Oslanjanje na fosilna goriva donosi mnoge probleme, od oštećenja Zemlje do zagađenja atmosfere i voda. Solarna energija nudi snagu bez potrebe za sagorijevanjem fosilnih goriva. U svom osnovnom obliku ne treba distribucijsku mrežu jer silazi s neba. Intenzivno se razvija kao izvor električne energije, ali ponekad njegove primjene mogu biti puno manje i jednostavnije.
Solarna energija nudi brojne prednosti
Solarna energija nudi čistu snagu. Ne predstavlja rizik od nuklearnog izlijevanja, ali zapravo predstavlja ispuštanje zračenja, od kojih je samo neka vidljiva svjetlost. Može se prilagoditi bilo kojoj veličini ili složenosti, od zagrijavanja sobe kroz prozor do napajanja komunalne mreže.
Sindikat zabrinutih znanstvenika nabraja brojne prednosti, počevši od toga da je sunčeva energija neiscrpna i besplatna. Atraktivnost proizvodnje solarne energije ovisi o ekonomiji ulaganja u opremu i konkurenciji fosilnih goriva. Scientific American procjenjuje da će cijena solarne energije pasti ispod trenutnog prosječnog troška električne energije do 2018. ili 2020. godine.
Uobičajeni načini ubiranja sunčeve energije
Solarnu toplinu zračenja lako zahvaćaju jednostavni stakleni staklenici i kroz stambene prozore. "Koncentrirana" sunčeva energija koristi ogroman niz ogledala za fokusiranje sunčeve svjetlosti na središnji toranj, koji zagrijava vodu kako bi stvorio paru koja se može koristiti za proizvodnju električne energije.
Fotonaponske (PV) stanice pretvaraju sunčevu svjetlost izravno u električnu energiju putem fotoelektričnog efekta. NASA opisuje kako silicijski poluvodiči u stanicama hvataju energiju iz fotona sunčeve svjetlosti, koji istiskuju elektrone u poluvodiču, stvarajući struju. Skupine ćelija tvore module, a moduli se kombiniraju u veće nizove. Oni se mogu konfigurirati tako da proizvode bilo koju kombinaciju napona i struje.
Primjene solarne energije velikih i malih razmjera
Američka uprava za energetske informacije definira solarne elektrane "komunalnih razmjera" kao one koje proizvode barem jedan megavat električne energije. Kalifornija predvodi Sjedinjene Države u proizvodnji solarne energije; 2013. godine 1,9 posto kalifornijske energije dolazilo je iz sunca, a do 2014. taj se broj više nego udvostručio na 5 posto. Američka EIA stavlja proizvodnju fotonaponske solarne energije u zemlju na 16.000 megavat-sati (MWh) u 2005. godini, a porastala je na 15.874.000 MWh u 2014. godini. Primjena solarne energije u malim razmjerama također se pokazuje korisnom, poput jedinica od 5 vata instaliranih na Ohio Highway Patrol kruzeri za napajanje elektroničke opreme na brodu bez potrebe za pokretanjem motora automobila, štedeći tako fosilno gorivo i život baterije.
Raznolikost solarne energije
Ujedinjeni narodi procjenjuju da u mnogim podnebljima solarni sustavi za stanovanje mogu osigurati 50 do 75 posto potreba za toplom vodom u kućanstvu. Male samostalne PV jedinice mogu napajati znakove upozorenja na cesti ili čak krajobrazno osvjetljenje, ali budući da su izvan mreže, trebaju baterije za pohranu energije kad sunčeva svjetlost nije dostupna. Stambeni solarni nizovi električne energije obično se spajaju na mrežu kao rezervna snaga i imaju prednost što omogućavaju vlasniku prodaju višak električne energije, ovisno o lokalnim propisima o dobavljačima električne energije.