Vor- und Nachteile der Solarenergie

Die Vor- und Nachteile der Solarenergie beziehen sich auf die Vor- und Nachteile des Einsatzes von Technologien zur Erfassung und Nutzung der Lichtenergie der Sonne.

Von der gesamten Sonnenenergie, die die Erde erreicht:

• 43% werden zur Erwärmung der Atmosphäre und des Bodens verwendet;
• 35% werden in den Weltraum zurückgebracht, wenn sie auf der Erde reflektiert werden.
• 22% werden im Wasserkreislauf verwendet: Verdunstung, Ausfällung und Kondensation;
• 0,2% werden zur Erzeugung von Wind verwendet; Y.
• 0,02% werden von Pflanzen im Photosyntheseprozess verwendet.

Solarenergie	Vorteil	Nachteile
Für die Gesellschaft	Nutzung des Stadtraums. Niedrige Wartungskosten. Anwendungsvielfalt. Technologische Entwicklung	Hohe anfängliche Investitionskosten. Benötigt Speichersysteme (Batterien). Geringe Energieeffizienz. Mangel an Informationen und technischer Unterstützung.
Für die Umwelt	Alternative Energie. Erneuerbare Energie. Geringe Emission von Treibhausgasen	Es hängt vom Wetter ab. Variabilität des Sonnenlichts. Betroffen von Luftverschmutzung.
Für den Planeten	Wüstenregionen nutzen. Weltweite Verfügbarkeit. Zugang an abgelegenen Orten.	Große Landstriche für die Massenproduktion. Entsorgung und Recycling von giftigen Stoffen. Ideale Produktionsstätten (Wüsten) weit weg von besiedelten Zentren.

Solarenergie: Vorteile

1. Erneuerbare Energiequelle

Die Energie der Sonne ist praktisch unbegrenzt.

2. Energiealternative

Sonnenkollektoren (Photovoltaikanlagen) können in Haushalten, Industriezweigen und anderen Einrichtungen eingesetzt werden, wodurch die Abhängigkeit von Energie aus fossilen Brennstoffen verringert wird.

3. Vielfalt der Anwendungen

Wir können Sonnenenergie für verschiedene Zwecke nutzen:

• Stromerzeugung: durch Photovoltaikanlagen (Sonnenkollektoren).
• Wärmeerzeugung: Durch thermische Systeme wird Sonnenenergie zur Erwärmung von Wasser und Anlagen genutzt.

Anwendungen hängen von der jeweiligen Technologie ab.

4. Nutzung des Stadtraums

Die Installation von Photovoltaik- oder Wärmesystemen kann auf städtischen Bauten, Dächern von Gebäuden und Häusern erfolgen, mit denen dieser Raum zur Erzeugung von elektrischer und / oder thermischer Energie genutzt wird.

5. Niedrige Wartungskosten

Die Wartung von Solarkollektorsystemen ist nach der Installation gering.

6. Technologische Entwicklung

Die technologische Entwicklung der Solarbranche schreitet ständig voran. Einer der zu verbessernden Aspekte ist die Herstellung von Photovoltaikzellen, die wirtschaftlich attraktiver, langlebiger und effizienter sind..

7. Nutzung von Wüstenregionen

Wüsten gelten als unerträgliche Regionen, die aufgrund der Schwierigkeit des Überlebens, wenn man nicht angepasst ist, praktisch aufgegeben werden. Sie sind jedoch eine hervorragende Option für die Nutzung der Sonnenenergie während des ganzen Jahres..

Beispielsweise produziert die Solaranlage El Romero in der Atacama-Wüste in Chile äquivalente Energie für den Verbrauch von 240.000 Haushalten und liefert 100% der im Rechenzentrum von Google in Chile benötigten Energie..

8. Geringe Emission von Treibhausgasen

Der durch Sonnenenergie erzeugte Strom ist im Vergleich zu fossilen Brennstoffen praktisch umweltfreundlich. Die Emission von Treibhausgasen wird aus zwei Gründen reduziert:

1. Einmal installiert, setzt der Betrieb von Photovoltaikanlagen keine Treibhausgase frei;
2. Durch die Gewinnung von Energie auf diese Weise wird die Verwendung fossiler Brennstoffe gestoppt.

9. Verfügbarkeit weltweit und darüber hinaus

Sonnenenergie ist auf der ganzen Welt verfügbar: Die Sonne beleuchtet jeden Winkel der Erde. Auch im Weltraum. Zum Beispiel liefern die Solaranlagen der Internationalen Raumstation die gesamte elektrische Energie, die Mitglieder der verschiedenen Expeditionen benötigen..

10. Zugang zu Elektrizität an abgelegenen Orten

In einigen Ländern, in denen der Zugang zum öffentlichen Stromnetz eingeschränkt ist, ist der Einsatz von Photovoltaikanlagen eine akzeptable Option. Beispielsweise:

• Bewässerungssysteme auf den Feldern zu betreiben,
• für die Straßenbeleuchtung,
• Notrufkabinen auf Autobahnen zu betreiben,
• für Navigationssysteme und Bojen,
• Hydraulikpumpen zu betreiben und
• für elektrische Zäune.

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Solarenergie: Nachteile

1. Große Landstriche

Die Technologie zum Sammeln und Produzieren von Strom in großem Maßstab aus Sonnenenergie erfordert große Landstriche, sodass sie mit Land um Landwirtschaft oder Wälder konkurrieren würde. Zum Beispiel umfasst die Solaranlage El Romero 776.000 Photovoltaikmodule, die eine Fläche von 280 Hektar in der Atacama-Wüste in Chile abdecken..

2. Hohe Investitionskosten

Die Anfangsinvestition für den Kauf der Photovoltaikanlage ist hoch, da neben den Photovoltaikmodulen der Wechselrichter, der Laderegler, die Verkabelung, die Batterien und die Installation erforderlich sind..

3. Wetterabhängig

An bewölkten und regnerischen Tagen nimmt die Effizienz beim Sammeln von Sonnenenergie erheblich ab. Zum Beispiel erzeugen die regnerischsten Tage im Winter weniger als ein Zehntel dessen, was an einem strahlenden Sommertag erzielt werden kann..

4. Variabilität des Sonnenlichts

Der Winkel, in dem Sonnenlicht auf eine bestimmte Region fällt, variiert im Laufe des Tages. Bei festen Solarenergiesammelgeräten ist es schwierig, den ganzen Tag über das Beste aus der Sonnenenergie herauszuholen.

Das Sonnenlicht variiert auch je nach Jahreszeit. In tropischen Ländern ist die Anzahl der Stunden Tageslicht das ganze Jahr über ungefähr gleich. Länder mit gemäßigten Zonen erhalten jedoch im Herbst-Winter weniger Lichtstunden.

5. Besiedelte Zentren weit entfernt von Stromerzeugungszentren

Ideale Produktionsstätten wie Wüsten sind weit entfernt von großen besiedelten Zentren. Obwohl diese Standorte die effizienteste Stromerzeugung bieten, ist die Verteilung dieses Stroms an die Verbraucher ein logistisches Problem. Zum Beispiel liegt El Romero Solar in der Atacama-Wüste in Chile 645 km von der Hauptstadt Santiago entfernt.

6. Entsorgung und Recycling von giftigen Stoffen

Das größte Umweltproblem bei Photovoltaikanlagen ist die Verwendung giftiger Chemikalien wie Cadmiumsulfid und Galliumarsenid bei ihrer Herstellung. Diese Chemikalien sind hochgiftig und bleiben über Jahrhunderte in der Umwelt erhalten. Daher ist das Auffinden und Recyceln von Zellmaterialien ein ernstes Problem..

7. Geringe Energieeffizienz

Von der gesamten Sonnenenergie, die Photovoltaik-Module erreicht, wird durchschnittlich nur ein Fünftel in Strom umgewandelt. Obwohl es möglich ist, die Effizienz mit verschiedenen Materialien zu steigern, sind die wirtschaftlichen Kosten sehr hoch. Der Wirkungsgrad darf jedoch aufgrund der Physik der aktuellen Technologien 30% nicht überschreiten..

8. Betroffen von Luftverschmutzung

Luftverschmutzung, Smog und Staub beeinträchtigen die Lichtdurchlässigkeit. In Städten mit erheblicher Luftverschmutzung wird daher die Effizienz von Sonnenkollektoren verringert.

9. Hängt von Backup-Systemen ab

Um den aktuellen Stromverbrauch aufrechtzuerhalten, ist ein Backup-System erforderlich:

• Speichersystem: wie Batterien, um Energie zu sparen, wenn es Sonne gibt, und sie zu verwenden, wenn es keine Sonne gibt.
• Backup-Systeme: entweder mit einem elektrischen Generator oder an das konventionelle elektrische System der Stadt angeschlossen.

10. Mangel an Informationen und technischer Unterstützung

Es gibt viel Unwissenheit darüber, wie solarbetriebene Stromerzeugungssysteme funktionieren und wie viel sie produzieren. Dies spiegelt sich in der Tatsache wider, dass nur wenige Unternehmen auf dem Systemmarkt dominieren..

Wenn Geräte oder Sonnenkollektoren beschädigt werden, sind private Benutzer ausschließlich auf den technischen Support der verkaufenden Unternehmen angewiesen, deren technisches Wissen sehr begrenzt ist..

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Verweise

DeGunther, R. Alternative Energie für Dummies. Wiley Publishing. 2009.