Zonne-energie is al duizenden jaren gebruikt door mensen voor verwarmingsdoeleinden, en meer recentelijk voor elektriciteitsopwekking. Zonne-energie is een extreem grote bron, maar het heeft een aantal beperkingen op de beschikbaarheid die van invloed kunnen zijn op de inzet over de hele wereld.

Theoretische beschikbaarheid

De zon zorgt voor een enorme hoeveelheid zonlicht op de aarde. dag, en hoewel ongeveer de helft ervan wordt weerspiegeld door de atmosfeer, absorbeert de aarde ongeveer 3.850.000 exajoules aan zonne-energie per jaar. Meer zonne-energie wordt in één uur geabsorbeerd door de aarde dan de hele menselijke bevolking in één jaar gebruikt, volgens een rapport van Vaclav Smil, een gerespecteerde geograaf en professor aan de universiteit van Manitoba.

Beschikbaarheid overdag

Hoewel zonne-energie bijna onbegrensd kan lijken, vormt de rotatie van de aarde een belangrijke beperking voor continue zonne-energie. Locaties in de buurt van de noord- en zuidpool ervaren veel zonlicht, maar het is slechts een deel van het jaar en ze ervaren minder uren zonlicht in tegengestelde tijden van het jaar. Sommige zonne-energiefaciliteiten maken gebruik van energieopslagsystemen om overtollig vermogen op te slaan tijdens daluren en om vermogen te leveren tijdens piekperioden of 's nachts.

Atmosferische effecten

Wolkenbedekking kan de beschikbaarheid van zonne-energie drastisch beïnvloeden macht. Bedrijven die grote zonne-energieopwekkingsinstallaties plannen, kiezen locaties met een historisch minimum aantal bewolkte dagen en hebben over het algemeen een lagere luchtvochtigheid. Locaties zoals de zuidwestelijke Verenigde Staten, woestijngebieden van Afrika en een groot deel van Australië hebben een lage luchtvochtigheid, weinig regenval en weinig bewolkte dagen gedurende het hele jaar, waardoor de zonne-energie die kan worden benut, wordt gemaximaliseerd.

Latitude

De afstand van een locatie tot de evenaar heeft een directe relatie met de hoeveelheid zonne-energie die op die locatie kan worden gebruikt. Hoe dichter de hoek van de zon is ten opzichte van het aardoppervlak, hoe meer zonne-energie het oppervlak bereikt in plaats van te worden weerkaatst door de atmosfeer. Daarom absorbeert het gedeelte van het aardoppervlak tussen de Kreeftskeerkring en de Steenbokskeerkring het grootste deel van de zonne-energie in de loop van een jaar.

Stroomtransmissiefrastructuur

Grote zonne-energie installaties leveren het grootste vermogen als ze worden geïnstalleerd op locaties waar de zonnestraling sterk en continu is. Deze locaties zijn echter vaak onbevolkt en er bestaat mogelijk geen infrastructuur voor energieoverdracht in het gebied. Bedrijven die grote zonne-energie-installaties plannen en bouwen, moeten vaak de constructie van stroomtransmissiesystemen opnemen om elektriciteit te leveren waar deze nodig en gebruikt is.