Grundlegende Eigenschaften der Solarenergie

Vorteil
(1) Universell: Die Sonne scheint hell auf die Erde, ohne geografische Einschränkungen. Es kommt überall an Land oder im Meer, in Bergen oder auf Inseln vor und kann direkt erschlossen und für eine einfache Sammlung genutzt werden, ohne dass Bergbau und Transport erforderlich sind.
(2) Unbedenklich: Die Entwicklung und Nutzung von Solarenergie belastet die Umwelt nicht und ist eine der saubersten Energiequellen. Bei der heutigen zunehmend schwerwiegenderen Umweltverschmutzung ist dies äußerst wertvoll.
(3) Riese: Die jährliche Menge an Sonnenstrahlung, die die Erdoberfläche erreicht, entspricht etwa 130 Billionen Tonnen Kohle, der größten Energiequelle, die heute weltweit erschlossen werden kann.
(4) Langfristig: Gemäß der geschätzten Rate der von der Sonne erzeugten Kernenergie reicht die Speicherung von Wasserstoff für Milliarden von Jahren aus, und die Lebensdauer der Erde beträgt ebenfalls etwa mehrere Milliarden Jahre. In diesem Sinne kann man sagen, dass die Energie der Sonne unerschöpflich ist. [3]
Mangel
(1) Streuung: Obwohl die Gesamtmenge der Sonnenstrahlung, die die Erdoberfläche erreicht, groß ist, ist die Energieflussdichte sehr gering. Im Durchschnitt ist die Sonneneinstrahlung in der Nähe des Wendekreises des Krebses bei klarem Sommerwetter zur Mittagszeit am höchsten, wobei auf einer Fläche von 1 Quadratmeter senkrecht zur Richtung des Sonnenlichts eine durchschnittliche Sonnenenergie von etwa 1000 W empfangen wird; Legt man den jährlichen Tages- und Nachtmittelwert zugrunde, werden es nur etwa 200W sein. Im Winter beträgt die Energieflussdichte in der Regel nur etwa die Hälfte, an bewölkten Tagen meist nur etwa 1/5, was sehr niedrig ist. Um bei der Nutzung von Solarenergie eine bestimmte Menge an Umwandlungsleistung zu erhalten, ist daher häufig eine Reihe von Sammel- und Umwandlungsgeräten mit beträchtlicher Fläche erforderlich, und die Kosten sind relativ hoch.
(2) Instabilität: Aufgrund natürlicher Bedingungen wie Tag und Nacht, Jahreszeit, geografischer Breite und Höhe sowie zufälliger Faktoren wie Sonnenschein, Schatten, Wolken und Regen ist die Sonneneinstrahlung, die einen bestimmten Boden erreicht, sowohl zeitweise als auch unregelmäßig extrem instabil, was die großflächige Anwendung von Solarenergie erschwert. Um Solarenergie zu einer kontinuierlichen und stabilen Energiequelle zu machen und letztendlich zu einer alternativen Energiequelle zu machen, die mit konventioneller Energie konkurrieren kann, ist es notwendig, das Energiespeicherproblem effektiv zu lösen, das darin besteht, die Sonnenstrahlungsenergie auch an sonnigen Tagen zu speichern möglichst für den Einsatz nachts oder an regnerischen Tagen. Allerdings ist die Energiespeicherung auch eines der schwächeren Glieder bei der Nutzung von Solarenergie.
(3) Geringe Effizienz und hohe Kosten: Der Entwicklungsstand der Solarenergienutzung ist theoretisch machbar und in einigen Aspekten technisch ausgereift. Aufgrund ihres geringen Wirkungsgrads und ihrer hohen Kosten haben einige Solarenergienutzungsgeräte jedoch derzeit einen Labornutzungswirkungsgrad von nicht mehr als 30 %. Insgesamt kann ihre Wirtschaft nicht mit konventioneller Energie konkurrieren. Die Weiterentwicklung der Solarenergienutzung wird noch für längere Zeit vor allem durch wirtschaftliche Faktoren eingeschränkt sein.
(4) Verschmutzung durch Solarmodule: Derzeit haben Solarmodule eine bestimmte Lebensdauer und müssen im Allgemeinen alle 3-5 Jahre ausgetauscht werden. Die ersetzten Solarmodule sind von Natur aus nur sehr schwer zu zersetzen, was zu erheblicher Umweltverschmutzung führt.