Pozitívne účinky solárnej energie

Slnečné žiarenie je pre život na Zemi zásadné a poskytuje nepretržité dodávky energie, ktorá poháňa takmer každý ekosystém na planéte. Okrem toho, že umožňuje našu samotnú existenciu, energia zo slnka už desaťročia priťahuje pozornosť ako čistá a obnoviteľná alternatíva k fosílnym palivám. Aj keď v súčasnosti solárny priemysel dodáva iba zlomok globálnej energie, je rýchlo sa rozvíjajúcou súčasťou odvetvia obnoviteľnej energie. Aj keď diskusie o cene, praktickosti a výkonnosti solárnych zariadení v priemyselnom meradle určite pokračujú, táto technológia ponúka veľa prísľubu ako udržateľný zdroj energie.

Slnko vyrába energiu prostredníctvom termonukleárnej fúzie vo svojom jadre; táto energia sa uvoľňuje z hviezdy ako neutrína a elektromagnetické alebo slnečné žiarenie. Po zhruba 8-minútovej plavbe cez 150 miliónov kilometrov vesmíru sa na Zem dostane asi pol bilióntiny slnečného žiarenia generovaného slnkom. Atmosféra odráža asi 29 percent tejto prichádzajúcej energie a absorbuje zhruba 23 percent. Asi 48 percent sa dostane na povrch Zeme. Fotosyntetické organizmy, napríklad zelené rastliny, využívajú túto energiu na výrobu sacharidov z uhlíka a vody. Tento proces prevádza slnečné žiarenie do formy použiteľnej pre iné živé bytosti.

Moderná solárna technológia je rozdelená do pasívnej a aktívnej kategórie. Pasívna slnečná energia využíva teplo alebo svetlo slnka priamo, ako v budove navrhnutej na zabezpečenie prirodzeného svetla. Aktívna solárna technológia zahŕňa fotovoltaické a solárno-tepelné systémy. Fotovoltaické zariadenie vyrába elektrinu zo slnečného žiarenia pomocou polovodiča, materiálu, ktorý vytvára elektrický náboj, keď slnečné fotóny excitujú jeho elektróny. Solárne systémy tepelnej energie sa sústreďujú a usmerňujú solárne teplo buď na vykurovacie účely v domácnosti, alebo na palivo v priemyselných parných elektrických generátoroch. Na širšej úrovni je žiarenie zo slnka tiež hlavným zdrojom mnohých ďalších zdrojov energie. Pozostatky organizmov poháňaných slnečným žiarením tvoria napríklad uhlie a uhľovodíky. Diferenciálny solárny ohrev planéty pomáha stimulovať vzduch a vodné prúdy prenikal cez energiu vetra a vĺn.

Spaľovaním fosílnych palív sa do atmosféry dostávajú skleníkové plyny, ako je oxid uhličitý a metán. Tieto plyny sa nazývajú tak dobre, pretože absorbujú odchádzajúce dlhovlnné žiarenie z planéty a predpokladá sa, že zvyšujú globálne teploty - tento proces je do istej miery podobný funkcii skleníka. Používanie slnečnej energie nevypúšťa skleníkové plyny, hoci emisie môžu vyplynúť z výroby a inštalácie solárnej technológie. Hodnotenie z roku 2014 zverejnené Medzinárodnou energetickou agentúrou naznačuje, že fotovoltaické a tepelné energetické systémy by mohli do roku 2050 predstavovať najväčší zdroj globálnej elektriny. Podľa tohto scenára by tento scenár mohol do tohto roku zabrániť viac ako 6 miliardám ton ročných emisií oxidu uhličitého.

V porovnaní s rezervami fosílnych palív, ktoré sú konečné v ľudskom časovom rozmedzí, je slnečné žiarenie obnoviteľným zdrojom mimoriadneho rozsahu. Ako uvádza IEA v správe z roku 2011, „solárna energia je najväčším zdrojom energie na Zemi - a je nevyčerpateľná.“ Množstvo slnečnej energie prijatý Zemou za rok, prevyšuje energiu, ktorá sa zhromaždila z ropy, zemného plynu, uhlia a jadrových zdrojov v histórii ľudstvo. Množstvo prijaté planétou za hodinu je väčšie ako celá ročná spotreba energie na svete. Pretože solárne zariadenia môžu byť rozšírené tak široko, a pretože sú tvorené mnohými samostatnými zariadeniami, sú lepšie chránené pred rušivými vplyvmi. udalosti ako búrky, ktoré môžu vyradiť energiu z veľkej populácie poškodením iba jedného generátora alebo transformačnej stanice v centralizovanej elektrickej energii mriežka. A pretože veľa solárnych technológií využíva menej vody ako elektrárne na fosílne palivá alebo jadrové elektrárne, môžu byť odolnejšie aj voči suchu.

Solárna energia je vysoko modulárna - skladá sa z mnohých samostatných inštalácií, ktoré môžu byť prepojené - a môžu byť implementované v mnohých mierkach, od distribuovanej výroby cez strešné solárne panely až po úžitkové tepelné elektrárne. Od roku 2014 je rozsiahla elektráreň na výrobu tepla v Kalifornii, Ivanpah Solar Electric Generating System, najväčšou koncentračnou elektrárňou na svete. Má najvyššiu kapacitu - netreba si ju mýliť so skutočnými údajmi o výrobe - 393 megawattov alebo dostatok elektriny na to, aby slúžila 94 400 priemerným domácnostiam v USA. Po inštalácii má solárna technológia tiež nízku údržbu. Vysoko lokalizované solárne systémy zatiaľ môžu dobre fungovať vo vidieckych alebo rozvojových oblastiach, kde je sieťová energia nedostupná, nespoľahlivá alebo vysoko nákladná.

Aktívna solárna technológia, ako napríklad generátory Ivanpah, si zvyčajne vyžaduje značné počiatočné investície, ale prevádzkové náklady sú nízke a palivo - svetlo a teplo zo slnka - zadarmo. Vďaka technologickým vylepšeniam, rozširovaniu trhov a vládnym dotáciám a stimulom sa náklady na solárne technológie v posledných rokoch znížili. V roku 2014 americké ministerstvo energetiky zaznamenalo, že cena fotovoltaických panelov poklesla za predchádzajúce tri roky o 50 percent. V porovnaní s nestálymi cenovými výkyvmi typickými pre fosílne palivá - prameniacimi z politického napätia, sporov a ďalších regionálne faktory - solárna energia ponúka potenciál pre stabilnejšie náklady na energiu, čo je prospešné pre spotrebiteľov aj pre verejné služby. Ďalej domy alebo firmy na vzdialených miestach, ktoré čelia strmým výdavkom na získavanie energie z centralizovaná sieť môže byť schopná ušetriť peniaze prechodom do siete s malou solárnou energiou inštalácií.

Obnoviteľná energia sa vo všeobecnosti považuje za pracovne náročnejšiu ako sektor fosílnych palív, a teda schopná podporovať viac pracovných miest na jednotku vyrobenej energie. Podľa Národného sčítania pracovných miest v oblasti solárnych článkov z roku 2013 nadácie Solar Foundation v roku 2013 pracovalo v solárnom priemysle USA viac ako 142 000 ľudí, čo je oproti roku 2011 nárast o zhruba 20 percent. Analýza Únie zainteresovaných vedcov z roku 2009 naznačuje, že ak by USA vyrábali najmenej 25 percent svojej elektriny z obnoviteľných zdrojov do roku 2025 by úsilie mohlo vyústiť do viac ako trojnásobného počtu nových pracovných miest, ako by sa vytvorilo spoliehaním sa iba na fosílne palivá pre ekvivalent výroba.

Okrem emisií skleníkových plynov môže spaľovanie fosílnych palív znečisťovať vzduch a vodu a nepriaznivo pôsobiť na ľudské zdravie v miestnom a regionálnom meradle. Únia zainteresovaných vedcov meria ekonomické dôsledky takýchto zdravotných problémov v USA na 361,7 až 886,5 miliárd dolárov. Solárna energia je naproti tomu neznečisťujúca. Táto technológia môže tiež znížiť hlukové znečistenie spojené s výrobou energie; fotovoltaické solárne zariadenia sú v podstate tiché. Považujú sa za bezpečné pre ľudí, aby fungovali, a je nepravdepodobné, že by vyprodukovali nebezpečné množstvo žiarenia. Solárnu energiu je možné využiť aj na úpravu alebo čistenie pitnej vody, čo je významný prínos pre verejné zdravie v rozvojových krajinách.

V porovnaní s inými potenciálnymi zdrojmi energie je slnečné svetlo univerzálne dostupným zdrojom, aj keď sa samozrejme líši geograficky a sezónne, pokiaľ ide o množstvo a intenzitu. Využitie takýchto potenciálne produktívnych domácich dodávok energie môže znížiť závislosť krajiny od zahraničných zdrojov energie. Rovnako ako je distribuovaný energetický systém lepšie chránený pred prírodnými katastrofami, je tiež menej zraniteľný ako centralizovaná energetická sieť teroristickými útokmi.