Energia słoneczna to ułamek energii elektromagnetycznej ze słońca przechodzącej przez atmosferę, która pochłania część i dociera do powierzchni Ziemi .
Na Ziemi energia słoneczna jest źródłem cyklu wody , wiatru i fotosyntezy prowadzonego przez królestwo roślin , od którego zależy królestwo zwierząt poprzez łańcuchy pokarmowe . Słońce jest źródłem większości energii na Ziemi, z wyjątkiem energii jądrowej i głębokiej geotermii .
Te źródła energii pochodzące pośrednio z energii słonecznej są w szczególności: energia hydrauliczna , pochodzi z energii kinetycznej z wodą , której cykl zależy od Słońca; wiatrowej z energii kinetycznej wiatru związane ogrzewanie i odparowanie wody, generowane przez słońce, obrót ziemi i siły Coriolisa ; energia pływów i energia fal , związanych ruchy oceanach i rzekach ; drewna energię i energii z biomasy , a także geotermalnej bardzo niskiej temperaturze, z warstw powierzchniowych gleby ogrzewana przez słońce. Możemy dodać paliwa kopalne , pochodzące z materii organicznej powstałej w wyniku fotosyntezy ( węgiel , ropa naftowa , gaz ziemny …), do której dodawana jest energia biochemiczna żywej materii organicznej.
Artykuł ten zajmuje się energią wytwarzaną przez ludzi poprzez przechwytywanie promieniowania słonecznego , głównie w postaci elektrycznej lub termicznej . Jest to jedna z głównych form energii odnawialnej .
Wykorzystanie energii słonecznej sięga czasów starożytnych , kiedy to Grecy rozpalali płomień olimpijski dzięki systemowi luster skupiających promienie słoneczne , zwanej skaphią .
Praktyczne zastosowania pojawiają się w XVII -tego wieku. Francuz Salomon de Caus zbudował w 1615 roku pompę słoneczną, wykorzystując powietrze ogrzewane promieniowaniem słonecznym . François Villette , optyk z Pałacu Wersalskiego , projektuje lustro z brązu (tzw. „żarliwe lustro”) o średnicy jednego metra, dzięki któremu demonstruje połączenie przedmiotów.
W 1747 Georges-Louis Leclerc de Buffon eksperymentował z lustrem, które skupiało światło słoneczne w ognisku . Udaje mu się stopić kawałek srebra (ponad 1044 °C ). W 1780 , Horace Bénédict de Saussure wynalazł przyrząd pomiarowy pozwalający mu na zbadanie skutków opałowej promieni słonecznych, które nazwał „termometr Helio”. Instrument ten wykorzystuje efekt cieplarniany uzyskany przez przeszklenie umieszczone nad absorberem w izolowanym pudełku. W ten sposób tworzy kolektor słoneczny w niskiej temperaturze. Pod koniec XVIII XX wieku, dzięki ciekłej soczewka skupiająca promienie słoneczne, Antoine Lavoisier zbudowany piec słoneczny osiągnie temperaturę 1800 ° C .
Konwersję światła w energię elektryczną, wykorzystującą efekt fotowoltaiczny , odkrył Edmond Becquerel w 1839 roku , ale dopiero prawie sto lat naukowcy pogłębili i wykorzystali to zjawisko fizyczne. W 1875 r. Werner von Siemens wystawił przed Królewską Pruską Akademią Nauk artykuł na temat efektu fotowoltaicznego w półprzewodnikach .
W 1913 roku William Coblentz złożył pierwszy patent na ogniwo słoneczne, które nigdy nie zadziałało. W 1916 r. Robert Andrews Millikan jako pierwszy wyprodukował energię elektryczną za pomocą ogniwa słonecznego, ale przez następne czterdzieści lat nikt nie poczynił większego postępu w dziedzinie energii słonecznej, ponieważ ogniwa fotowoltaiczne były zbyt mało wydajne, aby przekształcić światło słoneczne w energię. Zjawisko to jest wciąż anegdotycznym odkryciem.
W 1954 roku trzech amerykańskich naukowców (Chapin, Pearson i Prince) opracowało ogniwo fotowoltaiczne o „wysokiej wydajności” (9%), a Bell Laboratories zbudowało pierwszy panel słoneczny , ale był zbyt drogi, aby produkować go seryjnie. To podbój kosmosu naprawdę rozwija energię słoneczną; panel słoneczny jest jedynym niejądrowym sposobem dostarczania energii do satelitów, ponadto energia słoneczna jest stałym źródłem energii dla satelitów na orbicie. W rzeczywistości to właśnie w 1958 roku miał miejsce pierwszy start satelity zasilanego energią fotowoltaiczną. Przemysł kosmiczny inwestuje dużo środków w rozwoju paneli słonecznych.
W latach 70. i 80. podjęto wysiłki w celu obniżenia kosztów, aby energia fotowoltaiczna mogła być również wykorzystywana do zastosowań naziemnych. Energia słoneczna doświadczyła drugiego wzrostu podczas pierwszego szoku naftowego w latach 70. Gdy cena ropy gwałtownie wzrosła, panele fotowoltaiczne zaczęto stosować po raz pierwszy w domach. W 1973 roku na Uniwersytecie Delaware zbudowano pierwszy dom zasilany ogniwami fotowoltaicznymi , a w 1983 roku pierwszy samochód zasilany energią fotowoltaiczną pokonał dystans 4000 km w Australii. Od tego czasu panele słoneczne rosną powoli. Energia słoneczna przeżywa nowy boom równolegle ze świadomością globalnego ocieplenia i rosnących cen energii.
Energia słoneczna staje się priorytetem dla coraz większej liczby krajów. Na całym świecie budowane są elektrownie słoneczne. Firmy energetyczne i rządy oferują dotacje i rabaty, aby zachęcić właścicieli domów do inwestowania w energię słoneczną dla swoich domów. W rzeczywistości w 1995 r. programy dachów fotowoltaicznych podłączonych do sieci zostały uruchomione w Japonii i Niemczech i stały się powszechne od 2001 r.
Opracowywane są nowe typy paneli słonecznych: bardzo cienkie (4 mm grubości) i elastyczne panele słoneczne, farby słoneczne itp. . Celem jest znaczne obniżenie kosztów energii słonecznej.
W listopad 2015zostaje założona International Solar Alliance (lub ISA, od International Solar Alliance ). Projektem kieruje Narendra Modi , ówczesny premier Indii . Ten sojusz, wspierane przez sektor prywatny, należy przynieść ze sobą członkowskim znacznych zasobów energii słonecznej, aby lepiej koordynować rozwój ich działania (cieplną i fotowoltaiczną) poprzez działania szkoleniowe, standaryzację urządzeń, wymiana doświadczeń, o wspólnych przedsięwzięciach , etc. Ceremonia otwarcia, zorganizowana przez Indie i Francję, odbywa się podczas paryskiej konferencji w sprawie zmian klimatu w 2015 roku .
Energia słoneczna pochodzi z syntezy jądrowej, która zachodzi w centrum Słońca . Rozchodzi się w Układzie Słonecznym i we Wszechświecie głównie w postaci promieniowania elektromagnetycznego, którego światło jest tylko częścią widzialną .
Ziemia otrzymuje 174 PETA watów (Pw) o przychodzącej promieniowania słonecznego ( promieniowanie słoneczne ) w górnej atmosfery ) lub około 340 W / m 2 ( średni padającego promieniowania słonecznego na powierzchni Ziemi). Około 30% odbija się z powrotem w kosmos, podczas gdy reszta jest pochłaniana przez chmury , oceany i masy lądowe. Widmo promieniowania słonecznego na powierzchni ziemi występuje głównie pomiędzy widma widzialnego , a w pobliżu podczerwieni , jak również niewielką część znajduje się w najbliższej ultrafioletu .
Całkowita energia słoneczna pochłaniana każdego roku przez ziemską atmosferę, oceany i masy lądowe wynosi około 3850 zetta dżuli (10 21 dżuli lub ZJ). W 2002 roku oznacza to więcej energii wyprodukowanej w ciągu godziny niż zużycie przez ludzi w ciągu roku. Dla porównania wiatr zawiera 2,2 ZJ ; z fotosyntezy przechwytuje około 3 ZJ rocznie w biomasie . Ilość energii słonecznej docierająca do powierzchni planety jest tak duża , że w ciągu jednego roku jest to mniej więcej dwa razy więcej energii pozyskiwanej ze wszystkich nieodnawialnych zasobów na Ziemi -- łącznie węgla , ropy naftowej , gazu ziemnego i uranu -- zawsze eksploatowanych przez człowieka . W rzeczywistości, w 2005 roku , całe ludzkie zużycie energii reprezentowało 0,5 ZJ , z czego 0,06 ZJ było w formie elektryczności.
Większość światowej populacji mieszka na obszarach, na których poziom promieniowania słonecznego wynosi od 150 do 300 W/m 2 lub 3,5 do 7,0 kWh/m 2 dziennie.
Promieniowanie słoneczne jest pochłaniane przez powierzchnię Ziemi, oceany – które pokrywają około 71% globu – oraz atmosferę. Ciepłe powietrze zawierające wodę odparowaną z oceanów unosi się, powodując cyrkulację atmosferyczną lub konwekcję . Kiedy ciepłe powietrze osiąga dużą wysokość, gdzie temperatura jest niska, para wodna skrapla się w chmury, a następnie opływa powierzchnię Ziemi w postaci deszczu , kończąc obieg wody . Ciepło skraplania wody z kolei ogrzewa otaczające powietrze i wzmacnia konwekcyjny wytwarzania zjawisk atmosferycznych, takich jak wiatr , cyklony i maksimów . Promieniowanie słoneczne pochłonięte przez oceany i masy lądowe wynosi około 240 W/m 2 , a dodawane do szklarni utrzymuje średnią temperaturę powierzchni 14 ° C . Dzięki fotosyntezie rośliny zielone przekształcają energię słoneczną w energię zmagazynowaną chemicznie, która wytwarza żywność, drewno i biomasę, z której uzyskuje się paliwa kopalne.
Energia słoneczna odbierana w punkcie na kuli ziemskiej zależy przede wszystkim od energii elektromagnetycznej (światło widzialne, podczerwone , ultrafioletowe i inne) emitowanej przez Słońce i docierającej na Ziemię, która podlega fluktuacjom dziesięcioletnim, sezonowym i punktowym. Szerokość The sezon , a czas i wpływają na wysokość Słońca, a zatem energię odebraną na ziemi na jednostkę powierzchni, a na chmurze w oparciu o klimacie lokalnie. Wreszcie, mgławicy ( chmury , mgła , itp ), zmienia się znacznie w zależności od położenia geograficznego i warunków meteorologicznych; jest silny do bardzo silnego w umiarkowanych i subpolarnych regionach oceanicznych, a także w regionach równikowych, ale słaby do bardzo słabego w warunkach wysokiego ciśnienia oraz w suchych regionach podzwrotnikowych lub polarnych.
Zatem maksymalny strumień energii słonecznej odbieranej na ziemi występuje w suchych (lub suchych) tropikach, czyli na gorących pustyniach, gdzie warunki meteorologiczne i geograficzne są optymalne: niska szerokość geograficzna, rozległa przestrzeń, nieprzerwane słońce, czysta niebo, wielka suchość powietrza. Sahara , największa pustynia gorąca na świecie, jest obszarem na Ziemi, który otrzymuje najwięcej ciepła i światła słonecznego. Rzeczywiście jest to region globu, w którym średni czas nasłonecznienia jest najdłuższy (do 4300 h/rok, tj. między 97 a 98% doby) i gdzie średnie nasłonecznienie jest największe, sięgające ponad 280 W. /m 2 średniorocznie.
Jednak najbardziej nasłonecznione regiony rzadko zużywają najwięcej energii. Współczynnik nasłonecznienia , zdefiniowany jako energia słoneczna otrzymana w porównaniu do energii zużywanej lokalnie , w ten sposób ledwo osiąga 100 w krajach najbardziej konsumujących, ale ponad 10 000 w niektórych krajach trzeciego świata. Jeśli weźmiemy pod uwagę stosunkowo niską sprawność kolektorów słonecznych, okazuje się, że energia słoneczna stanowi znaczne źródło dla krajów rozwijających się , podczas gdy może tylko marginalnie zaspokoić zużycie krajów rozwiniętych .
Przewiduje się zatem odbiór i transport energii z Sahary do krajów rozwiniętych. Jednak napotyka na przeszkody techniczne i polityczne, a projekty takie jak Desertec nie są jeszcze aktualne. Wręcz przeciwnie, zagospodarowane strefy, o znacznej konsumpcji i posiadające wymaganą technikę, widzą na swoich granicach coraz ważniejsze osiągnięcia. I tak na pustyni Mojave ( Kalifornia i Arizona ) znajdują się największe termodynamiczne elektrownie słoneczne na świecie, w szczególności elektrownia słoneczna SEGS , o łącznej mocy 354 MW . Ponadto, korzystanie z trackerów słonecznych pozwala znacznie zwiększyć potencjał energii słonecznej w regionach dalej od równika, podczas rekonwersji parkowania odcieni w elektrowniach słonecznych oraz stosowanie dachów obudowy pozwala odpowiedzieć na przestrzeni problemy.
W 2000 r. Program Narodów Zjednoczonych ds. Rozwoju i Światowa Rada Energetyczna opublikowały szacunki energii słonecznej, która może być potencjalnie wykorzystywana przez ludzi każdego roku, uwzględniając takie czynniki, jak światło słoneczne, zachmurzenie i użytkowane przez człowieka grunty. Według niej do 2100 roku 70% zużywanej energii będzie pochodziło z energii słonecznej.
Techniki bezpośredniego przechwytywania części tej energii można podzielić na „pasywną” energię słoneczną, „termiczną” energię słoneczną i „elektryczną” energię słoneczną.
Najstarszym i na pewno najważniejszym, choć dyskretnym, wykorzystaniem energii słonecznej jest korzystanie z bezpośredniego wkładu promieniowania słonecznego , czyli pasywnej energii słonecznej . Aby budynku do zasiłku jak najwięcej promieni słonecznych, energia słoneczna musi być brane pod uwagę podczas projektowania architektonicznego (podwójne fasady, przeszklone powierzchnie od południa, izolacji termicznej , itp ). Pasywne zyski z energii słonecznej stanowią zatem ważną część ogrzewania i oświetlenia budynku, a oszczędności energii mogą być znaczne.
Dom pasywny oznacza energię cieplną budynku koszty są zmniejszone o około 80% w porównaniu do nowego domu zbudowanego z niemieckimi standardami izolacji termicznej 1995 . Pasywna energia słoneczna umożliwia zatem ogrzewanie całości lub części budynku przy prawie zerowych proporcjonalnych kosztach , wykorzystując warunki miejsca i jego otoczenia, zgodnie z zasadami architektury bioklimatycznej .
Energia słoneczna ma wykorzystywać ciepło pochodzące z promieniowania słonecznego . To użycie jest odrzucane w różnych procesach:
Po raz pierwszy pojawił się w latach 70. gotowanie słoneczne polega na przygotowywaniu potraw za pomocą kuchenki słonecznej lub piekarnika. Małe piekarniki solarne umożliwiają gotowanie w temperaturze około 150 °C , parabole solarne pozwalają na przygotowanie tych samych potraw, co konwencjonalna kuchenka gazowa lub elektryczna.
Wykorzystanie energii słonecznej do gotowania żywności, poza tym, że jest bezpłatne i obfite w niektórych obszarach geograficznych, pomaga również ograniczyć wylesianie w niektórych krajach, w których gotowanie z użyciem drewna i węgla drzewnego jest normą. Jednocześnie zmniejsza emisję CO 2 .w atmosferze około czterech ton CO 2 na przykład dla afrykańskiej rodziny gotującej na drewnie.
Ciasto w piekarniku solarnym Global Sun Oven.
Równieżl 1.4 paraboliczny piekarnik solarny.
Kuchenka słoneczna.
Solarny piec polowy (wyżyny tybetańskie).
Energia słoneczna może być przetwarzana na energię elektryczną bezpośrednio, w postaci energii fotowoltaicznej (PV) lub pośrednio w instalacjach koncentracyjnych , które przetwarzają energię cieplną odzyskiwaną w wieżach fotowoltaicznych . Soczewki lub lustra skupiają w ich kierunku światło słoneczne w postaci niewielkiej wiązki, podczas gdy systemy fotowoltaiczne zamieniają światło na prąd elektryczny za pomocą efektu fotoelektrycznego . W 2019 roku istniejące instalacje elektryczne mogą pokryć 3% światowej produkcji. Według Międzynarodowej Agencji Energetycznej do 2050 r. energia słoneczna ma wyprodukować 16% światowej energii elektrycznej.
Pierwsze komercyjne elektrownie słoneczne powstały w latach 80. Największa fotowoltaiczna elektrownia słoneczna na świecie w 2020 r., Noor Abu Dhabi (1177 MWp), została uruchomiona w lipcu 2019 r. w emiracie Abu Zabi . Zbudowany w 2018 roku kompleks słoneczny Noor Ouarzazate w Maroku był wówczas największą termodynamiczną elektrownią słoneczną na świecie o mocy produkcyjnej 580 MW . Trwają prace nad projektami energii słonecznej o mocy ponad 1 GW . Większość istniejących instalacji fotowoltaicznych jest zintegrowana z budynkami lub na dachach i wytwarza mniej niż 5 kW podczas podłączenia do sieci . Jednak elektrownie słoneczne wielkości komercyjnej zapewniają większość generacji; tak więc w Stanach Zjednoczonych w 2019 r. Energy Information Administration odnotowało 69 017 GWh wyprodukowanych przez komercyjne elektrownie fotowoltaiczne (1 MW i więcej) i 3217 GWh wyprodukowanych przez termodynamiczne instalacje, wobec 35 041 GWh wyprodukowanych przez małe instalacje fotowoltaiczne. Te ostatnie stanowią zatem 32,7% całkowitej produkcji energii słonecznej.
FotowoltaikaTermin „fotowoltaika” może oznaczać fizyczne zjawisko efektu fotowoltaicznego lub związaną z nim technikę. Energia słoneczna fotowoltaiczna to energia elektryczna wytwarzana poprzez przekształcenie części promieniowania słonecznego przez ogniwo fotowoltaiczne . Kilka ogniw jest połączonych w module fotowoltaicznym , a następnie moduły są grupowane w panele słoneczne , instalowane w prywatnym domu lub w fotowoltaicznej elektrowni słonecznej . Po przekształceniu w prąd przemienny za pomocą falownika , instalacja słoneczna może zaspokoić lokalne zapotrzebowanie (w połączeniu z medium magazynującym) lub zostać wstrzyknięta do elektrycznej sieci dystrybucyjnej (magazynowanie nie jest wtedy konieczne).
Na poziomie miasta katastry fotowoltaiczne tworzone przy użyciu modeli 3D umożliwiają optymalizację rozmieszczenia paneli słonecznych.
W 2015 roku we Francji kontynentalnej udział energii elektrycznej wyprodukowanej przez fotowoltaikę wyniósł 1,4%.
Solarna termodynamicznaTermodynamicznej energii słonecznej jest technika solarna, która składa się z koncentracją energii słonecznej (przez Heliostaty , lustra , itp ) w celu uzyskania:
Z silnikami Stirlinga wykorzystujących energię słoneczną jako źródło ciepła zostały zaprojektowane. Tak więc silnik „Stirling SOLO V160” Plataforma Solar de Almería (en) , pierwsza instalacja pochodząca z 1992 roku i początkowo składająca się z trzech jednostek parabolicznych o średnicy 7,5 m , zdolnych do zbierania do 40 kWth energii za pomocą silnik i który może generować do 9 kW w strefie ogniskowej. W ślad za projektem powstała jednostka paraboliczna o długości 8,5 m , której silnik był w stanie wygenerować 10 kWe .
Wśród innych tego typu projektów jest Solar Sunmachine, prezentowany na Targach Energii Odnawialnej w Paryżu, w czerwiec 2008.
Obecne światowe badania nad energią słoneczną skupiają się na ulepszaniu systemów (zwiększeniu wydajności ) i obniżeniu kosztów sprzętu.
W przestrzeni The ciśnienie promieniowania światła słonecznego może być stosowany bezpośrednio do napędzania żagla słonecznego .
Badania we Francji są prowadzone głównie przez sektor prywatny, ale Centrum Naukowo-Techniczne Budownictwa (CSTB) oraz Krajowe Laboratorium Metrologii i Badań (LNE) zainaugurowano wlistopad 2010w Chambéry , Certisolis, laboratorium, które będzie miejscem zarówno badań, jak i certyfikacji zgodnie z międzynarodowymi normami NF EN 61215, NF EN 61646, NF EN 61730 oraz w zakresie efektywności środowiskowej i energetycznej modułów fotowoltaicznych. Około trzydziestu testów dotyczy produkcji elektrycznej i bezpieczeństwa (test błyskowy lub symulator pulsacyjny, testy dielektryczne i napięciowe, testy pulsacyjne lub piorunowe). Testy klimatyczne i nasłonecznienia szacują skutki starzenia się modułów (w komorze klimatycznej, przy ekspozycji na widmo słoneczne). Testy mechaniczne dotyczą wytrzymałości modułu i systemu mocowania.
W dłuższej perspektywie ceny węgla , gazu ziemnego i ropy naftowej rosną wraz z wyczerpywaniem się zasobów. Energia słoneczna stanowi praktycznie niewyczerpane źródło energii, a Europejska Komisja ds. Energii Odnawialnych przewiduje, że energia słoneczna będzie stanowić 20% udziału odnawialnych źródeł energii , co powinno zapewnić 20% energii elektrycznej w 2020 roku i 50% w 2040 roku.
Systemy produkcji energii słonecznej mają prawie zerowy proporcjonalny koszt : nie ma paliwa, tylko koszty (konserwacja, ochrona, naprawa itp.), które w niewielkim stopniu zależą od produkcji. Przeszkodą ekonomiczną są koszty inwestycji, które są znacznie wyższe niż w przypadku technologii kopalnych lub innych odnawialnych źródeł energii (wiatr, woda itp.). W związku z tym wiele krajów ustanowiło systemy zachęt finansowych w postaci zerowych stawek, dotacji lub korzystnych taryf na odkupienie wyprodukowanej energii.
Stosowanie systemów produkcji energii słonecznej jest również uzasadnione w sytuacjach, gdy transport paliw (kopalnych) lub podłączenie do sieci elektrycznej jest bardzo drogie, np. w przypadku urządzeń izolowanych ( latarnie morskie , parkometry ) lub w izolowanych lub słabo zaludnionych obszary. We Francji elektryfikację wielu górskich chat i odizolowanych wiosek (w Gujanie ) przeprowadzano za pomocą modułów fotowoltaicznych, czasami połączonych z zapasowym generatorem .
Pomimo swojej obfitości i ze względu na wysokie koszty inwestycyjne, energia słoneczna jest dziś energią niekonkurencyjną, z wyjątkiem szczególnych sytuacji, i która rozwija się tylko dzięki pomocy rządowej. Jednak coraz więcej graczy uważa, że nierozsądne byłoby czekanie na wpływ szczytowej produkcji ropy na cenę (gospodarczą i polityczną) paliw kopalnych lub zmiany klimatyczne spowodowane ich spalaniem (efekt cieplarniany). kiedy te zjawiska się ujawnią, będzie za późno na reakcję, co uzasadnia wsparcie państwa dla tej techniki, która ma ogromny potencjał do obniżania cen, zwłaszcza poprzez wzrost produkcji.
Na koniec 2010 roku światowy park fotowoltaiczny reprezentował ponad 34 GW , co stanowi wzrost o 70% od 2009 roku; wyprodukowana w ten sposób energia wynosi około 40 TWh , czyli 2,5 ⁄ 1000 całej energii elektrycznej produkowanej na świecie (40 TWh wobec 16 000 TWh ).
We Francji 10 m 2 paneli fotowoltaicznych produkuje rocznie ok. 1000 kWh energii elektrycznej, tak że obszar 5 000 km 2 paneli (tj. 1% powierzchni) wytworzyłby równowartość zużycia energii elektrycznej kraju.
Francuski sektor fotowoltaiczny, podobnie jak jego niemiecki odpowiednik, ucierpiał z powodu spadku ceny zakupu energii elektrycznej wytwarzanej przez energię słoneczną: Photowatt , lider sektora z siedzibą w Bourgoin-Jallieu ( Isère ) zatrudniający ponad 400 pracowników, zapłacił cenę , zmuszony do złożenia wniosku o ogłoszenie upadłości wlistopad 2011 przed zakupem przez EDF Énergies Nouvelles Distributed in luty 2012.
Konkurencyjność klastra, Tenerrdis, powstała w 2007 roku i zrzesza około 100 graczy we francuskim sektorze energii słonecznej (w tym Energii Atomowej oraz alternatywnych źródeł energii Komisji (CEA) i 60 „innowacyjnych MŚP”), uczestnicząc w 43 oznakowanych projektów korzystających z łączną finansowanie w wysokości 100 mln euro , mające na celu pomoc Francji w nadrobieniu zaległości w sektorze energii słonecznej. Dział ten działa w szczególności po stronie upstream sektora, zajmując się urządzeniami produkcyjnymi, materiałami (zwłaszcza krzemem), ogniwami słonecznymi, panelami fotowoltaicznymi i systemami elektrycznymi (6500 miejsc pracy we Francji w 2010 r.).
W 2010 i 2011 roku Geneviève Fioraso , ówczesna posłanka do parlamentu Isère, wiceprzewodnicząca społeczności aglomeracji Grenoble-Alpes Métropole i administratorka klastra Tenerrdis , wezwała rząd do co najmniej potrojenia zapowiadanego celu 5,4 GW do 2020 r. w szczególności w celu spełnienia celów Grenelle de l'Environnement . Wzywa również duże grupy do inwestowania w sektor we Francji, ostrzegając o opóźnieniach podjętych w drugim etapie Narodowego Instytutu Energii Słonecznej (INES) z powodu zablokowania finansowania. Zdaniem Jean-Pierre'a Viala , senatora UMP i wiceprzewodniczącego rady generalnej Sabaudii , współprzewodniczącego INES i administratora bieguna Tenerrdis, jeśli te inwestycje zostaną zablokowane, a duże grupy nie inwestują we Francji. ponieważ istnieje odpowiedzialność po stronie państwa, które nie zainwestowało wystarczająco w ten sektor.
Pod koniec 2010 r. Tenerrdis certyfikował ponad 400 projektów badawczo-rozwojowych od momentu powstania, w tym 146 z pomocą w wysokości 142 mln EUR (przy całkowitym budżecie 322 mln EUR ). 41 projektów B+R dotyczyło fotowoltaiki (oznaczone i sfinansowane).
Proces Photosil (metalurgiczny krzem) był wspierany przez INES , Apollon Solar i FerroAtlantica z zapowiedzianą na 2011 rok przedprodukcyjną produkcją przemysłową. Francuscy producenci krzemu krystalicznego i zastosowań (ECM Technologies, Vesuvius, Mersen (dawniej Carbone Lorraine) , Emix i Photowatt Technologies) stają się znane na całym świecie. SolarForce i S'tile wprowadzają innowacje w technologiach cienkowarstwowych. Concentrix (przejęty przez Soitec ) i Heliotrop rozwijają się w dziedzinie skoncentrowanej fotowoltaiki. Pierwsze działające francuskie pole trackerów , które obejmuje osiemdziesiąt jednostek rozmieszczonych na nieco ponad dwóch hektarach, wyprodukowane przez Concentrix, jest produkowane w mieście RIANS, niedaleko CEA w Cadarache , w departamencie Var. Jego połączenie z siecią EFRR będzie skuteczne w:maj 2011.
INES i konsorcjum PV Alliance (Photowatt, EDF ENR i CEA) ustanowiły projekt „NanoCrystal” (190 mln € ), który powinien umożliwić produkcję wysokowydajnych i niedrogich ogniw (jednostka pilotażowa „LabFab” (25 MW )). w toku) z projektem PV20 (kierowanym przez MPO Énergie). Nexcis i Screen Solar pracują nad cienkimi foliami CIGS. Proces nicejski (skrót od New Industrial Cell Encapsulation ) został opracowany z INES, Apollon Solar i Vincent Industries. Montuje ogniwa słoneczne w próżni, bez spawania (montowanie łańcuchów we Francji i Tunezji w 2010 roku). Projekty montowni paneli fotowoltaicznych realizowały w 2010 roku firmy Tenesol i Photowatt, ale także Sillia, Auversun, Fonroche Énergie , Solarezo, Francja Watts, Elifrance, które polegają na dostawcach komponentów i materiałów takich jak Micel Films, Toray, Arkema , MAP , Saint-Gobain , Versaplast, A. Raymond, Air Liquide , Komax, Semco Engineering, Machines Dubuit, check Up Solar, IBS, Ardeje, itp.
W sektorze downstream narodziły się nowe firmy (Nexans, Ogire, Schneider Electric, Radiall, Heliotrop, Exosun , Greenercos, Fleet technologies, EHW Research, Multicontact).
W 2012 roku grupa Total twierdziła, że jest „wiodącym pracodawcą w branży fotowoltaicznej we Francji z dwoma fabrykami paneli słonecznych i ponad 400 pracownikami”: w rzeczywistości jest właścicielem Sunpower , który ma otworzyć fabrykę w Porcelette , w Mozeli , a także Tenesol. Wraz z departamentami zamorskimi Francja osiągnęła wtedy zainstalowaną moc fotowoltaiczną na poziomie 4286 MWp.
Jeden z 17 celami zrównoważonego rozwoju tych Narodów Zjednoczonych jest zapewnienie dostępu do energii odnawialnej dla wszystkich. Cele te mają na celu wspieranie zrównoważonego rozwoju na świecie do 2030 roku. Ponadto Traktat z Lizbony , który wszedł w życie1 st grudzień 2009, zawiera rozdział dotyczący energii odnawialnej w Europie. Aby osiągnąć cele sformułowane w ramach tego traktatu, różne kraje opracowują prawa i przepisy, z których niektóre promują produkcję energii elektrycznej wytwarzanej z paneli słonecznych i jej odkup przez agencje rządowe. La France , Wielka Brytania i Szwajcaria mają programy legislacyjne i różne wsparcie rządowe.
We Francji przykładem rządowej inicjatywy zachęcającej do energetyki słonecznej jest ustawa klimatyczno-energetyczna , przyjęta w dniu8 listopada 2019 r., który ma na celu zmniejszenie zależności poszczególnych krajów od paliw kopalnych iw tym celu zachęca do korzystania z energii odnawialnej, zwłaszcza słonecznej. Ustawa ta doprowadziła do zmodyfikowania dwóch artykułów Kodeksu Urbanistycznego , stwarzając nowe możliwości w zakresie instalacji fotowoltaicznych:
Przepisy dotyczące instalacji paneli słonecznych zależą od danej lokalizacji (region, departament, gmina) i kryteria estetyczne, specyficzne dla tych miejscowości, mogą ograniczać tę instalację. Miejscowy plan miejski (PLU) pomaga obywatelom wiedzieć, czy i jak można je zainstalować panele słoneczne na swoich domach. Dokument precyzuje więc na przykład, że zabrania się instalowania paneli słonecznych na budynkach wpisanych na listę dziedzictwa narodowego lub lokalnego. Aby zainstalować pojedyncze panele słoneczne, należy postępować zgodnie z procedurami administracyjnymi:
W Wielkiej Brytanii rząd brytyjski chciał czterokrotnie zwiększyć swoją energię słoneczną w latach 2014-2020, z 5,5 do 22 GW rocznie . W tym celu podjęto działania ułatwiające produkcję energii elektrycznej dla osób fizycznych, takie jak inteligentna gwarancja eksportowa (SEG), zatwierdzona wczerwiec 2019i weszła w życie w dniu 1 st styczeń 2020. Ta ostatnia pozwala osobom fizycznym i firmom na odsprzedaż energii elektrycznej do krajowej sieci, jeśli posiadają instalację o mocy do 5 MW , dla kilku odnawialnych źródeł energii, takich jak energia fotowoltaiczna, wiatrowa lub hydroelektryczna. Cenę odsprzedaży ustala kupujący, który musi być oficjalnym dostawcą energii elektrycznej.
Podczas instalowania paneli słonecznych należy przestrzegać kilku zasad. Na przykład nie mogą być montowane wyżej niż najwyższa część dachu i nie mogą przekraczać krawędzi dachu o więcej niż 20 cm . Podobnie jak we Francji, jeśli dany budynek jest wymieniony jako część dziedzictwa lub dziedzictwa narodowego, nie można na nim umieścić panelu słonecznego. W przypadku paneli izolowanych, które nie są częścią budynku, obowiązują inne zasady.
We Francji rząd wspiera rozwój energii słonecznej poprzez obowiązkowe taryfy zakupu dla małych instalacji (<100 kWp) oraz zaproszenia do składania ofert na mocniejsze instalacje. Taryfy zobowiązania zakupu są określone w ustawie 2000-108 z10 lutego 2000 r.oraz zobowiązać krajowych dystrybutorów energii do zakupu energii elektrycznej wyprodukowanej przez kwalifikujących się producentów po stałej cenie. Kwalifikujący się producenci to instalacje fotowoltaiczne o mocy poniżej 12 MW, którzy uzyskali dokumentację z Regionalnej Dyrekcji Przemysłu, Badań Naukowych i Środowiska .
W Wielkiej Brytanii Energy Entrepreneur Fund , w większości finansowany przez państwo fundusz, wspiera rozwój technologii, produktów i procesów energii odnawialnej. Poszukuje najlepszych pomysłów z sektora prywatnego i publicznego, skupiając się na wsparciu małych i średnich przedsiębiorstw. Od 2012 roku fundusz zainwestował już 75 mln funtów w ponad 130 spółek.
W Szwajcarii powszechne głosowanie 21 maja 2017 r.zaowocowało ustanowieniem jednorazowej opłaty (RU) zastępującej „wynagrodzenie koszt-cena” (RPC), które nie było odpowiednio finansowane. Wielka Brytania to jednorazowa pomoc inwestycyjna, która pokrywa od 20 do 30% kosztów inwestycji obiektu. Wynagrodzenie silnie zależy od mocy urządzenia i daty jego instalacji. System płatności jednolitej rozróżnia przypadek małej instalacji (<100 kWp), która może korzystać z „małej płatności jednorazowej” (PRU), od dużych instalacji (>100 kWp), które mogą korzystać z „dużej płatności. (GRU). Jednak czas oczekiwania na te płatności jest stosunkowo długi: około półtora roku dla PRU i około dwóch lat dla GRU.
W wielu krajach afrykańskich można również znaleźć systemy wspomagania energii słonecznej, często w formie projektów i inicjatyw wspieranych przez Bank Światowy , Afrykański Bank Rozwoju i Unię Europejską . Międzynarodowy Solar Alliance (ASI) został wprowadzony przez Francję i Indiach i liczy 47 członków, ponad połowa z nich to kraje afrykańskie. Jej pierwszym kierunkiem pracy jest poprawa ram regulacyjnych w kontekście energii słonecznej. UPS uruchomił programy wsparcia dla sieci lokalnych i dachów fotowoltaicznych od 2018 roku. Inny program, „Terawatt Initiative”, został uruchomiony w 2015 r., prowadzony przez prywatne firmy, takie jak Engie , Total , IBM , i ma na celu uporządkowanie dialogu między państwami i sektorami prywatnymi w celu rozmieszczenia terawata energii elektrycznej na świecie do 2030 r. .
Międzynarodowej Agencji Energii Odnawialnej (IRENA), założona w 2011 roku, zrzesza 159 państw. Ma na celu ułatwienie tworzenia projektów poprzez udostępnienie narzędzi ( Nawigator projektów , Marketplace ) oraz pomoc finansową.
Dla wszystkich opisów wsparcia rządu europejskiego Komisja Europejska stworzyła narzędzie badawcze dotyczące systemów wsparcia dla energii odnawialnej .
W badaniu przeprowadzonym w Szwecji w latach 2008/2009 i 2014/2016 oceniającym perspektywę właścicieli domów, głównymi powodami kupowania i instalowania paneli słonecznych są chęć zmniejszenia wpływu gospodarstwa domowego na środowisko i zaoszczędzenia pieniędzy poprzez zakup mniejszej ilości energii elektrycznej . W związku z tym właściciele paneli słonecznych idealnie chcą zaspokoić własne potrzeby energetyczne. Jednak szwedzkie przepisy przewidują na okres 2008/2009, że wytwarzanie energii elektrycznej na własnym terenie jest równoznaczne z działalnością gospodarczą, a zatem konieczne są podatki, co stanowi pierwszą przeszkodę w zakupie tych urządzeń.
Wspomina się również o problemie administracyjnym: właściciele uważają, że brakuje im rzetelnych i bezstronnych informacji. Samorządy są słabo poinformowane i nie potrafią odpowiedzieć na pytania właścicieli o potencjalne korzyści (zwłaszcza ekonomiczne) z bycia prosumentem .
Zakup paneli fotowoltaicznych jest stosunkowo prosty - można to zrobić przez Internet, ale są różne problemy z instalacją, ponieważ właściciele domów często nie mogą sami wykonać instalacji, ryzykując utrudnienie optymalnego funkcjonowania urządzenia. Dodatkowo instalacja wymaga wymiany licznika energii elektrycznej, który mierzy ilość zużytej energii elektrycznej. Trzeba policzyć energię elektryczną wyprodukowaną w nadmiarze, a niektóre bardziej tradycyjne liczniki energii elektrycznej nie mogą się cofać. Ta wymiana na okres 2008/2009 na koszt właścicieli.
Dla okresu 2014/2016 wymieniane są te same problemy, z większym naciskiem na problemy administracyjne: zanim stanie się prosumentem, konieczne jest zrealizowanie wielu kontraktów, aby uzyskać dotacje państwowe lub móc odsprzedać nadwyżkę wyprodukowanej energii elektrycznej do przedsiębiorstwa energetyczne. Czasami konieczne jest również uzyskanie pozwolenia na budowę przed zainstalowaniem paneli słonecznych, co może wiązać się z dużymi opóźnieniami.
Sposoby na odsprzedaż wyprodukowanych nadwyżek są restrykcyjne: na przykład niektóre firmy energetyczne wymagają, aby właściciel był już ich klientem przed zakupem paneli słonecznych.
Aby osiągnąć cele klimatyczne wyznaczone na 2030 r., Kalifornia w dużym stopniu polega na panelach fotowoltaicznych. Ustawa zatytułowana „Kalifornijski mandat słoneczny” przyjęta wMaj 2018 wymusza instalowanie paneli fotowoltaicznych w nowych rezydencjach od 1 st styczeń 2020w celu zrównoważenia ich zużycia energii. Jednak nadmiar energii elektrycznej jest ponownie wprowadzany do sieci miejskiej, która jest przeciążona w ciągu dnia. Taka sytuacja miała miejsce wiosną 2018 roku, kiedy fotowoltaiczne elektrownie słoneczne zostały zmuszone do zmniejszenia produkcji o 95 000 MWh , aby zapobiec nasyceniu. I odwrotnie , przy braku słońca w nocy i innych odnawialnych źródłach energii elektrycznej nie wypełniających tej luki, energii elektrycznej zwykle brakuje, zwłaszcza gdy wiatr jest zbyt słaby dla turbin wiatrowych. Deficyty te są obecnie kompensowane przez nieodnawialne źródła energii, które często emitują gazy cieplarniane .
Jednym z proponowanych rozwiązań jest przechowywanie energii do późniejszego ponownego wykorzystania. Infrastruktura magazynowa jest jednak bardzo kosztowna i wymaga określonych warunków geograficznych, takich jak górzysty krajobraz pod zaporami hydroelektrycznymi czy pewien rodzaj gruntu do magazynowania energii w postaci sprężonego powietrza . Te ograniczenia ograniczają ich użycie .
Równoległą strategią byłoby zachęcanie ludności do wykonywania pewnych energochłonnych zadań w ciągu dnia, a nie w nocy, poprzez odcięcie zużycia . Przykładem jest ładowanie pojazdów elektrycznych , które zużywają dużo energii elektrycznej. Zachęcanie ludności do ładowania pojazdów w biały dzień umożliwiłoby zaspokojenie zapotrzebowania na magazynowanie energii oraz zrównoważenie przeciążenia sieci szczytami promieniowania słonecznego.
Obecna polityka fotowoltaiczna Kalifornii, która nie zapewnia wystarczającej ilości magazynowania, ma bezpośrednią konsekwencję w postaci spadku cen energii elektrycznej. Sprawia to, że instalacja innych urządzeń do produkcji energii odnawialnej i konwencjonalnej jest niekorzystna, stwarzając duże problemy zainteresowanym firmom, które borykają się z gwałtownymi spadkami zysków .
Na poziomie indywidualnym istnieje sceptycyzm obywateli wobec bezpośredniego finansowania takich projektów, inwestycje wydają się znaczne, a zyski krótkoterminowe niskie.
Alternatywą oferowaną przez niektórych dostawców jest bezpłatny montaż paneli. Mieszkańcy płacą za wyprodukowaną w domu energię elektryczną firmie, która jest odpowiedzialna za utrzymanie infrastruktury. Możliwość zakupu paneli w późniejszym terminie. Ta strategia pomaga zrównoważyć strach przed początkową inwestycją, a tym samym ułatwia zakup paneli słonecznych .
Obszary wiejskie w krajach rozwijających się , głównie w Afryce, ale także w Ameryce Łacińskiej , na ogół słoneczne regiony, oferują ogromny potencjał dla energii słonecznej. Jednak wiele czynników utrudnia jej integrację społeczno-materialną.
Zgłaszano również uprzedzenia ze względu na płeć: na obszarach wiejskich kobiety spędzają więcej czasu niż mężczyźni na czynnościach wymagających energii. Mężczyźni zazwyczaj odpowiadają za decyzje budżetowe, takie jak zakup instalacji solarnej, i często nie chcą inwestować swojego kapitału w urządzenia, z których korzystanie przyniosłoby korzyści przede wszystkim kobietom. Na przykład to oni gotują lub robią ubrania, zadania wymagające energii.
Ładowanie akumulatorów, wentylatory, lampy ogrodowe, pompy hydrauliczne, tabele , etc. Coraz więcej urządzeń może działać na energię słoneczną. Teraz można zabrać do torby GPS wyposażony w ładowarkę słoneczną, a na dachach mnożą się panele fotowoltaiczne. Niezbędne do życia na Ziemi Słońce może zapewnić nam wiele innych usług: ogrzewać nasze domy, dostarczać energię do najbardziej odległych miejsc.
Na świecie niemal wszędzie powstają projekty elektrowni, oparte na ogromnym potencjale: „5% powierzchni pustyń umożliwiłoby produkcję całej energii elektrycznej na świecie” – twierdzą Patrick Jourde i Jean-Claude Muller, badacze we Francuskiej Komisji Energii Atomowej i Energii Alternatywnych (CEA) oraz w CNRS .
Istnieją również indywidualne środki transportu, od rowerów wspomaganych elektrycznie po samochody elektryczne , w tym skutery i motocykle elektryczne, o mocach od 500 W do 45 kW ( 60 KM ) lub nawet więcej. Niektóre samochody elektryczne mogą być ładowane przez produkcję indywidualną (w odpowiednich warunkach klimatycznych).
Główną przeszkodą w przemysłowej eksploatacji energii słonecznej jest jej nieciągłość w większości regionów o regularnym zapotrzebowaniu na energię. Z tego powodu przyszłość tego zasobu energetycznego jest ściśle powiązana z doskonaleniem technik magazynowania i transportu energii, w szczególności elektryczności .
W latach 90. pojawił się słoneczny kalkulator kieszonkowy. Niektóre ogniwa fotowoltaiczne tam korzystnie zastępowały baterie elektryczne , toksyczne dla środowiska. W 2013 roku sklepy poświęcone ekologii, ale także bardziej ogólnospołecznym markom oferowały wiele przedmiotów zasilanych energią słoneczną: latarki, oświetlenie ogrodowe, radiobudziki, animowane telefony komórkowe, zegarki… Dowód na to, że energia słoneczna uwodzi konsumentów „zielonym” obraz, który przekazuje. Kolejnym atutem jest nomadyczna strona: ładowarki słoneczne mogą teraz dostarczać energię elektryczną, gdziekolwiek jesteś, telefon komórkowy , GPS lub laptop. Dla długodystansowców są nawet plecaki wyposażone w kolektory słoneczne. Niektórzy wyobrażają sobie ubrania wyposażone również w ogniwa fotowoltaiczne, do bezpośredniego podłączenia odtwarzacza MP3, a nawet telefonu komórkowego.
Zasada działania elektrowni słonecznej polega na koncentrowaniu promieni słonecznych za pomocą luster parabolicznych w kierunku rur lub kotła zawierającego płyn przenoszący ciepło . Odzyskane w ten sposób ciepło jest przekazywane do wody. Woda zamienia się w parę, która napędza turbinę sprzężoną z generatorem wytwarzającym energię elektryczną.
Hiszpania umieścić tę technologię raczej niż PV , koszt produkcji jest wysoki jest więcej, ponieważ cena krzemowych fotokomórek. Od 2009 roku Hiszpania posiada najpotężniejszą termodynamiczną elektrownię słoneczną w Europie Andasol o mocy 150 MW . Około 400 000 luster, czyli powierzchnia 1,5 miliona metrów kwadratowych, zbiera energię ze Słońca i dostarcza prąd do 45 000 domów.
Maroko również został uruchomiony na początku 2010 roku, korzystając z jego pustyni, z inwestycją dwóch miliardów euro w budowę jednego z największych skoncentrowanych elektrowni słonecznych na świecie Ouarzazate o mocy 510 MW , w 3040 hektarów. Po elektrowni słonecznej Noor Ouarzazate pojawiły się inne elektrownie koncentracyjne, które zostały zaprogramowane jako część marokańskiego planu słonecznego. Celem jest zainstalowanie 2000 MW do 2020 r. Marokańskie elektrownie słoneczne, które będą działać pod koniec 2019 r., to Noor Ouarzazate I, II i III (510 MW ) oraz A Benn Beni Mathar (20 MW ).
W Stanach Zjednoczonych firma Florida Power & Light ogłosiła otwarcie do końca 2010 roku elektrowni słonecznej ze 190 000 luster i 75 MW . Znajduje się na Florydzie na wschodnim wybrzeżu, na północ od hrabstwa Palm Beach i zajmuje ponad 200 hektarów.
Te panele fotowoltaiczne konwersji światła ze Słońca w energię elektryczną . Od 2000 do 2013 roku we Francji i Belgii, dzięki państwowej pomocy podatkowej, korzystało z niej coraz więcej osób. We Francji producent ma wybór między zużyciem własnym a sprzedażą całej swojej produkcji firmie EDF , która od 2002 r. jest zobowiązana do skupowania energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych produkowanej przez osoby lub społeczności.
Po silniejszym niż oczekiwano wzroście wniosków o przyłączenie instalacji fotowoltaicznych, zdecydowano o moratorium w grudzień 2010przez państwo francuskie dla instalacji o mocy większej niż 3 kWp : „Zobowiązanie do zawarcia umowy kupna na energię elektryczną wytworzoną przez instalacje, o których mowa w art. 2 3° wspomnianego dekretu z dnia 6 grudnia 2000 r., zostaje zawieszone na okres trzech miesięcy od wejścia w życie niniejszego dekretu. W okresie zawieszenia nie można było złożyć żadnego nowego wniosku”, moratorium krytykowane przez zainteresowane strony zaangażowane w operacje już rozpoczęte lub które musiało finansować państwo.
Pomimo tych moratorium, energia słoneczna zainstalowana na początku 2012 r. na dachach i w parkach słonecznych wyposażonych w ogniwa fotowoltaiczne wyniosła 2 672 MW we Francji i 1500 MW w Belgii. Dla porównania, w 2010 r. sprzedano i podłączono do sieci w Niemczech ponad 7400 MW fotowoltaiki (wiodący kraj w sektorze fotowoltaiki), co daje łącznie 17320 MW zainstalowanego parku .
W 2010 roku na rynku pojawiła się nowa generacja paneli, zwana hybrydowymi panelami słonecznymi , produkująca zarówno ciepło, jak i energię elektryczną, z poprawioną sprawnością fotowoltaiczną dzięki chłodzeniu paneli i kogeneracji .
Potencjalnym problemem , szczególnie utożsamianym przez Jeremy'ego Rifkina z jego koncepcją Trzeciej Rewolucji Przemysłowej , jest powiązanie zaawansowanej automatyki domowej z inteligentną siecią elektryczną (mówi o „Internecie energii”), aby kierować nadwyżką energii. do najbliższej potrzeby, a tym samym uniknąć strat w kolejkach lub związanych z magazynowaniem . Dachowe zestawy solarne mogłyby więc stać się odpowiednikiem ogromnych elektrowni słonecznych, których elementy rozmieszczone są jak najbliżej potrzeb. Z pojazdów elektrycznych może służyć jako zbiornik buforowy nadwyżki energii elektrycznej wytwarzanej. Około 2010 roku pojawiły się narzędzia programowe i modele 3D, pozwalające na idealne rozmieszczenie paneli słonecznych w miastach, przydatne również do przewidywania ilości słońca na zielonych tarasach; w ten sposób „kataster słoneczny” będzie dostępny dla wszystkich Paryżan w 2012 roku. Te same narzędzia mogą generalnie integrować termografię powietrzną, co umożliwia wykorzystanie operacji termomodernizacji dachu w celu zastąpienia ich panelami słonecznymi.
W 2011 roku najmocniejszymi fotowoltaicznymi elektrowniami słonecznymi na świecie były Sarnia w Kanadzie , Finsterwalde w Niemczech i Okhotnykovo na Ukrainie . Każdy z nich zajmuje ponad 300 hektarów, z zainstalowaną mocą około 80 MWp , składa się z ponad miliona stałych paneli fotowoltaicznych , w większości przypadków lub zdolnych do automatycznego zorientowania się na Słońce, w przypadku pozostałych.
FrancjaPo Chambéry roślin , oddany do użytku w 2005 roku, Reunion , w 2006 roku, a Narbonne , zbudowany w latach 2007-2008 (10 MWp, około 10.120 MWh / rok , z 80.000 m 2 z paneli fotowoltaicznych systemów fotowoltaicznych), największe elektrownie słoneczne usługi pod koniec 2011 r. były w Losse (Landes). Zbudowany przez EDF Energies Nouvelles i ukończony w połowie 2011 roku, składa się z 300 ha w większości stałych paneli o mocy szczytowej 67,2 MW . 2 nd (o władzy) w 2011 roku było to, że z Mées (31 MWp) w Alpy Górnej Prowansji.
Największa fotowoltaiczna elektrownia słoneczna działająca we Francji w 2016 r. to Cestas na południu Bordeaux; jego moc szczytowa sięga 300 MW . Jest to jedna z dziesięciu najpotężniejszych elektrowni słonecznych na świecie .
Szwajcaria również rozpoczęła wyścig słoneczny.
Niemcy57 000 paneli w bawarskim parku słonecznym działa od 2005 roku (10 MWp); za nimi uplasowały się elektrownie Brandis , 40 MWp w 2009 roku i Finsterwalde , 80 MWp w 2011 roku.
Stany Zjednoczone27 października 2009Prezydent Barack Obama zainaugurował w DeSoto niedaleko Miami największą elektrownię słoneczną w Stanach Zjednoczonych . Wyposażona w ponad 9000 paneli elektrownia o mocy 25 MWp może zasilać ponad 3000 domów.
IndieIndie uczyniły energię słoneczną jednym ze swoich priorytetów, Narendra Modi obiecał uczynić swój kraj nową potęgą w tej dziedzinie, mianowicie ponad 420 000 paneli fotowoltaicznych zainstalowano w północno-zachodnich Indiach.
W kominie słonecznym duży szklany kolektor słoneczny ogrzewa powietrze, które unosząc się z dużą prędkością w wieży, napędza turbiny wytwarzające energię elektryczną .
Pierwszy prototyp oddano do użytku w 1982 roku w Manzanares w Hiszpanii ; Kolejnym krokiem była budowa wieży słonecznej o wysokości 750 metrów, zdolnej zasilić 120 000 domów.
W krajach znajdujących się wystarczająco blisko równika ziemskiego , gdzie światło słoneczne jest często bardzo ważne, energia słoneczna może zapewnić obszarom wiejskim i miejskim zdecentralizowaną energię do oświetlania i zasilania lodówek, pomp hydraulicznych, instalacji telekomunikacyjnych itp. itp.
Wspierane przez organizacje pozarządowe projekty elektryfikacji wsi są w toku w wielu krajach Afryki i Ameryki Południowej .