Zonne-energie wordt al duizenden jaren door mensen gebruikt voor verwarmingsdoeleinden en meer recentelijk voor elektriciteitsopwekking. Zonne-energie is een enorm grote hulpbron, maar heeft enkele beperkingen op de beschikbaarheid die de inzet ervan over de hele wereld kunnen beïnvloeden.
Theoretische beschikbaarheid
De zon zorgt elke dag voor een enorme hoeveelheid zonlicht op de aarde, en hoewel ongeveer de helft ervan wordt weerkaatst door de atmosfeer, absorbeert de aarde elk jaar ongeveer 3.850.000 exajoule aan zonne-energie. In één uur wordt meer zonne-energie door de aarde geabsorbeerd dan de hele menselijke bevolking in één uur verbruikt jaar, volgens een rapport van Vaclav Smil, een gerespecteerd geograaf en professor aan de Universiteit van Manitoba.
Beschikbaarheid overdag
Hoewel zonne-energie bijna onbegrensd kan lijken, vormt de rotatie van de aarde een belangrijke beperking voor continue zonne-energie. Locaties dicht bij de noord- en zuidpool ervaren langere uren zonlicht, maar dat is alleen gedurende een deel van het jaar, en ze ervaren minder uren zonlicht op tegenovergestelde tijden van de jaar. Sommige zonne-energiefaciliteiten maken gebruik van energieopslagsystemen om overtollig vermogen op te slaan tijdens daluren en om stroom te leveren tijdens piekperiodes of 's nachts.
Atmosferische effecten
Bewolking kan de beschikbaarheid van zonne-energie drastisch beïnvloeden. Bedrijven die grote zonne-energieopwekkingsinstallaties plannen, kiezen voor locaties die historisch gezien een minimaal aantal bewolkte dagen hebben en over het algemeen een lagere luchtvochtigheid hebben. Locaties zoals het zuidwesten van de Verenigde Staten, woestijngebieden van Afrika en een groot deel van Australië hebben lage vochtigheid, weinig regenval en weinig bewolkte dagen het hele jaar door, waardoor de zonne-energie die kan worden gemaximaliseerd, wordt gemaximaliseerd aangewend.
Breedtegraad
De afstand van een locatie tot de evenaar heeft een directe relatie met de hoeveelheid zonne-energie die op die locatie kan worden benut. Hoe dichter de hoek van de zon met het aardoppervlak, hoe meer zonne-energie het oppervlak bereikt in plaats van te worden gereflecteerd door de atmosfeer. Daarom absorbeert het deel van het aardoppervlak tussen de Kreeftskeerkring en de Steenbokskeerkring de grootste hoeveelheid zonne-energie in de loop van een jaar.
Infrastructuur voor krachtoverbrenging
Grote zonnestroominstallaties leveren de grootste hoeveelheid stroom wanneer ze worden geïnstalleerd op locaties waar de zonnestraling sterk en continu is. Deze locaties zijn echter vaak onbevolkt en er is mogelijk geen infrastructuur voor stroomtransmissie in het gebied. Bedrijven die grote zonne-energie-installaties plannen en bouwen, moeten vaak de bouw van energietransmissiesystemen omvatten om elektriciteit te leveren waar het nodig is en wordt gebruikt.
