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化石燃料への依存は、地球への損傷から大気と水質の汚染まで、多くの問題をもたらします。太陽エネルギーは、化石燃料を燃やすことなく電力を供給します。基本的な形では、空から降りてくるため、配電網は必要ありません。電力源として開発が集中的に行われていますが、その用途ははるかに小さく、より簡単な場合があります。
太陽エネルギーには多くの利点があります
太陽エネルギーはクリーンな電力を提供します。核流出のリスクはありませんが、実際には放射能の放出であり、その一部のみが可視光です。窓から部屋を暖めることから、ユーティリティグリッドに電力を供給することまで、任意のサイズまたは複雑さに拡張できます。
懸念される科学者連合は、太陽エネルギーが無尽蔵で無料であることから始めて、多くの利点を挙げています。太陽光発電の魅力は、設備投資の経済性と化石燃料とのコスト競争によって異なります。 Scientific Americanは、太陽光発電のコストが2018年または2020年までに現在の平均電力コストを下回ると予測しています。
太陽エネルギーを収穫する一般的な方法
太陽放射熱は、単純なガラス温室や住宅の窓から簡単に捕らえられます。 「集中型」太陽エネルギーは、巨大な鏡の配列を使用して太陽光を中央の塔に集中させ、水を加熱して蒸気を生成し、電気を生成します。
太陽光発電（PV）セルは、光電効果により太陽光を直接電気に変換します。NASAは、セル内のシリコン半導体が太陽光からのエネルギーをどのように捕らえ、それが半導体内の電子を追い出し、電流を生成するかを説明します。セルのグループはモジュールを形成し、モジュールはより大きな配列に結合します。これらは、電圧と電流の任意の組み合わせを生成するように構成できます。
大規模および小規模の太陽エネルギーアプリケーション
米国エネルギー情報局は、「ユーティリティスケール」の太陽光発電所を少なくとも1メガワットの電力を生成するものと定義しています。カリフォルニアは太陽エネルギーの生産で米国をリードしています。 2013年には、カリフォルニア州の電力の1.9％が太陽光発電から得られ、2014年までにその数は5％に倍増しました。米国EIAは、2005年に太陽光発電の生産を16,000メガワット時（MWh）に、2014年に15,874,000 MWhに増やしました。オハイオハイウェイパトロールに設置された5ワットユニットなど、太陽光発電の小規模アプリケーションも有用です車のエンジンを作動させる必要なく、搭載された電子機器に動力を供給する巡洋艦で、化石燃料とバッテリーの寿命を節約します。
さまざまな太陽光発電の使用
国連は、多くの気候で、住宅の太陽熱システムが家庭の温水需要の50〜75％を供給できると推定しています。小型のスタンドアロンPVユニットは、道路脇の警告サインや景観照明にも電力を供給できますが、グリッドから外れているため、太陽光が利用できない場合に電力を保存するためにバッテリーが必要です。住宅用太陽光発電アレイは通常、バックアップとしてグリッドに接続され、地元の電力会社の規制に応じて、所有者が余剰電力を販売できるという利点があります。