Az emberek évezredek óta használják a napenergiát fűtési célokra, újabban pedig villamosenergia-termelésre. A napenergia rendkívül hatalmas erőforrás, de a rendelkezésre állásának vannak bizonyos korlátai, amelyek befolyásolhatják annak világszerte történő telepítését.
Elméleti elérhetőség
A nap minden nap hatalmas mennyiségű napfényt sugároz a Földön, és bár ennek mintegy felét a légkör tükrözi, a Föld évente mintegy 3 850 000 exajoule napenergiát vesz fel. Több napenergiát szív fel a Föld egy óra alatt, mint amennyit a teljes emberi populáció egy óra alatt felhasznál évben Vaclav Smil, a tekintélyes földrajzkutató és a University of Professor professzor beszámolója szerint Manitoba.
Nappali elérhetőség
Bár a napenergia szinte határtalannak tűnhet, a föld forgása jelentős korlátot jelent a folyamatos napenergia számára. Az északi és déli pólushoz közeli helyeken hosszabb ideig tartó napfény tapasztalható, de csak az az év egy részében, és kevesebb órányi napfényt tapasztalnak a nap ellentétes időpontjában év. Egyes napenergia-létesítmények energiatároló rendszereket alkalmaznak a felesleges energia tárolásához csúcsidőn kívüli időszakokban, illetve energiaellátáshoz csúcsidőben vagy egy éjszakán át.
Légköri hatások
A felhőtakaró drasztikusan befolyásolhatja a napenergia rendelkezésre állását. A nagy napenergia-termelő létesítményeket tervező vállalatok olyan helyszíneket választanak, ahol történelmileg minimális a felhős napok száma és általában alacsonyabb a páratartalom. Az olyan helyeken, mint az Egyesült Államok délnyugati része, Afrika sivatagi régiói és Ausztrália nagy része alacsony páratartalom, kevés csapadék és kevés felhős nap egész évben, maximalizálva a lehetséges napenergiát kiaknázva.
Szélességi kör
A helynek az Egyenlítőtől való távolsága közvetlen kapcsolatban áll az adott helyen hasznosítható napenergia mennyiségével. Minél közelebb van a nap szöge a Föld felszínéhez, annál több napenergia jut el a felszínre ahelyett, hogy a légkör visszatükrözné. Ezért a Föld felszínének a rák és a Bak trópusa közötti része egy év alatt a legnagyobb mennyiségű napenergiát elnyeli.
Átviteli infrastruktúra
A nagy napenergia-létesítmények akkor biztosítják a legnagyobb energiát, ha olyan helyekre telepítik őket, ahol a napsugárzás erős és folyamatos. Ezek a helyek azonban gyakran lakatlanok, és előfordulhat, hogy a térségben nem létezik áramátviteli infrastruktúra. A nagy napenergia-létesítményeket tervező és építő vállalatoknak gyakran tartalmazniuk kell az erőátviteli rendszerek kiépítését annak érdekében, hogy az áramot oda lehessen szállítani, ahol arra szükség van és ahol használják.