Saules enerģijas nākotne: šķēršļi un problēmas

Saules enerģija ir viena no daudzsološākajām atjaunojamās enerģijas tehnoloģijām, kas ļauj ražot elektroenerģiju no brīvas, neizsīkstošas ​​saules gaismas. Daudzi māju īpašnieki jau ir sākuši izmantot saules elektrību, un liela mēroga enerģijas ražošanas iekārtas dienvidrietumos piedāvā saules priekšrocības tūkstošiem klientu. Bet Saule joprojām saskaras ar daudziem šķēršļiem, pirms lielākajai daļai amerikāņu tā patiesi var aizstāt fosilo degvielu enerģijas ražošanā.

Viens no lielākajiem šķēršļiem saules enerģijas plašai izmantošanai ir saules intensitātes svārstības. Saskaņā ar Nacionālās atjaunojamo enerģijas avotu laboratorijas datiem saule nodrošina Mojevas tuksnesim gandrīz divreiz vairāk enerģijas nekā Klusā okeāna ziemeļrietumos. Tā kā paneļa jauda ir atkarīga no saules enerģijas daudzuma, ko tā saņem, tas nozīmē, ka Dienvidrietumu tuksnešos Saule ir daudz labāks enerģijas avots nekā citās valsts daļās. Kaut arī saules bateriju panelis var nodrošināt vismaz nelielu daudzumu elektrības jebkur valstī, ieguldījums prasīs daudz ilgāku laiku, lai atmaksātos reģionos bez intensīva saules pārklājuma.

Vēl viens šķērslis saules elektrībai ir fotoelektriskā efektivitāte. Ja jūs dzīvojat tuksnesī, viens kvadrātmetrs saules paneļa vienas dienas laikā varētu saņemt ekvivalentu vairāk nekā 6 kilovatstundām enerģijas. Bet saules panelis nevar pārvērst visu šo enerģijas daudzumu par elektrību. Saules paneļa efektivitāte nosaka, cik liela daļa no šīs jaudas ir izmantojama, un lielākajai daļai komerciālo saules paneļu, kas tirgū ir 2013. gadā, efektivitātes vērtējums ir mazāks par 25 procentiem. Jo efektīvāks ir panelis, jo dārgāk to ražot. Ja netiks veikti lieli tehnoloģiju lēcieni, tuvākajā nākotnē efektivitātes rādītāji, kas pārsniedz 33 procentus, ir maz ticams.

Viena no galvenajām saules enerģijas problēmām ir uzticamība. Labākajā gadījumā saules panelis var saražot elektrību 12 stundas dienā, un panelis maksimālo jaudu sasniegs tikai īsu laiku ap pusdienlaiku. Izsekošanas paneļi, kas seko saulei, var nedaudz pagarināt šo pirmās paaudzes periodu, taču tas joprojām nozīmē, ka paneļi pavada ļoti maz dienas, ražojot ar maksimālo jaudu. Akumulatoru baterijas var uzlādēt pīķa ģenerēšanas laikā un naktī nodrošina strāvas padevi, taču tās var būt dārga, satur toksiskus materiālus un ātri nolietojas atkārtotas uzlādes un izlādes dēļ cikli.

Lai gan saules enerģijas ražošana ir bez emisijām, saules paneļu un saistīto tehnoloģiju ražošanā var būt iesaistītas dažas videi nedraudzīgas vielas. Slāpekļa trifluorīds ir izplatīts elektronikas ražošanas blakusprodukts, ieskaitot tos, ko izmanto saules baterijās, un tā ir 17 000 reižu spēcīgāka siltumnīcefekta gāze nekā oglekļa dioksīds. Turklāt daudzās saules baterijās ir neliels daudzums toksiskā metāla kadmija un baterijas kas nepieciešami saražotās elektroenerģijas uzglabāšanai, var saturēt daudzus citus smagos metālus un bīstamus vielas. Uzlabojoties saules tehnoloģijai, ražotāji, iespējams, varēs atteikties no šīm potenciāli bīstamajām vielām, taču pagaidām viņi pārspēj saules enerģijas piedāvātos citādi iespaidīgos ekoloģiskos ieguvumus.