Concetti Chiave
- L'energia solare ha il potenziale di soddisfare il fabbisogno energetico globale grazie all'enorme quantità di energia solare che raggiunge quotidianamente la Terra.
- Il costo elevato della raccolta, conversione e conservazione limita l'adozione dell'energia solare, nonostante la sua disponibilità gratuita.
- La crescita dell'energia solare è particolarmente forte in Asia, con Cina e Giappone come principali attori, seguiti da altri paesi come Australia e India.
- I sistemi fotovoltaici e gli impianti a energia solare concentrata sono le principali tecnologie utilizzate per convertire l'energia solare in elettricità.
- Il fotovoltaico ha registrato una crescita media del 40% all'anno dal 2000 al 2013, evidenziando l'espansione del settore solare a livello mondiale.
L'energia solare consiste nella conversione dell’energia proveniente dal sole in elettricità, mediante reazioni chimiche. La quantità totale incidente di energia solare sulla Terra supera largamente il fabbisogno energetico attuale e previsto del mondo. Se sfruttata in modo ottimale, potrebbe soddisfare tutte le esigenze energetiche future. Nel XXI secolo si prevede che l'energia solare diventerà sempre più utilizzata. Verrà vista come fonte di energia rinnovabile grazie alla sua inesauribile caratteristica ed il fattore non inquinante, in netto contrasto con i combustibili fossili come carbone, petrolio e gas naturale.
Indice
Caratteristiche della luce solare
Il sole è una fonte di energia estremamente potente e la luce solare è di gran lunga la più grande fonte di energia ricevuta dalla Terra, ma la sua intensità sulla superficie terrestre è in realtà piuttosto bassa. Ciò è essenzialmente dovuto all'enorme diffusione radiale delle radiazioni dal lontano Sole. Una perdita dei raggi solari, anche se minore, è dovuta all'atmosfera e alle nuvole della Terra che assorbono o disperdono fino al 54% della luce solare in arrivo. La luce solare che raggiunge il suolo è formata da:
- 50% di luce visibile.
- 45% di radiazione infrarossa.
- Quantità minori di ultravioletti e altre forme di radiazione elettromagnetica.
Previsioni e crescita del solare
Nel 2014 l' Agenzia internazionale per l'energia ha previsto che, entro il 2050 il fotovoltaico solare e l'energia solare contribuiranno a soddisfare il 16-11% del consumo mondiale di elettricità principale.
La maggior parte delle installazioni solari è in Cina e in India. Nel 2017, l'energia solare ha fornito l'1,7% della produzione totale mondiale di elettricità, in crescita del 35% rispetto all'anno precedente.
Potenziale e limitazioni del solare
Il potenziale per l'energia solare è enorme, poiché circa 200.000 volte la capacità di generazione elettrica giornaliera totale al mondo viene ricevuta dalla Terra ogni giorno sotto forma di energia solare. Sfortunatamente, sebbene l'energia solare stessa sia gratuita, l'alto costo della sua raccolta, conversione e conservazione limita ancora il suo sfruttamento in molti luoghi. La radiazione solare può essere convertita in energia termica (calore) o energia elettrica.
Attualmente, la crescita mondiale dell'utilizzo dell' energia solare si è spostata in Asia, in particolare Cina e Giappone , e in un numero crescente di paesi e regioni in tutto il mondo, tra cui, ma non solo, l'Australia, Canada, Cile, India, Israele, Messico, Sudafrica, Corea del Sud, Thailandia e Stati Uniti.
Tecnologie solari e applicazioni
La crescita mondiale del fotovoltaico è stata in media del 40% all'anno dal 2000 al 2013. I maggiori produttori si trovano in Cina.
Anche l'energia solare concentrata (CSP) ha iniziato a crescere rapidamente, aumentando la sua capacità di quasi dieci volte dal 2004 al 2013.
Le tecnologie che vengono attuate sono diverse. Molte nazioni industrializzate hanno installato una significativa capacità di energia solare nelle loro reti per integrare o fornire un'alternativa alle fonti energetiche convenzionali, mentre un numero crescente di nazioni meno sviluppate si è rivolto al solare per ridurre la dipendenza da costosi combustibili importati. La trasmissione a lunga distanza consente alle risorse di energia rinnovabile remote di spostare il consumo di combustibili fossili. Le tecnologie che vengono utilizzate nelle centrali solari sono due:
- I sistemi fotovoltaici (FV) utilizzano pannelli solari, sia sui tetti che negli impianti solari montati a terra, convertendo la luce solare direttamente in energia elettrica.
- Gli impianti a energia solare concentrata (CSP, anche noti come "solare termico concentrato") utilizzano l'energia solare termica per produrre vapore, che viene successivamente convertito in elettricità da una turbina.
per approfondimenti vedi anche:
Domande da interrogazione
- Qual è il potenziale dell'energia solare rispetto al fabbisogno energetico mondiale?
- Quali sono le principali caratteristiche della luce solare che raggiunge la Terra?
- Qual è la previsione dell'Agenzia internazionale per l'energia riguardo all'energia solare entro il 2050?
- Quali sono le limitazioni attuali nell'utilizzo dell'energia solare?
- Quali tecnologie vengono utilizzate per la produzione di energia solare?
L'energia solare ha un potenziale enorme, poiché la Terra riceve ogni giorno circa 200.000 volte la capacità di generazione elettrica giornaliera totale al mondo, il che potrebbe soddisfare tutte le esigenze energetiche future se sfruttata in modo ottimale.
La luce solare che raggiunge il suolo è composta per il 50% da luce visibile, per il 45% da radiazione infrarossa e include quantità minori di radiazioni ultraviolette e altre forme di radiazione elettromagnetica.
Si prevede che entro il 2050 il fotovoltaico solare e l'energia solare contribuiranno a soddisfare il 16-11% del consumo mondiale di elettricità principale.
Sebbene l'energia solare sia gratuita, l'alto costo della sua raccolta, conversione e conservazione limita il suo sfruttamento in molti luoghi, nonostante il suo potenziale.
Le tecnologie principali includono i sistemi fotovoltaici (FV), che utilizzano pannelli solari per convertire la luce solare in energia elettrica, e gli impianti a energia solare concentrata (CSP), che producono vapore per generare elettricità tramite una turbina.
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