Energia słoneczna to główne odnawialne źródło energii, które może sprostać wielu wyzwaniom stojącym przed światem. Powodów do promowania swojego udziału w rynku energii jest wiele. To źródło prądu zyskuje coraz większą popularność, ponieważ jest wszechstronne i zapewnia wiele korzyści dla ludzi i środowiska.
Znaczenie dla ochrony środowiska
Według Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych ilość światła słonecznego otrzymanego przez Ziemię w ciągu jednej godziny jest większa niż całkowita energia zużywana przez cały świat przez cały rok! Według Bloomberga w 2015 r. energia słoneczna była najszybciej rozwijającym się sektorem energii, a jej wzrost wyniósł 33%. Korzyści dla środowiska są głównymi czynnikami sprzyjającymi promowaniu energii słonecznej.
Solar jest czysty i bezpieczny
Solar to bezpieczna alternatywa, która może zastąpić obecne paliwa kopalne, takie jak węgiel i gaz, do wytwarzania energii elektrycznej, co powoduje zanieczyszczenie powietrza, wody i gleby. World Wide Fund For Nature, znany również jako World Wildlife Fund (WWF), zauważa, że wytwarzanie energii elektrycznej z paliw kopalnych powoduje zanieczyszczenie powietrza, co prowadzi do kwaśnych deszczy, niszczenia obszarów leśnych i wpływa na produkcję rolną, prowadząc do strat miliardów dolarów na całym świecie. Szczelinowanie w USA wykorzystuje do ekstrakcji tysiące litrów wody zmieszanej ze środkami chemicznymi, zanieczyszczając używaną wodę wraz z pobliskimi zbiornikami wodnymi, a także powoduje trzęsienia ziemi. Energia jądrowa zanieczyszcza wodę i ziemię oraz jest przyczyną katastrof ekologicznych. Wykorzystanie energii słonecznej wyeliminuje te niebezpieczne i nieczyste skutki używania konwencjonalnych paliw kopalnych.
Zapobiega niszczeniu siedlisk
Dziewcze lasy są niszczone w celu wydobycia surowców, takich jak paliwa kopalne i nuklearne. Drzewa stale usuwają i wykorzystują dwutlenek węgla z powietrza do produkcji pożywienia, który następnie jest w nich magazynowany. Kiedy wycina się lasy w celu wydobycia surowców do produkcji energii konwencjonalnej, ten główny pochłaniacz dwutlenku węgla znika, a także nasila zmianę klimatu. Według WWF „osiem na dziesięć zwierząt lądowych” żyje w lasach, a utrata siedlisk zmniejsza ich populację. Przejście na energię słoneczną jest ważne, aby zachować te siedliska w nienaruszonym stanie dla żyjących tam zwierząt, a także aby nadal utrzymywać czyste powietrze.
Walka ze zmianami klimatycznymi
Według Agencji Ochrony Środowiska (EPA) emisja gazów cieplarnianych w 2017 r. była o 13% niższa od poziomu z 2005 r. W rzeczywistości emisje spadły o 0,5% w latach 2016–2017. Emisje obwinia się za wzrost globalnych temperatur i zmiany wzorców pogodowych prowadzące do kaskady skutków. Fale upałów i wzrost liczby owadów przenoszących choroby powodują problemy zdrowotne, szczególnie u dzieci i osób starszych.
Zmiany klimatyczne doprowadziły do wzrostu liczby powodzi i huraganów z powodu zaburzeń pogodowych. Wyższe stężenie dwutlenku węgla powoduje zakwaszenie oceanów i zabija życie morskie, takie jak koralowce. Zmiana klimatu powoduje wymieranie gatunków, od subarktycznych lasów borealnych po tropikalne lasy amazońskie. Wyższe temperatury powodują topnienie polarnych czap lodowych, ograniczenie siedlisk dzikich zwierząt, a także podniesienie poziomu morza. Powoduje to zanurzenie i utratę ziemi wzdłuż wybrzeża, co powoduje wysiedlenia ludzi. Nieregularne opady deszczu lub rosnące susze wpływają na rolnictwo i źródła utrzymania słabszych warstw społeczeństwa na całym świecie.
Energia słoneczna może ograniczyć zmiany klimatyczne, ponieważ nie powoduje emisji dwutlenku węgla. Według raportu Greenpeace na temat mitów dotyczących energii (mit 5) ślad węglowy paneli słonecznych można zrekompensować w ciągu zaledwie czterech lat.
Korzyści społeczne i ekonomiczne
Do drugiego kwartału 2019 r. w Stanach Zjednoczonych zainstalowana moc wynosiła 69,1 gigawatów (GW), co wystarczyłoby do zasilenia ponad 13 milionów domów – podaje Stowarzyszenie Przemysłu Energii Słonecznej.
Małe i zdecentralizowane źródło energii elektrycznej
Największą atrakcją energii słonecznej jest to, że może być wytwarzana na małą skalę bezpośrednio przez odbiorców końcowych, w przeciwieństwie do dużych, scentralizowanych, konwencjonalnych źródeł energii kontrolowanych przez duże korporacje.
- Energia słoneczna nadaje się do ogrzewania i wytwarzania prądu za pomocą ogniw fotowoltaicznych instalowanych na dachach poszczególnych budynków. Według amerykańskiej Agencji Informacji o Energii (EIA), jest to przydatne jako zdecentralizowane źródło energii elektrycznej dla gospodarstw domowych i przedsiębiorstw komercyjnych. Według Krajowego Laboratorium Energii Odnawialnej, podgrzewanie wody za pomocą energii słonecznej i pasywne projektowanie budynków za pomocą energii słonecznej w celu chłodzenia lub ogrzewania przestrzeni to inne technologie słoneczne dostępne dla poszczególnych budynków.
- Średniej wielkości systemy wytwarzania energii na poziomie społeczności lokalnych również stają się popularne. Z analizy Biura ds. Efektywności Energetycznej i Energii Odnawialnej (Energy.gov) wynika, że tylko w 2015 r. w 13 stanach USA zainstalowano 100 megawatów (MW), a jednostki mieszkalne osiągnęły poziom 2 gigawatów. W latach 2010-2015 zainstalowano wspólnotowe instalacje fotowoltaiczne o mocy 100 MW. Instalacje te są ważne, aby społeczności mogły działać po niższych kosztach dla wszystkich.
-
Zielona energia na obszarach wiejskich Ponadto w OOŚ stwierdza się, że na dużą skalę „elektrownie słoneczne/elektryczne wytwarzają energię elektryczną poprzez koncentrację energii słonecznej w celu podgrzania płynu i wytworzenia pary, która jest następnie wykorzystywana do zasilania generatora”.
- Zdecentralizowany charakter energii słonecznej sprawia, że jest ona praktycznym i opłacalnym źródłem energii w odległych obszarach, oddalonych od sieci energetycznej. Ma to kluczowe znaczenie dla agrobiznesu w gospodarstwach rolnych w zakresie nawadniania, szklarni oraz suszarni plonów i siana, dzięki czemu rolnictwo będzie wolne od ryzyka według Związku Zaniepokojonych Naukowców.
Tanie i niezawodne źródło energii
Rozwój technologiczny, polityka i dotacje rządowe obniżyły wysokie koszty systemów fotowoltaicznych. Według raportu Energy.gov cena paneli fotowoltaicznych spadła o 60%, a koszt systemu energii słonecznej o 50%. Zatem energia słoneczna jest obecnie konkurencyjna w stosunku do konwencjonalnych źródeł energii.
Koszty bieżące są niższe, a początkowa inwestycja zostaje odzyskana, co prowadzi do kolejnych oszczędności w kosztach energii, według Greenpeace. Dzieje się tak, ponieważ energię słoneczną wykorzystuje się w postaci darmowego i czystego światła słonecznego, podczas gdy paliwa kopalne są wydobywane i transportowane na duże odległości, zgodnie z raportem mitów Greenpeace (mit 1). W raporcie Greenpeace szacuje się, że w USA koszty rozwiązywania problemów środowiskowych wynikających z korzystania z „brudnych źródeł energii” są dwukrotnie lub nawet trzykrotnie wyższe niż koszt energii elektrycznej ze źródeł konwencjonalnych, takich jak węgiel. Energia słoneczna jest ważna, aby pomóc zrównoważyć i potencjalnie wyeliminować te dodatkowe koszty.
Generowanie miejsc pracy
Według Guardiana Stany Zjednoczone były w 2016 r. piątym co do wielkości producentem paneli słonecznych na świecie i stworzyły w tym kraju tysiące miejsc pracy. Z raportu Energy.gov z 2016 r. wynika, że zatrudnienie w sektorze energii słonecznej wzrosło o 123% w ciągu pięciu lat od 2010 r. Do 2015 r. na stanowiskach związanych z energią słoneczną zatrudnionych było 209 000 osób. Większość stanowiły małe firmy zajmujące się instalacjami, następnie projektanci instalacji fotowoltaicznych, sprzedawcy i specjaliści serwisowi. Branża rosła o 12% szybciej niż przeciętny amerykański rynek pracy, co napędzało gospodarkę.
Praca w branży energii słonecznej
W 2018 r. paliwa kopalne, węgiel, ropa naftowa, gaz ziemny i inne gazy zapewniały 64% energii elektrycznej w USA. Dziewiętnaście procent wytworzono z energii jądrowej, a około 17% z odnawialnych źródeł energii. Liczby te są takie same jak w 2015 r. Według raportu Solar Foundation w 2018 r. branża fotowoltaiczna zatrudniała 242 000 pracowników.
Wzrost siły roboczej w sektorze energii słonecznej
Według amerykańskiego raportu dotyczącego energii i zatrudnienia (USEER) z 2017 r. w sektorach tradycyjnej energii i efektywności energetycznej zatrudnionych jest około 6,4 miliona Amerykanów. W 2016 r. liczba miejsc pracy wzrosła o prawie 5%, tj. 300 000 nowych stanowisk pracy. Branża ta zapewniła 14% nowych miejsc pracy utworzonych w USA w 2016 r. 55% pracowników branży energetycznej jest zatrudnionych w tych branżach, a około 374 000 pracuje w pełnym lub niepełnym wymiarze godzin w branży energii słonecznej. Około 260 000 z tych pracowników pracuje w pełnym wymiarze czasu pracy w sektorze energii słonecznej. W 2016 roku liczba pracowników branży fotowoltaicznej wzrosła o 25%.
Finansowanie badań i innowacji
Departament Energii Stanów Zjednoczonych (DOE) jest główną agencją finansującą od 1977 r. W 2006 r. zaproponowano finansowanie w wysokości ponad 150 milionów dolarów na samą energię słoneczną. W 2013 r. badania nad energią słoneczną przyniosły 310 mln dolarów, a w 2016 r. dodatkowe 65 mln dolarów. Celem było opracowanie technologii poprawiającej wydajność paneli słonecznych, opracowanie nowych kolektorów słonecznych i pojemności magazynowania oraz obniżenie kosztów wytwarzania energii elektrycznej, aby umożliwić bardziej przystępne dla wszystkich dzięki inicjatywie SunShot. Nastąpił szybki postęp, taki jak:
- Badania mają na celu znalezienie nowatorskich urządzeń fotowoltaicznych poprzez ograniczenie użycia drogiego krzemu i eksperymentowanie z różnymi formami i kształtami paneli, materiałami pochodzenia biologicznego oraz produkcją energii słonecznej bez paneli itp. – twierdzi MIT.
- Poprawa zdolności akumulatorów do magazynowania energii słonecznej w okresach jej nadwyżki do późniejszego wykorzystania w celu zwiększenia wydajności i zapewnienia ciągłych dostaw to kolejna wykorzystywana opcja. Baterie litowo-jonowe w połączeniu z oprogramowaniem i opracowywanymi nowymi „superkondensatorami polimerowo-hybrydowymi” pozwoliłyby obniżyć koszty.
Słoneczna przyszłość
Według Bloomberga produkcja energii słonecznej podwaja się od 2010 roku co dwadzieścia miesięcy. Greenpeace Energy [R]Evolution przewiduje, że do roku 2050 energia będzie wytwarzana w 100% ze źródeł odnawialnych, przy czym udział energii słonecznej wyniesie 32% (s. 11). Znaczenie energii słonecznej z pewnością odegra dużą rolę w ratowaniu środowiska, pomaganiu ludziom pod względem społecznym i gospodarczym oraz w tworzeniu miejsc pracy i badaniach.
