Солнце – источник энергии нашей планеты, безусловно, самый важный источник энергии. Начиная с фотосинтеза и климата, жизнь на Земле была бы невозможна без него. Солнце обеспечивает нас кислородом и пищей через растения. Его тепло нагревает поверхность нашей планеты и управляет океанскими течениями и ветрами, которые необходимы для поддержания стабильного климата.
Солнечной энергии, которая поглощается поверхностью Земли, было бы достаточно для обеспечения мировых энергетических потребностей десять тысяч раз.
Генерация солнечной энергии является многогранной, в зависимости от потребностей.
Одним из вариантов применения солнечной энергии является простой нагрев воды солнечными тепловыми системами, установленными, например, на крышах частных домов или солнечных ферм. Горячая вода используется для нагрева воды для бытового потребления.
Электричество генерируется за счет поглощения солнечных лучей солнечными тепловыми электростанциями, состоящими из сложных систем зеркал. Они нагревают центральный поглотитель и генерируют электрическую энергию с помощью теплоносителя и паровых турбин.
Вторым производственным элементом является электрохимическое преобразование излучения в электричество. Солнечные элементы захватывают излучение, а полупроводниковая технология превращает его в электрический ток.
Такие системы часто встречаются на больших площадях, крышах жилых домов или промышленных предприятий, а также на полях.
В основном, солнечная энергия доступна везде. Однако, солнце подвержено как ежедневным, так и сезонным колебаниям. В наших широтах солнечные системы редко имеют оптимальную эффективность.
Энергия не генерируется ночью, поскольку солнце не светит. Существенно снижают выход энергии такие факторы, как загрязненность и снежный покров на поверхности системы, и даже угол падения солнца, слишком крутой или слишком пологий. Солнечная энергетика также требует сложных систем управления и хранения.
В 2017 году все солнечные системы, установленные в мире, произвели 390 ГВт электрической энергии, что составляет около 2% мирового производства электроэнергии. Однако, согласно многочисленным оценкам, доля энергии, получаемой из солнца, может вырасти до 13% к 2030 году.