Просмотр кода страницы Солнечная энергетика

[[Файл:Solar land area.png|thumb|300px|Карта солнечного излучения]]
[[Файл:World PVOUT Solar-resource-map GlobalSolarAtlas World-Bank-Esmap-Solargis.png|thumb|300px|Карта солнечных ресурсов. Показывает сводку расчётной солнечной энергии, доступной для производства электроэнергии и других энергетических применений.]]
[[Файл:Laundromat-SolarCell.png|thumb|[[Прачечная самообслуживания]], использующая для работы солнечную энергию]]
'''Солнечная энергетика''' — направление [[альтернативная энергетика|альтернативной энергетики]], основанное на использовании [[Энергия|энергии]] [[Солнечная энергия|солнечного излучения]].

Солнечная энергетика использует [[Солнце]], [[возобновляемый источник энергии]]<ref name="name-1">''[http://cnews.ru/news/line/index.shtml?2005/12/15/193310 Калифорнийская электростанция «Million Solar Roofs» суммарной мощностью 3 ГВт] {{Wayback|url=http://cnews.ru/news/line/index.shtml?2005%2F12%2F15%2F193310 |date=20141006080753 }} 15.12.2005''</ref>, и является «экологически чистой», то есть не производящей вредных отходов во время активной фазы использования<ref>{{cite web
 |url           = http://www.chaskor.ru/p.php?id=1234
 |title         = Геополитика солнца
 |publisher     = Частный корреспондент
 |datepublished = 2008-11-22
 |archive-url    = https://www.webcitation.org/6182BS233?url=http://www.chaskor.ru/p.php?id=1234
 |archive-date   = 2011-08-22
 |access-date    = 2008-11-22
 |url-status      = live
}}</ref>. Производство энергии с помощью солнечных электростанций хорошо согласовывается с концепцией [[Распределённая энергетика|распределённого производства энергии]].

[[Гелиотермальная энергетика]] — нагревание поверхности, поглощающей солнечные лучи, и последующее распределение и использование [[Тепло|тепла]] (фокусирование солнечного излучения на сосуде с водой или солью для последующего использования нагретой воды для отопления, горячего водоснабжения или в паровых электрогенераторах).

Получение электроэнергии за счёт преобразования солнечного света называется [[Солнечная генерация|солнечной генерацией]]. В 2024 году с помощью [[Солнечная батарея|солнечных батарей]] в мире было произведено 2000 ТВт⋅ч электроэнергии, что составило 7% от общей произведённой электроэнергии в мире. В 2023 году [[солнечная генерация]] произвела 5% электроэнергии в мире<ref name="автоссылка1">{{Cite web|url=https://www.iea.org/reports/electricity-2025/executive-summary|title=Executive summary – Electricity 2025 – Analysis|lang=en-GB|website=IEA|access-date=2025-05-12}}</ref>. В июне 2025 года солнечная генерация произвела 22.1% электроэнергии в странах ЕС, впервые превысив генерацию атомных электростанций<ref>{{Cite news|title=Solar tops EU power mix for first time in June, Ember says|first=Anna|last=Peverieri|url=https://www.reuters.com/business/energy/solar-tops-eu-power-mix-first-time-june-ember-says-2025-07-09/|website=Reuters|date=2025-07-09|access-date=2025-07-10|lang=en}}</ref>.

== Земные условия ==
[[Файл:SolarGIS-Solar-map-Europe-en.png|thumb|300px|Карта солнечного излучения — Европа]]
Поток солнечного излучения, проходящий через площадку в 1 м², расположенную перпендикулярно потоку излучения на расстоянии одной [[астрономическая единица|астрономической единицы]] от центра Солнца (на входе в [[Атмосфера Земли|атмосферу Земли]]), равен 1367 [[Ватт|Вт]]/м² ([[солнечная постоянная]]). Из-за поглощения, при прохождении атмосферной массы Земли, максимальный поток солнечного излучения на уровне моря (на Экваторе) — 1020 Вт/м². Однако среднесуточное значение потока солнечного излучения через единичную горизонтальную площадку как минимум в ''[[Пи (число)|π]]'' раза меньше (из-за смены дня и ночи и изменения угла солнца над горизонтом). Зимой в умеренных широтах это значение в два раза меньше.

Возможная выработка энергии уменьшается из-за [[Глобальное затемнение|глобального затемнения]] — уменьшения потока солнечного излучения, доходящего до поверхности Земли.

== Достоинства и недостатки ==
=== Достоинства ===
* Перспективность, доступность и неисчерпаемость источника энергии в условиях постоянного роста цен на традиционные виды энергоносителей.
* Теоретически полная безопасность для окружающей среды, хотя существует вероятность того, что повсеместное внедрение солнечной энергетики может изменить [[альбедо]] (характеристику отражательной (рассеивающей) способности) земной поверхности и привести к изменению климата (однако при современном уровне потребления энергии это крайне маловероятно).

=== Недостатки ===
* Зависимость от погоды и времени суток<ref name=Lapaeva/>.
* Сезонность в средних [[широта]]х и несовпадение периодов выработки энергии и потребности в энергии; не[[рентабельность]] в высоких широтах, необходимость аккумуляции энергии.
* При промышленном производстве — необходимость [[Дублирование|дублирования]] солнечных энергетических установок традиционными сопоставимой мощности.
* Высокая стоимость конструкции, связанная с применением редких элементов (к примеру, индий и теллур).
* Необходимость периодической очистки, отражающей/поглощающей поверхности от загрязнения.
* [[Нагрев]] атмосферы над электростанцией.
* Необходимость использования больших площадей<ref name=Lapaeva/>.
* Старение [[фотоэлемент]]ов<ref>[https://eadaily.com/ru/news/2023/09/13/v-germanii-bystro-stareyut-solnechnye-elektrostancii 15 % солнечных электростанций в Германии необходимо менять из-за раннего старения, на их замену необходимо 2 млрд евро] </ref>
* Сложность производства и [[Утилизация кораблей|утилизации]] самих фотоэлементов в связи с содержанием в них ядовитых веществ, например, [[свинец]], [[кадмий]], [[галлий]], [[мышьяк]] и т. д.<ref name=Lapaeva>{{статья|автор=Лапаева Ольга Федоровна|заглавие=Трансформация энергетического сектора экономики при переходе к энергосберегающим технологиям и возобновляемым источникам энергии|оригинал=|ссылка=http://cyberleninka.ru/article/n/transformatsiya-energeticheskogo-sektora-ekonomiki-pri-perehode-k-energosberegayuschim-tehnologiyam-i-vozobnovlyaemym-istochnikam|автор издания=|издание=Вестник Оренбургского государственного университета|тип=|место=|издательство=|год=2010|месяц=|число=|том=|выпуск=13 (119)|номер=|страницы=|isbn=|issn=|doi=|bibcode=|arxiv=|pmid=|язык=ru|ref=|archive-url=https://web.archive.org/web/20160806101642/http://cyberleninka.ru/article/n/transformatsiya-energeticheskogo-sektora-ekonomiki-pri-perehode-k-energosberegayuschim-tehnologiyam-i-vozobnovlyaemym-istochnikam|archive-date=2016-08-06}}</ref>.
* Из-за низкой эффективности преобразования солнечной энергии в электричество (к. п. д. не более 30%) большая часть солнечной энергии идут на нагрев солнечных батарей, температура которых достигает 50—70 °C.<ref>{{cite web|url=http://www.gizmag.com/self-cooling-solar-cells/33061/|title=Stanford researchers develop self-cooling solar cells.|lang=en|author=David Szondy|subtitle=|date=2014-07-25|format=|publisher=gizmag.com|archive-url=https://web.archive.org/web/20160523015356/http://www.gizmag.com/self-cooling-solar-cells/33061/|archive-date=2016-05-23|access-date=2016-06-06|url-status=live|quote=}}</ref>.

== История ==
{{Main|Солнечная генерация}}
{|class="wikitable floatright"  style="text-align: center; width: 300px"
!colspan=4 |Годовая выработка электроэнергии в мире на СЭС<ref>{{cite news
|url= http://www.bp.com/content/dam/bp/pdf/Energy-economics/statistical-review-2015/bp-statistical-review-of-world-energy-2015-renewables-section.pdf#5
|title= BP Statistical Review of World Energy June 2015, Renewables section
|publisher= [[British Petroleum|BP]]
|date= 2015-06
|access-date= 2015-09-25
|archive-date= 2015-07-07
|archive-url= https://web.archive.org/web/20150707233117/http://www.bp.com/content/dam/bp/pdf/Energy-economics/statistical-review-2015/bp-statistical-review-of-world-energy-2015-renewables-section.pdf#5
}}</ref><ref>{{cite news
|url= http://www.bp.com/content/dam/bp/pdf/Energy-economics/statistical-review-2015/bp-statistical-review-of-world-energy-2015-electricity-section.pdf#2
|title= BP Statistical Review of World Energy June 2015, Electricity section
|publisher= [[British Petroleum|BP]]
|date= 2015-06
|access-date= 2015-09-25
|archive-date= 2015-09-23
|archive-url= https://web.archive.org/web/20150923194218/http://www.bp.com/content/dam/bp/pdf/Energy-economics/statistical-review-2015/bp-statistical-review-of-world-energy-2015-electricity-section.pdf#2
}}</ref><ref>{{cite news
|url= https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy/renewable-energy/solar-energy.html
|title= Статистическое обозрение Всемирной энергетической организации 2017 года
|publisher= [[British Petroleum|BP]]
|date= 2017-06
|access-date= 2018-01-27
|archive-date= 2018-12-06
|archive-url= https://web.archive.org/web/20181206143319/https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy/renewable-energy/solar-energy.html
}}</ref>
|-
!Год!!Энергия ГВт·ч!!Годовой прирост!!Доля от всей
|-
|2004 || 2,6 || ― ||  0,01 %
|-
|2005 || 3,7 || 42 % || 0,02 %
|-
|2006 || 5,0 || 35 % || 0,03 %
|-
|2007 || 6,8 || 36 % || 0,03 %
|-
|2008 || 11,4 || 68 % || 0,06 %
|-
|2009 || 19,3 || 69 % || 0,10 %
|-
|2010 || 31,4 || 63 % || 0,15 %
|-
|2011 || 60,6 || 93 % || 0,27 %
|-
|2012 || 96,7 || 60 % || 0,43 %
|-
|2013 || 134,5 || 39 % || 0,58 %
|-
|2014 || 185,9 || 38 % || 0,79 %
|-
|2015 || 253,0 || 36 % || 1,05 %
|-
|2016 || 301,0 || 33 % || 1,3 %
|-
|}

[[Файл:Power of solar energy by country.jpg|250px|thumb]]
[[Файл:Solar capacity.jpg|250px|thumb]]
В 1985 году все установленные мощности мира составляли 0,021 ГВт.

В 2005 году производство фотоэлементов в мире составляло 1,656 ГВт.

На начало 2010 года общая мировая мощность фотоэлементной солнечной энергетики составляла лишь около 0,1 % общемировой генерации электроэнергии<ref name="bfm">[http://www.bfm.ru/lexus/2010/05/19/solnechnye-tehnologii-obespechat-chetvert-elektrichestva.html Солнечные технологии обеспечат четверть электричества.]</ref>. В  2010-х годах ежегодный прирост энергетики составлял в среднем около 50 %<ref name="rbc">{{cite web|url=http://top.rbc.ru/economics/17/06/2013/862008.shtml|title=Трудный путь к солнцу: согреет ли Россию солнечная энергетика|lang=|author=Дмитрий Никитин|work=|date=2013-06-17|publisher=РБК|archive-url=https://web.archive.org/web/20130620015122/http://top.rbc.ru/economics/17/06/2013/862008.shtml|archive-date=2013-06-20|access-date=2013-06-15|url-status=dead}}</ref>.

В 2000-2010-х годах в качестве особого вида станций гелиотермальной энергетики было принято выделять ''солнечные системы концентрирующего типа'' (CSP — Concentrated solar power). В этих установках энергия солнечных лучей с помощью системы линз и зеркал фокусируется в концентрированный луч света, этот луч используется как источник тепловой энергии для нагрева рабочей жидкости. К 2020-м годам солнечная энергетика перешла главным образом на генерацию электричества с помощью [[Солнечная батарея|солнечных батарей]]<ref name="автоссылка1" />.

В середине [[2011 год]]а в фотоэлектрической промышленности Германии было занято более 100 тысяч человек. В солнечной энергетике США работали 93,5 тысяч человек<ref>{{Cite web|url=http://www.renewableenergyworld.com/rea/news/article/2011/06/green-jobs-are-real-german-and-american-solar-industry-both-employ-more-people-than-u-s-steel-production?cmpid=rss|title=''Stephen Lacey'' Green Jobs Are Real: German and American Solar Industry Both Employ More People Than U.S. Steel Production 17 Июнь 2011 г.|archive-url=https://web.archive.org/web/20130617110408/http://www.renewableenergyworld.com/rea/news/article/2011/06/green-jobs-are-real-german-and-american-solar-industry-both-employ-more-people-than-u-s-steel-production?cmpid=rss|archive-date=2013-06-17|access-date=2011-06-30|url-status=live}}</ref>.

В 2012 году общая мощность мировых гелиоэнергетических установок выросла на 31 ГВт, превысив 100 ГВт.

Крупнейшие производители фотоэлементов в 2012 году<ref>[http://reneweconomy.com.au/2013/graph-of-the-day-worlds-top-ten-solar-pv-suppliers-87720 Graph of the Day: World’s top ten solar PV suppliers. 15 April 2013] // RE neweconomy</ref>, МВт:
# {{Китай}} [[Yingli]] — 2300;
# {{США}} [[First Solar]] — 1800;
# {{Китай}} [[Trina Solar]] — 1600;
# {{Канада}} [[Canadian Solar]] — 1550;
# {{Китай}} [[Suntech]] — 1500;
# {{Япония}} [[Sharp]] — 1050;
# {{Китай}} [[Jinko Solar]] — 900;
# {{США}} [[SunPower]] — 850;
# {{Норвегия}} [[REC Group]] — 750;
# {{Республика Корея}} [[Hanwha|Hanwha SolarOne]] — 750.

В 2013 году глобально было установлено 39 ГВт фотоэлектрических мощностей. В результате общая мощность фотоэлектрических установок на начало 2014 года оценивалась в 139 ГВт<ref>{{Cite web |url=http://www.ren21.net/Portals/0/documents/Resources/GSR/2014/GSR2014_full%20report_low%20res.pdf |title=Renewables 2014 Global Status Report |access-date=2014-06-23 |archive-date=2020-11-12 |archive-url=https://web.archive.org/web/20201112031450/https://www.ren21.net/Portals/0/documents/Resources/GSR/2014/GSR2014_full |url-status=dead}}</ref>.

Лидером по установленной мощности является Евросоюз<ref name=dw>{{cite web
 |url         = http://www.dw.de/мировая-солнечная-энергетика-переломный-год/a-16844461
 |title       = Мировая солнечная энергетика: переломный год
 |author      = Геро Рютер, Андрей Гурков
 |date        = 2013-05-29
 |work        = 
 |publisher   = Deutsche Welle
 |access-date  = 2013-06-15
 |lang        = 
 |archive-url  = https://www.webcitation.org/6HUnNHOlT?url=http://www.dw.de/%D0%BC%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F-%D1%81%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D0%B0%D1%8F-%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0-%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BD%D1%8B%D0%B9-%D0%B3%D0%BE%D0%B4
 |archive-date = 2013-06-19
 |url-status    = live
}}</ref>, среди отдельных стран — Китай. По совокупной мощности на душу населения лидер — Германия.

В 2010 году 2,7 % электроэнергии [[Испания|Испании]] было получено из солнечной энергии<ref>{{Cite web |url=http://www.renewableenergyworld.com/rea/news/article/2011/01/spain-generated-3-of-its-electricity-from-solar-in-2010?cmpid=rss |title=''Paul Gipe'' Spain Generated 3 % of its Electricity from Solar in 2010 28 Январь 2011 г |access-date=2011-01-31 |archive-date=2014-12-29 |archive-url=https://web.archive.org/web/20141229230941/http://www.renewableenergyworld.com/rea/news/article/2011/01/spain-generated-3-of-its-electricity-from-solar-in-2010?cmpid=rss |url-status=live }}</ref>.

В 2011 году около 3 % электроэнергии [[Италия|Италии]] было получено из фотоэлектрических установок<ref>{{Cite web |url=http://www.renewableenergyworld.com/rea/news/article/2011/07/italy-passes-7000-mw-of-total-installed-solar-pv?cmpid=rss |title=''Paul Gipe'' Italy Passes 7,000 MW of Total Installed Solar PV 22 Июль 2011 г. |access-date=2011-08-03 |archive-date=2014-07-15 |archive-url=https://web.archive.org/web/20140715020118/http://www.renewableenergyworld.com/rea/news/article/2011/07/italy-passes-7000-mw-of-total-installed-solar-pv?cmpid=rss |url-status=live }}</ref>.

В декабре 2011 года на Украине завершено строительство последней, пятой, 20-мегаваттной очереди солнечного парка в ''Перово'', в результате чего его суммарная [[установленная мощность]] возросла до 100 МВт<ref>{{Cite web |url=http://www.nr2.ru/crimea/365840.html |title=Activ Solar построила в Крыму крупнейшую солнечную электростанцию в мире |access-date=2012-03-02 |archive-url=https://web.archive.org/web/20130619213937/http://www.nr2.ru/crimea/365840.html |archive-date=2013-06-19 |url-status=dead }}</ref>. Солнечный парк ''Перово'' в составе пяти очередей стал крупнейшим парком в мире по показателям установленной мощности. За ним следуют канадская электростанция ''Sarnia'' (97 МВт), итальянская ''Montalto di Castro'' (84,2 МВт) и немецкая ''Finsterwalde'' (80,7 МВт). Замыкает мировую пятёрку крупнейших фотоэлектрических парков — 80-мегаваттная электростанция ''Охотниково'' в Сакском районе Крыма.

В 2018 г. Саудовская Аравия заявила о намерении построить крупнейшую в мире солнечную электростанцию мощностью 200 ГВт<ref>[https://www.dw.com/ru/саудовская-аравия-заменит-нефть-солнечными-батареями/a-43186840 Саудовская Аравия заменит нефть солнечными батареями] {{Wayback|url=http://www.dw.com/ru/%D1%81%D0%B0%D1%83%D0%B4%D0%BE%D0%B2%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F-%D0%B0%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%B8%D1%8F-%D0%B7%D0%B0%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%82-%D0%BD%D0%B5%D1%84%D1%82%D1%8C-%D1%81%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%BC%D0%B8-%D0%B1%D0%B0%D1%82%D0%B0%D1%80%D0%B5%D1%8F%D0%BC%D0%B8/a-43186840 |date=20180403133352 }}, [[Deutsche Welle]], 30.03.2018</ref>.

В 2020 году общая [[установленная мощность]] всех работающих солнечных панелей на Земле составила 760 [[гигаватт|ГВт]].<ref>{{Cite web|url=https://www.ren21.net/wp-content/uploads/2019/05/GSR2021_Full_Report.pdf|title=Источник|archive-url=https://web.archive.org/web/20210615172702/https://www.ren21.net/wp-content/uploads/2019/05/GSR2021_Full_Report.pdf|archive-date=2021-06-15|access-date=2021-08-12|url-status=live}}</ref>. В 2019 году общая установленная мощность всех работающих солнечных панелей на Земле составила 635 ГВт<ref>{{cite web|url=https://www.ise.fraunhofer.de/content/dam/ise/de/documents/publications/studies/Photovoltaics-Report.pdf|title=PHOTOVOLTAICS REPORT|date=2020-09-16|publisher=[[Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems]]|archive-url=https://web.archive.org/web/20140809192020/http://www.ise.fraunhofer.de/en/downloads-englisch/pdf-files-englisch/photovoltaics-report-slides.pdf|archive-date=2014-08-09|access-date=2021-07-15|url-status=live|page=4}}</ref>; в том году работающие солнечные панели на Земле всего произвели 2,7 % мировой электроэнергии<ref>{{cite web|url=https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy/renewable-energy/solar-energy.html|title=BP Global: Solar energy|archive-url=https://web.archive.org/web/20181206143319/https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy/renewable-energy/solar-energy.html|archive-date=2018-12-06|access-date=2018-01-27|url-status=live}}</ref>.

=== Перспективы солнечной электроэнергетики ===
Полученная на основе солнечного излучения энергия гипотетически сможет к [[2050 год]]у обеспечить 20—25 % потребностей человечества в электричестве и сократит выбросы углекислоты. По данным [[IEA|Международного энергетического агентства]], к середине XXI века при соответствующем уровне распространения передовых технологий будет вырабатывать около 9 тысяч ТВ·ч, или 20—25 % всего необходимого электричества, что обеспечит сокращение выбросов углекислого газа на 6 млрд тонн ежегодно<ref name="bfm"/>.

== Экономика солнечной энергетики ==

=== Себестоимость ===
Типичные факторы стоимости для солнечной энергии для случая фотовольтоники включают стоимость модулей, конструкций для их размещения, проводки, инверторов, стоимости рабочей силы, любой земли, которая может потребоваться, подключение к сети, техническое обслуживание и масштабы солнечную инсоляцию, которую место установки СЭС.

Фотоэлектрические системы не используют топливо, а срок службы модулей обычно составляет от 25 до 40 лет. Таким образом, первоначальные капитальные и финансовые затраты составляют от 80 до 90 % стоимости солнечной энергии<ref>{{Cite web|lang=en|url=https://www.iea.org/reports/renewables-2021|title=Renewables 2021 – Analysis|website=IEA|access-date=2022-06-03|archive-date=2021-12-03|archive-url=https://web.archive.org/web/20211203005251/https://www.iea.org/reports/renewables-2021|url-status=live}}</ref>.

=== Цены на установку мощностей ===
Расходы на солнечные модули высокой мощности со временем значительно снизились. В США, начиная с 1982 года стоимость за кВт составляла примерно 27 000 $, а в 2006 году стоимость снизилась примерно до 4000 $/кВт. Фотоэлектрическая система в 1992 году стоила примерно 16 000 $/кВт, а в 2008 году она упала примерно до 6000 $/кВт<ref>{{Статья|ссылка=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1364032111004199|автор=Govinda R. Timilsina, Lado Kurdgelashvili, Patrick A. Narbel|заглавие=Solar energy: Markets, economics and policies|год=2012-01|язык=en|издание=Renewable and Sustainable Energy Reviews|том=16|выпуск=1|страницы=449—465|doi=10.1016/j.rser.2011.08.009|archive-date=2022-06-18|archive-url=https://web.archive.org/web/20220618052533/https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1364032111004199}}</ref>.

В 2021 году в США солнечная энергия для жилых домов стоила от 2 до 4 $ за ватт (но [[солнечная черепица]] стоила значительно больше)<ref>{{Cite web|lang=en-US|url=https://www.ecowatch.com/solar/solar-shingles|title=Solar Shingles Vs. Solar Panels (Cost, Efficiency & More 2022)|website=EcoWatch|access-date=2022-06-03|archive-date=2022-06-03|archive-url=https://web.archive.org/web/20220603183946/https://www.ecowatch.com/solar/solar-shingles|url-status=live}}</ref>, а стоимость солнечных батарей в установках, обслуживающих коммунальные нужды составляла около 1 $/Вт<ref>{{Cite web|lang=en-US|url=https://news.energysage.com/solar-farms-start-one/|title=Solar Farms: What Are They and How Much Do They Cost?|website=EnergySage Blog|date=2021-11-09|access-date=2022-06-03|archive-date=2022-04-18|archive-url=https://web.archive.org/web/20220418052659/https://news.energysage.com/solar-farms-start-one/|url-status=live}}</ref>.

=== Зависимость производительности от местоположения станции ===
Производительность солнечной энергии в регионе зависит от солнечной радиации, которая меняется в течение дня и года и зависит от широты и климата. Выходная мощность фотоэлектрической системы также зависит от температуры окружающей среды, скорости ветра, солнечного спектра, местных условий загрязнения и других факторов.

Энергия ветра на суше, как правило, является самым дешёвым источником электроэнергии в Северной [[Евразия|Евразии]], [[Канада|Канаде]], некоторых частях Соединённых Штатов и [[Патагония|Патагонии]] в Аргентине, тогда как в других частях мира в основном используется солнечная энергия (или реже комбинация ветра, солнца и других видов энергия с низким содержанием углерода<ref>{{Статья|ссылка=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0360544221007167|автор=Dmitrii Bogdanov, Manish Ram, Arman Aghahosseini, Ashish Gulagi, Ayobami Solomon Oyewo|заглавие=Low-cost renewable electricity as the key driver of the global energy transition towards sustainability|год=2021-07|язык=en|издание=Energy|том=227|страницы=120467|doi=10.1016/j.energy.2021.120467|archive-date=2022-06-20|archive-url=https://web.archive.org/web/20220620070535/https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0360544221007167}}</ref>.

Места с наибольшей годовой солнечной радиацией находятся в засушливых тропиках и субтропиках. Пустыни, лежащие в низких широтах, обычно имеют мало облаков и могут получать солнечный свет более десяти часов в день<ref>{{Cite web|url=http://slideplayer.com/slide/7652063/25/images/3/Daytime+Cloud+Fraction+Coast+lines+evident.jpg|title=Wayback Machine|website=web.archive.org|date=2017-08-22|access-date=2022-06-03|archive-date=2017-08-22|archive-url=https://web.archive.org/web/20170822174443/http://slideplayer.com/slide/7652063/25/images/3/Daytime+Cloud+Fraction+Coast+lines+evident.jpg|url-status=unfit}}</ref>.<ref>{{Cite web|url=http://www.econet.org.uk/weather/sun.html|title=sunshine|website=web.archive.org|date=2015-09-23|access-date=2022-06-03|archive-date=2015-09-23|archive-url=https://web.archive.org/web/20150923233148/http://www.econet.org.uk/weather/sun.html|url-status=unfit}}</ref>

== Освещение зданий ==
{{main|Световой колодец}}
[[Файл:PantheonOculus.01.jpg|thumb|250px|Световой колодец в [[Пантеон (Рим)|Пантеоне]], [[Рим]].]]
С помощью солнечного света можно освещать помещения в дневное время суток. Для этого применяются [[Световой колодец|световые колодцы]]. Простейший вариант светового колодца — отверстие в потолке [[Юрта|юрты]]. Световые фонари применяются для освещения помещений, не имеющих окон: подземные гаражи, станции метро, промышленные здания, склады, тюрьмы и т. д. Световой колодец диаметром 300 мм способен освещать площадь 8 м². Один колодец позволяет в европейских условиях предотвратить ежегодный выброс в атмосферу до 7,4 тонн СО<sub>2</sub>. Световые колодцы с [[Оптическое волокно|оптоволокном]] разработаны в [[2004 год]]у в [[США]]. В верхней части такого колодца применяются параболические коллекторы. Применение солнечных колодцев позволяет сократить потребление электроэнергии, в зимнее время — сократить дефицит солнечного света у людей, находящихся в здании<ref>{{Cite web |url=http://www.bbc.co.uk/news/magazine-23536914 |title=BBC News — Alfredo Moser: Bottle light inventor proud to be poor |access-date=2017-02-07 |archive-date=2013-11-06 |archive-url=https://web.archive.org/web/20131106231808/http://www.bbc.co.uk/news/magazine-23536914 |url-status=live }}</ref>.

== Солнечная термальная энергетика ==
{{main|Гелиотермальная энергетика|Солнечный водонагреватель|Солнечный коллектор}}
Солнечная энергия широко используется как для нагрева воды, так и для производства электроэнергии. Солнечные коллекторы производятся из доступных материалов: сталь, медь, алюминий и т. д., то есть без применения дефицитного и дорогого кремния. Это позволяет значительно сократить стоимость оборудования, и произведённой на нём энергии. В настоящее время именно солнечный нагрев воды является самым эффективным способом преобразования солнечной энергии.

В [[2001 год]]у стоимость электроэнергии, полученной в солнечных коллекторах составляла 0,09—0,12 $ за кВт·ч. Департамент энергетики США прогнозирует, что стоимость электроэнергии, производимой солнечными концентраторами снизится до 0,04—0,05 $ к 2015—2020 годам.

В [[2007 год]]у в [[Алжир]]е началось строительство гибридных электростанций. В дневное время суток электроэнергия производится параболическими концентраторами, а ночью из [[природный газ|природного газа]].

На начало 2010 года общая мировая мощность солнечной термальной энергетики (концентраторных солнечных станций) достигла одного гигаватта<ref name="bfm"/>. К 2020 году страны Евросоюза планируют построить 26,3 ГВт солнечных термальных мощностей<ref>{{Cite web |url=http://www.renewableenergyworld.com/rea/news/article/2012/10/solar-thermal-holds-steady |title=''Tildy Bayar'' Solar Thermal Holds Steady in Europe 15 Октябрь 2012 г. |access-date=2012-11-14 |archive-date=2013-04-16 |archive-url=https://web.archive.org/web/20130416060658/http://www.renewableenergyworld.com/rea/news/article/2012/10/solar-thermal-holds-steady |url-status=live }}</ref>.

== Солнечная кухня ==
[[Файл:Solarkocher 1.jpg|thumb|250px|Солнечная жаровня]]{{main|Солнечная печь}}
[[Солнечный коллектор|Солнечные коллекторы]] могут применяться для приготовления пищи. Температура в фокусе коллектора достигает 150 [[°С]]. Такие кухонные приборы могут широко применяться в развивающихся странах. Стоимость материалов необходимых для производства простейшей «солнечной кухни» составляет $3—$7.

Традиционные очаги для приготовления пищи имеют термическую эффективность около 10 %. В развивающихся странах для приготовления пищи активно используются дрова. Использование дров для приготовления пищи приводит к массированной вырубке лесов и вреду для здоровья. Например, в [[Индия|Индии]] от сжигания [[биомасса|биомассы]] ежегодно поступает в атмосферу более 68 млн т СО<sub>2</sub>. В [[Уганда|Уганде]] среднее домохозяйство ежемесячно потребляет 440 кг дров. Домохозяйки при приготовлении пищи вдыхают большое количество дыма, что приводит к увеличению заболеваемости дыхательных путей. По данным [[Всемирная организация здравоохранения|Всемирной организации здравоохранения]] в 2006 году в 19 странах южнее Сахары, [[Пакистан]]е и [[Афганистан]]е от заболеваний дыхательных путей умерло 800 тысяч детей и 500 тысяч женщин.

Существуют различные международные программы распространения солнечных кухонь. Например, в [[2008 год]]у [[Финляндия]] и [[Китай]] заключили соглашение о поставках 19 000 солнечных кухонь в 31 деревню Китая. Это позволит сократить выбросы СО<sub>2</sub> на 1,7 млн т в 2008—2012 годах. В будущем Финляндия сможет продавать квоты на эти выбросы

== Использование солнечной энергии в химическом производстве ==
* Израильский Weizmann Institute of Science в [[2005 год]]у испытал технологию получения неокисленного [[цинк]]а в солнечной башне. Оксид цинка в присутствии древесного угля нагревался зеркалами до температуры 1200 °С на вершине солнечной башни. В результате процесса получался чистый цинк. Далее цинк можно герметично упаковать и транспортировать к местам производства электроэнергии. На месте цинк помещается в воду, в результате химической реакции получается [[водород]] и оксид цинка. Оксид цинка можно ещё раз поместить в солнечную башню и получить чистый цинк. Технология прошла испытания в солнечной башне канадского Institute for the Energies and Applied Research.
* Швейцарская компания Clean Hydrogen Producers (CHP) разработала технологию производства [[водород]]а из воды при помощи параболических солнечных концентраторов. Площадь зеркал установки составляет 93 м². В фокусе концентратора температура достигает 2200 °С. Вода начинает разделяться на водород и кислород при температуре более 1700 °С. За световой день 6,5 часов (6,5 кВт·ч/м²) установка CHP может разделять на водород и [[кислород]] 94,9 литров воды. Производство водорода составит 3800 кг в год (около 10,4 кг в день)/ В свою очередь, водород может использоваться для производства электроэнергии или в качестве топлива на транспорте.

== Солнечный транспорт ==
[[Файл:Helios in flight.jpg|thumb|300px|Беспилотный самолёт [[NASA Pathfinder]] Helios с фотоэлементами на крыльях]]
{{main|Электромобили на солнечных батареях}}
Фотоэлектрические элементы могут устанавливаться на различных транспортных средствах: лодках, [[электромобиль|электромобилях]] и [[гибридный автомобиль|гибридных автомобилях]], самолётах, [[дирижабль|дирижаблях]] и т. д.

Фотоэлектрические элементы вырабатывают электроэнергию, которая используется для бортового питания транспортного средства или для [[электродвигатель|электродвигателя]] электрического транспорта.

В [[Италия|Италии]] и Японии фотоэлектрические элементы устанавливают на крыши железнодорожных поездов. Они производят электричество для кондиционеров, освещения и аварийных систем.

Компания Solatec LLC продаёт тонкоплёночные фотоэлектрические элементы для установки на крышу гибридного автомобиля [[Toyota Prius]]. Тонкоплёночные фотоэлементы имеют толщину 0,6 мм, что никак не влияет на аэродинамику автомобиля. Фотоэлементы предназначены для зарядки аккумуляторов, что позволяет увеличить пробег автомобиля на 10 %.

В [[1981 год]]у лётчик Paul Beattie MacCready совершил полёт на самолёте {{iw|Solar Challenger}}, питающемся только солнечной энергией, преодолев расстояние в 258 км со скоростью 48 км/ч<ref>[https://books.google.ru/books?id=QbCbAAAAQBAJ&pg=PA140 Britannica Book of the Year 2008] {{Wayback|url=https://books.google.ru/books?id=QbCbAAAAQBAJ&pg=PA140 |date=20170113160803 }}: «MacCready, Paul Beattie», p. 140</ref>. В [[2010 год]]у солнечный пилотируемый самолёт [[Solar Impulse]] продержался в воздухе 24 часа. Военные испытывают большой интерес к беспилотным летательным аппаратам ([[БПЛА]]) на солнечной энергии, способным держаться в воздухе чрезвычайно долго — месяцы и годы. Такие системы могли бы заменить или дополнить спутники.

== См. также ==
{{навигация}}
* [[Солнечная генерация]]
* [[Солнечная батарея]] 
* [[Фотовольтаика]]
* [[Солнечная электростанция]]
* [[Солнечный водонагреватель]]
* [[Солнечное опреснение]]
* [[Электромобили на солнечных батареях]]
* [[Энергетическая башня]]
* [[Солнечная архитектура]]
* [[Преобразование солнечной энергии]]

== Примечания ==
{{примечания}}

== Литература ==
* ''Д. Мак-Вейг''. Применение солнечной энергии. — М.: Энергоиздат, 1981. — 210 с.
* ''Умаров Г. Я., Ершов А. А.'' Солнечная энергетика. — М.: Знание, 1974. — 64 с.
* ''Алексеев В. В., Чекарев К. В.'' Солнечная энергетика. — М.: Знание, 1991. — 64 с.
* А. Ершов. XX век: у порога солнечной эпохи // «Вокруг света». — 1975. — № 11. — С. 46—51.
* ''[[Алфёров, Жорес Иванович|Алфёров Ж. И.]], Андреев В. М., Румянцев В. Д.'' [http://www.ioffe.rssi.ru/journals/ftp/2004/08/p937-948.pdf Тенденции и перспективы развития солнечной фотоэнергетики] // Физика и техника полупроводников. — 2004. — Т. 38. — Вып. 8. — С. 937—948.

{{Энергетика}}
{{Промышленность}}
{{Экология}}

[[Категория:Солнечная энергетика]]
[[Категория:Распределённая энергетика]]