A altas montañas de más de 2500 m de altura, ¿es la energía solar más o menos que en tierra?

Los entusiastas de la energía solar a menudo señalan que “saber que la energía real del sol que golpea la tierra es miles de la necesidad de energía del mundo” como si fuera una comparación significativa, que no lo es. La implicación de que hay tanta energía del Sol que nosotros (humanos) podemos desviar la cantidad que queramos para nuestros usos sin privar a otra cosa en la biosfera de la energía que necesita o cambiar el flujo de energía y materiales a través del Sol. atmósfera, océanos y tierra. La actitud de que el mundo natural es tan vasto y nuestras “necesidades” son tan pequeñas que podemos tomar lo que queramos sin preocuparnos por las consecuencias, ya no es apropiado. ¿Por qué los entusiastas de la energía solar y la mayoría de los ambientalistas no entienden que la energía solar es parte del mundo natural y necesita protección contra la sobreexplotación tanto como la vida silvestre?

Para su pregunta específica, la respuesta es quizás en algunos casos. Sí, la atmósfera absorbe más energía solar donde es más densa, pero si necesita energía a menor altitud, las pérdidas de transporte y el costo de la infraestructura para transportarla deben incluirse en la comparación.

Más, pero no tanto.

El hecho de que las montañas estén más cerca del sol no significa casi nada. La tierra está a 150 millones de kilómetros del sol. Acercarse 2.5 km más no hace una diferencia apreciable. Lo que es una diferencia potencialmente mayor es que parte de la energía del sol es absorbida o desviada por la atmósfera. Con la capa de atmósfera ligeramente más delgada sobre las montañas más altas, en principio, puede obtener más energía.

En realidad, sin embargo, todavía no es una gran diferencia. Y las células en la cima de las montañas significan que tendrías que transmitir la energía más lejos y enviar gente a las montañas para mantenerlas y reemplazarlas. Eso probablemente más que equilibrar las ganancias de energía.
Aquí está la cosa. La energía solar que llega a la atmósfera terrestre es de 1370 w / m2. En la superficie de la tierra, en un día despejado durante el día, es de aproximadamente 900 w / m2. Entonces, claro, perdemos algo de energía para la reflexión y la absorción, pero la mayor parte aún se transmite, y hay mucha energía solar en la superficie de la tierra para satisfacer todas nuestras necesidades de energía.

Entonces, ¿por qué no? Muchas razones. La principal es que las células solares han sido históricamente costosas y altamente ineficientes. Eso ha cambiado dramáticamente en las últimas décadas. Las células están bajando rápidamente de precio y la eficiencia continúa aumentando. La eficiencia comercial típica ahora es de alrededor del 15%, lo que puede no parecer mucho, pero hay suficiente energía solar disponible que puede generar mucha energía. En algunas áreas, las células solares ya son más baratas que la energía de la red, y el costo sigue bajando.

El principal problema con la energía solar es, y siempre será, que el sol no siempre está fuera. Por la noche, y en tiempo nublado, las células solares son más o menos inútiles. Lo que significa que, para que sean útiles, debe tener una fuente de alimentación de respaldo o debe ser capaz de almacenar grandes cantidades de energía de manera rápida y eficiente. Sin embargo, la cosa es que estamos progresando en ambos frentes. Si las resolvemos y cuando las solucionamos, las células solares en los tejados y los desiertos podrán satisfacer fácilmente nuestras necesidades de energía, no se requiere montaña.

Buena idea. Más sol, sin nubes y sin ciudades, granjas o bosques con los que interferir. Sin embargo, el área total de las cimas de las montañas en el mundo es bastante pequeña. Y el terreno !! Mira esa foto a continuación.

He calculado que necesitamos 19 millones de millas cuadradas de tierra para alimentar a los diez principales países del mundo (los diez principales consumidores), si tiene en cuenta que solo funcionan al 100% de calificación, tal vez un cuarto del día, deben rastrear el El sol proyecta sombras en los paneles adyacentes, y tienen la suerte de proporcionar 300 vatios con 2 metros cuadrados. Olvídate de los 900 vatios por metro cuadrado. Para obtener esos 900 vatios necesita espejos, calderas, turbinas y generadores.

El norte de África, que es todo desierto, tiene menos de seis millones de millas cuadradas, por lo que te da una idea de cuánta tierra necesitamos y cuán poco importarían los picos de las montañas. Y dado que la mitad de la montaña está a la sombra la mitad del día, realmente tienes que poner los paneles en la línea de la cresta. Y ese es un espacio insignificante.

Aquí, puedes ver cuán grande es el norte de África en comparación con Europa. Rusia tiene 6.6 millones de millas cuadradas y es aproximadamente la mitad de Asia. China tiene aproximadamente 2.7 millones de millas cuadradas, y el desierto de Gobi es un porcentaje bastante grande de eso. Sin embargo, ni siquiera impulsaría a China, ya que ahora son el mayor consumidor mundial.

La respuesta de Curt Tricarico a Dado que Elon Musk ha calculado que solo se necesita una granja solar del tamaño de unas pocas ciudades para alimentar a los EE. UU., ¿Por qué los países no cambian a su tecnología solar?

Australia es de aproximadamente 3 millones de millas cuadradas, y es principalmente desierto. Pero, incluso eso no será suficiente para alcanzar los 19 millones requeridos.

El Himalaya corre de este a oeste, más o menos, así que ¿podrías colocar los paneles en el lado sur? Claro, pero siempre hay nieve con la que lidiar por alguna razón. Y no puedes respirar, así que necesitas oxígeno.

No, lo mejor es tener viviendas subterráneas que necesiten poca energía, y pequeñas bicicletas eléctricas, motocicletas o automóviles. O mejor aún, un automóvil o bicicleta aerodinámica de propulsión humana. Esta es la única solución real a los “problemas” de los combustibles fósiles.

Si. El sol es mucho más fuerte en las montañas.

Es muy fácil quemarse con el sol en una montaña incluso en invierno. Esa es también una de las razones por las que los alpinistas usan gafas de sol. La radiación UV es mucho más fuerte en las montañas y quema los ojos.

El sol más fuerte no es el único beneficio para los paneles solares en las montañas. Los paneles solares quieren ser fríos y producir más energía cuando están fríos. Entonces, el aire frío en las montañas ayuda mucho con esto.

Los paneles solares en las montañas son en general una buena idea. El terreno y la distancia de la población los hace más caros de mantener, pero las plantas de energía solar en las montañas son posibles.

Más alto, pero no mucho. La luz ultravioleta dispersa las partículas atmosféricas y algunas vuelven al espacio, por lo que hay menos radiación UV a nivel del mar, pero la salida del sol alcanza el espectro en la banda amarilla, por lo que el efecto es insignificante. Cuando considera el costo adicional de ubicar el equipo en las cimas de las montañas, la cobertura de nubes es más significativa que la altitud.

Sí, obtienes más energía en altitudes más altas por las siguientes razones:

• Estás más cerca del sol (la radiación cae como el cuadrado de la distancia), por lo tanto, la luz solar se dispersa menos por la atmósfera y hay una mayor cantidad de longitudes de onda de alta frecuencia en la luz solar. La potencia de salida de los paneles fotovoltaicos es proporcional al nivel de energía de los fotones que los golpean
• Hay menos contaminación y neblina en lugares remotos de montaña.

Acepte la respuesta de Tose Nikolov. Solo agregaría que la razón del aumento es que la luz del sol tiene que pasar a través de mucha menos atmósfera para llegar a la cima de la montaña que al nivel del mar. Por ejemplo, en el espacio exterior, el sol proporciona 1.300 vatios / metro cuadrado de energía, pero al nivel del mar lo mejor que puede obtener es 1.000 vatios / metro cuadrado, incluso cuando no está nublado. Y tendrá muchos menos días nublados en una montaña alta porque muchas de las nubes más bajas estarán debajo de usted.

Creo que tiene la respuesta en su explicación, recibimos que el sol que brilla en la tierra puede ser el 30%. Lo que significa que se absorbe a través de las diferentes capas de la ionesfera terrestre, este efecto es inversamente proporcional a la distancia entre el sol y la tierra, lo que significa que su intensidad es más alta en cualquier punto sobre la tierra. De acuerdo con 2500m sobre la tierra, las células solares almacenarán más energía que si estuvieran en la tierra.