Es gibt zwei Hauptanreize, die dazu beitragen können, Ihre Solar-PV-Anlage erschwinglicher zu machen: kleine Technologiezertifikate (STCs) (der „Solarrabatt“) und Einspeisevergütungen (FiTs). Die obigen Batterieschemata sind enthalten, da sie für ein neues Solar-PV-System gelten können, das eine Batterie enthält. Diese erläutern wir im Folgenden. Überprüfen Sie immer sorgfältig die Allgemeinen Geschäftsbedingungen für jedes Rabattprogramm, um sicherzustellen, dass Sie berechtigt sind und welche Schritte Sie unternehmen müssen. Die Rabattsysteme ändern sich von Zeit zu Zeit, daher lohnt es sich, auf der Energie-Website der Bundesregierung nachzusehen, was in Ihrer Region verfügbar ist. Beispielsweise gelten viele Programme nur für bestimmte Regionen oder Postleitzahlen, haben möglicherweise begrenzte Plätze zur Verfügung oder stehen nur Haushalten unter einem bestimmten Einkommensniveau zur Verfügung, oder Sie müssen Ihr vorgeschlagenes System möglicherweise vor der Installation vom System genehmigen lassen.
Die erste erzeugte “Elektrizität durch die Einwirkung von Sonnenwärme auf eine Thermosäule” und konnte während der täglichen und jährlichen Bewegungen der Sonne einen konstanten elektrischen Strom erzeugen, was es jedem ersparte, die Thermosäule entsprechend den Sonnenbewegungen zu bewegen. Auch Severys zweites Patent aus dem Jahr 1889 zielte darauf ab, die Wärmeenergie der Sonne zur Stromerzeugung für Wärme, Licht und Strom zu nutzen. Die „Thermossäulen“ oder Solarzellen, wie wir sie heute nennen, waren auf einem Ständer montiert, um sie in vertikaler Richtung steuern zu können, sowie auf einem Drehteller, der es ihnen ermöglichte, sich in einer horizontalen Ebene zu bewegen. „Durch die Kombination dieser beiden Bewegungen kann die Vorderseite des Flors zu jeder Tages- und Jahreszeit der Sonne zugewandt gehalten werden“, heißt es in dem Patent.
Da das Wasser langsam vom Pool nach oben durch die Solarheizpaneele und zurück zum Pool zirkuliert, wird die Wassertemperatur im Pool allmählich erhöht. Es gibt zwei Arten von Solarsystemen, die verwendet werden können, um traditionelle Warmwasserbereiter zu ersetzen, die mit Gas oder Strom betrieben werden. Passive Warmwassersysteme haben keine mechanischen Pumpenkomponenten und funktionieren durch die einfache Physik der natürlich aufsteigenden Wärme. Aktive Solar-Warmwassersysteme verwenden mechanische Umwälzpumpen, die Wasser oder eine andere Flüssigkeit von den Wärmesammelplatten auf dem Dach nach unten in einen Speichertank zirkulieren lassen. Direkte Zirkulationssysteme haben eine Pumpe, die Haushaltswasser durch Sonnenkollektoren und in das Haus zirkuliert. Diese Systeme funktionieren gut in Klimazonen, in denen es nie gefriert.
Da diese erneuerbaren Ressourcen in der Regel in abgelegenen Gebieten konzentriert sind, sind ländliche Gemeinden überproportional von der wachsenden Industrie betroffen. Während einige Landwirte versucht haben, von großen Solar- und Windprojekten zu profitieren, beginnen andere, zurückzuschlagen. Im vergangenen Frühjahr protestierten beispielsweise Einwohner im ländlichen Ohio gegen ein geplantes Solarprojekt, das mehr als 1.800 Morgen erstklassiges Ackerland bedecken würde. Kleinbauern im Bundesstaat New York, die ihr Land von größeren Landbesitzern pachten, haben argumentiert, dass sie von Energieunternehmen verdrängt werden, die es sich leisten können, mehr pro Parzelle zu zahlen. In der chilenischen Atacama-Wüste kämpfen lokale Bauern mit Wasserknappheit, die durch den Lithiumabbau ausgelöst wird, eine Industrie, die für die Herstellung von Batterien für den Antrieb von Elektrofahrzeugen von entscheidender Bedeutung sein wird.
Wenn wir beispielsweise zehn 0,46-Volt-PV-Zellen aus unserem letzten Beispiel in Reihe schalten, um ein Solar-Photovoltaik-Panel herzustellen, wäre die neue Ausgangsspannung 0,46 x 10 oder 4,6 Volt, aber der Strom bleibt gleich bei 3A (Reihenschaltung ). Allerdings hat sich auch die Gesamtleistung auf 13,8 Watt Spitzenleistung verzehnfacht. Einzelne Solar-Photovoltaik-Zellen können zu einem größeren “Solar-Photovoltaik-Panel” oder Solarmodul, wie sie auch genannt werden, zusammengeschaltet werden, wobei Ausgangsleistungen von 50 bis 200 plus Watt Peak möglich sind. In der Praxis werden für eine verbesserte Effizienz und Praktikabilität mehrere PV-Zellen in Reihe und/oder parallel geschaltet, um die erforderliche Spannung und Spitzenleistung zu erzeugen.
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Aufgrund des ansonsten erwarteten Luftverkehrswachstums würde die gesamte Luftverkehrstätigkeit im Jahr 2030 in diesem Szenario jedoch immer noch in etwa auf dem Niveau von 2017 liegen. Die verbleibenden Einsparungen resultieren aus Entscheidungen zur Begrenzung des Energieverbrauchs in Haushalten, z. B. durch das Herunterdrehen von Heizungs- und Klimaanlagen. Die Arbeit von zu Hause aus hat das Potenzial, insgesamt Emissionen einzusparen, da die Verringerung der Emissionen durch Pendeln mehr als dreimal so groß ist wie die Zunahme der Emissionen in Wohngebäuden. Expertenanalyse direkt in Ihren Posteingang. Erhalten Sie eine Zusammenfassung aller wichtigen Artikel und Papiere, die von Carbon Brief per E-Mail ausgewählt wurden. Erfahren Sie hier mehr über unsere Newsletter. Erhalten Sie eine Zusammenfassung aller wichtigen Artikel und Papiere, die von Carbon Brief per E-Mail ausgewählt wurden.
Manchmal vergeht es langsam, wobei jeder Tag um den Auf- und Untergang der Sonne und die unerbittliche Aufgabe der Ernte herum aufgebaut ist. Trotz der schmerzlichen Ungewissheit darüber, was hinter diesen langen Tagen der Feldarbeit liegt, erreicht der Film eine Art Leichtigkeit, die von den Spielen der Kinder und kleinen Momenten der Zärtlichkeit getragen wird: Der Vater, Quimet, lacht betrunken über seine Schwester, weil sie behauptet, sie entdeckt zu haben ein UFO, die jungen Cousins, die zu Hause eine Musiknummer auflegen, der Sohn und die Tochter im Teenageralter, die dem Landbesitzer einen Streich spielen, der plant, die Farm abzureißen. Obwohl es bei Alcarràs viel mehr um Verluste und unerwünschte Veränderungen geht als um die eigentliche Umstellung auf saubere Energie, erinnert uns Simón daran, dass die Dinge für die Menschen, die an vorderster Front der Entwicklung alternativer Energien leben, nicht immer so rosig sind.
Kraftwerksbetreiber überwachen die Stromerzeugung und -verteilung von den Leitwarten der Kraftwerke aus. Sie überwachen die Solaranlagen und Generatoren und regulieren die Leistung der Generatoren, und sie überwachen Instrumente, um die Spannung aufrechtzuerhalten und den Stromfluss aus der Anlage zu regulieren. Kraftwerksbetreiber kommunizieren mit Verteilerzentren, um sicherzustellen, dass die richtige Strommenge bedarfsgerecht erzeugt wird. Bediener verwenden Computer, um ungewöhnliche Vorfälle oder Fehlfunktionen von Geräten zu melden und die während ihrer Schichten durchgeführten Wartungsarbeiten aufzuzeichnen. Auf Rundgängen durch die Anlage überprüfen sie auch, ob alles funktioniert, protokollieren Schalthandlungen und Belastungen von Generatoren, Leitungen und Transformatoren. Einige CSP-Anlagen verfügen über eine sekundäre Stromerzeugungsquelle, z. B. erdgasbetriebene Turbinen, die nachts Strom erzeugen oder wenn das Wetter keine ausreichende Solarstromerzeugung zulässt.
Das Schneiden von Wafern mit Drahtsäge ist eine der wichtigsten Produktionstechnologien für industrielle kristalline Silizium-PV-Zellen, und Verbesserungen in der Wafer-Schneidtechnologie haben seit 1997 zu einer Reduzierung der Rohwaferdicke von 370 μm auf 180 μm für industrielle polykristalline Siliziumzellen von Sharp geführt ( Abbildung 6). Um Wafer dünner als 150 μm einzuführen, werden ausgeklügelte Herstellungsprozesse benötigt, die für ultradünne Wafer geeignet sind, und die Prozesse müssen eine hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit und eine hohe Produktionsausbeute in jedem der Prozessschritte des Waferslicing, der Zellherstellung und der Modulmontage bieten. Diese Verfahren ermöglichen es potenziell, die Menge an Silizium zu reduzieren, die bei der Herstellung von PV-Zellen verwendet wird. Die EFG- und SRG-Methoden werden im industriellen Produktionsmaßstab von SCHOTT Solar bzw. Evergreen Solar verwendet31.
Mit technischen Methoden können diese Auswirkungen abgemildert werden.
Solaranlagen könnten die Nutzung von nahe gelegenen, speziell ausgewiesenen Gebieten wie Wildnisgebieten, Gebieten mit kritischen Umweltbedenken oder speziellen Erholungsgebieten beeinträchtigen. Richtige Standortentscheidungen können dazu beitragen, Landstörungen und Auswirkungen auf die Landnutzung zu vermeiden. Mit technischen Methoden können diese Auswirkungen abgemildert werden. Der Bau von Solaranlagen auf großen Landflächen erfordert Rodung und Planierung und führt zu Bodenverdichtung, potenzieller Veränderung von Entwässerungskanälen und erhöhtem Abfluss und Erosion. Parabolrinnen- und Zentralturmsysteme verwenden typischerweise herkömmliche Dampfkraftwerke zur Stromerzeugung, die üblicherweise Wasser zur Kühlung verbrauchen. In ariden Gebieten kann jeder Anstieg des Wasserbedarfs die verfügbaren Wasserressourcen belasten. Die Verwendung oder das Verschütten von Chemikalien in Solaranlagen (z. B. Staubunterdrückungsmittel, dielektrische Flüssigkeiten, Herbizide) kann zu einer Kontamination von Oberflächen- oder Grundwasser führen.
Trotz eines schnelleren Anstiegs für erneuerbare Energien und eines „strukturellen“ Rückgangs für Kohle sagt die IEA, dass es zu früh ist, um einen Höhepunkt des weltweiten Ölverbrauchs zu erklären, es sei denn, es werden stärkere Klimaschutzmaßnahmen ergriffen. In ähnlicher Weise könnte die Nachfrage nach Gas bis 2040 um 30 % steigen, wenn die Politik nicht stärker auf die globale Erwärmung reagiert. Dies bedeutet, dass die globalen CO2-Emissionen zwar effektiv ihren Höhepunkt erreicht haben, aber „weit entfernt von dem unmittelbaren Höhepunkt und Rückgang“ sind, der zur Stabilisierung des Klimas erforderlich ist. Die IEA sagt, dass das Erreichen von Netto-Null-Emissionen „beispiellose“ Anstrengungen von allen Teilen der Weltwirtschaft erfordern wird, nicht nur vom Energiesektor. Zum ersten Mal enthält die IEA eine detaillierte Modellierung eines 1,5 °C-Pfades, der bis 2050 globale Netto-Null-CO2-Emissionen erreicht. Darin heißt es, dass individuelle Verhaltensänderungen, wie z. B. die Arbeit von zu Hause aus an „drei Tagen in der Woche“, eine „wesentliche“ Rolle spielen würden, um diesen neuen „Netto-Null-Emissionen-bis-2050-Fall“ (NZE2050) zu erreichen.
Die IEA erwartet eine weitere rasche Stilllegung alter Kohlekapazitäten in den USA und Europa, die bis 2040 197 GW (74 % der aktuellen Flotte) bzw. 129 GW (88 %) schließen würden. Zusammengenommen tragen der rasche Aufstieg erneuerbarer Energien und der strukturelle Niedergang der Kohle dazu bei, die globalen CO2-Emissionen im Zaum zu halten, so der Ausblick. Aber die stetige Nachfrage nach Öl und der steigende Gasverbrauch führen dazu, dass der CO2-Ausstoß nur abflacht, anstatt schnell zu sinken, wie es zum Erreichen der globalen Klimaziele erforderlich ist. Diese konkurrierenden Trends sind in der folgenden Grafik dargestellt, die den Primärenergiebedarf für jeden Brennstoff im Rahmen der IEA STEPS mit durchgezogenen Linien darstellt. Insgesamt decken erneuerbare Energien drei Fünftel des Anstiegs des Energiebedarfs bis 2040 und machen weitere zwei Fünftel des Gesamtbedarfs aus.