Innehåll
Solenergi är en av de mest lovande teknikerna för förnybar energi, vilket tillåter produktion av elektricitet från fritt, outtömligt solljus. Många husägare har redan börjat använda solenergi och storskaliga elproduktionsanläggningar i sydväst erbjuder solens fördelar för tusentals kunder. Men solen står fortfarande inför ett antal hinder innan den verkligen kan ersätta fossila bränslen för kraftproduktion för de flesta amerikaner.
Solintensitet
Ett av de största hindren för den utbredda användningen av solenergi är variationer i solintensitet. Enligt det nationella laboratoriet för förnybar energi ger solen nästan dubbelt så mycket energi till Mojave-öknen som den gör till Stillahavsområdet nordväst. Eftersom en panels produktion beror på mängden solenergi som den tar emot, betyder detta att solenergi är en mycket bättre kraftkälla i sydvästra öknar än i andra delar av landet. Även om en solpanel kan ge åtminstone lite gratis el var som helst i landet, kommer investeringen att ta mycket längre tid att betala för sig själv i regioner utan intensiv soltäckning.
Effektivitet
Ett annat hinder för solenergi är fotovoltaisk effektivitet. Om du bor i öknen kan en enda kvadratmeter solpanel få motsvarande mer än 6 kilowattimmar energi under en enda dag. Men en solpanel kan inte konvertera hela den mängden energi till el. Effektiviteten hos en solpanel avgör hur mycket av den kraften som kan användas, och de flesta kommersiella solpaneler på marknaden under 2013 har effektivitetsgraderingar på mindre än 25 procent. Ju effektivare en panel är, desto dyrare är det att producera. Utan hinder av större språng inom teknik är effektivitetsgraderingar över 33 procent osannolika inom en snar framtid.
Pålitlighet
Ett stort problem med solenergi är tillförlitligheten. I bästa fall kan en solpanel producera elektricitet i 12 timmar om dagen, och en panel kommer bara att nå toppeffekt under en kort period runt middagstid. Spårningspaneler som följer solen kan förlänga denna första generationsperiod något, men det betyder ändå att paneler spenderar mycket lite av dagen med att producera med maximal kapacitet. Lagringsbatterier kan laddas under toppgenerering och ger en ström av kraft på natten, men de kan vara dyra, innehålla giftiga material och slitas ut snabbt på grund av upprepade laddnings- och urladdningscykler.
Miljöpåverkan
Även om solproduktionen är fri från utsläpp, kan tillverkning av solpaneler och relaterad teknik involvera vissa miljövänliga ämnen. Kvävetrifluorid är en vanlig biprodukt inom elektroniktillverkning, inklusive de som används i solceller, och det är en växthusgas som är 17 000 gånger kraftigare än koldioxid. Dessutom innehåller många solceller små mängder giftig metallkadmium, och batterierna som krävs för att lagra genererad elektricitet kan innehålla en mängd andra tungmetaller och farliga ämnen. När soltekniken förbättras kan tillverkarna kanske flytta sig bort från dessa potentiellt farliga ämnen, men för tillfället överensstämmer de de annars imponerande ekologiska fördelarna med solenergin.