10 πλεονεκτήματα και 10 μειονεκτήματα της ηλιακής ενέργειας

Τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της ηλιακής ενέργειας αναφέρονται στα οφέλη και τους κινδύνους από τη χρήση τεχνολογιών για τη δέσμευση και χρήση της φωτεινής ενέργειας από τον ήλιο.

Από όλη την ηλιακή ενέργεια που φτάνει στη Γη:

• Το 43% χρησιμοποιείται για τη θέρμανση της ατμόσφαιρας και του εδάφους.
• Το 35% επιστρέφεται στο διάστημα όταν ανακλάται στη Γη.
• 22% χρησιμοποιείται στον κύκλο νερού: εξάτμιση, καθίζηση και συμπύκνωση.
• 0,2% χρησιμοποιείται στην παραγωγή ανέμου. Γ
• 0,02% χρησιμοποιείται από φυτά στη διαδικασία φωτοσύνθεσης.

Ηλιακή ενέργεια	Πλεονέκτημα	Μειονεκτήματα
Για την κοινωνία	Χρήση αστικού χώρου. Χαμηλό κόστος συντήρησης. Ποικιλία εφαρμογών. Τεχνολογική ανάπτυξη	Υψηλό αρχικό κόστος επένδυσης. Απαιτεί συστήματα αποθήκευσης (μπαταρίες). Χαμηλή απόδοση παραγωγής ενέργειας. Έλλειψη πληροφοριών και τεχνική υποστήριξη.
Για το περιβάλλον	Εναλλακτική ενέργεια. Ανανεώσιμη ενέργεια. Χαμηλή εκπομπή αερίων θερμοκηπίου	Εξαρτάται απο τον καιρό. Μεταβλητότητα του ηλιακού φωτός. Επηρεάζεται από την ατμοσφαιρική ρύπανση.
Για τον πλανήτη	Εκμετάλλευση περιοχών της ερήμου. Παγκόσμια διαθεσιμότητα. Πρόσβαση σε απομονωμένους ιστότοπους.	Μεγάλες εκτάσεις γης για παραγωγή μεγάλης κλίμακας. Απόρριψη και ανακύκλωση τοξικών υλικών. Ιδανικοί τόποι παραγωγής (έρημοι) μακριά από κατοικημένα κέντρα.

Ηλιακή ενέργεια: πλεονεκτήματα

1. Ανανεώσιμη πηγή ενέργειας

Η ενέργεια από τον ήλιο είναι απεριόριστη από πρακτική άποψη.

2. Εναλλακτική ενέργεια

Οι ηλιακοί συλλέκτες (φωτοβολταϊκά συστήματα) μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε σπίτια, βιομηχανίες και άλλες εγκαταστάσεις, μειώνοντας έτσι την εξάρτηση από την ενέργεια από ορυκτά καύσιμα.

3. Ποικιλία εφαρμογών

Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την ηλιακή ενέργεια για διαφορετικούς σκοπούς:

• Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας: μέσω φωτοβολταϊκών συστημάτων (ηλιακοί συλλέκτες).
• Για την παραγωγή θερμότητας: μέσω θερμικών συστημάτων, η ηλιακή ενέργεια χρησιμοποιείται για τη θέρμανση νερού και εγκαταστάσεων.

Οι εφαρμογές εξαρτώνται από την τεχνολογία που εμπλέκεται.

4. Χρήση αστικού χώρου

Η εγκατάσταση φωτοβολταϊκών ή θερμικών συστημάτων μπορεί να πραγματοποιηθεί σε αστικές κατασκευές, στέγες κτιρίων και σπιτιών, με τα οποία αυτός ο χώρος χρησιμοποιείται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας ή / και θερμικός.

5. Χαμηλό κόστος συντήρησης

Η συντήρηση των συστημάτων συλλογής ηλιακής ενέργειας είναι χαμηλή μόλις εγκατασταθεί.

6. Τεχνολογική ανάπτυξη

Η τεχνολογική ανάπτυξη της βιομηχανίας ηλιακής ενέργειας προχωρά συνεχώς. Μία από τις πτυχές που πρέπει να βελτιωθεί είναι η κατασκευή φωτοβολταϊκών κυττάρων που είναι πιο οικονομικά ελκυστικά, πιο ανθεκτικά και πιο αποτελεσματικά.

7. Εκμετάλλευση περιοχών της ερήμου

Οι έρημοι θεωρούνται ανεφάρμοστες περιοχές, πρακτικά εγκαταλειμμένες λόγω της δυσκολίας επιβίωσης όταν δεν προσαρμόζεται. Ωστόσο, είναι μια εξαιρετική επιλογή για τη χρήση της ηλιακής ενέργειας όλο το χρόνο.

Για παράδειγμα, το εργοστάσιο El Romero Solar στην έρημο Atacama της Χιλής παράγει ισοδύναμη ενέργεια για το κατανάλωση 240 χιλιάδων νοικοκυριών και παρέχει το 100% της ενέργειας που απαιτείται στο κέντρο δεδομένων της Google το 2007 Κοκκινοπίπερο.

8. Χαμηλή εκπομπή αερίων θερμοκηπίου

Η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από ηλιακή ενέργεια είναι πρακτικά χωρίς ρύπανση σε σύγκριση με τα ορυκτά καύσιμα. Η εκπομπή αερίων θερμοκηπίου μειώνεται για δύο λόγους:

1. Μόλις εγκατασταθεί, η λειτουργία των φωτοβολταϊκών συστημάτων δεν απελευθερώνει αέρια θερμοκηπίου.
2. Με την απόκτηση ενέργειας με αυτόν τον τρόπο, η χρήση ορυκτών καυσίμων διακόπτεται.

9. Διαθεσιμότητα παγκοσμίως και πέρα

Η ηλιακή ενέργεια είναι διαθέσιμη σε όλο τον κόσμο: ο ήλιος φωτίζει κάθε γωνιά της Γης. Ακόμα και στο διάστημα. Για παράδειγμα, οι ηλιακές συστοιχίες στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό παρέχουν όλη την ηλεκτρική ισχύ που απαιτείται από μέλη διαφόρων αποστολών.

10. Πρόσβαση σε ηλεκτρικό ρεύμα σε απομακρυσμένα μέρη

Σε ορισμένα μέρη όπου η πρόσβαση στο δημόσιο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας είναι περιορισμένη, η χρήση φωτοβολταϊκών συστημάτων είναι αποδεκτή επιλογή. Για παράδειγμα:

• να τρέξει συστήματα άρδευσης στα χωράφια,
• για φωτισμό δρόμου,
• να λειτουργούν θάλαμοι κλήσεων έκτακτης ανάγκης σε αυτοκινητόδρομους,
• για συστήματα πλοήγησης και σημαντήρες,
• να λειτουργούν υδραυλικές αντλίες και
• για ηλεκτρικούς φράκτες.

Μπορεί να σας ενδιαφέρει Ανανεώσιμες και μη ανανεώσιμες ενέργειες.

Ηλιακή ενέργεια: μειονεκτήματα

1. Μεγάλες εκτάσεις γης

Η τεχνολογία συλλογής και παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας σε μεγάλη κλίμακα από την ηλιακή ενέργεια απαιτεί μεγάλες εκτάσεις γης, οπότε θα μπορούσε να ανταγωνιστεί τη γη για τη γεωργία ή τη γεωργία. δάση. Για παράδειγμα, το εργοστάσιο El Romero Solar περιλαμβάνει 776 χιλιάδες φωτοβολταϊκές μονάδες που καλύπτουν έκταση 280 εκταρίων στην έρημο Atacama της Χιλής.

2. Υψηλό επενδυτικό κόστος

Η αρχική επένδυση για την αγορά του φωτοβολταϊκού συστήματος είναι υψηλή, καθώς απαιτεί, εκτός από τις φωτοβολταϊκές μονάδες, τον μετατροπέα, τον ελεγκτή φόρτισης, την καλωδίωση, τις μπαταρίες και την εγκατάσταση.

3. Εξαρτάται από τον καιρό

Σε συννεφιασμένες και βροχερές μέρες, η αποδοτικότητα της συλλογής ηλιακής ενέργειας μειώνεται σημαντικά. Για παράδειγμα, οι βροχερότερες μέρες το χειμώνα παράγουν λιγότερο από το ένα δέκατο αυτού που μπορεί να αποκτηθεί σε μια φωτεινή καλοκαιρινή μέρα.

4. Μεταβλητότητα στο φως του ήλιου

Η γωνία με την οποία πέφτει το ηλιακό φως σε μια συγκεκριμένη περιοχή ποικίλλει καθ 'όλη τη διάρκεια της ημέρας. Στον σταθερό εξοπλισμό συλλογής ηλιακής ενέργειας, είναι δύσκολο να αξιοποιήσετε στο έπακρο την ηλιακή ενέργεια καθ 'όλη τη διάρκεια της ημέρας.

Το φως του ήλιου ποικίλλει επίσης ανάλογα με την εποχή του χρόνου. Για τις τροπικές χώρες, ο αριθμός των ωρών της ημέρας είναι περίπου ο ίδιος καθ 'όλη τη διάρκεια του έτους. Ωστόσο, οι χώρες με εύκρατες ζώνες δέχονται λιγότερες ώρες φωτός κατά τη διάρκεια του φθινοπώρου-χειμώνα.

5. Πληθυσμένα κέντρα μακριά από κέντρα παραγωγής ενέργειας

Οι ιδανικοί τόποι παραγωγής, όπως οι έρημοι, απέχουν πολύ από τα μεγάλα κατοικημένα κέντρα. Αν και αυτοί οι ιστότοποι παρέχουν την πιο αποτελεσματική παραγωγή ενέργειας, η διανομή αυτής της ισχύος στους καταναλωτές παρουσιάζει ένα υλικοτεχνικό πρόβλημα. Για παράδειγμα, το El Romero Solar, στην έρημο Atacama της Χιλής, βρίσκεται 645 χλμ. Από την πρωτεύουσα, Σαντιάγο.

6. Απόρριψη και ανακύκλωση τοξικών υλικών

Το μεγαλύτερο περιβαλλοντικό πρόβλημα που σχετίζεται με τα φωτοβολταϊκά συστήματα είναι η χρήση τοξικών χημικών ουσιών όπως το σουλφίδιο του καδμίου και το αρσενίδιο του γαλλίου στην κατασκευή τους. Αυτές οι χημικές ουσίες είναι πολύ τοξικές και παραμένουν στο περιβάλλον για αιώνες, οπότε ο εντοπισμός και η ανακύκλωση κυτταρικών υλικών είναι ένα σοβαρό πρόβλημα.

7. Χαμηλή απόδοση παραγωγής ενέργειας

Από όλη την ηλιακή ενέργεια που φθάνει στα φωτοβολταϊκά πάνελ, κατά μέσο όρο μόνο το ένα πέμπτο μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια. Αν και είναι δυνατό να αυξηθεί η αποδοτικότητα με διαφορετικά υλικά, το οικονομικό κόστος είναι πολύ υψηλό. Ωστόσο, η απόδοση δεν μπορεί να υπερβεί το 30% λόγω της φυσικής των τρεχουσών τεχνολογιών.

8. Επηρεάζεται από την ατμοσφαιρική ρύπανση

Η ατμοσφαιρική ρύπανση, η αιθαλομίχλη και η σκόνη παρεμποδίζουν τη μετάδοση του φωτός. Έτσι, σε πόλεις με αξιοσημείωτη ατμοσφαιρική ρύπανση, η απόδοση των ηλιακών συλλεκτών θα μειωθεί.

9. Εξαρτάται από τα εφεδρικά συστήματα

Για να διατηρήσετε τα τρέχοντα επίπεδα κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας, είναι απαραίτητο να έχετε ένα εφεδρικό σύστημα:

• Σύστημα αποθήκευσης: Όπως οι μπαταρίες, για εξοικονόμηση ενέργειας όταν υπάρχει ήλιος και χρήση όταν δεν υπάρχει ήλιος.
• Εφεδρικά συστήματα: είτε χρησιμοποιώντας ηλεκτρική γεννήτρια είτε συνδεδεμένη με το συμβατικό ηλεκτρικό σύστημα της πόλης.

10. Έλλειψη πληροφοριών και τεχνική υποστήριξη

Υπάρχει μεγάλη άγνοια για το πώς λειτουργούν τα συστήματα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με ηλιακή ενέργεια και πόσο παράγουν. Αυτό αντικατοπτρίζεται στο γεγονός ότι λίγες εταιρείες έχουν κυριαρχία στην αγορά συστημάτων.

Εάν κάποιος εξοπλισμός ή ηλιακά πάνελ έχουν υποστεί ζημιά, οι ιδιώτες χρήστες εξαρτώνται αποκλειστικά από την τεχνική υποστήριξη των εταιρειών πώλησης, των οποίων οι τεχνικές γνώσεις είναι πολύ περιορισμένες.

Μπορεί επίσης να σας ενδιαφέρει να δείτε:

• Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της αιολικής ενέργειας.
• Ανανεώσιμες και μη ανανεώσιμες πηγές.
• Τύποι ενέργειας.
• Τύποι ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.
• Διαφορά μεταξύ βιώσιμης και βιώσιμης ανάπτυξης.

βιβλιογραφικές αναφορές

DeGunther, R. Εναλλακτική ενέργεια για ανδρείκελα. Εκδόσεις Wiley. 2009.