Inhalt
- Theoretische Verfügbarkeit
- Tagesverfügbarkeit
- Atmosphärische Effekte
- Breite
- Energieübertragungsinfrastruktur
Sonnenenergie wird seit Tausenden von Jahren von Menschen zu Heizzwecken und in jüngerer Zeit zur Stromerzeugung genutzt. Solarenergie ist eine extrem große Ressource, weist jedoch einige Einschränkungen hinsichtlich der Verfügbarkeit auf, die sich auf den weltweiten Einsatz auswirken können.
Theoretische Verfügbarkeit
Die Sonne gibt jeden Tag eine große Menge Sonnenlicht auf die Erde, und obwohl etwa die Hälfte davon von der Atmosphäre reflektiert wird, absorbiert die Erde jedes Jahr etwa 3.850.000 Exajoule Sonnenenergie. Laut einem Bericht von Vaclav Smil, einem angesehenen Geographen und Professor an der Universität von Manitoba, absorbiert die Erde in einer Stunde mehr Sonnenenergie, als die gesamte menschliche Bevölkerung in einem Jahr verbraucht.
Tagesverfügbarkeit
Obwohl Solarenergie nahezu unbegrenzt erscheinen kann, begrenzt die Rotation der Erde die kontinuierliche Solarenergie erheblich. Standorte in der Nähe des Nord- und Südpols haben längere Sonnenstunden, aber nur für einen Teil des Jahres, und sie haben zu entgegengesetzten Jahreszeiten weniger Sonnenstunden. Einige Solarstromanlagen verwenden Energiespeichersysteme, um überschüssigen Strom außerhalb der Spitzenzeiten zu speichern und in Spitzenzeiten oder über Nacht zu liefern.
Atmosphärische Effekte
Wolkendecke kann die Verfügbarkeit von Solarenergie drastisch beeinflussen. Unternehmen, die große Solarenergieerzeugungsanlagen planen, wählen Standorte mit einer historisch minimalen Anzahl bewölkter Tage und einer im Allgemeinen geringeren Luftfeuchtigkeit. Standorte wie der Südwesten der USA, Wüstenregionen Afrikas und ein Großteil Australiens weisen das ganze Jahr über eine niedrige Luftfeuchtigkeit, geringe Niederschläge und wenige bewölkte Tage auf, wodurch die Sonnenenergie maximiert wird, die genutzt werden kann.
Breite
Die Entfernung eines Standorts vom Äquator steht in direktem Zusammenhang mit der Menge an Sonnenenergie, die an diesem Standort genutzt werden kann.Je näher der Sonnenwinkel an der Erdoberfläche liegt, desto mehr Sonnenenergie gelangt an die Oberfläche, anstatt von der Atmosphäre reflektiert zu werden. Daher absorbiert der Teil der Erdoberfläche zwischen dem Tropic of Cancer und dem Tropic of Capricorn innerhalb eines Jahres die größte Menge Sonnenenergie.
Energieübertragungsinfrastruktur
Große Solarstromanlagen liefern die größte Strommenge, wenn sie an Orten installiert werden, an denen die Sonnenstrahlung stark und kontinuierlich ist. Diese Standorte sind jedoch häufig nicht besiedelt, und möglicherweise ist in der Region keine Energieübertragungsinfrastruktur vorhanden. Unternehmen, die große Solarstromanlagen planen und bauen, müssen häufig auch Stromübertragungssysteme bauen, um Strom dorthin zu liefern, wo er benötigt und genutzt wird.