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

L’energia solare è il sole

Il sole è energia radiante proveniente dal sole. La quantità di radiazione solare, o energia solare, che la terra riceve ogni giorno è molte volte maggiore della quantità totale di tutta l’energia che le persone consumano ogni giorno. Tuttavia, sulla superficie terrestre, l’energia solare è una fonte di energia variabile e intermittente. Ciononostante, l’uso dell’energia solare, specialmente per la generazione di elettricità, è aumentato significativamente negli Stati Uniti e in tutto il mondo negli ultimi 30 anni.

Le risorse di energia solare variano in base alla posizione

La disponibilità e l’intensità della radiazione solare sulla superficie terrestre varia in base all’ora del giorno e alla posizione. In generale, l’intensità della radiazione solare in qualsiasi luogo è massima quando il sole si trova nella sua posizione apparente più alta nel cielo – a mezzogiorno solare – in giornate limpide e senza nuvole.

La latitudine, il clima e i modelli meteorologici sono i fattori principali che influenzano l’insolazione – la quantità di radiazione solare ricevuta su una data superficie durante una specifica quantità di tempo. Le località a latitudini più basse e nei climi aridi ricevono generalmente una quantità maggiore di insolazione rispetto ad altre località. Nuvole, polvere, cenere vulcanica e inquinamento nell’atmosfera influenzano i livelli di insolazione in superficie. Gli edifici, gli alberi e le montagne possono ombreggiare una località durante diverse ore del giorno in diversi mesi dell’anno. Le variazioni stagionali (mensili) delle risorse solari aumentano con l’aumentare della distanza dall’equatore terrestre.

Il tipo di collettore solare determina anche il tipo di radiazione solare e il livello di insolazione che un collettore solare riceve. I sistemi di collettori solari a concentrazione, come quelli usati nelle centrali solari termoelettriche, richiedono una radiazione solare diretta, che è generalmente maggiore nelle regioni aride con pochi giorni nuvolosi. I collettori solari termici e fotovoltaici (PV) a piastra piana sono in grado di utilizzare la radiazione solare globale, che comprende la radiazione solare diffusa (sparsa) e diretta. Per saperne di più sulla radiazione solare.

In generale, un collettore di energia solare con un sistema di inseguimento avrà livelli di insolazione giornaliera e annuale più alti di un collettore solare in posizione fissa. Per saperne di più sugli angoli di inclinazione dei collettori FV e sui sistemi di inseguimento dei collettori FV.

Le due mappe qui sotto mostrano la radiazione solare media annuale degli Stati Uniti in kilowattora (kWh) per metro quadrato al giorno (kWh/m2/d) per l’irraggiamento diretto normale (DNI) usato dai collettori di energia solare a concentrazione e l’irraggiamento orizzontale globale (GHI) usato dai collettori solari piani. La mappa del mondo qui sotto mostra la radiazione solare globale media giornaliera su una superficie piana orizzontale.

Dove si usa l’energia solare

I livelli di insolazione sono importanti per il rendimento tecnico ed economico dei sistemi di energia solare. La disponibilità di incentivi finanziari e di altro tipo per l’energia solare sono anch’essi fattori importanti che influenzano il luogo di installazione dei sistemi di energia solare. Il Net metering è stato particolarmente importante nell’incoraggiare l’installazione di sistemi fotovoltaici su case e aziende.

L’uso totale dell’energia solare negli Stati Uniti è aumentato da circa 0,06 trilioni di unità termiche britanniche (Btu) nel 1984 a circa 1,?? trilioni di Btu (o ?? quadrilioni di Btu) nel 2020. La generazione di elettricità solare ha rappresentato circa il 93% di tutto l’uso dell’energia solare totale nel 2002.

La generazione totale di elettricità solare negli Stati Uniti è aumentata da circa 5 milioni di kWh nel 1984 (quasi tutti da centrali solari termoelettriche), a circa 133 miliardi di kWh nel 2020, di cui il 66% da centrali fotovoltaiche su scala industriale, il 31% da sistemi fotovoltaici distribuiti su piccola scala, e il 2% da centrali solari termoelettriche. Le centrali elettriche utility-scale hanno almeno un megawatt (MW) di capacità di generazione di elettricità e i sistemi su piccola scala hanno meno di un MW di capacità di generazione.

Le mappe sottostanti mostrano la produzione totale annuale di elettricità solare in ogni stato dalle centrali solari utility-scale e la produzione stimata di elettricità dai sistemi fotovoltaici su piccola scala. La maggior parte dei sistemi fotovoltaici su piccola scala sono installati su edifici. Gli impianti fotovoltaici su piccola scala del settore residenziale rappresentano il 61% della produzione totale di elettricità fotovoltaica su piccola scala nel 2020.

Secondo le statistiche energetiche internazionali dell’EIA, nel 1990, 11 paesi hanno generato circa 0,4 miliardi di kWh di produzione totale di elettricità solare, e nel 2019, 218 paesi e territori degli Stati Uniti hanno generato circa 699 miliardi di kWh. I primi cinque produttori di elettricità solare e le loro quote percentuali della produzione totale mondiale di elettricità solare nel 2019 erano:

• Cina-32
• Stati Uniti-15
• Giappone-11
• India-7
• Germania-6

Ultimo aggiornamento: 18 marzo 2021