Was ist Solarenergieerzeugung?
Sonnenenergie ist eine riesige Energiequelle, die auf natürliche Weise von der Sonne erzeugt wird. Die Solarenergieerzeugung bezieht sich in der Regel auf die wissenschaftlichen und technologischen Bestrebungen, Solarenergie in nutzbarer Form zu nutzen. Im 21. Jahrhundert ist die Erzeugung von Sonnenenergie zu einem Schwerpunkt der Forschung und Entwicklung geworden, da die schwindenden Vorräte an fossilen Brennstoffen zu einer kritischen Suche nach alternativen Energiequellen geführt haben.
Die Entwicklung fortschrittlicher Formen der Solarenergieerzeugung hat aus mehreren Gründen an Bedeutung gewonnen. Während des größten Teils des 20. Jahrhunderts stützte sich die Stromerzeugung fast ausschließlich auf endliche Ressourcen wie Kohle, Benzin und Öl. Diese Ressourcen sind eng mit dem Fortschritt des Menschen verbunden, haben jedoch den Nachteil, dass sie nicht nachhaltig sind und die Umwelt stark belasten. Darüber hinaus hat die Instabilität von Angebot und Nachfrage auf dem Ölmarkt zu einem Aufschrei nach zugänglicheren, gerecht verteilten Energieressourcen geführt. Solarenergie ist nicht nur unerschöpflich im Verbrauch und völlig umweltfreundlich, sondern auch weltweit gut verteilt. Solarenergieerzeugung ist in großem Maßstab möglich, beispielsweise durch Kraftwerke, aber jeder mit wenigen Solarzellen und einer Batterie kann eine Personensolarenergieerzeugungsanlage schaffen.
Die grundlegendste Form der Solarenergieerzeugung ist die passive Solarenergie. Bei der passiven Solartechnologie wird in der Regel lediglich die Wärme des Sonnenlichts verstärkt und anstelle herkömmlicher Heizelemente wie Gasheizungen oder Feuer eingesetzt. Solarscheiben in Schwimmbädern und passives Solargehäuse sind zwei gängige Beispiele für diese Form der Solarenergieerzeugung.
Die aktive Solarenergieerzeugung kann weitaus komplizierter sein. Solarthermische Konzentration und Photovoltaik sind zwei wichtige Systeme, die häufig für die solare Energieerzeugung in großem Maßstab eingesetzt werden. Bei der Wärmekonzentration werden Spiegel verwendet, um die von der Sonne abgegebene Wärme erheblich zu erhöhen. Diese Wärme kann dann in Strom umgewandelt und zur späteren Verwendung gespeichert werden. Bei der Photovoltaik werden Zellen verwendet, die aus Materialien bestehen, die bei Sonneneinstrahlung Strom erzeugen, beispielsweise bestimmte Formen von Silizium. Die erzeugte elektrische Energie kann in großen Batterien gespeichert werden und sorgt für eine gleichmäßige Stromversorgung.
Im frühen 21. Jahrhundert hat die Technologie die Solarenergieerzeugung noch nicht in großem Maßstab gemeistert. Während Einfamilienhäuser oder Gebäudesysteme auf der ganzen Welt im Einsatz sind, ist die Schaffung effizienter Großkraftwerke, die auf Solarenergie basieren, noch nicht vollständig perfektioniert worden. Frühe Solarkraftwerke beanspruchen aufgrund der großen Menge an Zellen oder thermischen Konzentrationsrinnen, die zum Betreiben eines großen Kraftwerks benötigt werden, immens viel Platz. Darüber hinaus geht bei der Übertragung über Entfernungen eine enorme Menge an Energie verloren, was den Prozess etwas ineffizient macht. Trotzdem nimmt die Erzeugung von Sonnenenergie weltweit zu, und viele Nationen schwören darauf, den Verbrauch von Sonnenenergie im Laufe des nächsten Jahrhunderts erheblich zu steigern.