Ketergantungan pada bahan bakar fosil membawa banyak masalah, mulai dari kerusakan bumi hingga pencemaran atmosfer dan perairan. Energi surya menawarkan daya tanpa perlu membakar bahan bakar fosil. Dalam bentuk dasarnya, tidak memerlukan jaringan distribusi karena turun dari langit. Ini sedang dalam pengembangan intensif sebagai sumber tenaga listrik, tetapi terkadang aplikasinya bisa jauh lebih kecil dan sederhana.
Energi Surya Menawarkan Banyak Manfaat
Energi surya menawarkan daya bersih. Itu tidak menimbulkan risiko tumpahan nuklir, tetapi sebenarnya adalah pelepasan radiasi, hanya beberapa di antaranya adalah cahaya tampak. Ini dapat diskalakan ke ukuran atau kerumitan apa pun, mulai dari menghangatkan ruangan melalui jendela hingga memberi daya pada jaringan utilitas.
Persatuan Ilmuwan Peduli mencantumkan banyak manfaat, dimulai dengan energi matahari yang tidak ada habisnya dan gratis. Daya tarik produksi tenaga surya bervariasi dengan ekonomi investasi peralatan, dan persaingan biaya dari bahan bakar fosil. Scientific American memperkirakan biaya tenaga surya jatuh di bawah biaya listrik rata-rata saat ini pada tahun 2018 atau 2020.
Cara Umum Memanen Energi Matahari
Panas radiasi matahari mudah ditangkap oleh rumah kaca kaca sederhana, dan melalui jendela perumahan. Energi surya "terkonsentrasi" menggunakan susunan cermin yang sangat besar untuk memfokuskan sinar matahari pada menara pusat, yang memanaskan air untuk menghasilkan uap yang dapat digunakan untuk menghasilkan listrik.
Sel fotovoltaik (PV) mengubah sinar matahari langsung menjadi listrik melalui efek fotolistrik. NASA menjelaskan bagaimana semikonduktor silikon dalam sel menangkap energi dari foton sinar matahari, yang mengeluarkan elektron dalam semikonduktor, menciptakan arus. Kelompok sel membentuk modul, dan modul digabungkan menjadi array yang lebih besar. Ini dapat dikonfigurasi untuk menghasilkan kombinasi tegangan dan arus.
Aplikasi Energi Surya Skala Besar dan Kecil
Administrasi Informasi Energi AS mendefinisikan pembangkit listrik tenaga surya "skala utilitas" sebagai pembangkit listrik yang menghasilkan setidaknya satu megawatt listrik. California memimpin Amerika Serikat dalam produksi energi surya; pada tahun 2013, 1,9 persen listrik California berasal dari tenaga surya, dan pada tahun 2014, jumlahnya meningkat lebih dari dua kali lipat menjadi 5 persen. EIA A.S. menempatkan produksi tenaga surya fotovoltaik negara itu pada 16.000 megawatthour (MWh) pada tahun 2005, dan meningkat menjadi 15.874.000 MWh pada tahun 2014. Aplikasi tenaga surya skala kecil juga terbukti bermanfaat, seperti unit 5 watt yang dipasang di Patroli Jalan Raya Ohio kapal penjelajah untuk menyalakan peralatan elektronik on-board tanpa perlu menjalankan mesin mobil, sehingga menghemat bahan bakar fosil dan daya tahan baterai.
Berbagai Penggunaan Tenaga Surya
Perserikatan Bangsa-Bangsa memperkirakan bahwa di banyak iklim, sistem panas matahari perumahan dapat memasok 50 hingga 75 persen kebutuhan air panas rumah tangga. Unit PV kecil yang berdiri sendiri dapat memberi daya pada tanda peringatan di pinggir jalan atau bahkan penerangan lanskap, tetapi karena tidak tersambung ke jaringan, mereka membutuhkan baterai untuk menyimpan daya saat sinar matahari tidak tersedia. Array tenaga surya perumahan biasanya terhubung ke jaringan sebagai cadangan, dan mereka memiliki manfaat yang memungkinkan pemiliknya untuk menjual kelebihan daya, tergantung pada peraturan penyedia listrik setempat.