Solar energy is sunshine
Sunshine is radiant energy from the sun. A napsugárzás, vagyis a napenergia mennyisége, amelyet a Föld minden nap kap, sokszorosa annak az összes energiának, amelyet az emberek naponta fogyasztanak. A Föld felszínén azonban a napenergia változó és időszakos energiaforrás. Ennek ellenére a napenergia felhasználása, különösen villamosenergia-termelésre, az elmúlt 30 évben jelentősen megnőtt az Egyesült Államokban és világszerte.
A napenergiaforrások helyenként változnak
A napsugárzás elérhetősége és intenzitása a Föld felszínén napszakonként és helyenként változik. Általánosságban elmondható, hogy a napsugárzás intenzitása bármely helyen akkor a legnagyobb, amikor a Nap a legmagasabb látszólagos pozícióban van az égen – napdélidőben – tiszta, felhőtlen napokon.
A földrajzi szélesség, az éghajlat és az időjárási viszonyok azok a fő tényezők, amelyek befolyásolják a besugárzást – a napsugárzás mennyiségét, amelyet egy adott felület egy adott idő alatt kap. Az alacsonyabb szélességi fokokon és száraz éghajlatú helyeken általában nagyobb mennyiségű napsugárzás éri a helyeket, mint más helyeket. A felhők, a por, a vulkáni hamu és a légköri szennyezés befolyásolja a felszíni besugárzás szintjét. Az épületek, fák és hegyek az év különböző hónapjaiban a nap különböző időszakaiban árnyékolhatnak be egy helyet. A napenergiaforrások szezonális (havi) eltérései a Föld egyenlítőjétől való távolság növekedésével nőnek.
A napkollektor típusa is meghatározza, hogy milyen típusú napsugárzás és milyen szintű besugárzás éri a napkollektort. A koncentráló napkollektoros rendszerek, mint például a napkollektoros hőerőművekben használtak, közvetlen napsugárzást igényelnek, amely általában nagyobb a kevés felhős nappal rendelkező száraz régiókban. A lapos napkollektorok és a fotovoltaikus (PV) kollektorok képesek a globális napsugárzást felhasználni, amely magában foglalja a diffúz (szórt) és a közvetlen napsugárzást. Tudjon meg többet a napsugárzásról.
A követőrendszerrel ellátott napkollektorok általában nagyobb napi és éves besugárzással rendelkeznek, mint a rögzített helyzetben lévő napkollektorok. Tudjon meg többet a napkollektorok dőlésszögeiről és a napkollektor-követő rendszerekről.
Az alábbi két térkép az Egyesült Államok átlagos éves napsugárzását mutatja napi kilowattórában (kWh) négyzetméterenként (kWh/m2/d) a koncentráló napkollektorok által használt közvetlen normál besugárzás (DNI) és a síklemezes napkollektorok által használt globális vízszintes besugárzás (GHI) esetében. Az alábbi világtérkép az átlagos napi globális napsugárzást mutatja egy vízszintes sík felületre.
Forrás: Forrás: National Renewable Energy Laboratory, U.S. Department of Energy
Klikk a nagyításhoz
Forrás: National Renewable Energy Laboratory, U.S. Department of Energy
Click to enlarge
Source: Nemzeti Megújuló Energia Laboratórium, Amerikai Energiaügyi Minisztérium
Kattintson a nagyításhoz
A napenergiaforrások világtérképe
Forrás: National Renewable Energy Laboratory, U.S. Department of Energy
Forrás: National Renewable Energy Laboratory, U.S:
Kattintson a nagyításhoz
Hol használják a napenergiát
A napenergia felhasználásának helye
A napenergia-rendszerek műszaki és gazdasági teljesítménye szempontjából fontos a napsugárzás mértéke. A napenergiára vonatkozó pénzügyi és egyéb ösztönzők elérhetősége szintén fontos tényező, amely befolyásolja a napenergia-rendszerek telepítésének helyét. A nettó mérés különösen fontos volt a napelemes rendszerek otthonokra és vállalkozásokra történő telepítésének ösztönzésében.
A teljes napenergia-felhasználás az Egyesült Államokban az 1984-es körülbelül 0,06 billió brit hőegységről (Btu) 2020-ra körülbelül 1,??? billió Btu-ra (vagy ?? billió Btu-ra) nőtt. A teljes napenergia-felhasználás mintegy 93%-át 2002-ben a napenergia-termelés tette ki.
A teljes amerikai napenergia-termelés az 1984. évi mintegy 5 millió kWh-ról (majdnem teljes egészében naphőerőművekből) 2020-ra mintegy 133 milliárd kWh-ra nőtt, amelynek 66%-át a közüzemi méretű fotovoltaikus erőművek, 31%-át az elosztott/kisméretű fotovoltaikus rendszerek és 2%-át a naphőerőművek adták. A közüzemi méretű erőművek legalább egy megawatt (MW) villamosenergia-termelő kapacitással rendelkeznek, a kisléptékű rendszerek pedig egy MW-nál kisebb termelőkapacitással.
Az alábbi térképek az egyes államokban a közüzemi méretű naperőművekből származó teljes éves napenergia-villamosenergia-termelést és a kisléptékű PV-rendszerekből származó becsült villamosenergia-termelést mutatják. A legtöbb kis méretű PV-rendszert épületekre telepítik. A lakossági szektor kis méretű PV-rendszerei 2020-ban a teljes kis méretű PV-villamosenergia-termelés 61%-át tették ki.
Az EIA nemzetközi energiastatisztikái szerint 1990-ben 11 ország mintegy 0,4 milliárd kWh teljes napenergiát termelt, 2019-ben pedig 218 ország és az Egyesült Államok területei mintegy 699 milliárd kWh-t termeltek. Az öt legnagyobb napenergia-termelő és százalékos részesedésük a világ teljes napenergia-termeléséből 2019-ben a következő volt:
- Kína-32
- Egyesült Államok-15
- Japán-11
- India-7
- Németország-6
Utolsó frissítés: Március 18, 2021