¿Por qué la energía solar no se ha vuelto popular como fuente de energía?

Tendré que agregar y actualizar esta respuesta con los datos enumerados del Departamento de Energía de los EE. UU. Con una PC, pero a partir de hoy (30/10/2012). La energía fotovoltaica a gran escala ha disminuido en un 75% en los últimos tres años (antes de los subsidios) a $ 2.85 por vatio instalado. El viento ahora está en $ 2.22 por vatio instalado. Si bien ambos son intermitentes, ninguno tiene costos operativos diarios como el carbón o el gas natural (el combustible es gratuito). Por lo tanto, el carbón cuesta $ 3.00 por vatio o más para instalar, mientras que el gas natural está más cerca de $ 0.650 por vatio para instalar y $ 30 / MWh para combustible. Las grandes calderas de vapor alimentadas con carbón parecen dirigirse hacia el final de su curva tecnológica … en los EE. UU., Alrededor de $ 300 mil millones tienen más de 40 años.

Edición Ninja: PV + LiIon Energy Storage está más cerca del 6% de costo adicional en muchos mercados. Pero estoy en ese negocio, por lo que tengo cuidado.
Editado: para tener en cuenta el costo del combustible de quemar gas nacional y no completar la operación, lo que depende significativamente del tamaño y el propósito del generador.
Editar: Un desarrollador local le dijo hoy 31/10 que el PV a gran escala en California está más cerca de $ 2.25. Necesito confirmar que es antes del 30% ITC.

Todos los datos del Departamento de Energía y los instaladores locales de escala de megavatios PV en Nueva Inglaterra, Puerto Rico y California. plus US Energy Information Administration (EIA)

Edición de un mes desde el correo electrónico de GreenTechMedia lanzando su informe:

editar 4: aquí hay un mapa de horas solares disponible por ubicación en los EE. UU. y Europa

Tiene. Solar es una de las diez industrias de más rápido crecimiento en los Estados Unidos ( http://www.ibisworld.com/Common/ …). Y a nivel mundial, en países como Japón, Australia e India, la electricidad solar está entrando en línea a lo grande. Sin mencionar el agua caliente termosolar, que es extremadamente común en el Medio Oriente y Europa.

Solar está justo al comienzo de su curva de adopción. Está perturbando las fuentes de energía tradicionales centenarias. Dame una oportunidad.

Mike ha cubierto el costo y la intermitencia en detalle, pero me gustaría agregar algunos.
Hay otros factores involucrados en la determinación de la absorción de energía solar, siendo el costo el principal:

Propósito : Todas las cargas no son favorables para ser tratadas con energía solar. Por ejemplo, las cargas base están mejor abastecidas por las fuentes de generación convencionales, mientras que las cargas máximas son más adecuadas para la energía solar. Dado que la mayor parte de su carga es de base, tiene una potencia significativa de fuentes convencionales y principalmente gas utilizado para cargas máximas, debido a su bajo tiempo de aceleración. Pero hay estudios que ahora han comenzado a programar energía renovable para abastecer a las cargas base, abordando así la falacia de la carga base ( http://www.energyscience.org.au/ …). Dados los rápidos avances en la tecnología solar, su penetración aumenta a un ritmo muy rápido. ( http://theconversation.edu.au/re …)

Resistencia de la red : la red debe ser lo suficientemente fuerte como para absorber grandes cantidades de energía intermitente. Actualmente, la red en algunos países no puede soportar demasiadas compras de energía renovable.

Almacenamiento : con almacenamiento solar es otro problema. Las baterías aumentan los costos en casi un tercio, dado que la energía solar ya es muy costosa. Hydro tiene buenas capacidades de almacenamiento.

Tierra : este puede ser uno de los mayores impedimentos con respecto a la energía solar (excepto en la azotea).

Factores políticos:
España y Alemania son ejemplos en los que la rápida absorción solar ha provocado impactos arancelarios muy altos y, por lo tanto, una reacción violenta. Aprendiendo de ellos, y con los costos cayendo tan rápido y las preocupaciones de seguridad energética, los gobiernos han tomado las iniciativas políticas necesarias para apoyar y promover la energía solar en gran medida, especialmente en los países ricos en recursos solares.

La energía solar obtiene puntos muy altos para el uso del ciclo de vida de otros recursos en comparación con otras fuentes.
Factores ambientales:
Bajo GEI y otros contaminantes
Bajo consumo de agua (segundo al viento)

Factores sociales :
Mayor empleo por megavatio
Sin desperdicios o problemas relacionados con el combustible (gran negativo para nuclear)
Sin problemas de desplazamiento (gran negativo para hidro)

Dicho esto, hay un enorme interés creciente en la energía solar en la última década.
El crecimiento ha sido más de 40 veces en capacidad instalada y una tendencia similar para las inversiones.

Fuente: http://www.pewenvironment.org/up

Se espera que las proyecciones futuras crezcan a un ritmo mucho más rápido (India 22 GW para 2022 y China 50GW para 2020) y puede ver que la energía solar se vuelva ‘popular’ muy pronto.

También para una perspectiva centrada en la India puede mirar:
¿Cuáles son los desafíos para proporcionar energía alternativa a gran escala (eólica, solar, biomasa) a los indios?

Porque sigue siendo la forma más cara de generación eléctrica renovable convencional. La energía eólica y la hidroeléctrica existente siguen siendo más baratas.

Mientras que la nueva generación eólica está en la paridad de la red, la generación solar comenzó en un punto mucho más costoso, y aunque ha disminuido sustancialmente, todavía funciona a 2-3 veces la red por kWh en la mayoría de los lugares, aunque en la paridad de la red o por debajo de ella en un par .

Tiene una gran ventaja como renovable intermitente, ya que tiende a generar la mayor cantidad de electricidad en momentos en que hay una gran demanda en el verano: tardes cuando los acondicionadores de aire se calientan. Esto lo convierte en una adición útil a la red, independientemente del punto de precio, ya que desplazará el gas natural de aceleración rápida como suministro para la demanda máxima de energía a un precio más bajo por kWh debido al efecto de orden de mérito (en la mayoría de las jurisdicciones, el costo evalúa el costo incremental de la generación de energía y el sol y el viento son esencialmente combustibles gratuitos, por lo que reciben un tratamiento preferencial como fuente cuando esté disponible).

Y como usted señala, las externalidades negativas de la energía solar son mucho más bajas que para algunas formas tradicionales de generación, aunque eligió algunas extrañas para llamar. Hydro consume algunas tierras y desplaza / reemplaza algunos ecosistemas, pero realmente no se compara con los aspectos negativos asociados con la generación de carbón, que elimina las cimas de las montañas, mata a miles anualmente, provoca lluvia ácida, enferma a millones con enfermedades respiratorias y emite 100 veces los gases de efecto invernadero. . La energía nuclear tiene una gran desventaja, ya que requiere 600 veces el agua de la energía eólica y un múltiplo un poco más bajo para la energía solar, pero su tasa de mortalidad por tWh está a la par con la energía eólica y solar y su impacto ambiental, aparte del agua, es insignificante. Los inconvenientes de la energía nuclear son el costo y la opinión pública más que cualquier otra cosa.

Y como puede haber entendido por mi afirmación puntual sobre que la energía solar es una renovable intermitente, afirmar que es mejor que el viento debido a la intermitencia es, en el mejor de los casos, una escritura descuidada. ¿Quizás quisiste decir predecible? En ese caso, son igualmente predecibles. Los promedios de dos años, los promedios mensuales, las predicciones de 24 horas y las predicciones por hora son igualmente precisas tanto para la energía eólica como para la solar, y ambas están muy por encima de lo suficiente para que los administradores de la red integren los dos tipos de energías renovables intermitentes sin problemas en la red.

La energía solar o fotovoltaica más precisa seguramente se convertirá en una fuente de energía líder en el futuro. El uso directo de la energía solar es posible en casi todas partes y los esfuerzos para implementar un sistema fotovoltaico son bajos. En la actualidad, la industria está luchando con sus capacidades excesivas. Esto se resolverá 2014 más reciente. Ya ha tenido el efecto, que los precios de los paneles fotovoltaicos estaban cayendo dramáticamente. Eso hace que la fotovoltaica sea aún más atractiva de usar. El único punto, para instalar aún más rápido, es que la infraestructura necesaria mediante redes inteligentes y almacenamiento de energía, todavía no está suficientemente implementada, por lo que aún deben eliminarse algunas barreras políticas. Ver también: http://www.managementism.com/201

Hay una suposición incorrecta implícita en la pregunta.

Solar ≠ Solar Electric !!!
Solar = solar térmica + solar eléctrica + iluminación solar / irradiación.

Juzgar “solar” como una combinación de jaula entre la energía fotovoltaica y el carbón o la fisión está utilizando el criterio equivocado (aunque, como se señaló anteriormente, la energía solar como electricidad se está recuperando muy bien, haciéndose competitiva en mercados en crecimiento, etc.).

En el lado térmico, apenas comenzamos a arañar la superficie de lo que es posible. Hay muchos procesos industriales desplegados globalmente que son relativamente simples de convertir a energía solar térmica para algunas o todas sus entradas de energía.

Este es un terreno emocionante. A diferencia de los proyectos fotovoltaicos o de torres de energía, que sufren de baja eficiencia de conversión y / o el costoso problema de entregar electricidad a los clientes, la energía solar térmica puede entregar más del 70% de insolación a un objetivo para realizar un trabajo útil.

El resultado es que la economía de la energía solar térmica industrial puede ser muy diferente a la energía solar solar: menores costos de capital, mejor ROI.

Existe una percepción errónea de que la energía renovable / solar es la respuesta … esto es correcto, pero solo a largo plazo. Nadie ha mencionado la eficiencia energética.

Se estima que el 75% de la energía se desperdicia desde el momento en que se genera hasta el momento en que llega al usuario final. Tiene más sentido hacer que nuestro entorno / infraestructura existente sea más eficiente antes de integrar nuevas formas de recursos.

La eficiencia energética es la RESPUESTA AHORA : es económica frente a la solar y tiene un ROI más alto comparado con la tecnología solar en este momento. El nivel de innovación tecnológica es muy alto entre las energías renovables en este momento, lo que resulta en poca adopción por parte de los clientes con la esperanza de comprar algo “mejor y mejor” mañana. Sí, las energías renovables / solares algún día serán el líder, pero hasta entonces debemos reinvertir en nuestra infraestructura y prepararla para adoptar una nueva forma de fuente de energía independiente y confiable.

Basado en wikipedia.org, en Australia, se ha reportado un gran crecimiento en la energía solar solo entre 2009 y 2011. Hay un aumento de 10 veces en el crecimiento de paneles fotovoltaicos instalados en ese período de 2 años. Más minoristas de energía en Switchwise también están ofreciendo soluciones de energía solar a hogares y empresas en la actualidad. Los paneles solares son una gran inversión. Se considera caro, por eso no todas las personas pueden recurrir a la energía solar para sus hogares. Teniendo en cuenta eso, todavía hay algunos grandes saltos para el panel solar, especialmente en Australia.

La energía solar está creciendo muy rápido, pero todavía hay un obstáculo principal que dificulta el despliegue sin otras fuentes de energía como respaldo: la incapacidad de generar electricidad por la noche.

Para que la energía solar pueda desplazar por completo los combustibles fósiles, el almacenamiento de energía debe alcanzar un punto en el que sea más barato almacenar y recuperar un kilovatio-hora de energía, que generarlo con una planta de energía de pico que funciona con gas natural.

La hidroelectricidad de almacenamiento por bombeo es una fuente de energía prometedora, pero solo si tiene las condiciones adecuadas para el sitio. Las baterías de litio posiblemente tienen la mayor probabilidad de convertirse en un sistema de almacenamiento de energía convencional. En aplicaciones de calefacción o refrigeración, el almacenamiento de agua caliente o hielo también tiene sentido.

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La energía solar ayuda a frenar / detener el calentamiento global. El calentamiento global amenaza la supervivencia de la sociedad humana, así como la supervivencia de innumerables especies. Afortunadamente, décadas (o incluso siglos) de investigación han llevado a sistemas eficientes de paneles solares que crean electricidad sin producir contaminación por calentamiento global. La energía solar es ahora claramente una de las soluciones más importantes para la crisis del calentamiento global.

La energía solar ahorra a la sociedad miles de millones o billones de dólares. Incluso mucho antes de que la existencia misma de la sociedad se vea amenazada por el calentamiento global, en las próximas décadas, se prevé que el calentamiento global costará a la sociedad billones de dólares si no se reduce. Entonces, incluso ignorando la amenaza a largo plazo del suicidio social, luchar contra el calentamiento global con energía solar probablemente ahorrará a la sociedad miles de millones o incluso billones de dólares.

La energía solar te ahorra dinero. Es probable que colocar paneles solares fotovoltaicos en su techo le ahorre decenas de miles de dólares. Se proyecta que el ahorro promedio de 20 años para los estadounidenses que se dedicaron a la energía solar en 2011 fue de poco más de $ 20,000. En los estados populosos de Nueva York, California y Florida, los ahorros proyectados fueron de más de $ 30,000. ¡En el paraíso soleado pero costoso conocido como Hawai, los ahorros proyectados fueron de casi $ 65,000!

Más allá de los paneles solares fotovoltaicos, vale la pena señalar que la energía solar también puede ahorrarle dinero en una docena de otras formas, con la planificación adecuada y las opciones de diseño del hogar.

La energía solar proporciona fiabilidad energética. La salida y puesta del sol es extremadamente consistente. En todo el mundo, sabemos exactamente cuándo crecerá y se establecerá todos los días del año. Si bien las nubes pueden ser un poco menos predecibles, también tenemos proyecciones estacionales y diarias bastante buenas para la cantidad de luz solar que se recibirá en diferentes lugares. En general, esto hace que la energía solar sea una fuente de energía extremadamente confiable.

La energía solar proporciona seguridad energética. Además del beneficio de confiabilidad anterior, nadie puede comprar el sol o convertir la luz solar en un monopolio. Combinado con la simplicidad de los paneles solares, esto también proporciona la notable ventaja de la seguridad energética de la energía solar, algo que el ejército de EE. UU. Ha señalado durante años, y una de las principales razones por las que también está invirtiendo mucho dinero en el desarrollo e instalación de sistemas de energía solar

La energía solar está creciendo en popularidad, y el potencial del mercado es significativo. Mira este excelente informe de McKinsey:

El próximo brillo de la energía solar

En el Reino Unido se ha vuelto muy popular ya que el último gobierno introdujo esquemas (precios acordados para la electricidad generada, etc.) que hicieron que las instalaciones a pequeña escala fueran económicamente viables para los hogares. Mirando por mi ventana puedo ver tres instalaciones en nuestra calle.

Lo más probable debido a lo siguiente:
– todavía no hay consenso sobre el método más efectivo de las grandes plantas de energía solar en términos de generación máxima
– son altamente ineficientes en comparación con las alternativas.
– los paneles solares son frágiles y muy caros de producir.
– se requieren grandes propiedades inmobiliarias y terrenos con buena luz solar anual para cualquier campo solar grande.

Sin embargo, hay muchos esfuerzos para simplificar esto. Vea la ciudad solar fundada por elon musk en los EE. UU.

Porque es intermitente y debe ser respaldado con combustible fósil. Aunque los paneles fotovoltaicos están reduciendo su precio, las instalaciones solares siguen siendo caras. La energía solar es una fuente de energía de baja densidad: reemplazar una estación de energía típica requeriría muchas millas cuadradas de paneles solares, además de que todavía necesita la estación de energía como respaldo. Por estas razones, la energía solar solo produce menos del uno por ciento de la energía mundial.

La razón principal es el costo asociado con las producciones de energía solar. Producir electricidad a partir de energía solar es casi 10 veces más costoso que el carbón, la energía nuclear o la hidráulica. Los paneles solares utilizados para convertir la energía solar están hechos de costosos materiales semiconductores y el entorno donde se fabrican estos materiales requiere un enorme capital para establecerse y mantenerse. El costo de establecimiento de almacenamiento y transmisión, también el costo de mantenimiento asociado con estos aspectos son demasiado altos.

El costo de mantenimiento del panel solar también está en el extremo superior. Incluso un pequeño daño en el panel puede disminuir drásticamente la eficiencia.

Otro inconveniente de los paneles / células solares es que la eficiencia es de alrededor del 25%. Esto sugiere que el área requerida para generar una cierta cantidad de energía se cuadruplica. Además, es costoso aumentar la eficiencia incluso con el más mínimo margen, y el costo de mantenimiento aumenta enormemente.

La ubicación geográfica también es un desafío para la utilización de la energía solar, ya que el sol no sale con demasiada frecuencia en los países fríos. Esto enfatiza el énfasis en el almacenamiento y la transmisión nuevamente.

Por un lado, ya es una industria que está mostrando un crecimiento increíble, pero eso no significa que deba hacerlo. si la sociedad dependiera de fuentes intermitentes de energía que no tenemos forma de controlar y no hay una forma práctica / eficiente / rentable de almacenar durante largos períodos de tiempo de lo que podríamos desglosar. ¿Qué pasaría si solo pudieras ver la televisión cuando el sol brillara o soplara el viento? ¿Qué pasaría si no pudieras conducir al trabajo en tu automóvil eléctrico (suponiendo que no haya combustibles fósiles en este escenario) si estuvo nublado toda la semana y el solo hubo vientos ligeros.

La verdadera razón por la que la energía solar nunca fue una fuente importante de energía a lo largo de los siglos (si no se cuenta la materia vegetal como energía solar) es porque no es práctico y la energía devuelta por la energía invertida es muy pequeña en comparación con los combustibles hidráulicos o fósiles.

La mejor forma en que el hombre ha ideado para crear electricidad es con grandes represas hidroeléctricas, la turbina francisca que alimenta los generadores son 90% eficientes y la producción de energía puede aumentar o disminuir en un instante, además también obtenemos la ventaja adicional de riego para cultivos.

Además de la energía hidroeléctrica nuclear, la mejor manera de generar energía no requiere acceso a un río y es escalable casi infinitamente. Con los reactores reproductores podemos cerrar el ciclo del combustible nuclear y aprovechar la energía casi infinita disponible para los humanos en nuestras reservas de torio / uranio. una mina de torio a escala industrial podría producir suficiente energía (cuando se ejecuta a través de reactores reproductores) para reemplazar todo el período combinado de carbón, gas y petróleo.
por cierto, busque reactores nucleares de la generación 4, son hasta 200 veces más eficientes que los reactores gen 2 y 3 de la actualidad, prácticamente no producen residuos y hemos tenido la tecnología para construirlos durante décadas (no lo hicimos porque los residuos nucleares producido por los ineficientes reactores de agua ligera de hoy en día podría usarse para fabricar armas nucleares, este desperdicio fue visto como un activo más grande que la energía producida y, por lo tanto, los reactores gen 4 como LFTR, VHTR y MSR fueron rechazados y la tecnología nunca progresó a un comercial escala.

lo siento, pasé tanto tiempo sin responder a tu pregunta, pero la nuclear realmente es el camino a seguir, depender de fuentes intermitentes de energía es una tontería que resulta ser muy popular en este momento

Todos los combustibles fósiles son formas de energía solar del pasado.