Gli impianti fotovoltaici e solari termici possono soddisfare la maggior parte della domanda mondiale di elettricità entro quale anno?
doc-13701
Secondo una proiezione 2011 dell' Agenzia Internazionale per l' Energia, le centrali solari possono produrre la maggior parte dell' elettricità mondiale entro 50 anni, riducendo significativamente le emissioni di gas serra che danneggiano l' ambiente. L' IEA ha dichiarato:"Gli impianti fotovoltaici e solari termici possono soddisfare la maggior parte della domanda mondiale di energia elettrica entro il 2060 - e la metà di tutti i fabbisogni energetici - con impianti eolici, idroelettrici e a biomassa che forniscono gran parte della restante generazione". "L' energia solare fotovoltaica e concentrata insieme può diventare la principale fonte di energia elettrica".
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doc-14770
Gli impianti commerciali CSP sono stati sviluppati per la prima volta negli anni' 80. Dal 1985 l' impianto SEGS CSP da 354 MW, nel deserto del Mojave in California, è il più grande impianto solare del mondo. Altri grandi impianti CSP includono la centrale solare Solnova da 150 MW e la centrale solare Andasol da 100 MW, entrambe in Spagna. I 250 MW Agua Caliente Solar Project, negli Stati Uniti, e il 221 MW Charanka Solar Park in India, sono i più grandi impianti fotovoltaici del mondo. Sono in fase di sviluppo progetti fotovoltaici superiori a 1 GW, ma la maggior parte dei fotovoltaici installati sono realizzati in piccole matrici di tetti di potenza inferiore a 5 kW, che sono collegati alla rete tramite contatori di rete e/o una tariffa di immissione in rete. Nel 2013 il solare ha generato meno dell' 1% dell' elettricità totale di rete mondiale.
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doc-13730
L' incentivo a utilizzare il 100% di energia rinnovabile, per l' elettricità, i trasporti o addirittura l' approvvigionamento totale di energia primaria a livello mondiale, è stato motivato dal riscaldamento globale e da altri problemi ecologici ed economici. Il gruppo intergovernativo di esperti sui cambiamenti climatici ha affermato che esistono pochi limiti tecnologici fondamentali per integrare un portafoglio di tecnologie energetiche rinnovabili per soddisfare la maggior parte della domanda globale di energia. Esaminando 164 recenti scenari di crescita futura delle energie rinnovabili, la relazione ha osservato che la maggior parte delle fonti rinnovabili prevede di fornire più del 17% dell' energia totale entro il 2030 e del 27% entro il 2050; le previsioni più elevate prevedono un approvvigionamento di fonti rinnovabili del 43% entro il 2030 e del 77% entro il 2050. L' uso delle energie rinnovabili è cresciuto molto più velocemente di quanto previsto. A livello nazionale, almeno 30 nazioni in tutto il mondo dispongono già di energie rinnovabili che contribuiscono per oltre il 20% all' approvvigionamento energetico. Inoltre, i professori S. Pacala e Robert H. Socolow hanno sviluppato una serie di "cunei di stabilizzazione" che possono permetterci di mantenere la nostra qualità della vita evitando i catastrofici cambiamenti climatici, e le "fonti di energia rinnovabile", in totale, costituiscono il maggior numero dei loro "cunei".
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doc-14771
Negli ultimi due decenni, il fotovoltaico (PV), noto anche come solare fotovoltaico, si è evoluto da un mercato di pura nicchia di applicazioni su piccola scala fino a diventare una fonte elettrica tradizionale. Una cella solare è un dispositivo che converte la luce direttamente in elettricità utilizzando l' effetto fotoelettrico. La prima cella solare fu costruita da Charles Fritts nel 1880. Nel 1931 un ingegnere tedesco, il dottor Bruno Lange, sviluppò una fotocellula utilizzando seleniuro d' argento al posto dell' ossido di rame. Anche se il prototipo di celle al selenio ha convertito meno dell' 1% della luce incidente in elettricità, sia Ernst Werner von Siemens che James Clerk Maxwell hanno riconosciuto l' importanza di questa scoperta. Dopo il lavoro di Russell Ohl negli anni' 40, nel 1954 i ricercatori Gerald Pearson, Calvin Fuller e Daryl Chapin crearono la cella solare al silicio cristallino. Queste celle solari iniziali costano 286 USD/watt e hanno raggiunto un' efficienza del 4,5-6%. Entro il 2012 le efficienze disponibili superano il 20% e la massima efficienza del fotovoltaico di ricerca supera il 40%.
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doc-13699
Alla fine del 2011, la capacità totale mondiale di energia rinnovabile superava i 1.360 GW, con un incremento dell' 8%. Le energie rinnovabili che producono elettricità hanno rappresentato quasi la metà dei 208 GW di capacità aggiunti globalmente nel 2011. L' energia eolica e solare fotovoltaica (PV) ha rappresentato quasi il 40% e il 30%. In base al rapporto REN21 del 2014, le energie rinnovabili hanno contribuito per il 19% al consumo energetico e per il 22% alla produzione di energia elettrica rispettivamente nel 2012 e 2013. Tale consumo energetico è suddiviso in 9% proveniente da biomasse tradizionali, 4,2% da energia termica (non biomassa), 3,8% da energia idroelettrica e 2% da energia eolica, solare, geotermica e da biomasse.
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doc-14755
Le tecniche solari attive utilizzano fotovoltaico, energia solare concentrata, collettori solari termici, pompe e ventilatori per convertire la luce solare in output utili. Le tecniche solari passive includono la selezione di materiali con proprietà termiche favorevoli, la progettazione di spazi che circolano naturalmente nell' aria e il riferimento alla posizione di un edificio rispetto al Sole. Le tecnologie solari attive aumentano l' offerta di energia e sono considerate tecnologie lato offerta, mentre le tecnologie solari passive riducono la necessità di risorse alternative e sono generalmente considerate tecnologie lato domanda.
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doc-14769
Si prevede che entro il 2050 l' energia solare diventerà la più grande fonte di elettricità del mondo, con il fotovoltaico solare e l' energia solare concentrata che contribuiscono rispettivamente per il 16 e l' 11 per cento al consumo globale complessivo.
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doc-13713
Le centrali solari termiche includono la centrale di generazione di energia solare da 354 megawatt (MW) negli Stati Uniti, la Solnova Solar Power Station (Spagna, 150 MW), la centrale solare Andasol (Spagna, 100 MW), la Nevada Solar One (USA, 64 MW), la torre solare PS20 (Spagna, 20 MW) e la torre solare PS10 (Spagna, 11 MW). L' impianto Ivanpah Solar Power Facility da 370 MW, situato nel deserto del Mojave in California, è il più grande progetto di impianto solare termico attualmente in costruzione al mondo. Molti altri impianti sono in costruzione o in progetto, principalmente in Spagna e negli Stati Uniti. Nei paesi in via di sviluppo, sono stati approvati tre progetti della Banca Mondiale per centrali a gas turbina a ciclo combinato e solare solare integrato in Egitto, Messico e Marocco.
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doc-14759
A partire dal 2007, la capacità totale installata degli impianti solari di acqua calda è di circa 154 gigawatt termici (GW). La Cina è leader mondiale nel suo sviluppo con 70 GWth installati nel 2006 e un obiettivo a lungo termine di 210 GWth entro il 2020. Israele e Cipro sono i leader pro capite nell' uso dei sistemi solari ad acqua calda con oltre il 90% delle case che li utilizzano. Negli Stati Uniti, Canada e Australia il riscaldamento delle piscine è l' applicazione dominante dell' acqua calda solare con una capacità installata di 18 GWth a partire dal 2005.
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doc-13710
Ci sono anche molti grandi impianti in costruzione. La Desert Sunlight Solar Farm in costruzione nella contea di Riverside County, California, e la Topaz Solar Farm in costruzione a San Luis Obispo County, California sono entrambi parchi solari da 550 MW che utilizzeranno moduli solari fotovoltaici a film sottile realizzati da First Solar. Il progetto Blythe Solar Power Project è una centrale fotovoltaica da 500 MW in costruzione nella contea di Riverside County, California. Il California Valley Solar Ranch (CVSR) è un impianto solare fotovoltaico da 250 megawatt (MW) che SunPower sta costruendo nella pianura del Carrizo, a nord-est della California Valley. L' Antelope Valley Solar Ranch da 230 MW è un primo progetto fotovoltaico solare in costruzione nell' area della Valle dell' Antelope nel deserto del Mojave occidentale, che sarà completato nel 2013. Il progetto Mesquite Solar è una centrale solare fotovoltaica in costruzione ad Arlington, Maricopa County, Arizona, di proprietà di Sempra Generation. La fase 1 avrà una capacità nominale di 150 megawatt.
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doc-12726
Redes Energéticas Nacionais (REN), società nazionale portoghese di trasmissione dell' energia, utilizza modelli sofisticati per prevedere le condizioni meteorologiche, in particolare i modelli di vento, e programmi per computer per calcolare l' energia dai vari impianti ad energia rinnovabile. Prima della rivoluzione solare ed eolica, il Portogallo aveva prodotto elettricità da centrali idroelettriche sui suoi fiumi per decenni. I nuovi programmi combinano vento e acqua: le turbine ad energia eolica pompano l' acqua in salita di notte, il periodo più blustery; poi l' acqua scorre in discesa di giorno, generando elettricità, quando la domanda dei consumatori è più elevata. Il sistema di distribuzione del Portogallo è ora anche una strada a doppio senso. Invece di fornire solo energia elettrica, attinge elettricità anche dai più piccoli generatori, come i pannelli solari sul tetto. Il governo ha incoraggiato in modo aggressivo tali contributi fissando un prezzo più alto per coloro che acquistano l' elettricità solare prodotta sui tetti.
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