Παρά την υπόσχεσή της ως πηγή καθαρής ενέργειας, υπάρχει μια σειρά από μειονεκτήματα της ηλιακής ενέργειας που την εμπόδισαν να χρησιμοποιηθεί ευρέως. Η ηλιακή ενέργεια δεν είναι πάντα τόσο αξιόπιστη όσο άλλες μορφές ηλεκτρικής ενέργειας και τείνει να είναι ακριβή η εγκατάσταση και η συντήρηση. Οι περισσότεροι ειδικοί πιστεύουν ότι απαιτούνται περαιτέρω τεχνολογικές εξελίξεις για να γίνει η ηλιακή ενέργεια τόσο προσβάσιμη όσο και πρακτική. Ωστόσο, ορισμένες κυβερνήσεις προσφέρουν επιδοτήσεις για να αντισταθμίσουν την τιμή και οι μηχανικοί και οι επιστήμονες συνεχίζουν να εργάζονται για τη βελτίωση της τεχνολογίας.
Οικονομικοί Παράγοντες
Το κόστος αγοράς και εγκατάστασης του εξοπλισμού είναι ένα από τα σημαντικότερα μειονεκτήματα της ηλιακής ενέργειας. Κάθε μεμονωμένο πάνελ δεν είναι τόσο αποδοτικό, συνήθως μετατρέπει μόλις το 10% έως 18% της ενέργειας του ήλιου σε ηλεκτρική ενέργεια. Συχνά χρειάζονται 15 έως 20 πάνελ για να παραχθεί αρκετή ηλεκτρική ενέργεια για να τροφοδοτήσει ένα σπίτι μεσαίου μεγέθους. ο απαιτούμενος αριθμός ποικίλλει ανάλογα με το πόσο ηλεκτρικό ρεύμα απαιτείται, πόσο ήλιο παίρνει το σπίτι και πολλούς άλλους παράγοντες. Τα μεγαλύτερα πάνελ που μπορούν να παράγουν περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια κοστίζουν επίσης περισσότερο.
Εκτός από την τιμή των ίδιων των πάνελ, το κόστος εγκατάστασης τους ποικίλλει σημαντικά ανάλογα με την τοποθεσία, τον αριθμό των πάνελ που απαιτούνται, το πού τοποθετούνται τα πάνελ και άλλους παράγοντες. Σύμφωνα με τις περισσότερες εκτιμήσεις, χρειάζονται τουλάχιστον έξι χρόνια για να επιστραφεί το αρχικό κόστος σε εξοικονόμηση ενέργειας από την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας υπό τις καλύτερες συνθήκες και να διπλασιαστεί αυτός ο χρόνος υπό λιγότερο ιδανικές συνθήκες.
Αξιοπιστία
Ένα μειονέκτημα της ηλιακής ενέργειας είναι η έλλειψη συνέπειας και αξιοπιστίας. Οι συσκευές που λειτουργούν με ηλιακή ενέργεια βασίζονται σε σταθερή παροχή ηλιακού φωτός για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. μόλις δύει ο ήλιος, το φως σταματά να χτυπά τους ηλιακούς συλλέκτες και η ισχύς πέφτει αμέσως. Τις συννεφιασμένες μέρες, υπάρχει επίσης λιγότερο διαθέσιμο φως για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτό σημαίνει ότι απαιτείται πάντα κάποια μορφή τεχνολογίας αποθήκευσης – συνήθως μπαταρίες – ή μια εναλλακτική πηγή ενέργειας για να διασφαλιστεί η αδιάλειπτη ροή ισχύος. Μερικοί άνθρωποι που χρησιμοποιούν ηλιακή ενέργεια παραμένουν συνδεδεμένοι σε ένα ηλεκτρικό δίκτυο για να λαμβάνουν ενέργεια όταν δεν υπάρχει διαθέσιμη ηλιακή ενέργεια.
Οποιοδήποτε εμπόδιο μεταξύ του ήλιου και του πάνελ μπορεί επίσης να μειώσει την ποσότητα της παραγόμενης ενέργειας. Για να λειτουργήσουν όσο το δυνατόν καλύτερα, τα ηλιακά πάνελ πρέπει να βρίσκονται σε θέση όπου δεν σκιάζονται από δέντρα ή κτίρια. Το ηλιακό φως μπορεί να διαπεράσει περίπου 1 ίντσα (2.54 cm) χιονιού για να παράγει ενέργεια, αλλά τα πάνελ πιθανότατα δεν θα λειτουργούν τόσο αποτελεσματικά. Οποιαδήποτε επιπλέον συσσώρευση χιονιού κατά τη διάρκεια του χειμώνα είναι πιθανό να τους εμποδίσει να λειτουργήσουν πολύ.
Ζημιές σε πάνελ
Τα ηλιακά πάνελ είναι επιρρεπή σε ζημιές από τα στοιχεία, ένα άλλο από τα μειονεκτήματα της ηλιακής ενέργειας. Ο συνεχής βομβαρδισμός των υπεριωδών ακτίνων (UV) και άλλης ηλιακής ακτινοβολίας συχνά προκαλεί φθορά των ίδιων των πλαισίων, όπως και κάθε άλλο υλικό που παραμένει εκτεθειμένο στον ήλιο για παρατεταμένες χρονικές περιόδους. Ωστόσο, υπήρξαν βελτιώσεις στον τρόπο κατασκευής τους και η τρέχουσα διάρκεια ζωής τους είναι 25 έως 30 χρόνια από το 2012. Ωστόσο, το φύσημα βρωμιάς και άμμου μπορεί να καταστρέψει τα πάνελ, όπως και το μεγάλο χαλάζι. Μπορεί επίσης να είναι δυνατό να προκληθεί ζημιά κατά την απομάκρυνση του μεγάλου χιονιού και των συντριμμιών, εάν ένας ιδιοκτήτης σπιτιού δεν είναι προσεκτικός.
Μπαταρίες και ανησυχίες για την ασφάλεια
Επειδή δεν είναι δυνατή η παραγωγή ηλιακής ενέργειας 24 ώρες το XNUMXωρο, τα περισσότερα συστήματα χρησιμοποιούν μια συστοιχία μπαταριών βαθέως κύκλου για την αποθήκευση υπερβολικής ενέργειας για χρήση τη νύχτα και τις συννεφιασμένες μέρες. Δυστυχώς, αυτές οι μπαταρίες μπορεί να είναι ακριβές και να έχουν μικρότερη διάρκεια ζωής από τα ίδια τα ηλιακά πάνελ. Επίσης παρουσιάζουν κάποιους κινδύνους για την ασφάλεια και απαιτούν ειδικό χειρισμό, ανάλογα με τον τύπο της μπαταρίας που χρησιμοποιείται. Οι λιγότερο δαπανηρές και μακροχρόνιες μπαταρίες μολύβδου οξέος που έχουν πλημμυρίσει – απαιτούν επίσης τη μεγαλύτερη συντήρηση και προσεκτικό χειρισμό, καθώς μπορεί να χυθεί οξύ ή να εκραγεί εάν δεν αποθηκευτούν σωστά. Οι άλλοι δύο πιο συνηθισμένοι τύποι, το τζελ και το απορροφημένο γυαλί (AGM), είναι λιγότερο επικίνδυνα αλλά συνήθως πολύ πιο ακριβά.
Ως εναλλακτική λύση στις τράπεζες μπαταριών, ορισμένα συστήματα ηλιακής ενέργειας είναι συνδεδεμένα στο ηλεκτρικό δίκτυο. Αυτό επιτρέπει στο σύστημα να αντλεί ενέργεια όταν χρειάζεται και σε πολλές περιπτώσεις να στέλνει ισχύ πίσω στο δίκτυο όταν το ηλιακό σύστημα παράγει περισσότερα από όσα χρειάζεται το κτίριο. Ένα από τα μειονεκτήματα που σχετίζονται με την ασφάλεια των συστημάτων ηλιακής ενέργειας αυτού του τύπου είναι η «νησίδα», η οποία συμβαίνει όταν το σύστημα συνεχίζει να παράγει ηλεκτρική ενέργεια σε γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας που οι υπάλληλοι της ηλεκτρικής εταιρείας μπορεί να θεωρούν ότι είναι νεκροί. Αυτός είναι ένας κίνδυνος ηλεκτροπληξίας για τους υπαλλήλους, αν και πολλές περιοχές απαιτούν πλέον τα συστήματα ηλιακής ενέργειας να περιλαμβάνουν ένα αντι-νησιωτικό εξάρτημα για να αποφευχθεί αυτό.
Αντιμετώπιση των μειονεκτημάτων της ηλιακής ενέργειας
Παρά τα μειονεκτήματα, πολλές κυβερνήσεις, επιστήμονες και ακτιβιστές συνεχίζουν να εργάζονται για τρόπους για να κάνουν την ηλιακή ενέργεια πιο προσιτή και αποτελεσματική. Οι βελτιώσεις στην τεχνολογία των μπαταριών έχουν καταστήσει ευκολότερη την αποθήκευση της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται από τα ηλιακά συστήματα και οι συνδέσεις του δικτύου επιτρέπουν στους ανθρώπους να πουλούν ενέργεια πίσω στις ηλεκτρικές εταιρείες τους. Τα εύκαμπτα ηλιακά πάνελ, αν και συνήθως λιγότερο αποδοτικά από αυτά που κατασκευάζονται με γυαλί, είναι λιγότερο πιθανό να καταστραφούν. Πολλές κυβερνήσεις κάνουν επίσης το μέρος τους για να ενθαρρύνουν τη χρήση ηλιακής ενέργειας επιδοτώντας την παραγωγή ηλιακών πάνελ και προσφέροντας φορολογικές ελαφρύνσεις σε άτομα που αγοράζουν ηλιακούς συλλέκτες για τα σπίτια τους.