Van jó pár okunk arra,
hogy teljesen napenergiára váltsunk.
Ez sokszor olcsóbb
és kétségtelenül fenntarthatóbb,
mint függésünk a hagyományos erőművektől,
amelyek olyan erőforrásokat használnak, például szenet,
amelyek egyszer elfogynak.
Tehát, miért nem cseréljük le
ezeket a hagyományos erőműveket napenergiára?
Egy tényező miatt,
ami a napenergiát nagyon kiszámíthatatlanná teszi:
ez a felhőtakarás.
A Föld felé közeledő napsugárzás
egy részét megköti a Föld légköre,
egy része visszaverődik az űrbe,
ám a maradék eléri a Föld felszínét.
Amit nem térít el semmi,
azt közvetlen sugárzásnak hívjuk.
Ami megtörik a felhőkön,
azt szórt sugárzásnak hívjuk.
Amit pedig a felszín,
például egy közeli épület, ver vissza
mielőtt a napenergia rendszert elérné
visszavert sugárzásnak nevezzük.
Ám mielőtt megnéznék, hogy a felhők
hogyan befolyásolják a napsugárzást és energia termelést,
nézzük meg hogyan működnek ezek az energia rendszerek.
Először is, vannak napenergia-tornyok,
amelyek egy központi toronyból
és azt körülvevő óriási tükör mezőből állnak.
Ezek követik a nap útját,
és csak a közvetlen sugárzást fókuszálják a torony egy meghatározott pontjára.
Akár egy lelkes strandoló.
A sugarak által keltett hő olyan óriási,
hogy vízforralásra lehet használni,
ami gőzt termel és hagyományos turbinát hajt,
ez pedig áramot állít elő.
Ám mikor napenergia- rendszerekről beszélünk,
általában fotovoltaikus eszközre,
vagy napelemekre gondolunk.
Ezek a napenergia termelésére leggyakrabban használt rendszerek.
A napelemekben,
a napsugárzásban lévő fotonok elérik a panel felszínét
és elektronok szabadulnak fel,
melynek hatására elektromos áram keletkezik.
A napelemek mindenféle sugárzást,
míg a napenergia-tornyok csak a közvetlen sugárzást tudják hasznosítani.
Itt jön a felhők szerepe,
mivel típustól és naphoz viszonyított helyzetüktől függően
növelhetik és csökkenthetik is
a megtermelt áram mennyiségét.
Például már néhány, a nap előtt lévő gomolyfelhő is
közel nullára csökkentheti
a napenergia-tornyokban az áram termelést,
mivel az teljes mértékben a közvetlen sugárzástől függ.
A napelemekben ezek a felhők
szintén csökkentenék a kibocsájtást,
bár nem annyira,
mivel a napelemek mindenféle sugárzást tudnak hasznosítani.
Azonban mindez a felhők pontos helyzetétől függ.
A visszaverődés, vagy egy Mie-szórásnak
nevezett sajátos jelenség miatt,
a napsugarakat a felhők előrefelé is fókuszálhatják,
és ezzel több mint 50%-kal megemelhetik
a napelemet elérő napsugárzás mennyiségét.
Ha ezzel a lehetséges növekedéssel nem számolnak
a napelem megsérülhet.
Miért baj ez?
Mivel, te sem akarnád hogy ez a film megálljon
csak mert egy felhő ment el a tetődön lévő napelem felett.
A napenergia-tornyokban
nagy tartályokban lévő olvadt sót vagy olajat
tudnak használni az extra hő tárolására,
amit aztán szükség esetén használnak.
Tehát, ezzel oldják meg
a váltakozó napsugárzás problémáját,
hogy kiegyenlítsék az áram termelést.
Ám a napelemek esetében
jelenleg nincsen gazdaságos módja annak,
hogy az extra energiát tárolják.
Ezért van a hagyományos erőműveknek szerepük,
mivel korrigálják ezeket
a naperőművekben történő ingadozásokat.
A hagyományos forrásból származó extra áramnak
mindig rendelkezésre kell állnia.
De akkor ezeket a hagyományos erőműveket
miért nem csak kiegészítőként használjuk,
ahelyett, hogy az emberiség függ tőlük,
mint az energia legfontosabb forrásaitól.
Azért mert megoldhatatlan,
hogy egy szén- vagy atomerőmű alkalmazottja
egy gomb elfordításával
több vagy kevesebb energiát állítson elő,
attól függően, hogy mennyi felhő van az égen.
A reakcióidő egyszerűen túl hosszú lenne.
Ehelyett, hogy kiegyenlítsék ezeket az ingadozásokat
a hagyományos erőművekben mindig termelődik
valamennyi extra áram.
Tiszta égbolt esetén
ez az többlet áram elpocsékolt lehet,
de amikor a felhős égbolt az uralkodó,
ez az ami pótolja a hiányt.
Ez az, amitől függünk
a folyamatos energiaszolgáltatás érdekében.
Ezért sok tudóst érdekel
a felhők mozgásának és kialakulásnak előrejelzése
műholdképek vagy eget kémlelő kamerák segítségével,
hogy maximalizálni lehessen a naperőművek energiatermelését,
és minimalizálni az energia pazarlást.
Ha mindez sikerülne,
végig tudnád nézni ezt a videót
csak a napsugárzás energiájával,
függetlenül attól milyen az idő.
Bár, ha süt a nap
valószínűleg arra vágynál, hogy kimerészkedj
és más módon bámuld a felhőket.