Zonne-energie | de transformatie van warmte, de energie die afkomstig is van de zon
Zonne-energie is de omzetting van warmte, de energie die afkomstig is van de zon. Zonne-energie wordt al duizenden jaren op allerlei manieren gebruikt door mensen over de hele wereld. De oudste toepassingen van zonne-energie zijn verwarmen, koken en drogen. Tegenwoordig wordt het ook gebruikt om elektriciteit te maken op plaatsen waar geen andere energiebronnen zijn, zoals op plaatsen ver weg van waar mensen wonen, en in de ruimte.
Het wordt steeds goedkoper om elektriciteit te maken uit zonne-energie. Omdat de zon altijd warmte en licht geeft, kan zonne-energie worden beschouwd als hernieuwbare energie en een alternatief voor niet-hernieuwbare bronnen zoals kolen en olie.
Zonnestralingskaart: Wereldwijde horizontale instraling in Europa
Het bovenste diagram laat zien hoe de sterkte van het zonlicht minder is in de buurt van de polen van de aarde. De onderste kaart laat zien hoeveel zonne-energie het aardoppervlak bereikt nadat wolken en stof wat zonne-energie moeten hebben gereflecteerd en geabsorbeerd.
Energiegebruik
Zonne-energie wordt tegenwoordig op verschillende manieren gebruikt:
- Als warmte voor het maken van warm water, het verwarmen van gebouwen en koken
- Elektriciteit opwekken met zonnecellen of warmtemotoren
- Om het zout uit het zeewater te halen.
- Zonnestralen gebruiken om kleding en handdoeken te drogen.
- Het wordt door planten gebruikt voor het proces van fotosynthese.
- Te gebruiken bij het koken (Solar cookers).
Energie van de zon
Nadat de meeste energie van de zon door de atmosfeer van de aarde is gegaan, is deze in de vorm van zichtbaar licht en infrarode lichtstraling. Planten zetten de energie van het zonlicht om in chemische energie (suikers en zetmeel) via het proces van fotosynthese. De mens gebruikt deze voorraad energie regelmatig op verschillende manieren, zoals bij de verbranding van hout en fossiele brandstoffen, of bij het eten van planten, vissen en dieren.
De zonnestraling bereikt de bovenste atmosfeer van de aarde met een vermogen van 1366 watt per vierkante meter (W/m2 ). Aangezien de aarde rond is, is het oppervlak dichter bij de polen van de zon afgekeerd en ontvangt het veel minder zonne-energie dan het oppervlak dichter bij de evenaar.
Momenteel zetten zonnepanelen in het beste geval ongeveer 15% van het zonlicht dat erop valt om in elektriciteit. De donkere schijven in het derde diagram rechts zijn denkbeeldige voorbeelden van de hoeveelheid land die, indien bedekt met 8% efficiënte zonnepanelen, iets meer energie in de vorm van elektriciteit zou produceren dan de wereld in 2003 nodig had.
Soorten technologieën
Er zijn veel technologieën ontwikkeld om gebruik te maken van zonnestraling. Sommige van deze technologieën maken rechtstreeks gebruik van de zonne-energie (bv. voor licht, warmte, enz.), andere produceren elektriciteit.
Zonne-energiecentrales
Zonne-energiecentrales zetten zonlicht om in elektriciteit, hetzij direct met behulp van fotovoltaïsche panelen (PV), hetzij indirect met behulp van geconcentreerde zonne-energie (CSP). Geconcentreerde zonne-energiesystemen maken gebruik van lenzen of spiegels en volgsystemen om een groot deel van het zonlicht in een kleine bundel te concentreren. Fotovoltaïsche systemen zetten licht om in elektrische stroom door middel van het foto-elektrisch effect.
Fotovoltaïsch
| Grootste fotovoltaïsche centrales ter wereld | |||||
| Fotovoltaïsche centrale | Land | Locatiecoördinaten | Nominaal | Productie ( | Opmerkingen en referenties |
| Topaz Zonnepark | USA | 35°23′N 120°4′W / 35.383°N 120.067°W | 500 | geïnstalleerde capaciteit vanaf juni 2019. | |
| Zonnepark Desert Sunlight | USA | 33°49′33″N 115°24′08″W / 33.82583°N 115.40222°W | 500 | In gebruik genomen sinds november 2013 richting eindcapaciteit 550 MW | |
| Longyangxia Dam Zonnepark | China | 36°07′20″N 100°55′06″E / 36.12222°N 100.91833°E | 320 | Voltooid december 2013 | |
| Zonnester I en II | USA | 309 | In aanbouw, 579MW bij voltooiing | ||
| California Valley Solar Ranch | USA | 35°20′N 119°55′W / 35.333°N 119.917°W | 292 | 399 | Eerste 130MW aangesloten op 1 februari 2013. |
| Agua Caliente Zonneproject | USA | 32°57.2′N 113°29.4′W / 32.9533°N 113.4900°W | 290 | 626 | voltooid april 2014 |
| Antelope Valley Solar Ranch | USA | 34°46′N 118°25′W / 34.767°N 118.417°W | 266 | 230 MWAC . Heeft een leninggarantie van de overheid ontvangen | |
Geconcentreerde thermische zonne-energie
Zonne-energie absorberende panelen op de geluidswal naast de luchthaven van München.
Rang
| Rang | Station | Land | Locatie | Capaciteit (MW) | Ref |
| 1 | Ivanpah |
| 35°34′N 115°28′W / 35.567°N 115.467°W | 377 | |
| 2 | SEGS |
| 35°01′54″N 117°20′53″W / 35.03167°N 117.34806°W | 354 | |
| 3 | Solana |
| 32°55′N 112°58′W / 32.917°N 112.967°W | 280 | |
| 4 | Genesis |
| 33°38′38″N 114°59′17″W / 33.64389°N 114.98806°W | 250 | |
| 5 | Solaben | 39°13′29″N 5°23′26″W / 39.22472°N 5.39056°W | 200 | ||
| 6 | Solnova | 37°25′00″N 06°17′20″W / 37.41667°N 6.28889°W | 150 | ||
| 6 | 37°13′43″N 03°04′07″W / 37.22861°N 3.06861°W | 150 | |||
| 6 | Extresol | 38°39′N 6°44′W / 38.650°N 6.733°W | 150 | ||
| 9 | Palma del Rio | 37°38′N 5°15′W / 37.633°N 5.250°W | 100 | ||
| 9 | Manchasol | 39°11′N 3°18′W / 39.183°N 3.300°W | 100 | ||
| 9 | Valle | 36°39′N 5°50′W / 36.650°N 5.833°W | 100 |
Kooktoestel op zonne-energie
Zonnekoken gebruikt de zon als energiebron in plaats van standaard kookbrandstoffen zoals houtskool, kolen of gas. Zonnekokers zijn een goedkoop en milieuvriendelijk alternatief voor traditionele ovens. Ze worden steeds meer gebruikt in gebieden in ontwikkelingslanden waar ontbossing een probleem is, de financiële middelen om brandstof te kopen beperkt zijn en waar open vuur een ernstig risico zou vormen voor mens en milieu. Zonnekokers zijn bedekt met een glazen plaat. Zij bereiken een hogere temperatuur door het gebruik van spiegels om de zonnestralen te concentreren.
Zonneverwarming
De zon kan worden gebruikt om water te verwarmen in plaats van elektriciteit of gas. Er zijn twee basistypen actieve zonneverwarmingssystemen, afhankelijk van het type vloeistof - vloeistof of lucht - dat in de zonnecollectoren wordt verwarmd. (De collector is het apparaat waarin een vloeistof door de zon wordt verwarmd).
Systemen op basis van vloeistof verwarmen water of een antivriesoplossing in een "hydronische" collector, terwijl systemen op basis van lucht lucht lucht verwarmen in een "luchtcollector". Zowel lucht- als vloeistofsystemen kunnen geforceerde luchtsystemen aanvullen.
Zonnecellen
Zonnecellen kunnen worden gebruikt om elektriciteit op te wekken uit zonlicht. Het is een apparaat dat lichtenergie omzet in elektrische energie. Soms wordt de term zonnecel gereserveerd voor apparaten die specifiek bedoeld zijn om energie uit zonlicht op te vangen, terwijl de term fotovoltaïsche cel wordt gebruikt wanneer de lichtbron niet gespecificeerd is.
Zonnecellen hebben vele toepassingen. Ze worden al lang gebruikt in situaties waarin elektrische stroom van het elektriciteitsnet niet beschikbaar is, zoals in elektriciteitssystemen voor afgelegen gebieden, satellieten en ruimtesondes in een baan om de aarde, consumentensystemen, zoals handrekenmachines of polshorloges, radiotelefoons op afstand en waterpomptoepassingen. Een groot aantal zonnecellen wordt gecombineerd in een opstelling die zonnecelpaneel wordt genoemd en die voldoende elektriciteit kan leveren voor praktisch gebruik. De door zonnepanelen geproduceerde elektriciteit kan worden opgeslagen in oplaadbare zonnebatterijen, die vervolgens worden aangesproken wanneer dat nodig is.
Uitzicht op het Ivanpah Solar Electric Generating System vanaf Yates Well Road, San Bernardino County, Californië. In de verte is de Clark Mountain Range te zien.
Koken op zonne-energie
Huis met zonnepanelen voor verwarming en andere behoeften in Jablunkov, Tsjechië.
Foto van 4 inch bij 4 inch cel.
Gerelateerde pagina's
- Lijst van onderwerpen op het gebied van hernieuwbare energie
Vragen en antwoorden
V: Wat is zonne-energie?
A: Zonne-energie is de omzetting van warmte, de energie die afkomstig is van de zon.
V: Hoe lang wordt zonne-energie al gebruikt?
A: Zonne-energie wordt al duizenden jaren op allerlei manieren gebruikt door mensen over de hele wereld.
V: Wat zijn enkele van de oudste toepassingen van zonne-energie?
A: De oudste toepassingen van zonne-energie zijn verwarming, koken en drogen.
V: Waarmee kan zonne-energie worden gebruikt om elektriciteit te maken?
A: Zonne-energie kan worden gebruikt om elektriciteit te maken waar andere energiebronnen niet beschikbaar zijn, zoals op plaatsen ver weg van waar mensen wonen of in de ruimte.
V: Wordt het goedkoper om met zonne-energie elektriciteit te maken?
A: Ja, het wordt steeds goedkoper om met zonne-energie elektriciteit te maken.
V: Is zonne-energie hernieuwbaar of niet-hernieuwbaar?
A: Zonne-energie kan worden beschouwd als een hernieuwbare hulpbron en een alternatief voor niet-hernieuwbare hulpbronnen zoals steenkool en olie.
