Solenergi

Hvis solceller med en virkningsgrad på 8% dækkede de sorte små cirkelskiver på jorden, kunne hele jorden energibehov dækkes. Dog kræver det, at man kan gemme energien til om natten – eller sende energien til den side af jorden der er i skygge.
Hvis S2P,CR5-solpaneler (inkl. brændstofgenerering) har en virkningsgrad på 8%, kunne jordens brændstofbehov dækkes af overfladearealet svarende til de sorte cirker på jordoverfladen.[1] S2P,CR5-solpaneler ville sagtens kunne anvendes i Danmark, men der skal så anvendes ca. dobbelt areal, i forhold til tættere ved ækvator og vi skal gemme brændstof fra sommerhalvåret til vinterhalvåret.
GHI Solar Map © 2014 GeoModel Solar, CC BY-SA 3.0
Solindstråling målt i kWh per m2 per år vist med farvekoder i Danmark.
Solens energi, vist som funktion af bølgelængden. Virkningen af atmosfærens filtrering kan ses, da der både er vist bølgelængdefordelingen udenfor jordens atmosfære (rød) og i klart vejr ved havoverfladen (orange/sennepsfarvet). Forskellen skyldes hovedsageligt CO2 og vanddamp. Mennesket kan se bølgelængder mellem ca. 400nm(indigo)-780nm(rød).
Oversigt over energibalancen

Solenergi er energien i lyset fra Solen. Solens lyseffekt i Jordens afstand, er ca. 1367 W/m² målt vinkelret i forhold til solen. Soleffekten (solarkonstanten, S0) 1367 W/m² svarer til 1367 J/m² per sekund. Potentialet for solenergi er enormt, siden omkring 200.000 gange er verdens samlede daglige elproduktionskapacitet modtaget af Jorden hver dag i form af solenergi. [2]

Ved jordoverfladen om dagen uden skyer mellem solen og målepunktet vil soleffekten, efter at være blevet filtreret af atmosfæren, være ca. 1000 W/m² målt vinkelret i forhold til solen. Nogle kalder en lyseffekt på 1000 W/m² for 1 sol eller på engelsk 1 sun.

Da denne soleffekt afhænger af den vej som sollyset går igennem atmosfæren, er denne effekt naturligvis lavere når solen ikke står i zenit. Står solen ikke i zenit tager solstrålerne en skrå vej og dermed længere vej gennem atmosfæren. Atmosfæren virker som et filter og beskytter os delvist mod stråling fra verdensrummet (især fra solen). Står solen derimod i zenit kommer solens stråler direkte ind mod jorden, hvorved der er det mindste tab. Breddegraden på jorden hvor solen står i zenit skifter over året mellem nordlige og sydlige vendekreds. De gule og orange områder på kortet afspejler hvor solens stråler over året sendes lodret ind mod jorden.

Et andet eksempel er solbadning. Her bruner solen også allermest ved middagstid når man ligger ned, hvor solen står lige over hovedet på os, – morgen og aften står solen lavt og skal dermed gennem mere luft, inden den når ned på jordoverfladen.

Ved nogle få situationer kan lyseffekten godt blive højere end ca. 1000 W/m² ved jordoverfladen. Det kan ske, hvis målepunktet udover det direkte sollys, også får indirekte sollys fra f.eks. en vandoverflade eller skyer.

Energi modtaget fra solen

Solens totalindstråling til Jorden oven for atmosfæren5,6 · 1024 J år-1 (joule pr. år)
Den indstråling, der når gennem atmosfæren til jordoverfladen ved havniveau (næsten kun λ = 200 – 2500 nm)3,8 · 1024 J år-1

Den fladerelevante indstråling på jordoverfladen og i klart vejr er afhængig af breddegrad og årstid, som f.eks.:

Sommersolhverv ved Nordpolen27 · 106 J m-2 d-1 (joule pr m² og pr dag)
Sommersolhverv ved den nordlige vendekreds30,5 · 106 J m-2 d-1
Vintersolhverv inden for den nordlige polarkreds0
Vintersolhverv ved ækvator24,5 · 106 J m-2 d-1


PS10 sol-kraft tårnet nær Sevilla.

Udnyttelse af solens energi

For at udnytte energien i solstråler må den først omformes til anden energi – via eksempelvis:

Kildehenvisninger

Litteratur

  • Dieter Heinrich, Manfred Hergt (1992). Munksgaards atlas – økologi. København: Munksgaard. ISBN 87-16-10775-6.
  • Torben Andersen, Poul Brøndum, mf. (2000). geografihåndbogen. København: Gads Forlag. ISBN 87-12-03104-6.{{cite book}}: CS1-vedligeholdelse: Flere navne: authors list (link)

Referencer

  1. ^ American Chemical Society (2008, April 11). Expert Foresees 10 More Years Of Research & Development To Make Solar Energy Competitive. ScienceDaily. Retrieved April 24, 2008 Citat: "... "Solar can potentially provide all the electricity and fuel we need to power the planet," Harry Gray, Ph.D...In his talk at the ACS Presidential Symposium, Gray cited the vast potential of solar energy, noting that more energy from sunlight strikes the Earth in one hour than all of the energy consumed on the planet in one year..."
  2. ^ Solar energy [1]

Eksterne henvisninger

Se også

  • Tidslinie for solenergi

Medier brugt på denne side

Solar land area.png
Forfatter/Opretter: Mlino76, Licens: CC BY 2.5
The colors in the map show the local solar irradiance averaged over three years from 1991 to 1993 (24 hours a day) taking into account the cloud coverage available from weather satellites. Solar areas defined by the dark disks could provide more than the world's total primary energy demand in 2007 (assuming a conversion efficiency of 8%). That is, all primary energy consumed, including coal, oil, gas, nuclear and hydro, would be produced in the form of electricity by solar cells.
Sun920607.jpg
The Sun with some sunspots visible. The two small spots in the middle have about the same diameter as our planet Earth.
SunLightSpectrum-280-2500nm.PNG

Spectral Irradiance of Sunlight (smoothed)

Reference: http://rredc.nrel.gov/solar/spectra/am1.5/
SolarGIS-Solar-map-Denmark-en.png
GHI Solar Map © 2014 GeoModel Solar, CC BY-SA 3.0
Solar Radiation Map: Global Horizontal Irradiation Map of Denmark, SolarGIS 2014, improved edition
Breakdown of the incoming solar energy.svg
(c) User A1 at engelsk Wikipedia, CC BY-SA 3.0
Original JPG by Frank van Mierlo

Graphic is original and mine, it was however heavily inspired by the work of others; notably NASA, which has published an overview with similar data in a different presentation (e.g. see [1]). Energy at the crossroads by Vaclav Smil, MIT Press 2003 has a graphic on page 241 that is identical to the NASA graphic but he does not credit them so it is unclear who copied whom. Anyway this picture is mine and I am happy to submit is to the public domain. Please do credit me if you use it.

SVG Replacement for en:Image:Breakdown of the incoming solar energy.jpg
PS10 solar power tower 2.jpg
Forfatter/Opretter: afloresm, Licens: CC BY 2.0
Solucar PS10 is the first solar thermal power plant based on tower in the world that generates electricity in a commercial way.