Inhoud
- Zonne-energie biedt vele voordelen
- Gemeenschappelijke manieren om zonne-energie te oogsten
- Grootschalige en kleinschalige zonne-energietoepassingen
- Een verscheidenheid aan gebruik van zonne-energie
De afhankelijkheid van fossiele brandstoffen brengt veel problemen met zich mee, van schade aan de aarde tot verontreiniging van de atmosfeer en het water. Zonne-energie biedt energie zonder dat fossiele brandstoffen hoeven te worden verbrand. In zijn basisvorm heeft het geen distributienetwerk nodig omdat het uit de lucht komt. Het is onder intensieve ontwikkeling als een bron van elektrische energie, maar soms kunnen de toepassingen veel kleiner en eenvoudiger zijn.
Zonne-energie biedt vele voordelen
Zonne-energie biedt schone stroom. Het vormt niet het risico van een nucleaire lekkage, maar het is in feite een afgifte van straling, waarvan slechts een deel zichtbaar licht is. Het kan worden geschaald naar elke grootte of complexiteit, van het verwarmen van een kamer door een raam tot het voeden van een nutsnet.
De Union of Concerned Scientists somt tal van voordelen op, te beginnen met zonne-energie die onuitputtelijk en gratis is. De aantrekkelijkheid van de productie van zonne-energie varieert met de economie van investeringen in apparatuur en de kostenconcurrentie van fossiele brandstoffen. Scientific American schat de kosten van zonne-energie in 2018 of 2020 onder de huidige gemiddelde energiekosten.
Gemeenschappelijke manieren om zonne-energie te oogsten
Zonne-stralingswarmte wordt gemakkelijk opgevangen door eenvoudige glazen kassen en door woonvensters. 'Geconcentreerde' zonne-energie gebruikt enorme reeksen spiegels om zonlicht op een centrale toren te richten, die water verwarmt om stoom te genereren die kan worden gebruikt om elektriciteit op te wekken.
Fotovoltaïsche (PV) cellen zetten zonlicht direct om in elektriciteit via het foto-elektrisch effect.NASA beschrijft hoe de silicium halfgeleiders in de cellen energie opvangen van fotonen van zonlicht, die elektronen in de halfgeleider losmaken, waardoor een stroom ontstaat. Groepen cellen vormen modules en modules combineren tot grotere arrays. Deze kunnen worden geconfigureerd om elke combinatie van spanning en stroom te produceren.
Grootschalige en kleinschalige zonne-energietoepassingen
De Amerikaanse Energy Information Administration definieert zonnecentrales op utiliteitsschaal als die welke ten minste één megawatt elektriciteit genereren. Californië leidt de Verenigde Staten in productie van zonne-energie; in 2013 was 1,9 procent van de Californische stroom afkomstig van zonne-energie en tegen 2014 was het aantal meer dan verdubbeld tot 5 procent. De Amerikaanse EIA stelt de landelijke productie van fotovoltaïsche zonne-energie op 16.000 megawatthours (MWh) in 2005 en oplopend tot 15.874.000 MWh in 2014. Kleinschalige toepassingen van zonne-energie zijn ook nuttig, zoals de 5-watt-eenheden geïnstalleerd op Ohio Highway Patrol kruisers om elektronische apparatuur aan boord van stroom te voorzien zonder de motor van de auto te hoeven laten draaien, waardoor fossiele brandstof en de batterij worden gespaard.
Een verscheidenheid aan gebruik van zonne-energie
De Verenigde Naties schatten dat in veel klimaten, residentiële zonne-energiesystemen 50 tot 75 procent van de behoefte aan warm water voor huishoudens kunnen leveren. Kleine stand-alone PV-units kunnen langs de weg waarschuwingsborden of zelfs landschapsverlichting voeden, maar omdat ze niet op het net zijn aangesloten, hebben ze batterijen nodig om energie op te slaan wanneer er geen zonlicht beschikbaar is. Residentiële zonne-energiearrays worden meestal als back-up op het net aangesloten en hebben het voordeel dat de eigenaar overtollige energie kan verkopen, afhankelijk van de voorschriften van de lokale stroomaanbieder.