U.S. Energy Information Administration – EIA – Independent Statistics and Analysis

Solarenergie ist Sonnenschein

Sonnenschein ist Strahlungsenergie der Sonne. Die Menge an Sonnenstrahlung oder Sonnenenergie, die die Erde jeden Tag empfängt, ist um ein Vielfaches größer als die Gesamtmenge aller Energie, die die Menschen jeden Tag verbrauchen. Auf der Erdoberfläche ist die Sonnenenergie jedoch eine schwankende und unstete Energiequelle. Dennoch hat die Nutzung der Solarenergie, insbesondere für die Stromerzeugung, in den letzten 30 Jahren in den Vereinigten Staaten und weltweit erheblich zugenommen.

Solare Energieressourcen variieren je nach Standort

Die Verfügbarkeit und Intensität der Sonnenstrahlung auf der Erdoberfläche variiert je nach Tageszeit und Standort. Im Allgemeinen ist die Intensität der Sonnenstrahlung an einem beliebigen Ort am größten, wenn die Sonne an ihrem höchsten scheinbaren Stand am Himmel steht – zur Mittagszeit an klaren, wolkenlosen Tagen.

Breitengrad, Klima und Wettermuster sind wichtige Faktoren, die sich auf die Sonneneinstrahlung auswirken, d. h. auf die Menge der Sonnenstrahlung, die während einer bestimmten Zeitspanne auf eine bestimmte Fläche trifft. Orte in niedrigeren Breitengraden und in trockenen Klimazonen erhalten im Allgemeinen eine höhere Sonneneinstrahlung als andere Orte. Wolken, Staub, Vulkanasche und Verschmutzung in der Atmosphäre beeinflussen die Sonneneinstrahlung an der Oberfläche. Gebäude, Bäume und Berge können einen Ort zu verschiedenen Tageszeiten und in verschiedenen Monaten des Jahres beschatten. Die saisonalen (monatlichen) Schwankungen der Sonneneinstrahlung nehmen mit zunehmender Entfernung vom Äquator zu.

Die Art des Sonnenkollektors bestimmt auch die Art der Sonneneinstrahlung und die Höhe der Sonneneinstrahlung, die ein Sonnenkollektor erhält. Konzentrierende Solarkollektorsysteme, wie sie in solarthermischen Kraftwerken eingesetzt werden, benötigen eine direkte Sonneneinstrahlung, die in trockenen Regionen mit wenigen bewölkten Tagen in der Regel größer ist. Flachkollektoren für Solarthermie und Photovoltaik (PV) können die globale Sonneneinstrahlung nutzen, die diffuse (gestreute) und direkte Sonneneinstrahlung umfasst. Erfahren Sie mehr über die Sonneneinstrahlung.

Im Allgemeinen hat ein Solarkollektor mit einem Nachführsystem eine höhere tägliche und jährliche Sonneneinstrahlung als ein fest installierter Solarkollektor. Erfahren Sie mehr über PV-Kollektor-Neigungswinkel und PV-Kollektor-Nachführsysteme.

Die beiden nachstehenden Karten zeigen die durchschnittliche jährliche Sonneneinstrahlung in den USA in Kilowattstunden (kWh) pro Quadratmeter pro Tag (kWh/m2/d) für die direkte normale Bestrahlungsstärke (DNI), die von konzentrierenden Solarenergiekollektoren verwendet wird, und die globale horizontale Bestrahlungsstärke (GHI), die von Flachkollektoren verwendet wird. Die nachstehende Weltkarte zeigt die durchschnittliche tägliche globale Sonneneinstrahlung auf einer horizontalen ebenen Fläche.

Wo Solarenergie genutzt wird

Die Sonneneinstrahlung ist wichtig für die technische und wirtschaftliche Leistung von Solarenergiesystemen. Die Verfügbarkeit finanzieller und anderer Anreize für die Solarenergie sind ebenfalls wichtige Faktoren, die beeinflussen, wo Solarenergiesysteme installiert werden. Besonders wichtig für die Förderung der Installation von PV-Anlagen auf Häusern und Unternehmen war die Netzzählung.

Der Gesamtverbrauch an Solarenergie in den Vereinigten Staaten stieg von etwa 0,06 Billionen British Thermal Units (Btu) im Jahr 1984 auf etwa 1 Billion Btu (oder ?? Quadrillion Btu) im Jahr 2020. Die Erzeugung von Solarstrom machte im Jahr 2002 etwa 93 % der gesamten Solarenergienutzung aus.

Die gesamte Solarstromerzeugung in den USA stieg von etwa 5 Millionen kWh im Jahr 1984 (fast ausschließlich aus solarthermischen Kraftwerken) auf etwa 133 Milliarden kWh im Jahr 2020, wovon 66 % auf PV-Kraftwerke im industriellen Maßstab, 31 % auf dezentrale/kleine PV-Systeme und 2 % auf solarthermische Kraftwerke entfielen. Großkraftwerke haben eine Stromerzeugungskapazität von mindestens einem Megawatt (MW), während Kleinanlagen weniger als ein MW Stromerzeugungskapazität haben.

Die nachstehenden Karten zeigen die gesamte jährliche Solarstromerzeugung in jedem Bundesstaat aus Großkraftwerken und die geschätzte Stromerzeugung aus kleinen PV-Anlagen. Die meisten kleinen PV-Anlagen sind auf Gebäuden installiert. PV-Kleinanlagen auf Wohngebäuden machten 61 % der gesamten PV-Stromerzeugung im Jahr 2020 aus.

Nach den internationalen Energiestatistiken der EIA erzeugten 1990 11 Länder etwa 0,4 Mrd. kWh der gesamten Solarstromerzeugung, und im Jahr 2019 erzeugten 218 Länder und US-Territorien etwa 699 Mrd. kWh. Die fünf größten Solarstromproduzenten und ihre prozentualen Anteile an der weltweiten Gesamt-Solarstromerzeugung im Jahr 2019 waren:

• China-32
• Vereinigte Staaten-15
• Japan-11
• Indien-7
• Deutschland-6

Letzte Aktualisierung: März 18, 2021