Η ηλιακή ενέργεια έχει αξιοποιηθεί από ανθρώπους για χιλιάδες χρόνια για θέρμανση και πιο πρόσφατα για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Η ηλιακή ενέργεια είναι ένας εξαιρετικά τεράστιος πόρος, αλλά έχει ορισμένους περιορισμούς στη διαθεσιμότητα που μπορούν να επηρεάσουν την ανάπτυξή της σε όλο τον κόσμο.
Θεωρητική Διαθεσιμότητα
Ο ήλιος μεταδίδει τεράστια ποσότητα ηλιακού φωτός στη Γη κάθε μέρα, και παρόλο που περίπου το ήμισυ αντανακλάται από την ατμόσφαιρα, η Γη απορροφά περίπου 3.850.000 ηλιακή ενέργεια κάθε χρόνο. Περισσότερη ηλιακή ενέργεια απορροφάται από τη Γη σε μία ώρα από ό, τι ολόκληρος ο ανθρώπινος πληθυσμός χρησιμοποιεί σε μία ώρα έτος, σύμφωνα με μια έκθεση του Vaclav Smil, ενός σεβαστού γεωγράφου και καθηγητή στο Πανεπιστήμιο του Μανιτόμπα.
Διαθεσιμότητα κατά τη διάρκεια της ημέρας
Αν και η ηλιακή ενέργεια μπορεί να φαίνεται σχεδόν απεριόριστη, η περιστροφή της γης παρέχει έναν σημαντικό περιορισμό στη συνεχή ηλιακή ενέργεια. Οι τοποθεσίες κοντά στον βόρειο και νότιο πόλο βιώνουν εκτεταμένες ώρες ηλιοφάνειας, αλλά είναι μόνο για ένα μέρος του έτους, και αντιμετωπίζουν μειωμένες ώρες ηλιακού φωτός σε αντίθετες ώρες του έτος. Ορισμένες εγκαταστάσεις ηλιακής ενέργειας χρησιμοποιούν συστήματα αποθήκευσης ενέργειας για την αποθήκευση υπερβολικής ισχύος κατά τις περιόδους εκτός αιχμής και για την παροχή ισχύος κατά τις περιόδους αιχμής ή κατά τη διάρκεια της νύχτας.
Ατμοσφαιρικά αποτελέσματα
Το cloud cover μπορεί να επηρεάσει δραστικά τη διαθεσιμότητα της ηλιακής ενέργειας. Οι εταιρείες που σχεδιάζουν μεγάλες εγκαταστάσεις παραγωγής ηλιακής ενέργειας επιλέγουν τοποθεσίες που ιστορικά έχουν ελάχιστο αριθμό συννεφιασμένων ημερών και γενικά έχουν χαμηλότερη υγρασία. Οι περιοχές όπως οι νοτιοδυτικές Ηνωμένες Πολιτείες, οι ερημικές περιοχές της Αφρικής και το μεγαλύτερο μέρος της Αυστραλίας έχουν χαμηλά επίπεδα υγρασία, χαμηλές βροχοπτώσεις και λίγες συννεφιασμένες μέρες όλο το χρόνο, μεγιστοποιώντας την ηλιακή ενέργεια που μπορεί να είναι αξιοποιηθεί.
Γεωγραφικό πλάτος
Η απόσταση μιας θέσης από τον ισημερινό έχει άμεση σχέση με την ποσότητα της ηλιακής ενέργειας που μπορεί να αξιοποιηθεί σε αυτήν τη θέση. Όσο πιο κοντά η γωνία του ήλιου στην επιφάνεια της Γης, τόσο περισσότερη ηλιακή ενέργεια φτάνει στην επιφάνεια αντί να αντανακλάται από την ατμόσφαιρα. Επομένως, το τμήμα της επιφάνειας της Γης μεταξύ του Τροπικού Καρκίνου και του Τροπικού του Αιγόκερω απορροφά τη μεγαλύτερη ποσότητα ηλιακής ενέργειας κατά τη διάρκεια ενός έτους.
Υποδομή μεταφοράς ενέργειας
Οι μεγάλες εγκαταστάσεις ηλιακής ενέργειας παρέχουν τη μεγαλύτερη ποσότητα ισχύος όταν εγκαθίστανται σε τοποθεσίες όπου η ηλιακή ακτινοβολία είναι ισχυρή και συνεχής. Ωστόσο, αυτές οι τοποθεσίες συχνά δεν είναι κατοικημένες και ενδέχεται να μην υπάρχει υποδομή μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας στην περιοχή. Οι εταιρείες που σχεδιάζουν και κατασκευάζουν μεγάλες εγκαταστάσεις ηλιακής ενέργειας πρέπει συχνά να περιλαμβάνουν την κατασκευή συστημάτων μεταφοράς ενέργειας προκειμένου να παραδίδουν ηλεκτρική ενέργεια εκεί όπου χρειάζεται και χρησιμοποιείται.