Переваги

• Сонячна енергія є загальнодоступною і невичерпною.

• Сонячна енергетика безпечна для довколишнього середовища. При цьому деякі спеціалісти стверджують, що можливе масове запровадження сонячної енергетики може змінити альбедо поверхні Землі. Це в свою чергу може спричинити зміну клімату (хоча при нинішньому рівні розвитку сонячної енергетики це майже нереально).

Недоліки

• Залежність від погодних умов. Залежність від зміни дня і ночі.

• Треба мати можливість акумулювати енергію.

• Зараз досить дорогим є спорудження електростанцій такого типу.

• Треба час від часу очищувати поверхні батарей від бруду і пилу.

• Атмосфера над електростанціями досить сильно нагрівається.

Проблеми використання сонячної енергії

Через теоретичні обмеження в перетворенні спектра в корисну енергію (близько 30 %) для сонячних електростанцій на базі фотоелементів першого і другого поколінь необхідно займати дуже великі земельні ділянки.

Потік сонячної енергії, що падає на встановлений під оптимальним кутом фотоелемент, залежить від широти, сезону й клімату й може відрізнятися у два рази для заселеної частини суходолу (до трьох з урахуванням пустелі Сахара). Атмосферні явища (хмари, туман, пил і т. ін.) не тільки змінюють спектр і інтенсивність падаючого на поверхню Землі сонячного випромінювання, але й змінюють співвідношення між прямим і розсіяним випромінюваннями, що сильно впливає на деякі типи сонячних електростанцій.

Фотоелектричні перетворювачі працюють вдень і з малою віддачею працюють у ранкові і вечірні години. При цьому пік споживання електроенергії саме в вечірні години. Крім того, електроенергія яку вони виробляють може різко і непередбачувано змінюватися через погоду. Для змешення цієї залежності на геліоелектростанціях використовують акумулятори (але вони при цьому досить дорого коштують).

Ціна сонячних фотоелементів є досить високою. Але технології розвиваються, а ціни на викопні енергоносії зростають. Таким чином сонячна енергетика з часом стає все більш рентабельною. з 1990 до 2005 рр. ціни на фотоелементи падали приблизно на 4 % за рік.

Фотопанелі і дзеркала (для тепломашинних електростанцій) потрібно очищувати від пилу й іншого бруду. На великих фотоелектричних станціях, при площі в кілька квадратних кілометрів, це може бути досить складним завданням. Але зараз використовують поліроване скло на сучасних сонячних батареях – таким чином ця проблема вирішується.

Ефективність фотоелектричних елементів падає при нагріванні (переважно мова йде про системи з концентраторами). Виникає потреба встановлення систем охолодження. У фотоелектричних перетворювачах третього й четвертого поколінь застосовують для охолодження перетворення теплових променів у такі промені, що найбільше підходять до поглинаючого матеріалу фотоелектричних елементів (так зване up-conversion). Це одночасно підвищує ККД системи.

Через 30 років використання ефективність елементів поступово знижується. Фотоелементи, іноді містять компонент (кадмій). І їх не можна просто викинути на смітник. Тут виникає проблема їх утилізації.

Рівень забруднення при виробництві фотоелементів не перевищує дозволеного рівня для підприємств мікроелектронної галузі. Фотоелементи служать 30-50 років. Застосування сполук кадмію у виробництві певних видів фотоелементів, ставить питання їх утилізації. Хоча такі елементи не досить поширені, до того ж сполукам кадмію на сучасних виробництвах сонячних панелей вже знайшли заміну.

Завдання 5.

1. Проблеми дефіциту природних ресурсів та їх надмірного споживання.

2. Негативні наслідки мегапроектів використання водної енергії.

3. Сутність вуглецевих ринків. Проекти «лісових вуглецевих ринків».