Solkraftens fremtid: Hindringer og problemer

Solenergi er en af de mest lovende vedvarende energiteknologier, der tillader produktion af elektricitet fra frit, uudtømmeligt sollys. Mange husejere er allerede begyndt at indføre solenergi, og store kraftproduktionsfaciliteter i sydvesten tilbyder solens fordele til tusinder af kunder. Men solenergi står stadig over for et antal forhindringer, før det virkelig kan erstatte fossile brændstoffer til kraftproduktion for de fleste amerikanere.
Solintensitet

En af de største forhindringer for den udbredte anvendelse af solenergi er afvigelser i solintensitet . Ifølge det nationale laboratorium for vedvarende energi giver solen næsten dobbelt så meget energi til Mojave-ørkenen, som det gør til det nordvestlige stillehav. Fordi et panels output afhænger af mængden af solenergi, det modtager, betyder det, at solenergi er en meget bedre strømkilde i sydvestlige ørkener end i andre dele af landet. Selvom et solcellepanel kan levere mindst noget gratis elektricitet overalt i landet, vil investeringen tage meget længere tid at betale for sig selv i regioner uden intens solafdækning.
Effektivitet <<> En anden hindring for solenergi er fotovoltaisk effektivitet. Hvis du bor i ørkenen, kan en enkelt kvadratmeter solcellepanel modtage svarende til mere end 6 kilowatt-timers energi i løbet af en enkelt dag. Men et solcellepanel kan ikke konvertere hele energimængden til elektricitet. Effektiviteten af et solcellepanel bestemmer, hvor meget af denne strøm der er brugbar, og de fleste kommercielle solcellepaneler på markedet i 2013 har effektivitetsvurderinger på under 25 procent. Jo mere effektivt et panel er, jo dyrere er det at fremstille. Uanset om der er sket større teknologiske spring i teknologien, er effektivitetsvurderinger over 33 procent usandsynlige i den nærmeste fremtid.
Pålidelighed

Et stort problem med solenergi er pålidelighed. I bedste fald kan et solcellepanel producere elektricitet i 12 timer om dagen, og et panel når kun peak output i en kort periode omkring middagstid. Sporingspaneler, der følger solen, kan forlænge denne primærgenerationsperiode noget, men det betyder stadig, at paneler bruger meget lidt af dagen med at producere med maksimal kapacitet. Opbevaring af batterier kan oplades under topproduktion og give en strøm af strøm om natten, men de kan være dyre, indeholde giftige materialer og slides hurtigt på grund af gentagne opladnings- og afladningscyklusser.
Miljøeffekter

Mens sol generering er fri for emission, fremstilling af solcellepaneler og relaterede teknologier kan involvere nogle miljømæssige uvenlige stoffer. Nitrogentrifluorid er et almindeligt biprodukt inden for elektronikproduktion, herunder dem, der bruges i solceller, og det er en drivhusgas, der er 17.000 gange mere potent end kuldioxid. Derudover inkluderer mange solceller små mængder af det giftige metalcadmium, og batterierne, der kræves til opbevaring af produceret elektricitet, kan indeholde en række andre tungmetaller og farlige stoffer. Efterhånden som solteknologien forbedres, kan producenterne muligvis bevæge sig væk fra disse potentielt farlige stoffer, men indtil videre har de de ellers imponerende økologiske fordele, som solenergi tilbyder.