太陽光パネルは私たちのエネルギー問題を解決することができるか？

要約

太陽光パネルは地球上で最も安価な電力源になりました。サハラ砂漠の9,000万平方キロメートルを太陽光パネルで覆うことが、私たちのエネルギー問題を解決することができますが、パネルは特定の波長の光しか反応できません。パネル表面に反射防止コーティングやパターンを施すことで、商用太陽光パネルの効率は低い10％台から25％に向上し、実験モデルでは最大で47％に達しています。政府の投資や熟練した科学者の協力により、太陽光パネルはより多くの電力を発電するようになりました。しかし、太陽光パネルは私たちの唯一の選択肢ではありません。モロッコのヌール発電所で使用されているような巨大な鏡は、景観を変える可能性が少なく、小規模な産業用太陽光発電所はエネルギー使用を補完したり、電力網に接続されていない地域にパッシブエネルギーを提供することもできます。

太陽光パネルの制限

太陽光パネルは特定の波長の光しか反応できず、受け取った日光の半分以上を変換することができません。太陽光パネルは、自然界の砂地よりもはるかに多くの熱を吸収するため、効率が低下します。太陽光発電所の建設はすでに現地の生態系を破壊していますが、この規模のプラントは砂漠の景観を劇的に変える可能性があります。

太陽光パネルの効率向上

パネル表面に反射防止コーティングやパターンを施すことで、商用太陽光パネルの効率は低い10％台から25％に向上し、実験モデルでは最大で47％に達しています。こうした効率向上により、過去10年間で太陽光発電は89％も安くなり、地球上で最も安価な電力源になりました。政府の投資により、熟練した科学者や技術者がさらなる太陽光パネルの効率向上に取り組んでいます。

太陽光発電所の建設

インド、中国、エジプト、米国などの国々は、既にサハラ砂漠に15〜56平方キロメートルに及ぶ巨大な太陽光発電所を建設しています。太陽が高く空にあるとき、これらのプラントは数十万人の地元住民にエネルギーを供給できます。しかし、これらのプラントは地元の野生生物に危険な温度変化を引き起こし、冷却システムに大量のエネルギーを必要とします。

産業用太陽光発電所とエネルギーインフラ

産業用太陽光発電所は、既存のエネルギーインフラに簡単に適合することが多いですが、地元の電力網を超えて電力を供給することははるかに困難です。一部の国は、世界中の電力網を接続する方法を模索しており、多くの発電所は大型バッテリーにエネルギーを貯蔵したり、電力をクリーンガスに変換して後で使用することができます。残念ながら、これらの技術はまだ高価で効率が悪いため、頼りにすることはできません。

小規模な太陽光プロジェクト

太陽光パネルは、産業用太陽光発電所から個々の建物や農村コミュニティを電力化するインストールまで、小規模なスケールで存在することができます。これらのプロジェクトは、エネルギー使用を補完するか、電力網に接続されていない地域にパッシブエネルギーを提供することができます。太陽光パネルは、わずかな構成要素に依存するため、素早くインストールし、比較的簡単に更新することができる柔軟性があります。この柔軟性により、太陽光発電は過去10年間で非常に安価で普及しています。