Co to jest produkcja energii słonecznej?
Energia słoneczna jest ogromnym źródłem energii naturalnie wytwarzanej przez Słońce. Produkcja energii słonecznej zwykle odnosi się do naukowych i technologicznych dążeń do wykorzystania energii słonecznej w formie użytecznej. W XXI wieku produkcja energii słonecznej stała się głównym przedmiotem badań i rozwoju, ponieważ malejące zasoby paliw kopalnych doprowadziły do krytycznego poszukiwania alternatywnych źródeł energii.
Rozwój zaawansowanych form produkcji energii słonecznej zyskał na znaczeniu z kilku powodów. Przez większość XX wieku wytwarzanie energii opierało się prawie wyłącznie na wykorzystaniu skończonych zasobów, takich jak węgiel, benzyna i ropa naftowa. Zasoby te, choć ściśle powiązane z postępem człowieka, mają tę wadę, że są niezrównoważone i silnie zanieczyszczają środowisko. Ponadto niestabilność podaży i popytu na rynku ropy naftowej wywołała apel o bardziej dostępne, sprawiedliwie rozdzielone zasoby energii. Energia słoneczna, oprócz tego, że jest niewyczerpana podczas użytkowania i całkowicie nie zanieczyszcza środowiska, jest dobrze rozpowszechniona na całym świecie. Produkcja energii słonecznej jest możliwa na dużą skalę, na przykład z elektrowni, ale każdy, kto ma kilka paneli słonecznych i baterię, może stworzyć osobistą elektrownię.
Najbardziej podstawową formą produkcji energii słonecznej jest pasywna energia słoneczna. Pasywna technologia słoneczna zwykle polega po prostu na wzmocnieniu ciepła światła słonecznego i zastosowaniu go zamiast tradycyjnych elementów grzewczych, takich jak grzejniki gazowe lub pożary. Dyski słoneczne w basenach i pasywnej obudowie słonecznej są dwoma powszechnymi przykładami tej formy wytwarzania energii słonecznej.
Aktywna produkcja energii słonecznej może być znacznie bardziej skomplikowana. Koncentracja ciepła słonecznego i fotowoltaika to dwa główne systemy często stosowane do produkcji energii słonecznej na dużą skalę. Koncentracja termiczna polega na zastosowaniu luster do znacznego zwiększenia ciepła odbieranego od słońca. Ciepło to można następnie przekształcić w energię elektryczną i magazynować do późniejszego wykorzystania. Fotowoltaiczna energia słoneczna wykorzystuje ogniwa złożone z materiałów, które wytwarzają energię elektryczną po uderzeniu w światło słoneczne, takie jak niektóre formy krzemu. Wytworzona energia elektryczna może być przechowywana w dużych akumulatorach, zapewniając stałe zasilanie.
Na początku XXI wieku technologia nie opanowała jeszcze produkcji energii słonecznej na dużą skalę. Podczas gdy na całym świecie stosowane są systemy domów jednorodzinnych lub budynków, tworzenie wydajnych dużych elektrowni opierających się na energii słonecznej nie zostało w pełni udoskonalone. Wczesne elektrownie słoneczne zajmują ogromną ilość miejsca z powodu dużej liczby ogniw lub korytek koncentracji termicznej potrzebnych do zasilania dużej stacji. Ponadto ogromna ilość energii jest tracona podczas przenoszenia na duże odległości, co powoduje, że proces jest nieco nieefektywny. Niemniej produkcja energii słonecznej rośnie na całym świecie, a wiele narodów marzy o znacznym zwiększeniu zużycia energii słonecznej w ciągu następnego stulecia.