Positive effekter af solenergi

Solstråling er grundlæggende for livet på jorden og leverer den uophørlige energiforsyning, der brænder næsten ethvert økosystem på planeten. Ud over at gøre vores eksistens mulig, har energi fra solen i årtier tiltrukket sig opmærksomhed som et rent, vedvarende alternativ til fossile brændstoffer. Skønt den på nuværende tidspunkt kun leverer en brøkdel af global energi, er solindustrien en hurtigt voksende komponent i sektoren for vedvarende energi. Mens debatten helt sikkert fortsætter om omkostningerne, anvendeligheden og ydeevnen ved solcelleanlæg i industriel skala, tilbyder teknologien meget løfte som en bæredygtig energikilde.

Solen producerer energi gennem termonuklear fusion i sin kerne; denne energi frigives fra stjernen som neutrinoer og elektromagnetisk eller solstråling. Efter en cirka 8-minutters rejse over 150 millioner kilometer (93.000.000 miles) rum når ca. en halv billioner af solstrålingen genereret af solen Jorden. Atmosfæren afspejler cirka 29 procent af denne indkommende energi og absorberer cirka 23 procent. Cirka 48 procent når jordens overflade. Fotosyntetiske organismer, såsom grønne planter, bruger denne energi til at fremstille kulhydrater ud fra kulstof og vand. Denne proces oversætter solstråling til en form, der kan bruges af andre levende ting.

Moderne solteknologi er opdelt i passive og aktive kategorier. Passiv solenergi udnytter solens varme eller lys direkte, som i en bygning designet til at give naturligt lys. Aktiv solteknologi inkluderer solcelleanlæg og solvarmesystemer. En solcelleanlæg genererer elektricitet fra sollys ved hjælp af en halvleder, et materiale der producerer en elektrisk ladning, når solfotoner ophidser sine elektroner. Solvarmeenergisystemer koncentrerer og kanaliserer solvarme, enten til opvarmningsformål i et hjem eller til brændstof med dampdrevne elektriske generatorer i industriel skala. På et bredere niveau er stråling fra solen også den ultimative drivkraft for mange andre energikilder. Resterne af organismer, der drives af sollys, sammensætter for eksempel kul og kulbrinter, og differentieret solopvarmning på planeten hjælper med at anspore luften og vandstrømme tappet gennem vind- og bølgeenergi.

Brænding af fossile brændstoffer indfører drivhusgasser som kuldioxid og metan i atmosfæren. Disse gasser er såkaldte, fordi de absorberer udgående langbølget stråling fra planeten og menes at øge de globale temperaturer - en proces, der ligner et drivhusfunktion. Brug af solenergi udsender ikke drivhusgasser, skønt emissioner kan skyldes produktion og installation af solteknologi. En vurdering fra 2014 offentliggjort af Det Internationale Energiagentur foreslog, at solcelleanlæg og termiske energisystemer potentielt kunne udgøre den største kilde til global elektricitet inden 2050. Agenturet regnede med, at dette scenario kunne forhindre mere end 6 milliarder ton årlige kuldioxidemissioner inden det år.

Sammenlignet med reserver af fossilt brændstof, der er begrænset på menneskets tidsplan, er solstråling en vedvarende ressource i ekstraordinær skala. Som IEA bemærker i en rapport fra 2011, "Solenergi er den største energiressource på jorden - og er uudtømmelig." Mængden af ​​solenergi modtaget af Jorden i et år overstiger den energi, der er opnået fra olie, naturgas, kul og atomkilder i historien om menneskeheden. Det beløb, som planeten modtager på en time, er større end klodens hele årlige energiforbrug. Fordi solcelleanlæg kan spredes så bredt, og fordi de består af mange separate enheder, er de bedre beskyttet mod forstyrrende begivenheder som storme, som kan slå strømmen ud til store befolkninger ved kun at beskadige en generator eller transformerstation i en centraliseret elektricitet gitter. Og fordi mange solteknologier bruger mindre vand end fossile brændstoffer eller kernekraftværker, kan de også være mere modstandsdygtige over for tørke.

Solenergi er meget modulær - sammensat af mange individuelle installationer, der kan kobles sammen - og kan være implementeret i mange skalaer, fra distribueret produktion gennem solpaneler på taget til et termisk anlæg. Fra og med 2014 er et storstilet termisk generatoranlæg i Californien, Ivanpah Solar Electric Generating System, verdens største koncentrerende kraftværk. Den har en topkapacitet - ikke at forveksle med de faktiske produktionstal - på 393 megawatt eller tilstrækkelig elektricitet til at betjene 94.400 gennemsnitlige husstande i USA. Når den er installeret, har solteknologi også tendens til at være lav vedligeholdelse. Meget lokaliserede solopstillinger kan i mellemtiden fungere godt i landdistrikter eller udviklingsområder, hvor netenergi ikke er tilgængelig, upålidelig eller meget dyr.

Aktiv solteknologi, som f.eks. Ivanpah-generatorerne, kræver normalt en betydelig initialinvestering, men driftsomkostningerne er lave, og brændstoffet - lys og varme fra solen - er gratis. Gennem teknologiske forbedringer, ekspanderende markeder og statsstøtte og incitamenter er solteknologiomkostningerne faldet i de senere år. I 2014 bemærkede det amerikanske energiministerium, at prisen på solcelleanlæg var faldet i pris med 50 procent i løbet af de foregående tre år. Sammenlignet med de ustabile prisudsving, der er typiske for fossile brændstoffer - som følge af politisk spænding, stridigheder og andet regionale faktorer - solenergi giver potentialet for mere stabile energiomkostninger, hvilket gavner både forbrugere og forsyningsselskaber. Desuden hjem eller virksomheder på fjerntliggende steder, der står over for stejle udgifter, der får energi fra et centraliseret netværk kan muligvis spare penge ved at gå off-grid med mindre solcelle installationer.

Vedvarende energi betragtes generelt mere arbejdskrævende end den fossile brændstofsektor og er således i stand til at understøtte flere arbejdspladser pr. Produceret enhed. Ifølge Solar Foundation's 2013 National Solar Jobs Census, arbejdede mere end 142.000 mennesker i USAs solindustri i 2013 - en stigning på ca. 20 procent fra 2011. En analyse af Union of Concerned Scientists fra 2009 foreslog, at USA skulle generere mindst 25 procent af sin elektricitet fra vedvarende kilder inden 2025 kunne indsatsen resultere i mere end tre gange antallet af nye job, som det ville blive skabt ved at stole på fossile brændstoffer alene for det tilsvarende produktion.

Ud over udledning af drivhusgasser kan forbrænding af fossilt brændstof forurene luft og vand, hvilket negativt påvirker menneskers sundhed på lokale og regionale skalaer. Unionen af ​​bekymrede forskere måler de økonomiske konsekvenser af sådanne sundhedsmæssige problemer i USA på mellem $ 361,7 og $ 886,5 mia. Solenergi er derimod ikke forurenende. Teknologien kan også reducere støjforurening forbundet med energiproduktion; solcelleanlæg er stort set lydløse. De betragtes som sikre for mennesker at operere og sandsynligvis ikke producerer farlige mængder stråling. Solenergi kan også bruges til at behandle eller rense drikkevand, en væsentlig fordel for folkesundheden i udviklingslandene.

Sammenlignet med andre potentielle energikilder er sollys en universel tilgængelig ressource, selvom det selvfølgelig varierer geografisk og sæsonmæssigt i mængde og intensitet. At udnytte en sådan potentielt produktiv indenlandsk energiforsyning kan reducere et lands afhængighed af udenlandske energikilder. Desuden, ligesom et distribueret energisystem bedre beskyttes mod naturkatastrofer, er det også mindre sårbart end et centraliseret elnet til terrorangreb.