Budoucnost solární energie: Překážky a problémy

Solární energie je jednou z nejslibnějších technologií obnovitelné energie, která umožňuje výrobu elektřiny z volného a nevyčerpatelného slunečního světla. Mnoho majitelů domů již začalo přijímat solární elektřinu a rozsáhlá zařízení na výrobu energie na jihozápadě nabízejí solární výhody tisícům zákazníků. Solární energie však stále čelí řadě překážek, než může u většiny Američanů skutečně nahradit fosilní paliva pro výrobu energie.

Jednou z největších překážek širokého přijetí solární energie jsou odchylky v solární intenzitě. Podle Národní laboratoře pro obnovitelné zdroje energie poskytuje slunce poušti Mojave téměř dvakrát tolik energie než severozápadnímu Pacifiku. Protože výkon panelu závisí na množství sluneční energie, kterou přijímá, znamená to, že sluneční energie je v jihozápadních pouštích mnohem lepším zdrojem energie než v jiných částech země. Zatímco solární panel může poskytovat alespoň část elektřiny zdarma kdekoli v zemi, investice v regionech bez intenzivního solárního pokrytí bude trvat mnohem déle.

Další překážkou solární elektřiny je fotovoltaická účinnost. Pokud žijete v poušti, jediný čtvereční metr solárního panelu by mohl během jediného dne přijmout ekvivalent více než 6 kilowatthodin energie. Solární panel však nemůže převést celé toto množství energie na elektřinu. Účinnost solárního panelu určuje, kolik z této energie je použitelné, a většina komerčních solárních panelů na trhu v roce 2013 má hodnocení účinnosti nižší než 25 procent. Čím efektivnější je panel, tím dražší je jeho výroba. Kromě velkých skoků v technologii je v blízké budoucnosti nepravděpodobné, že by byla účinnost vyšší než 33 procent.

Jedním z hlavních problémů solární energie je spolehlivost. V nejlepším případě může solární panel vyrábět elektřinu po dobu 12 hodin denně a panel dosáhne špičkového výkonu pouze po krátkou dobu kolem poledne. Sledovací panely, které sledují slunce, mohou toto období hlavní generace poněkud prodloužit, ale stále to znamená, že panely tráví jen velmi málo dne výrobou na maximální kapacitu. Akumulátorové baterie se mohou nabíjet během generování špiček a v noci poskytují pramínek energie, ale oni mohou být drahé, obsahují toxické materiály a rychle se opotřebovávají v důsledku opakovaného nabíjení a vybíjení cykly.

Zatímco výroba sluneční energie je bez emisí, výroba solárních panelů a souvisejících technologií může zahrnovat některé látky nepříznivé pro životní prostředí. Dusík trifluorid je běžným vedlejším produktem při výrobě elektroniky, včetně produktů používaných v solárních článcích, a je to 17 000krát silnější skleníkový plyn než oxid uhličitý. Mnoho solárních článků navíc obsahuje malé množství toxického kovového kadmia a baterie pro skladování vyrobené elektřiny může obsahovat řadu dalších těžkých kovů a nebezpečných látky. Jak se solární technologie vylepšuje, mohou se výrobci od těchto potenciálně nebezpečných látek vzdálit, ale prozatím narušují jinak působivé ekologické výhody solární energie.