Aurinkoenergia on auringonpaistetta
Auringonpaiste on auringon säteilyenergiaa. Auringon säteilyn eli aurinkoenergian määrä, jonka maapallo saa joka päivä, on moninkertaisesti suurempi kuin ihmisten päivittäin kuluttaman energian kokonaismäärä. Maan pinnalla aurinkoenergia on kuitenkin vaihteleva ja ajoittainen energialähde. Siitä huolimatta aurinkoenergian käyttö, erityisesti sähköntuotannossa, on lisääntynyt merkittävästi Yhdysvalloissa ja eri puolilla maailmaa viimeisten 30 vuoden aikana.
Aurinkoenergiavarat vaihtelevat sijainnin mukaan
Aurinkosäteilyn saatavuus ja voimakkuus maapallon pinnalla vaihtelee vuorokaudenajasta ja sijainnista riippuen. Yleensä auringonsäteilyn voimakkuus missä tahansa paikassa on suurimmillaan, kun aurinko on korkeimmillaan taivaalla – keskipäivällä – kirkkaina, pilvettöminä päivinä.
Latitudi, ilmasto ja säämallit ovat merkittäviä tekijöitä, jotka vaikuttavat insoluutioon – tiettyyn pinta-alaan tietyn ajanjakson aikana kohdistuvan auringonsäteilyn määrään. Alemmilla leveysasteilla ja kuivassa ilmastossa sijaitsevat paikat saavat yleensä enemmän auringonsäteilyä kuin muut paikat. Pilvet, pöly, vulkaaninen tuhka ja ilmakehän saasteet vaikuttavat auringonpaisteen määrään maan pinnalla. Rakennukset, puut ja vuoret voivat varjostaa paikkaa eri vuorokaudenaikoina eri kuukausina vuodesta. Auringon resurssien kausittaiset (kuukausittaiset) vaihtelut kasvavat sitä mukaa, kun etäisyys maapallon päiväntasaajasta kasvaa.
Aurinkokeräimen tyyppi määrittää myös sen, millaista auringonsäteilyä ja millaista auringonsäteilyn tasoa aurinkokeräin saa. Keskittyvät aurinkokeräinjärjestelmät, kuten aurinkolämpövoimalaitoksissa käytettävät, edellyttävät suoraa auringon säteilyä, joka on yleensä suurempaa kuivilla alueilla, joilla on vähän pilvisiä päiviä. Litteät aurinkolämpö- ja aurinkosähkökeräimet pystyvät käyttämään auringon kokonaissäteilyä, joka sisältää hajasäteilyn ja suoran säteilyn. Lue lisää auringon säteilystä.
Yleisesti ottaen aurinkokeräimellä, jossa on seurantajärjestelmä, on korkeampi päivittäinen ja vuotuinen auringonsäteily kuin kiinteässä asennossa olevalla aurinkokeräimellä. Lisätietoja aurinkokeräinten kallistuskulmista ja aurinkokeräinten seurantajärjestelmistä.
Alla olevissa kahdessa kartassa on esitetty Yhdysvaltojen keskimääräinen vuotuinen auringonsäteily kilowattitunteina (kWh) neliömetriä kohti päivässä (kWh/m2/d) keskittävien aurinkoenergiakeräinten käyttämän suoran normaalisäteilyn (DNI) ja tasokeräinten käyttämän globaalin horisontaalisen säteilyn (GHI) osalta. Alla olevassa maailmankartassa on esitetty keskimääräinen päivittäinen maailmanlaajuinen auringonsäteily vaakasuoralla tasaisella pinnalla.
Lähde: National Renewable Energy Laboratory, U.S. Department of Energy
Lähde: National Renewable Energy Laboratory, U.S. Department of Energy
Lähde: National Renewable Energy Laboratory, U.S. Department of Energy
Lähde: National Renewable Energy Laboratory: National Renewable Energy Laboratory, U.S. Department of Energy
Click to enlarge
World map of solar resources
Source:
Klikkaa suurentaaksesi
Missä aurinkoenergiaa käytetään
Aurinkoenergian käyttökohteet
Aurinkoenergian aurinkosäteilyasteet ovat tärkeitä aurinkoenergiajärjestelmien teknisen ja taloudellisen suorituskyvyn kannalta. Aurinkoenergiaa koskevien taloudellisten ja muiden kannustimien saatavuus on myös merkittävä tekijä, joka vaikuttaa siihen, mihin aurinkoenergiajärjestelmiä asennetaan. Nettomittaus on ollut erityisen tärkeää kannustettaessa aurinkosähköjärjestelmien asentamista koteihin ja yrityksiin.
Aurinkoenergian kokonaiskäyttö Yhdysvalloissa kasvoi noin 0,06 biljoonasta brittiläisestä lämpöyksiköstä (Btu) vuonna 1984 noin 1,??? biljoonaan Btu:hun (tai ?? kvadriljoonaan Btu:hun) vuonna 2020. Aurinkosähkön tuotannon osuus aurinkoenergian kokonaiskäytöstä oli noin 93 prosenttia vuonna 2002.
Aurinkosähkön kokonaistuotanto Yhdysvalloissa kasvoi noin 5 miljoonasta kilowattitunnista vuonna 1984 (lähes kaikki aurinkolämpövoimalaitoksissa) noin 133 miljardiin kilowattituntiin vuonna 2020, josta 66 prosenttia oli peräisin aurinkosähkövoimaloista, 31 prosenttia hajautetuista/pienimuotoisista aurinkosähköjärjestelmistä ja 2 prosenttia aurinkolämpövoimalaitoksista. Yleishyödyllisissä voimaloissa on vähintään yhden megawatin (MW) sähköntuotantokapasiteetti ja pienimuotoisissa järjestelmissä on alle yhden MW:n tuotantokapasiteetti.
Jäljempänä olevissa kartoissa esitetään aurinkosähkön vuotuinen kokonaistuotanto kussakin osavaltiossa yleishyödyllisistä aurinkovoimaloista ja arvioitu sähköntuotanto pienimuotoisista aurinkosähköjärjestelmistä. Suurin osa pienimuotoisista aurinkosähköjärjestelmistä on asennettu rakennuksiin. Asuntosektorin pienimuotoisten aurinkosähköjärjestelmien osuus pienimuotoisen aurinkosähkön kokonaissähköntuotannosta vuonna 2020 oli 61 prosenttia.
EIA:n kansainvälisten energiatilastojen mukaan vuonna 1990 11 maata tuotti aurinkosähkön kokonaissähköntuotantoa noin 0,4 miljardia kWh, ja vuonna 2019 218 maata ja Yhdysvaltojen alueita tuotti aurinkosähkön kokonaissähköntuotantoa noin 699 miljardia kWh. Viisi suurinta aurinkosähkön tuottajaa ja niiden prosentuaaliset osuudet maailman aurinkosähkön kokonaistuotannosta vuonna 2019 olivat:
- Kiina-32
- Yhdysvallat-15
- Japani-11
- Intia-7
- Saksa-6
Viimeisin päivitetty: Maaliskuu 18, 2021