Napenergia hasznosítása

A térkép színekkel jelzi az átlagos napos órák számát. a Földön. Azokat a nettó órákat mutatja, melyek energiatermelésre használhatóak.

A napenergia-hasznosítás az egyik legdinamikusabban fejlődő üzletág a megújuló energiákon belül. A nap évente 2,6 x 10²⁴ J energiát sugároz a Földre. A legnagyobb naperőművek: Nevada (USA) 129 ha területen 64 MW, Portugália SERPA 60 ha 11 MW, Németország Tier Stadtwerke 25 ha 8,4 MW, Spanyolországban jelenleg 22 projekt van előkészületben. A SERPA portugál cég 11 MW-os erőmű építését tervezi Érsekújvár (Nové Zámky) mellett, Szlovákiában. A DuPont most 1 Milliárd USD értékű beruházást indít Kínában, ahol Shanghai-ban új kutató és fejlesztő intézetet építenek, szolárcellák és új technológiák valamint anyagok kifejlesztésére, a hatásfok növelésére. A legnagyobb napelemgyártó kínai cég, a SUNTECH Power Holdings Co. 1 MW teljesítményű napelemes erőművet szállít Svájcba. Németországban több mint 300.000 áramtermelő napelem működik lokálisan vagy a hálózatba is visszatáplálva az áramfelesleget. Ausztriában már 3,8 millió m² napkollektor működik !

A napenergiát az emberiség az ősidők őta igyekszik saját hasznára fordítani, erre egyszerű technológiák is születtek, mint a házak nap felé tájolása, sugárzást elnyelő tartályok, csövek, stb. 

Manapság a napenergiát kétféle módon hasznosítjuk, direkt módon vagy elektromos energiává alakítva.

A direkt felhasználás napkollektorokkal történik és azt jelenti, hogy épületgépészeti berendezésekkel  a napenergiát közvetlenül fűtésre, vízmelegítésre, főzésre, víz sterilezésére, vagy hűtésre használja, tehát  hőenergia formájában hasznosítja, nem alakítja elektromos energiává.

Az elektromos energia nyerése is kétféle lehet: hőerőművel (naperőmű) vagy fotovoltaikus (napelem) rendszerekkel.

A szoláris hőerőművek (CSP = concentrating solar power) napenergia-gyűjtő alkatrészei a nepkollektorok, melyekben forró víz keletkezik a nasugárzás hatására. Ezután már ugyanúgy működik, mint egy hőerőmű: a turbina (hidrid kompresszor) egy villamos-áram generátort hajt meg.

A fotovoltaikus (PV = photovoltaic) napenergia-hasznosítás lényege, hogy a napelem a fénysugárzás energiáját közvetlenül villamos energiává alakítja. Az energiaátalakítás alapja, hogy a fény elnyelődésekor mozgásképes töltött részecskéket generál, amiket az eszközben az elektrokémiai potenciálok, illetve az elektron kilépési munkák különbözőségéből adódó beépített elektromos tér rendezett mozgásra kényszerít, vagyis elektromos áram jön létre.

Az emberiség a napenergiának elhanyagolhatóan kis részté hasznosítja csak. Azt az energiát, amely az összes Földön található és kitermelhető kőolajkészletben rejlik a Nap 1,5 nap alatt sugározza a Földre. Az emberiség jelenlegi, évi energiafogyasztását a Nap egy órányi energiakibocsátása teljes egészében fedezné.

Ma a napenergia-termelés a a világ energiafogyasztásának 0,02%át biztosítja, 2008-as adatok alapján.