Dependența de combustibilii fosili aduce multe probleme, de la deteriorarea Pământului la poluarea atmosferei și a apelor. Energia solară oferă energie fără a fi nevoie să ardem combustibili fosili. În forma sa de bază, nu are nevoie de nici o rețea de distribuție, deoarece coboară din cer. Se dezvoltă intens ca sursă de energie electrică, dar uneori aplicațiile sale pot fi mult mai mici și mai simple.
Energia solară oferă multe avantaje
Energia solară oferă o energie curată. Nu prezintă riscul unei deversări nucleare, dar este de fapt o eliberare de radiații, dintre care doar o parte este lumină vizibilă. Poate fi scalat la orice dimensiune sau complexitate, de la încălzirea unei camere printr-o fereastră până la alimentarea unei rețele de utilități.
Uniunea Oamenilor de Știință Preocupați enumeră numeroase beneficii, începând cu faptul că energia solară este inepuizabilă și gratuită. Atractivitatea producției de energie solară variază în funcție de economia investițiilor în echipamente și de costul concurenței cu combustibilii fosili. Scientific American estimează că costul energiei solare scade sub costul mediu actual al energiei până în 2018 sau 2020.
Modalități comune de recoltare a energiei solare
Căldura radiantă solară este ușor captată de serele simple de sticlă și prin ferestrele rezidențiale. Energia solară „concentrată” folosește rețele imense de oglinzi pentru a concentra lumina soarelui pe un turn central, care încălzește apa pentru a genera abur care poate fi folosit pentru a genera electricitate.
Celulele fotovoltaice (PV) convertesc lumina soarelui direct în electricitate prin efectul fotoelectric. NASA descrie modul în care semiconductorii de siliciu din celule captează energia din fotonii soarelui, care dislocă electronii din semiconductori, creând un curent. Grupuri de celule formează module, iar modulele se combină în tablouri mai mari. Acestea pot fi configurate pentru a produce orice combinație de tensiune și curent.
Aplicații pentru energie solară la scară largă și la scară mică
Administrația SUA pentru informații energetice definește centralele solare „la scară utilitară” ca fiind cele care generează cel puțin un megavat de electricitate. California conduce Statele Unite în producția de energie solară; în 2013, 1,9 la sută din energia din California provenea de la energie solară, iar până în 2014, numărul sa dublat la 5 la sută. EIA SUA plasează producția de energie solară fotovoltaică a țării la 16.000 megawatthours (MWh) în 2005 și crescând la 15.874.000 MWh în 2014. Aplicațiile la scară mică ale energiei solare se dovedesc, de asemenea, utile, cum ar fi unitățile de 5 wați instalate pe Ohio Highway Patrol crucișătoarele pentru a alimenta echipamente electronice la bord fără a fi nevoie să acționeze motorul mașinii, economisind astfel combustibil fosil și durata de viata a bateriei.
O varietate de utilizări ale energiei solare
Națiunile Unite estimează că, în multe zone climatice, sistemele solare termice rezidențiale pot furniza 50 până la 75% din necesarul de apă caldă al unei gospodării. Unitățile fotovoltaice mici de sine stătătoare pot alimenta semnalele de avertizare la marginea drumului sau chiar iluminatul peisajului, dar, din moment ce sunt scoase din rețea, au nevoie de baterii pentru a stoca energia atunci când lumina soarelui nu este disponibilă. Seturile de energie solară rezidențială se conectează de obicei la rețea ca o rezervă și au avantajul de a permite proprietarului să vândă surplusul de energie, în funcție de reglementările furnizorului local de energie electrică.