Co to jest inżynieria energii słonecznej?
Inżynieria energii słonecznej jest nauką odpowiedzialną za przechwytywanie promieni słonecznych i ciepła Słońca oraz przekształcanie tych naturalnie występujących pierwiastków w wyjścia elektryczne, cieplne i chemiczne do praktycznego zastosowania. Ten rodzaj zielonej inżynierii, zwanej także inżynierią zrównoważoną środowiskowo, obejmuje najnowocześniejsze prace nad szeroką gamą systemów energii słonecznej, w tym panelami fotowoltaicznymi, kolektorami słonecznymi, hybrydowym sprzętem oświetleniowym i ogniwami paliwowymi. Wysiłki te mają na celu zmniejszenie zużycia energii pochodzącej z tradycyjnych paliw kopalnych.
Inicjatywy inżynierii energii słonecznej wspierają szeroką gamę zastosowań w rolnictwie, handlu i przemyśle. Pomagają wytwarzać prąd, uzdatniać wodę oraz ciepło i chłodzić struktury. Dzięki wykorzystaniu odnawialnych zasobów - słońca - ten rodzaj wytwarzania i wykorzystania energii pomaga zaspokoić potrzeby rozwojowe człowieka w zakresie energii przy minimalnym wpływie na środowisko.
Rozwiązania techniczne w zakresie gromadzenia i wykorzystania energii słonecznej mają na ogół dodatkową korzyść polegającą na stałym zaopatrzeniu w zasoby. Pomaga to utrzymać cenę tego zasobu na stałym poziomie. W rezultacie inżynieria energii słonecznej ma przewagę nad innymi źródłami energii, takimi jak gaz ziemny i ropa naftowa.
Kolejną zaletą instalacji energii słonecznej jest jej stosunkowo niezależny charakter. Oznacza to, że te rozwiązania energetyczne często są w stanie dostarczać energię niezależnie od sieci energetycznej. To sprawia, że inżynieria energii słonecznej jest popularnym podejściem do dostarczania energii do odległych miejsc. Jednocześnie instalacje te są małe i wystarczająco elastyczne, aby można je było stosować w gęsto zaludnionych obszarach miejskich.
Mimo że narzędzia wykorzystujące energię słoneczną znacznie się poprawiły od końca XIX wieku, wciąż pozostaje wiele do zrobienia, aby zwiększyć ich moc wyjściową i ogólną wydajność. Właśnie tam wkraczają kreatywne umysły inżynierów zajmujących się energią słoneczną. Podobnie jak energia wiatru, energia słoneczna jest zasobem o charakterze przerywanym. Stanowi to poważne wyzwanie, gdy światło słoneczne jest niedostępne w nocy lub w pewnych warunkach sezonowych lub pogodowych. Rozwiązanie tego problemu niezawodności jest jednym z głównych celów inżynierii energii słonecznej, a problem ten prawdopodobnie zostanie rozwiązany w przyszłości dzięki ulepszonym technikom magazynowania energii.
Liczba rocznych instalacji systemu energii słonecznej znacznie wzrosła na całym świecie. Niemniej energia słoneczna stanowi zaledwie niewielką część całkowitej produkcji energii na świecie. Ponadto w tym wysiłku wykorzystywana jest obecnie tylko nieskończona ilość dostępnej energii Słońca. Mówi się, że ilość energii słonecznej pochłoniętej przez powierzchnię Ziemi w ciągu jednej godziny przekracza całkowitą ilość energii zużywanej przez ludzi na całym świecie w ciągu całego roku. Z tego powodu w dziedzinie inżynierii energii słonecznej istnieje ogromny potencjał wzrostu.
Według American Solar Energy Society (ASES) oczekuje się, że przemysł energii odnawialnej i efektywności energetycznej rozkwitnie w nadchodzących latach na całym świecie. W szczególności analitycy przewidują znaczny wzrost możliwości inżynierii energii słonecznej w dającej się przewidzieć przyszłości. Aby zaspokoić rosnące zapotrzebowanie na inżynierów zajmujących się energią słoneczną, liczne szkoły w Stanach Zjednoczonych, Europie i innych krajach oferują obecnie kursy certyfikacyjne, programy szkoleniowe oraz studia licencjackie i magisterskie specjalnie dostosowane do dziedziny inżynierii energii słonecznej. Potencjalni inżynierowie energii słonecznej są również zwykle zobowiązani do studiowania przepisów i polityk środowiskowych.