Energia słoneczna a zmiany klimatyczne: Wpływ fotowoltaiki na środowisko

Sam termin zmiana klimatu w publicznej dyskusji często prowadzi do nieporozumień – i słusznie! Krytycy tego terminu słusznie zarzucają, że zmiany klimatyczne zawsze miały miejsce. Dlatego ważne jest mówienie o zmianie klimatu spowodowanej przez człowieka. Chodzi o część zmiany klimatu, która nie miałaby miejsca bez działalności człowieka, a która zaczęła się od początku industrializacji i trwa do dziś, nie tylko trwając, ale również ciągle rozszerzając się. Mimo że z różnych stron próbuje się to zagadnienie poddać dyskusji, ponieważ nauka nie jest zgodna w tej kwestii, należy stwierdzić, że od 97 do 98 procent wszystkich klimatologów na świecie zgadza się, że istnieje zmiana klimatu spowodowana przez człowieka.

Światowy głód energii nieustannie rośnie i w dobie globalizacji znacznie przyspieszył. Problem nie polega jednak na głodzie energii jako takim, lecz na sposobie, w jaki jest zaspokajany. Nadal głównie wykorzystywane są do tego paliwa kopalne. Podstawowym problemem jest zbyt wysokie stężenie gazów cieplarnianych w powietrzu. Wśród nich znajdują się dwutlenek węgla (CO2) i metan. Z dwutlenkiem węgla, stanowiącym około 90 procent, jest najważniejszym gazem cieplarnianym. Chodzi zatem o zminimalizowanie emisji gazów cieplarnianych, co udaje się także dzięki fotowoltaice.

Podstawy fotowoltaiki i jej rola w ochronie klimatu

Zasada działania fotowoltaiki jest stosunkowo prosta. Panele słoneczne, wyposażone w ogniwa krzemowe, absorbują światło słoneczne. W ogniwach powstaje napięcie elektryczne, które jest przekazywane jako prąd stały do falownika, który następnie przekształca go w prąd przemienny. Energia może być używana bezpośrednio, wprowadzana do publicznej sieci elektrycznej lub przechowywana za pomocą akumulatorów do późniejszego zużycia. Stwarza to różne możliwości wykorzystania i koncepcje instalacyjne. Od bezpośredniego wykorzystania w autonomicznym systemie po społeczne wykorzystanie poprzez inteligentne technologie – wszystko jest możliwe. W walce ze zmianą klimatu fotowoltaika jest zatem bardzo inteligentnym środkiem.

Pozytywne wpływy energii słonecznej na środowisko

W przeciwieństwie do innych zrównoważonych źródeł energii, instalacje solarne nie posiadają ruchomych części mechanicznych, więc nie stanowią zagrożenia dla środowiska, człowieka i zwierząt. Ponadto słońce jest praktycznie niewyczerpanym źródłem energii. Dzięki dzisiejszym możliwościom budowy instalacji solarnych, które przez cały okres swojego życia są w stanie wyprodukować więcej energii niż wynosiła energia zużyta na ich produkcję i przy tym nie emitują gazów cieplarnianych, stanowią jedno z zrównoważonych rozwiązań energetycznych na dziś i na przyszłość. Nie tylko produkcja energii jest pozytywna. Również rozpowszechnienie instalacji solarnych jest znacznie mniej problematyczne niż inne rozwiązania. Znacznie łatwiej jest znaleźć miejsca, ponieważ na przykład różnego rodzaju dachy mogą po prostu być wykorzystywane podwójnie. W grę wchodzą dachy domów i stadionów, jak również dachy magazynów lub jakiekolwiek inne rodzaje dachów. Także tereny rolne mogą być podwójnie wykorzystywane dzięki specjalnym konstrukcjom, bez wywoływania protestów w społeczeństwie. Wręcz przeciwnie, wielu ludzi wykorzystuje energię słoneczną dla siebie, a nawet z czysto estetycznych powodów, mało kto ma zastrzeżenia do ogniw słonecznych na dachach. Tak zwane farmy słoneczne mogą nawet w pewnych warunkach mieć pozytywny wpływ na faunę i florę, więc wpływ instalacji solarnych na środowisko często jest bardzo pozytywny.

Wyzwania i rozwiązania w technologii fotowoltaicznej

Oprócz pozytywnych efektów energii słonecznej istnieją też tematy, które nie zostały jeszcze wyjaśnione. Technologia solarna jest filarem ochrony środowiska, jednak niezawodność nadal stanowi problem. Zaciemnienia i brak energii słonecznej podczas godzin nocnych sprawiają, że trzeba szukać możliwości przejściowych. Pomóc ma tutaj technologia magazynowania. Akumulatory mają magazynować nadmiar energii i oddawać ją w razie potrzeby. Jednak technologia produkcji akumulatorów jest jeszcze zbyt droga, aby mogła być stosowana na dużą skalę. Jednak rozwój technologii magazynowania energii, m.in. dzięki przemysłowi motoryzacyjnemu, szybko postępuje i rozwiązania te są w zasięgu ręki.

Kolejnym problemem są często koszty. Inwestycje początkowe odstraszają wiele osób, lub po prostu nie są one dla wielu osiągalne. Z tego powodu czasami wprowadzane są rządowe dotacje, które w przeszłości spowodowały duży boom i prawdopodobnie również w przyszłości będą dużym wsparciem w rozbudowie energii słonecznej.

Wizja na przyszłość: Potencjał energii słonecznej w zmniejszaniu zmian klimatycznych

W przyszłości energia słoneczna będzie odgrywać ważną, jeśli nie kluczową rolę w produkcji energii. Z jednej strony przewiduje się, że koszty instalacji paneli słonecznych będą nadal spadać, z drugiej strony na poziomie globalnym gorączkowo pracuje się nad rozwojem rozwiązań do magazynowania energii, które mogą być stosowane na szeroką skalę. Duże nadzieje pokładane są także w pojemnościach magazynowania energii pojazdów elektrycznych. Dzięki inteligentnym technologiom te magazyny pojazdów mają być wykorzystywane do stabilizacji dostaw energii.

Ponadto produkty elektryczne i elektroniczne stają się coraz bardziej energooszczędne, co sprawia, że w wielu obszarach potrzeba znacznie mniej energii. Dobrym przykładem jest przejście z żarówek na technologię LED, która potrzebuje tylko około 7 do 15 procent energii, aby wytworzyć tę samą ilość światła. Przeciętne gospodarstwo domowe może dzięki zmianie oświetlenia oszczędzić około 10 procent kosztów energii elektrycznej w ciągu roku.