Sonnenenergie, strahlendes Licht und Sonnenwärme werden mithilfe einer Reihe sich ständig weiterentwickelnder Technologien wie Sonnenwärme, Photovoltaik, Solarkonzentration (CSP), Konzentratorphotovoltaik (CPV), Solararchitektur und künstliche Photosynthese verwendet. Solartechnologien werden allgemein als passive oder aktive Solartechnologien charakterisiert, je nachdem, wie sie Sonnenenergie einfangen, umwandeln und verteilen. Passive Solartechniken umfassen die Ausrichtung eines Gebäudes zur Sonne, die Auswahl von Materialien mit günstigen thermischen Massen- oder Lichtdispersionseigenschaften und die Gestaltung von Räumen mit natürlicher Luftzirkulation. Aktive Solartechnologien umfassen Solarthermie mit Sonnenkollektoren zum Heizen und Sonnenenergie, die Sonnenlicht entweder direkt mit Photovoltaik (PV) oder indirekt mit konzentrierter Sonnenenergie (CSP) in Elektrizität umwandelt.

Wie eine Anlage funktioniert

Eine Photovoltaikanlage wandelt Licht unter Ausnutzung des photoelektrischen Effekts in elektrischen Gleichstrom (DC) um. Solare PV hat sich zu einer milliardenschweren, schnell wachsenden Industrie entwickelt, verbessert weiterhin ihre Kosteneffizienz und verfügt zusammen mit CSP über das größte Potenzial aller erneuerbaren Technologien. Konzentrierte Solarenergiesysteme (CSP) verwenden Linsen oder Spiegel und Nachführsysteme, um einen großen Sonnenbereich in einen kleinen Strahl zu fokussieren. Kommerzielle konzentrierte Solarkraftwerke wurden erstmals in den 1980er Jahren entwickelt. CSP-Stirling hat dabei den mit Abstand höchsten Wirkungsgrad unter allen Solartechnologien.

Entwicklung der Solarenergie

Vor kurzem erklärte die Internationale Energieagentur: "Die Entwicklung erschwinglicher, unerschöpflicher und sauberer Solartechnologien wird langfristig enorme Vorteile haben. Sie wird die Energiesicherheit der Länder erhöhen, indem sie auf einheimische, unerschöpfliche und größtenteils importunabhängige Ressourcen angewiesen ist." Verbesserung der Nachhaltigkeit, Verringerung der Umweltverschmutzung, Senkung der Kosten für die Eindämmung des Klimawandels und Senkung der Preise für fossile Brennstoffe als globale Vorteile Die zusätzlichen Kosten der Anreize für eine frühzeitige Einführung sollten als Lerninvestitionen betrachtet werden müssen weit verbreitet sein ". Derzeit hat Italien den weltweit größten Anteil an Solarstrom. Im Jahr 2015 lieferte Solar 7,7% des Strombedarfs in Italien. Im Jahr 2017, nach einem weiteren Jahr des rasanten Wachstums, erzeugte Solarstrom ungefähr 2% der globalen Energie oder 460 TWh.

Wärmeenergie nutzen wo es möglich ist

Hochtemperatur-Energie wird aus Wärmeenergie erzeugt und in der Erde gespeichert. Wärmeenergie ist die Energie, die die Temperatur der Materie bestimmt. Die geothermische Energie der Erde stammt aus der ursprünglichen Bildung des Planeten und dem radioaktiven Zerfall von Mineralien.Der geothermische Gradient, der die Temperaturdifferenz zwischen dem Kern des Planeten und seiner Oberfläche darstellt, treibt eine kontinuierliche Wärmeleitung in Form von Wärme vom Kern zur Oberfläche an. Das Adjektiv Geothermie stammt von den griechischen Wurzeln Geo (Erde) und Thermos (Wärme). Die Wärme, die für die Erdwärme genutzt wird, kann von tief im Erdinneren bis zum Erdkern reichen - bis zu einer Tiefe von 6.400 km. Im Kern können Temperaturen von über 9.000 ° F (5.000 ° C) erreicht werden. Wärme wird vom Kern zum umgebenden Gestein geleitet. Bei extrem hohen Temperaturen und Drücken schmilzt etwas Gestein, das gemeinhin als Magma bezeichnet wird.