energie využívá teplo nebo světlo slunce přímo, jako v budově navržené k zajištění přirozeného světla. Aktivní solární technologie zahrnuje fotovoltaické a solární systémy. Fotovoltaická instalace generuje elektřinu ze slunečního záření pomocí polovodiče, materiálu, který produkuje elektrický náboj, když sluneční fotony vzrušují jeho elektrony. Solární systémy tepelné energie se koncentrují a směrovávají sluneční teplo, a to buď pro účely vytápění v domácnosti, nebo jako palivo pro průmyslové parní elektrické generátory. Na širší úrovni je záření ze slunce také hlavním zdrojem mnoha dalších zdrojů energie. Zbytky organismů poháněných slunečním světlem tvoří například uhlí a uhlovodíky a diferenciální solární ohřev planety pomáhá urychlit vzduch a vodní proudy pronikl energií větru a vln.

Při spalování fosilních paliv se do atmosféry dostávají skleníkové plyny, jako je oxid uhličitý a metan. Tyto plyny se nazývají proto, že pohlcují odcházející dlouhé vlnové záření z planety a předpokládá se, že zvyšují globální teploty - což je proces, který je poněkud podobný funkci skleníku. Používání solární energie nevyzařuje skleníkové plyny, přestože emise mohou být výsledkem výroby a instalace solární technologie. Posouzení z roku 2014 zveřejněné Mezinárodní energetickou agenturou naznačuje, že fotovoltaické a tepelné energetické systémy by mohly do roku 2050 potenciálně představovat největší zdroj globální elektřiny. Agentura předpokládá, že tento scénář by mohl do tohoto roku zabránit více než 6 miliardám tun ročních emisí oxidu uhličitého.

Ve srovnání s rezervami fosilních paliv, které jsou v lidském časovém měřítku konečné, je sluneční záření obnovitelným zdrojem mimořádného rozsahu. Jak uvádí IEA ve zprávě z roku 2011, „sluneční energie je největším energetickým zdrojem na Zemi - a je nevyčerpatelná.“ Množství sluneční energie obdržel Zemi za rok, převyšuje energii získanou z ropy, zemního plynu, uhlí a jaderných zdrojů v historii lidstvo. Množství, které planeta přijme za hodinu, je větší než celá roční spotřeba energie na světě. Protože solární zařízení mohou být tak široce rozložena a protože jsou složena z mnoha samostatných zařízení, jsou lépe chráněna proti rušivým vlivům události jako bouře, které mohou vyřadit energii pro velkou populaci poškozením pouze jednoho generátoru nebo transformační stanice v centralizované elektřině mřížka. A protože mnoho solárních technologií používá méně vody než fosilní paliva nebo jaderné elektrárny, mohou být také odolnější vůči suchu.

Solární energie je vysoce modulární - skládá se z mnoha jednotlivých instalací, které lze propojit - a může být implementováno v mnoha měřítcích, od distribuované výroby přes střešní solární panely až po tepelnou elektrárnu v užitkovém měřítku. Od roku 2014 je rozsáhlá elektrárna na výrobu tepla v Kalifornii, Ivanpah Solar Electric Generating System, největší koncentrační elektrárnou na světě. Má nejvyšší kapacitu - nezaměňovat se skutečnými údaji o výrobě - ​​393 megawattů nebo dostatek elektřiny, aby sloužila 94 400 průměrným domácnostem ve Spojených státech. Jakmile je solární technologie nainstalována, bývá také nenáročná na údržbu. Vysoce lokalizované solární systémy mezitím mohou dobře fungovat ve venkovských nebo rozvojových oblastech, kde je síťová energie nedostupná, nespolehlivá nebo vysoce nákladná.

Aktivní solární technologie, jako jsou generátory Ivanpah, obvykle vyžadují značné počáteční investice, ale provozní náklady jsou nízké a palivo - světlo a teplo ze slunce - je zdarma. Prostřednictvím technologických vylepšení, rozšiřování trhů a vládních dotací a pobídek se náklady na solární technologie v posledních letech snížily. V roce 2014 americké ministerstvo energetiky uvedlo, že cena fotovoltaických panelů poklesla za předchozí tři roky o 50 procent. Ve srovnání s nestálými cenovými výkyvy typickými pro fosilní paliva - vyplývajícími z politického napětí, sporů a dalších regionální faktory - solární energie nabízí potenciál pro stabilnější náklady na energii, což je výhodné pro spotřebitele i pro veřejné služby. Kromě toho domy nebo podniky ve vzdálených lokalitách, které čelí strmým výdajům na získávání energie centralizovaná síť může být schopna ušetřit peníze tím, že bude mimo síť s malým solárním systémem instalace.

Obnovitelná energie je obecně považována za pracovně náročnější než odvětví fosilních paliv, a je tedy schopná podporovat více pracovních míst na jednotku vyrobené energie. Podle Národního sčítání solárních prací z roku 2013 nadace Solar Foundation pracovalo v solárním průmyslu v USA v roce 2013 více než 142 000 lidí - což je nárůst o zhruba 20 procent oproti roku 2011. Analýza Unie zúčastněných vědců z roku 2009 naznačuje, že pokud by Spojené státy vyráběly alespoň 25 procent své elektřiny z obnovitelných zdrojů do roku 2025 by toto úsilí mohlo vést k více než trojnásobku počtu nových pracovních míst, který by vznikl spoléháním se pouze na fosilní paliva pro ekvivalent Výroba.

Kromě emisí skleníkových plynů může spalování fosilních paliv znečišťovat vzduch a vodu a nepříznivě ovlivňovat lidské zdraví v místním a regionálním měřítku. Unie dotčených vědců měří ekonomické dopady těchto zdravotních problémů ve Spojených státech na 361,7 až 886,5 miliardy dolarů. Solární energie je naopak neznečišťující. Tato technologie může také snížit hlukové znečištění spojené s výrobou energie; fotovoltaická solární zařízení jsou v zásadě tichá. Považují se za bezpečné pro lidi, aby fungovali, a je nepravděpodobné, že produkují nebezpečné množství záření. Solární energii lze také použít k úpravě nebo čištění pitné vody, což je významný přínos pro veřejné zdraví v rozvojovém světě.

Ve srovnání s jinými potenciálními zdroji energie je sluneční světlo univerzálně dostupným zdrojem, i když se samozřejmě geograficky a sezónně liší co do množství a intenzity. Využití těchto potenciálně produktivních domácích dodávek energie může snížit závislost země na zahraničních zdrojích energie. Stejně jako je distribuovaný energetický systém lépe chráněn před přírodními katastrofami, je také méně zranitelný než centralizovaná energetická síť vůči teroristickým útokům.