Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Energi

En kort sammenfatning af solenergi

Støtte til fossile brændstoffer bringer mange problemer, fra jordskader til forurening af atmosfæren og vandet. Solenergi giver strøm uden behov for at forbrænde fossile brændstoffer. I sin grundlæggende form behøver det ikke distributionsnet, fordi det kommer ned fra himlen. Det er under intensiv udvikling som en kilde til elkraft, men sommetider kan applikationerne være meget mindre og enklere.

Solenergi byder på mange fordele

Solenergi giver ren strøm. Det udgør ikke risikoen for et atomudslip, men det er faktisk en udgivelse af stråling, hvoraf kun nogle er synligt lys. Det kan skaleres til enhver størrelse eller kompleksitet, fra opvarmning af et rum gennem et vindue til at drive et værktøjsnet.

Union of Concerned Scientists lister mange fordele, idet solenergi er uudtømmelig og fri. Solkraftproduktionens tiltrækningskraft varierer med økonomien ved at investere i udstyr og omkostningskonkurrence fra fossile brændstoffer. Videnskabelige amerikaner vurderer omkostningerne ved solenergi, der falder under den nuværende gennemsnitlige strømforbrug i 2018 eller 2020.

Fælles måder at høste solenergi på

Solvarme er nemt fanget af simple glashuse, og gennem bolig vinduer. "Koncentreret" solenergi bruger enorme spejlerammer til at fokusere sollys på et centralt tårn, der opvarmer vand til dannelse af damp, der kan bruges til at generere elektricitet.

Fotovoltaiske (PV) celler konverterer sollys direkte til elektricitet gennem fotoelektriske effekt. NASA beskriver hvordan siliciumhalvledere i cellerne indfanger energi fra sollysfotoner, som fjerner elektroner i halvlederen og skaber en strøm. Grupper af celler danner moduler, og moduler kombineres i større arrayer. Disse kan konfigureres til at producere enhver kombination af spænding og strøm.

Storskala og småskala solenergiapplikationer

US Energy Information Administration definerer "solcelleanlæg" som de genererer mindst en megawatt af elektricitet. Californien fører USA i solenergiproduktion; i 2013 kom 1,9 procent af californiens magt fra solen, og i 2014 blev antallet mere end fordoblet til 5 procent. Den amerikanske VVM udsender landets produktion af solceller i 16.000 megawatt (MWh) i 2005 og stiger til 15.874.000 MWh i 2014. Små applikationer af solenergi er også nyttige, som de 5 watt-enheder, der er installeret på Ohio Highway Patrol krydstogter til magt ombord elektronisk udstyr uden at skulle køre bilens motor, hvilket sparer fossilt brændsel og batterilevetid.

En række solkraft bruger

De Forenede Nationer vurderer, at i mange klimaer , boligvarme solvarmeanlæg kan levere 50 til 75 procent af en husstands varmt vand behov. Små frittstående PV-enheder kan sende advarselsskilte eller endda landskabsbelysning, men da de er ude af nettet, har de brug for batterier til at gemme strøm, når sollys ikke er tilgængeligt. Boligens solvarmearrangementer forbinder typisk med netværket som backup, og de har den fordel at lade ejeren sælge overskydende strøm afhængigt af lokale strømforsyningsbestemmelser.