सौर ऊर्जा सूर्य से उष्णकटिबंधीय प्रकाश और गर्मी है जो सौर ताप, फोटोवोल्टिक्स, सौर थर्मल ऊर्जा, सौर वास्तुकला, पिघला हुआ नमक ऊर्जा संयंत्र और कृत्रिम प्रकाश संश्लेषण जैसी सतत विकसित प्रौद्योगिकियों की एक श्रृंखला का उपयोग करके उपयोग की जाती है।

यह नवीकरणीय ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण स्रोत है और इसकी प्रौद्योगिकियों को व्यापक रूप से निष्क्रिय ऊर्जा या सक्रिय सौर के रूप में वर्णित किया जाता है, इस पर निर्भर करता है कि वे सौर ऊर्जा को कैप्चर और वितरित करते हैं या इसे सौर ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। सक्रिय सौर तकनीकों में ऊर्जा का उपयोग करने के लिए फोटोवोल्टिक सिस्टम, केंद्रित सौर ऊर्जा और सौर जल तापक का उपयोग शामिल है। निष्क्रिय सौर तकनीकों में सूर्य के लिए एक इमारत को उन्मुख करना, अनुकूल थर्मल द्रव्यमान या प्रकाश फैलाने वाले गुणों के साथ सामग्री का चयन करना, और प्राकृतिक रूप से हवा को फैलाने वाली जगहों को डिजाइन करना शामिल है।

उपलब्ध सौर ऊर्जा की बड़ी परिमाण इसे बिजली का एक अत्यधिक आकर्षक स्रोत बनाती है। संयुक्त राष्ट्र विकास कार्यक्रम ने अपने 2000 विश्व ऊर्जा आकलन में पाया कि सौर ऊर्जा की वार्षिक क्षमता 1,575-49,837 एक्सजाउल्स (ईजे) थी। यह कुल विश्व ऊर्जा खपत से कई गुना बड़ा है, जो 2012 में 55 9.8 ईजे था।

2011 में, अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी ने कहा कि “सस्ती, अतुलनीय और स्वच्छ सौर ऊर्जा प्रौद्योगिकियों के विकास में दीर्घकालिक लाभ होंगे। इससे स्वदेशी, अतुलनीय और अधिकतर आयात-स्वतंत्र संसाधन पर निर्भरता के माध्यम से देशों की ऊर्जा सुरक्षा में वृद्धि होगी, स्थिरता में वृद्धि, प्रदूषण को कम करने, ग्लोबल वार्मिंग को कम करने की लागत कम करें, और जीवाश्म ईंधन की कीमतें अन्यथा की तुलना में कम रखें। ये फायदे वैश्विक हैं। इसलिए प्रारंभिक तैनाती के लिए प्रोत्साहनों की अतिरिक्त लागत को सीखने के निवेश माना जाना चाहिए; उन्हें बुद्धिमानी से खर्च किया जाना चाहिए और व्यापक रूप से साझा करने की आवश्यकता है “।

क्षमता
धरती को ऊपरी वायुमंडल में आने वाले सौर विकिरण (विद्रोह) के 174 पेटवाट (पीडब्लू) प्राप्त होते हैं। लगभग 30% अंतरिक्ष पर वापस दिखाई देता है जबकि बाकी बादलों, महासागरों और भूमि द्रव्यमानों द्वारा अवशोषित होता है। पृथ्वी की सतह पर सौर प्रकाश का स्पेक्ट्रम अधिकतर दृश्यमान और निकट अवरक्त श्रेणियों में फैला हुआ है जो निकट-पराबैंगनी में एक छोटे से हिस्से के साथ होता है। दुनिया की अधिकांश आबादी 150-300 वाट / एम², या 3.5-7.0 किलोवाट / एम² प्रति दिन के विद्रोह के स्तर वाले क्षेत्रों में रहती है।

सौर विकिरण पृथ्वी की भूमि की सतह, महासागरों द्वारा अवशोषित होता है – जो दुनिया के लगभग 71% – और वातावरण को कवर करता है। महासागरों से वाष्पीकृत पानी युक्त गर्म हवा में वायुमंडलीय परिसंचरण या संवहन होता है। जब हवा एक उच्च ऊंचाई तक पहुंच जाती है, जहां तापमान कम होता है, तो पानी का वाष्प बादलों में घुल जाता है, जो पृथ्वी की सतह पर बारिश करता है, पानी चक्र को पूरा करता है। पानी संघनन की अव्यक्त गर्मी हवा, चक्रवात और विरोधी चक्रवात जैसे वायुमंडलीय घटनाओं का उत्पादन, संवहन को बढ़ाती है। महासागरों और भूमि द्रव्यमानों द्वारा अवशोषित सूर्य की रोशनी सतह को 14 डिग्री सेल्सियस के औसत तापमान पर रखती है। प्रकाश संश्लेषण द्वारा, हरे पौधे सौर ऊर्जा को रासायनिक रूप से संग्रहीत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं, जो खाद्य, लकड़ी और बायोमास पैदा करता है जिससे जीवाश्म ईंधन व्युत्पन्न होते हैं।

पृथ्वी के वायुमंडल, महासागरों और भूमि द्रव्यमानों द्वारा अवशोषित कुल सौर ऊर्जा प्रति वर्ष लगभग 3,850,000 exajoules (ईजे) है। 2002 में, यह एक वर्ष में इस्तेमाल होने वाली दुनिया की तुलना में एक घंटे में अधिक ऊर्जा थी। प्रकाश संश्लेषण बायोमास में प्रति वर्ष लगभग 3,000 ईजे कैप्चर करता है। ग्रह की सतह तक पहुंचने वाली सौर ऊर्जा की मात्रा इतनी विशाल है कि एक वर्ष में यह कोयले, तेल, प्राकृतिक गैस, और खनन यूरेनियम संयुक्त के सभी गैर-नवीकरणीय संसाधनों से कभी भी दोगुना हो जाएगा ,

मनुष्यों द्वारा उपयोग की जाने वाली संभावित सौर ऊर्जा ग्रह की सतह के पास मौजूद सौर ऊर्जा की मात्रा से अलग होती है क्योंकि भूगोल, समय भिन्नता, बादल कवर, और मनुष्यों के लिए उपलब्ध भूमि सौर कारकों की मात्रा को सीमित करती है हासिल कर सकते हैं

भूगोल सौर ऊर्जा क्षमता को प्रभावित करता है क्योंकि भूमध्य रेखा के करीब वाले क्षेत्रों में सौर विकिरण की अधिक मात्रा होती है। हालांकि, फोटोवोल्टिक्स का उपयोग जो सूर्य की स्थिति का पालन कर सकता है, भूमध्य रेखा से दूर के क्षेत्रों में सौर ऊर्जा क्षमता में काफी वृद्धि कर सकता है। समय भिन्नता सौर ऊर्जा की क्षमता को प्रभावित करती है क्योंकि रात के दौरान सौर पैनलों को अवशोषित करने के लिए पृथ्वी की सतह पर थोड़ा सौर विकिरण होता है। यह ऊर्जा की मात्रा को सीमित करता है जो सौर पैनल एक दिन में अवशोषित कर सकते हैं। बादल कवर सौर पैनलों की क्षमता को प्रभावित कर सकता है क्योंकि बादल सूर्य से आने वाली रोशनी को अवरुद्ध करते हैं और सौर कोशिकाओं के लिए उपलब्ध प्रकाश को कम करते हैं।

इसके अतिरिक्त, उपलब्ध सौर ऊर्जा पर भूमि उपलब्धता का बड़ा प्रभाव पड़ता है क्योंकि सौर पैनलों को केवल उस भूमि पर स्थापित किया जा सकता है जो अन्यथा अप्रयुक्त और सौर पैनलों के लिए उपयुक्त है। रूफ सौर कोशिकाओं के लिए उपयुक्त जगह पाए गए हैं, क्योंकि कई लोगों ने पाया है कि वे सीधे अपने घरों से ऊर्जा एकत्र कर सकते हैं। सौर कोशिकाओं के लिए उपयुक्त अन्य क्षेत्र ऐसी भूमि हैं जिनका उपयोग उन व्यवसायों के लिए नहीं किया जा रहा है जहां सौर संयंत्र स्थापित किए जा सकते हैं।

सौर प्रौद्योगिकियों को या तो निष्क्रिय या सक्रिय के रूप में चिह्नित किया जाता है, जिस तरह वे सूर्य के प्रकाश को कैप्चर, कनवर्ट और वितरित करते हैं और दुनिया भर के विभिन्न स्तरों पर सौर ऊर्जा को दोहन करने में सक्षम करते हैं, ज्यादातर भूमध्य रेखा से दूरी के आधार पर। यद्यपि सौर ऊर्जा मुख्य रूप से व्यावहारिक सिरों के लिए सौर विकिरण के उपयोग को संदर्भित करती है, फिर भी भूगर्भीय शक्ति और ज्वारीय शक्ति के अलावा सभी नवीकरणीय ऊर्जा, सूर्य से सीधे या परोक्ष रूप से अपनी ऊर्जा प्राप्त करती है।

सक्रिय सौर तकनीकें फोटोवोल्टिक्स, केंद्रित सौर ऊर्जा, सौर थर्मल कलेक्टरों, पंपों और प्रशंसकों का उपयोग उपयोगी आउटपुट में सूरज की रोशनी को बदलने के लिए करती हैं। निष्क्रिय सौर तकनीकों में अनुकूल थर्मल गुणों के साथ सामग्री का चयन करना, उन जगहों को डिजाइन करना शामिल है जो स्वाभाविक रूप से हवा फैलती हैं, और एक इमारत की स्थिति को सूर्य के संदर्भ में शामिल करती हैं। सक्रिय सौर प्रौद्योगिकियां ऊर्जा की आपूर्ति में वृद्धि करती हैं और आपूर्ति पक्ष प्रौद्योगिकियों को माना जाता है, जबकि निष्क्रिय सौर प्रौद्योगिकियां वैकल्पिक संसाधनों की आवश्यकता को कम करती हैं और आमतौर पर मांग पक्ष प्रौद्योगिकियों को माना जाता है।

2000 में, संयुक्त राष्ट्र विकास कार्यक्रम, संयुक्त राष्ट्र आर्थिक और सामाजिक मामलों के विभाग, और विश्व ऊर्जा परिषद ने संभावित सौर ऊर्जा का अनुमान प्रकाशित किया जिसे हर साल मनुष्यों द्वारा उपयोग किया जा सकता है, जो विद्रोह, बादल कवर, और वह भूमि जो मनुष्यों द्वारा प्रयोग योग्य है। अनुमान में पाया गया है कि सौर ऊर्जा की प्रति वर्ष 1,575-49,837 ईजे की वैश्विक क्षमता है (नीचे तालिका देखें)।

तापीय ऊर्जा
सौर तापीय प्रौद्योगिकियों का उपयोग जल ताप, अंतरिक्ष हीटिंग, अंतरिक्ष शीतलन और प्रक्रिया गर्मी उत्पादन के लिए किया जा सकता है।

प्रारंभिक वाणिज्यिक अनुकूलन
1878 में, पेरिस में यूनिवर्सल एक्सपोजिशन में, ऑगस्टिन मचोट ने सफलतापूर्वक सौर भाप इंजन का प्रदर्शन किया, लेकिन सस्ते कोयले और अन्य कारकों के कारण विकास जारी नहीं रख सका।

18 9 7 में, एक अमेरिकी आविष्कारक, इंजीनियर और सौर ऊर्जा अग्रणी फ्रैंक शुमन ने एक छोटा सा प्रदर्शन सौर इंजन बनाया जो ईथर से भरे वर्ग के बक्से पर सौर ऊर्जा को प्रतिबिंबित करके काम करता था, जिसमें पानी की तुलना में कम उबलते बिंदु होते हैं, और काले रंग के साथ आंतरिक रूप से फिट होते थे पाइप जो बदले में एक भाप इंजन संचालित किया। 1 9 08 में शूमन ने सौर ऊर्जा संयंत्रों का निर्माण करने के इरादे से सन पावर कंपनी का गठन किया। उन्होंने अपने तकनीकी सलाहकार एएसई एकरमेन और ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी सर चार्ल्स वर्नन बॉयज़ के साथ, कलेक्टर बक्से पर सौर ऊर्जा को प्रतिबिंबित करने के लिए दर्पणों का उपयोग करके एक बेहतर प्रणाली विकसित की, जिससे हीटिंग क्षमता बढ़ जाती है ताकि पानी का उपयोग ईथर के बजाय किया जा सके। शूमन ने फिर कम दबाव वाले पानी द्वारा संचालित एक पूर्ण पैमाने पर भाप इंजन का निर्माण किया, जिससे उन्हें पूरे सौर इंजन प्रणाली को 1 9 12 तक पेटेंट करने में सक्षम बनाया गया।

शूमन ने 1 9 12 और 1 9 13 के बीच मिडी, मिस्र में दुनिया का पहला सौर थर्मल पावर स्टेशन बनाया। उनके संयंत्र ने 45-52 किलोवाट (60-70 एचपी) इंजन को बिजली देने के लिए पैराबॉलिक ट्रॉफ का इस्तेमाल किया जो 22,000 लीटर से अधिक (4,800 आईपी गैल; 5,800 अमेरिकी लड़की) नील नदी से प्रति मिनट पानी के आस-पास कपास के खेतों तक। हालांकि प्रथम विश्व युद्ध के प्रकोप और 1 9 30 के दशक में सस्ते तेल की खोज ने सौर ऊर्जा की प्रगति को हतोत्साहित किया, शूमन की दृष्टि और बुनियादी डिजाइन को 1 9 70 के दशक में सौर थर्मल ऊर्जा में रुचि की एक नई लहर के साथ पुनर्जीवित किया गया। 1 9 16 में शूमन को सौर ऊर्जा के उपयोग की वकालत करने वाले मीडिया में उद्धृत किया गया था, जिसमें कहा गया था:

जल तापन
सौर गर्म पानी प्रणाली गर्मी के पानी के लिए सूरज की रोशनी का उपयोग करें। 60 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान के साथ घरेलू गर्म पानी के उपयोग के 60 से 70% तक कम भौगोलिक अक्षांश (40 डिग्री से नीचे) में सौर ताप प्रणालियों द्वारा प्रदान किया जा सकता है। सौर जल तापकों के सबसे आम प्रकारों को ट्यूब कलेक्टरों (44%) और चमकीले फ्लैट प्लेट कलेक्टरों (34%) को निकाला जाता है जो आम तौर पर घरेलू गर्म पानी के लिए उपयोग किए जाते हैं; और अनगिनत प्लास्टिक कलेक्टरों (21%) मुख्य रूप से स्विमिंग पूल गर्मी के लिए उपयोग किया जाता है।

2007 तक, सौर गर्म जल प्रणालियों की कुल स्थापित क्षमता लगभग 154 थर्मल गीगावाट (जीडब्ल्यूएच) थी। चीन 2006 के रूप में स्थापित 70 जीडब्ल्यूएच के साथ उनकी तैनाती में विश्व नेता है और 2020 तक 210 जीडब्ल्यूएच का दीर्घकालिक लक्ष्य है। इज़राइल और साइप्रस सौर गर्म जल प्रणालियों के उपयोग में प्रति व्यक्ति नेता हैं, जिनका उपयोग 9 0% से अधिक घरों में करते हैं उन्हें। संयुक्त राज्य अमेरिका, कनाडा और ऑस्ट्रेलिया में हीटिंग स्विमिंग पूल 2005 के अनुसार 18 जीडब्ल्यूएच की स्थापित क्षमता के साथ सौर गर्म पानी का प्रमुख अनुप्रयोग है।

ताप, शीतलन और वेंटिलेशन
संयुक्त राज्य अमेरिका में, वाणिज्यिक भवनों में उपयोग की जाने वाली ऊर्जा के 30% (4.65 ईजे / वर्ष) और आवासीय भवनों में उपयोग की जाने वाली ऊर्जा के लगभग 50% (10.1 ईजे / वर्ष) के लिए हीटिंग, वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग (एचवीएसी) सिस्टम खाते हैं। सौर ऊर्जा, ठंडा करने और वेंटिलेशन प्रौद्योगिकियों का उपयोग इस ऊर्जा के एक हिस्से को ऑफसेट करने के लिए किया जा सकता है।

थर्मल द्रव्यमान कोई भी सामग्री है जिसका उपयोग सौर ऊर्जा के मामले में सूर्य से गर्मी-गर्मी को स्टोर करने के लिए किया जा सकता है। सामान्य थर्मल द्रव्यमान सामग्री में पत्थर, सीमेंट और पानी शामिल हैं। ऐतिहासिक रूप से वे दिन के दौरान सौर ऊर्जा को अवशोषित करके और रात में ठंडा वातावरण में संग्रहीत गर्मी को विकिरण करके भवनों को ठंडा रखने के लिए शुष्क जलवायु या गर्म समशीतोष्ण क्षेत्रों में उपयोग किए जाते हैं। हालांकि, गर्मी को बनाए रखने के लिए उन्हें ठंड समशीतोष्ण क्षेत्रों में भी इस्तेमाल किया जा सकता है। थर्मल द्रव्यमान का आकार और प्लेसमेंट जलवायु, डेलाइटिंग और छायांकन स्थितियों जैसे कई कारकों पर निर्भर करता है। जब सही ढंग से शामिल किया जाता है, थर्मल द्रव्यमान एक आरामदायक सीमा में अंतरिक्ष तापमान को बनाए रखता है और सहायक हीटिंग और शीतलन उपकरण की आवश्यकता को कम कर देता है।

एक सौर चिमनी (या थर्मल चिमनी, इस संदर्भ में) एक निष्क्रिय सौर वेंटिलेशन प्रणाली है जो एक ऊर्ध्वाधर शाफ्ट से बना है जो इमारत के आंतरिक और बाहरी हिस्से को जोड़ती है। चिमनी वार्म के रूप में, अंदर की हवा गर्म हो जाती है जिससे एक अपड्राफ्ट होता है जो इमारत के माध्यम से हवा खींचता है। ग्लेज़हाउस की नकल करने के तरीके में ग्लेज़िंग और थर्मल मास सामग्रियों का उपयोग करके प्रदर्शन में सुधार किया जा सकता है।

पर्णपाती पेड़ों और पौधों को सौर ताप और शीतलन को नियंत्रित करने के साधन के रूप में प्रचारित किया गया है। जब उत्तरी गोलार्द्ध में उत्तरी इमारत में दक्षिणी गोलार्ध में उत्तरी इमारत पर लगाया जाता है, तो उनकी पत्तियां गर्मियों के दौरान छाया प्रदान करती हैं, जबकि नंगे अंग सर्दियों के दौरान प्रकाश को पारित करने की अनुमति देते हैं। चूंकि नंगे, पत्ते रहित पेड़ छाया विकिरण के 1/3 से 1/2 छाया छायांकन करते हैं, गर्मी छायांकन के लाभ और सर्दी हीटिंग के इसी नुकसान के बीच संतुलन होता है। महत्वपूर्ण हीटिंग लोड के साथ जलवायु में, पर्णपाती पेड़ को इमारत के भूमध्य रेखा के किनारे पर लगाया जाना चाहिए क्योंकि वे सर्दी सौर उपलब्धता में हस्तक्षेप करेंगे। हालांकि, वे सर्दियों के सौर लाभ को सराहना किए बिना ग्रीष्मकालीन छायांकन की डिग्री प्रदान करने के लिए पूर्व और पश्चिम की ओर उपयोग किए जा सकते हैं।

खाना बनाना
सौर कुकर खाना पकाने, सुखाने और चिपचिपापन के लिए सूरज की रोशनी का उपयोग करते हैं। उन्हें तीन व्यापक श्रेणियों में बांटा जा सकता है: बॉक्स कुकर, पैनल कुकर और परावर्तक कुकर। सबसे सरल सौर कुकर 1767 में होरेस डी सौसुर द्वारा निर्मित बॉक्स कुकर है। एक मूल बॉक्स कुकर में एक पारदर्शी ढक्कन वाला एक इन्सुलेटेड कंटेनर होता है। इसका आंशिक रूप से उथल-पुथल आसमान के साथ प्रभावी रूप से उपयोग किया जा सकता है और आमतौर पर 90-150 डिग्री सेल्सियस (1 9 4-302 डिग्री फारेनहाइट) के तापमान तक पहुंच जाएगा। पैनल कुकर एक इन्सुलेटेड कंटेनर पर सूरज की रोशनी को निर्देशित करने के लिए एक प्रतिबिंबित पैनल का उपयोग करते हैं और बॉक्स कुकर के बराबर तापमान तक पहुंचते हैं। परावर्तक कुकर एक खाना पकाने के कंटेनर पर प्रकाश केंद्रित करने के लिए विभिन्न सांद्रता ज्यामिति (डिश, गड्ढा, फ्रेस्नेल दर्पण) का उपयोग करते हैं। ये कुकर 315 डिग्री सेल्सियस (59 9 डिग्री फारेनहाइट) और ऊपर के तापमान तक पहुंचते हैं लेकिन सीधे प्रकाश को ठीक से काम करने की आवश्यकता होती है और सूर्य को ट्रैक करने के लिए उसे पुनर्स्थापित किया जाना चाहिए।

प्रक्रिया गर्मी
पैराबॉलिक डिश, ट्रफ और शेफ्लर परावर्तक जैसे सौर सांद्रता प्रौद्योगिकियां वाणिज्यिक और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए प्रक्रिया गर्मी प्रदान कर सकती हैं। पहली वाणिज्यिक प्रणाली शेनान्डाह, जॉर्जिया, यूएसए में सौर कुल ऊर्जा परियोजना (एसटीईपी) थी जहां 114 पैराबॉलिक व्यंजनों का एक क्षेत्र कपड़ों के कारखाने के लिए हीटिंग, एयर कंडीशनिंग और विद्युत आवश्यकताओं की प्रक्रिया का 50% प्रदान करता था। इस ग्रिड-कनेक्टेड कॉजनरेशन सिस्टम ने 401 किलोवाट स्टीम और 468 केडब्ल्यू ठंडा पानी के रूप में 400 किलोवाट बिजली और थर्मल ऊर्जा प्रदान की, और एक घंटे का पीक लोड थर्मल स्टोरेज था। वाष्पीकरण तालाब उथले पूल होते हैं जो वाष्पीकरण के माध्यम से भंग ठोस पदार्थों पर ध्यान केंद्रित करते हैं। समुद्री जल से नमक प्राप्त करने के लिए वाष्पीकरण तालाबों का उपयोग सौर ऊर्जा के सबसे पुराने अनुप्रयोगों में से एक है। आधुनिक उपयोगों में लीच खनन में उपयोग किए जाने वाले ब्राइन समाधानों को अपनाने और अपशिष्ट धाराओं से भंग ठोस पदार्थों को हटाने में शामिल हैं। कपड़े की रेखाएं, कपड़े पहनने वाले कपड़े, और कपड़े बिजली या गैस का उपभोग किए बिना हवा और सूरज की रोशनी से वाष्पीकरण के माध्यम से शुष्क कपड़े रैक करते हैं। संयुक्त राज्य अमेरिका के कुछ राज्यों में “साफ करने का अधिकार” कपड़े की रक्षा करता है।

जल उपचार
लवण या खारे पानी को पीने योग्य बनाने के लिए सौर आसवन का उपयोग किया जा सकता है। इसका पहला रिकॉर्ड 16 वीं शताब्दी अरब अल्किमिस्ट था। लास सेलिनस के चिली खनन शहर में 1872 में एक बड़े पैमाने पर सौर आसवन परियोजना का निर्माण किया गया था। संयंत्र, जिसमें 4,700 मीटर 2 (51,000 वर्ग फीट) का सौर संग्रह क्षेत्र था, प्रति दिन 22,700 एल (5,000 आईपी गैलरी, 6,000 यूएस गैलरी) का उत्पादन कर सकता है और 40 वर्षों तक काम कर सकता है। व्यक्तिगत अभी भी डिज़ाइन में एकल-ढलान, डबल-ढलान (या ग्रीनहाउस प्रकार), ऊर्ध्वाधर, शंकुधारी, उलटा अवशोषक, बहु-विकृति, और एकाधिक प्रभाव शामिल हैं। ये स्थिर निष्क्रिय, सक्रिय, या हाइब्रिड मोड में काम कर सकते हैं। विकेंद्रीकृत घरेलू उद्देश्यों के लिए डबल-ढलान स्थिरता सबसे किफायती है, जबकि सक्रिय एकाधिक प्रभाव इकाइयां बड़े पैमाने पर अनुप्रयोगों के लिए अधिक उपयुक्त हैं।

सौर जल कीटाणुशोधन (एसओडीआईएस) में पानी से भरे प्लास्टिक पॉलीथीन टीरेफेथलेट (पीईटी) की बोतलों को कई घंटों तक सूरज की रोशनी में उजागर करना शामिल है। एक्सपोजर समय पूरी तरह से उथल-पुथल स्थितियों के दौरान कम से कम छह घंटे से दो दिनों तक मौसम और जलवायु के आधार पर भिन्न होता है। विश्व स्वास्थ्य संगठन द्वारा घरेलू जल उपचार और सुरक्षित भंडारण के लिए व्यवहार्य विधि के रूप में इसकी सिफारिश की जाती है। विकासशील देशों में दो मिलियन से अधिक लोग अपने दैनिक पेयजल के लिए इस विधि का उपयोग करते हैं।

रसायनों या बिजली के बिना अपशिष्ट जल का इलाज करने के लिए पानी की स्थिरीकरण तालाब में सौर ऊर्जा का उपयोग किया जा सकता है। एक और पर्यावरणीय लाभ यह है कि शैवाल ऐसे तालाबों में उगते हैं और प्रकाश संश्लेषण में कार्बन डाइऑक्साइड का उपभोग करते हैं, हालांकि शैवाल जहरीले रसायनों का उत्पादन कर सकता है जो पानी को अनुपयोगी बनाते हैं।

पिघला हुआ नमक प्रौद्योगिकी
पिघला हुआ नमक एक सौर टॉवर या सौर ऊर्जा संयंत्र के सौर कटोरे द्वारा एकत्रित थर्मल ऊर्जा को बनाए रखने के लिए थर्मल ऊर्जा भंडारण विधि के रूप में नियोजित किया जा सकता है, ताकि इसका उपयोग खराब मौसम या रात में बिजली उत्पन्न करने के लिए किया जा सके। यह 1995-1999 से सौर दो परियोजना में प्रदर्शित किया गया था। प्रणाली में 99% की वार्षिक दक्षता होने की भविष्यवाणी की गई है, जो इसे बिजली में बदलने से पहले गर्मी को भंडारित करके ऊर्जा को संदर्भित करता है, जिससे गर्मी को सीधे बिजली में परिवर्तित किया जाता है। पिघला हुआ नमक मिश्रण अलग-अलग होते हैं। सबसे विस्तारित मिश्रण में सोडियम नाइट्रेट, पोटेशियम नाइट्रेट और कैल्शियम नाइट्रेट होता है। यह गैर-ज्वलनशील और nontoxic है, और पहले ही रासायनिक और धातु उद्योगों में एक ताप-परिवहन तरल पदार्थ के रूप में उपयोग किया जा रहा है, इसलिए गैर-सौर अनुप्रयोगों में ऐसे सिस्टम के साथ अनुभव मौजूद है।

नमक 131 डिग्री सेल्सियस (268 डिग्री फारेनहाइट) पर पिघला देता है। यह एक इन्सुलेटेड “ठंड” भंडारण टैंक में 288 डिग्री सेल्सियस (550 डिग्री फारेनहाइट) पर तरल रखा जाता है। तरल नमक को सौर कलेक्टर में पैनलों के माध्यम से पंप किया जाता है जहां केंद्रित सूर्य 566 डिग्री सेल्सियस (1,051 डिग्री फारेनहाइट) तक गर्म हो जाता है। इसे फिर एक गर्म भंडारण टैंक में भेजा जाता है। यह इतना अच्छी तरह से इन्सुलेट किया गया है कि थर्मल ऊर्जा को एक हफ्ते तक उपयोगी रूप से संग्रहीत किया जा सकता है।

जब बिजली की आवश्यकता होती है, तो किसी भी पारंपरिक कोयले, तेल या परमाणु ऊर्जा संयंत्र में उपयोग किए जाने वाले टरबाइन / जनरेटर के लिए अति तापित भाप का उत्पादन करने के लिए गर्म नमक को पारंपरिक भाप जनरेटर में पंप किया जाता है। इस डिजाइन द्वारा चार घंटे तक ड्राइव करने के लिए एक 100 मेगावाट टरबाइन को 9.1 मीटर (30 फीट) लंबा और 24 मीटर (79 फीट) व्यास के बारे में एक टैंक की आवश्यकता होगी।

स्पेन और सौर ऊर्जा टावर डेवलपर SolarReserve में कई पैराबॉलिक ट्रफ पावर प्लांट्स इस थर्मल एनर्जी स्टोरेज अवधारणा का उपयोग करते हैं। अमेरिका में सोलाना जेनरेटिंग स्टेशन में पिघला हुआ नमक द्वारा छह घंटे का भंडारण होता है। मारिया एलेना प्लांट उत्तरी चिली के उत्तरी चिली क्षेत्र में 400 मेगावाट थर्मो-सौर परिसर है जो पिघला हुआ नमक तकनीक का उपयोग करता है।

बिजली का उत्पादन
सौर ऊर्जा बिजली में सूरज की रोशनी का रूपांतरण है, या तो सीधे फोटोवोल्टिक्स (पीवी) का उपयोग कर, या अप्रत्यक्ष रूप से केंद्रित सौर ऊर्जा (सीएसपी) का उपयोग कर। सीएसपी सिस्टम एक छोटे से बीम में सूरज की रोशनी के बड़े क्षेत्र पर ध्यान केंद्रित करने के लिए लेंस या दर्पण और ट्रैकिंग सिस्टम का उपयोग करते हैं। पीवी फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव का उपयोग कर बिजली को विद्युतीय प्रवाह में परिवर्तित करता है।

सोलर पावर 2050 तक दुनिया का सबसे बड़ा बिजली बनने की उम्मीद है, सौर फोटोवोल्टिक्स और केंद्रित सौर ऊर्जा क्रमश: वैश्विक समग्र खपत में 16 और 11 प्रतिशत योगदान देती है। 2016 में, तेजी से विकास के एक और वर्ष के बाद, सौर ने वैश्विक शक्ति का 1.3% उत्पन्न किया।

वाणिज्यिक केंद्रित सौर ऊर्जा संयंत्रों को पहली बार 1 9 80 के दशक में विकसित किया गया था। कैलिफोर्निया के मोजावे रेगिस्तान में 392 मेगावाट इवानपाह सौर ऊर्जा सुविधा, दुनिया का सबसे बड़ा सौर ऊर्जा संयंत्र है। अन्य बड़े केंद्रित सौर ऊर्जा संयंत्रों में स्पेन में 150 मेगावाट सोलनोवा सौर ऊर्जा स्टेशन और 100 मेगावाट अंडसोल सौर ऊर्जा स्टेशन शामिल हैं। संयुक्त राज्य अमेरिका में 250 मेगावॉट एगुआ कैलिएंट सौर परियोजना, और भारत में 221 मेगावॉट चरका सौर पार्क, दुनिया का सबसे बड़ा फोटोवोल्टिक पौधे हैं। 1 जीडब्ल्यू से अधिक सौर परियोजनाएं विकसित की जा रही हैं, लेकिन अधिकांश तैनात फोटोवोल्टिक्स 5 किलोवाट से कम के छोटे छत के सरणी में हैं, जो शुद्ध मीटरींग और / या फीड-इन टैरिफ का उपयोग करके ग्रिड से जुड़े हुए हैं।

फोटोवोल्टिक
पिछले दो दशकों में, फोटोवोल्टिक्स (पीवी), जिसे सौर पीवी भी कहा जाता है, मुख्यधारा के बिजली स्रोत बनने के लिए छोटे पैमाने पर अनुप्रयोगों के शुद्ध आला बाजार से विकसित हुआ है। एक सौर सेल एक उपकरण है जो फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव का उपयोग करके प्रकाश को सीधे बिजली में परिवर्तित करता है। पहला सौर सेल 1880 के दशक में चार्ल्स फ्रिट्स द्वारा बनाया गया था। 1 9 31 में एक जर्मन इंजीनियर, डॉ ब्रूनो लेंज ने तांबा ऑक्साइड के स्थान पर चांदी के सेलेनाइड का उपयोग करके एक फोटो सेल विकसित किया। यद्यपि प्रोटोटाइप सेलेनियम कोशिकाएं बिजली की घटना के 1% से कम बिजली में परिवर्तित हो गईं, अर्न्स्ट वर्नर वॉन सीमेंस और जेम्स क्लर्क मैक्सवेल दोनों ने इस खोज के महत्व को पहचाना। 1 9 40 के दशक में रसेल ओहल के काम के बाद, शोधकर्ता जेराल्ड पियरसन, केल्विन फुलर और डेरिल चैपिन ने 1 9 54 में क्रिस्टलीय सिलिकॉन सौर सेल बनाया। इन शुरुआती सौर कोशिकाओं की कीमत 286 अमरीकी डालर / वाट है और 4.5-6% की क्षमता तक पहुंच गई है। 2012 तक उपलब्ध क्षमता 20% से अधिक हो गई, और अनुसंधान फोटोवोल्टिक्स की अधिकतम दक्षता 40% से अधिक थी।

केंद्रित सौर ऊर्जा
ध्यान केंद्रित सौर ऊर्जा (सीएसपी) सिस्टम लेंस या दर्पण और ट्रैकिंग सिस्टम का उपयोग एक छोटे से बीम में सूरज की रोशनी के बड़े क्षेत्र पर केंद्रित करने के लिए करते हैं। तब केंद्रित गर्मी को पारंपरिक बिजली संयंत्र के लिए गर्मी स्रोत के रूप में उपयोग किया जाता है। सांद्रता प्रौद्योगिकियों की एक विस्तृत श्रृंखला मौजूद है; सबसे विकसित पैराबॉलिक ट्रफ, सांद्र रैखिक फ्रेस्नेल परावर्तक, स्टर्लिंग डिश और सौर ऊर्जा टावर हैं। सूर्य को ट्रैक करने और प्रकाश पर ध्यान केंद्रित करने के लिए विभिन्न तकनीकों का उपयोग किया जाता है। इन सभी प्रणालियों में एक केंद्रित तरल पदार्थ केंद्रित सूर्यप्रकाश द्वारा गरम किया जाता है, और फिर बिजली उत्पादन या ऊर्जा भंडारण के लिए उपयोग किया जाता है।

वास्तुकला और शहरी नियोजन
सूरज की रोशनी ने स्थापत्य इतिहास की शुरुआत के बाद से इमारत के डिजाइन को प्रभावित किया है। उन्नत सौर वास्तुकला और शहरी नियोजन विधियों को सबसे पहले ग्रीक और चीनी द्वारा नियोजित किया गया था, जिन्होंने अपनी इमारतों को दक्षिण की ओर प्रकाश और गर्मी प्रदान करने के लिए उन्मुख किया था।

निष्क्रिय सौर वास्तुकला की सामान्य विशेषताएं सूर्य, कॉम्पैक्ट अनुपात (वॉल्यूम अनुपात के लिए कम सतह क्षेत्र), चुनिंदा छायांकन (ओवरहैंग) और थर्मल द्रव्यमान के सापेक्ष अभिविन्यास हैं। जब ये सुविधाएं स्थानीय जलवायु और पर्यावरण के अनुरूप होती हैं तो वे आरामदायक तापमान सीमा में रहने वाले अच्छी तरह से प्रकाशित जगहों का उत्पादन कर सकते हैं। सॉक्रेटीस मेगरॉन हाउस निष्क्रिय सौर डिजाइन का एक उत्कृष्ट उदाहरण है। सौर डिजाइन के सबसे हालिया दृष्टिकोण कंप्यूटर मॉडलिंग का उपयोग एक एकीकृत सौर डिजाइन पैकेज में सौर प्रकाश, हीटिंग और वेंटिलेशन सिस्टम को एक साथ बांधते हैं। पंप, प्रशंसकों और स्विच करने योग्य खिड़कियों जैसे सक्रिय सौर उपकरण निष्क्रिय डिजाइन का पूरक हो सकते हैं और सिस्टम के प्रदर्शन में सुधार कर सकते हैं।

शहरी गर्मी द्वीप (यूएचआई) आसपास के पर्यावरण की तुलना में उच्च तापमान वाले मेट्रोपॉलिटन क्षेत्र हैं। उच्च तापमान शहरी सामग्रियों जैसे कि डामर और कंक्रीट द्वारा सौर ऊर्जा में अवशोषण के परिणामस्वरूप होता है, जिसमें प्राकृतिक वातावरण की तुलना में कम अल्बेडोस और उच्च ताप क्षमता होती है। यूएचआई प्रभाव का विरोध करने की एक सीधी विधि इमारतों और सड़कों को सफ़ेद बनाने और क्षेत्र में पेड़ों को लगाने के लिए है। इन तरीकों का उपयोग करते हुए, लॉस एंजिल्स में एक काल्पनिक “शांत समुदायों” कार्यक्रम ने अनुमान लगाया है कि शहरी तापमान को 1 अरब अमेरिकी डॉलर की अनुमानित लागत पर लगभग 3 डिग्री सेल्सियस कम किया जा सकता है, जिससे कम एयर कंडीशनिंग से 530 मिलियन अमेरिकी डॉलर का अनुमानित कुल वार्षिक लाभ लागत और स्वास्थ्य देखभाल बचत।

कृषि और बागवानी
कृषि और बागवानी पौधों की उत्पादकता को अनुकूलित करने के लिए सौर ऊर्जा के कब्जे को अनुकूलित करने की तलाश में है। समय-समय पर रोपण चक्र, अनुरूप पंक्ति अभिविन्यास, पंक्तियों के बीच घिरा हुआ ऊंचाइयों और पौधों की किस्मों के मिश्रण की तकनीकें फसल पैदावार में सुधार कर सकती हैं। जबकि सूरज की रोशनी को आम तौर पर भरपूर संसाधन माना जाता है, अपवाद कृषि को सौर ऊर्जा के महत्व को उजागर करते हैं। लिटिल आइस एज के छोटे बढ़ते मौसम के दौरान, फ्रांसीसी और अंग्रेजी किसानों ने सौर ऊर्जा के संग्रह को अधिकतम करने के लिए फल दीवारों को नियोजित किया। इन दीवारों ने पौधों को गर्म रखकर थर्मल द्रव्यमान और त्वरित पकने के रूप में कार्य किया। प्रारंभिक फल दीवारों को जमीन के लिए लंबवत बनाया गया था और दक्षिण का सामना करना पड़ा था, लेकिन समय के साथ, सूरज की रोशनी का बेहतर उपयोग करने के लिए ढलान वाली दीवारों का विकास किया गया था। 16 99 में, निकोलस फैटियो डी ड्यूलीयर ने एक ट्रैकिंग तंत्र का उपयोग करने का भी सुझाव दिया जो सूर्य का पालन करने के लिए प्रेरित हो सकता था। बढ़ती फसलों से अलग कृषि में सौर ऊर्जा के अनुप्रयोगों में पानी पंप करना, फसलों को सूखना, लड़कियों को झुकाव करना और चिकन खाद सूखना शामिल है। हाल ही में तकनीक को विंटर्स द्वारा गले लगा लिया गया है, जो सौर पैनलों द्वारा बिजली की अंगूर प्रेस के लिए उत्पन्न ऊर्जा का उपयोग करते हैं।

ग्रीनहाउस सौर प्रकाश को गर्मी में परिवर्तित करते हैं, विशेष फसलों और अन्य पौधों के विकास (संलग्न वातावरण में) को सक्षम करते हैं जो स्थानीय जलवायु के लिए स्वाभाविक रूप से अनुकूल नहीं हैं। रोमन सम्राट तिबेरियस के लिए साल भर खीरे पैदा करने के लिए रोमन काल के दौरान प्राथमिक ग्रीन हाउस का इस्तेमाल किया जाता था। 16 वीं शताब्दी में विदेशी आधुनिक पौधों को विदेशों में अन्वेषण से वापस लाने के लिए पहले आधुनिक ग्रीन हाउस बनाए गए थे। ग्रीनहाउस आज बागवानी का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बने रहे हैं, और प्लास्टिक पारदर्शी सामग्री का उपयोग पॉलीटनलल्स और पंक्ति कवर में भी इसी तरह के प्रभाव के लिए किया जाता है।

ट्रांसपोर्ट
1 9 80 के दशक से सौर ऊर्जा वाली कार का विकास एक इंजीनियरिंग लक्ष्य रहा है। द वर्ल्ड सोलर चैलेंज एक द्विपक्षीय सौर-संचालित कार रेस है, जहां विश्वविद्यालयों और उद्यमों की टीमें मध्य ऑस्ट्रेलिया में डार्विन से एडीलेड तक 3,021 किलोमीटर (1,877 मील) से अधिक प्रतिस्पर्धा करती हैं। 1 9 87 में, जब इसकी स्थापना हुई, तो विजेता की औसत गति 67 किलोमीटर प्रति घंटा (42 मील प्रति घंटे) थी और 2007 तक विजेता की औसत गति 90.87 किलोमीटर प्रति घंटा (56.46 मील प्रति घंटे) तक बढ़ी थी। उत्तरी अमेरिकी सौर चुनौती और योजनाबद्ध दक्षिण अफ़्रीकी सौर चुनौती तुलनीय प्रतियोगिताओं हैं जो सौर संचालित वाहनों के इंजीनियरिंग और विकास में अंतर्राष्ट्रीय रुचि को दर्शाती हैं।

कुछ वाहन सहायक बिजली के लिए सौर पैनलों का उपयोग करते हैं, जैसे एयर कंडीशनिंग के लिए, आंतरिक ठंडा रखने के लिए, इस प्रकार ईंधन की खपत को कम करता है।

ईंधन उत्पादन
सौर रासायनिक प्रक्रियाएं रासायनिक प्रतिक्रियाओं को चलाने के लिए सौर ऊर्जा का उपयोग करती हैं। ये प्रक्रियाएं ऊर्जा को ऑफ़सेट करती हैं जो अन्यथा जीवाश्म ईंधन स्रोत से आती हैं और सौर ऊर्जा को स्टेलेबल और ट्रांसपोर्ट करने योग्य ईंधन में भी परिवर्तित कर सकती हैं। सौर प्रेरित रासायनिक प्रतिक्रियाओं को थर्मोकेमिकल या फोटोकैमिकल में विभाजित किया जा सकता है। कृत्रिम प्रकाश संश्लेषण द्वारा विभिन्न प्रकार के ईंधन का उत्पादन किया जा सकता है। कार्बन डाइऑक्साइड में कमी से कार्बन आधारित ईंधन (जैसे मेथनॉल) बनाने में शामिल बहुउद्देशीय उत्प्रेरक रसायन चुनौतीपूर्ण है; एक व्यवहार्य विकल्प प्रोटॉन से हाइड्रोजन उत्पादन होता है, हालांकि इलेक्ट्रॉनों के स्रोत (पौधों के रूप में) के रूप में पानी का उपयोग आणविक ऑक्सीजन के लिए दो पानी के अणुओं के मल्टीलेक्ट्रॉन ऑक्सीकरण को महारत हासिल करने की आवश्यकता होती है। कुछ ने 2050 तक तटीय मेट्रोपॉलिटन क्षेत्रों में सौर ईंधन संयंत्रों पर काम करने की कल्पना की है – समुद्र के पानी का विभाजन, जो हाइड्रोजन को आसन्न ईंधन-सेल इलेक्ट्रिक पावर प्लांट्स और शुद्ध पानी द्वारा उत्पादित सीधे पानी निगम जल प्रणाली में चलाया जा रहा है। एक अन्य दृष्टि में पृथ्वी की सतह (यानी सड़कों, वाहनों और इमारतों) को कवर करने वाली सभी मानव संरचनाएं शामिल हैं जो प्रकाश संश्लेषण को पौधों की तुलना में अधिक कुशलतापूर्वक करती हैं।

1 9 70 के दशक से हाइड्रोजन उत्पादन प्रौद्योगिकियां सौर रासायनिक अनुसंधान का एक महत्वपूर्ण क्षेत्र रहा है। फोटोवोल्टिक या फोटोकैमिकल कोशिकाओं द्वारा संचालित इलेक्ट्रोलिसिस के अलावा, कई थर्मोकेमिकल प्रक्रियाओं का भी पता लगाया गया है। ऐसा एक मार्ग उच्च तापमान (2,300-2,600 डिग्री सेल्सियस या 4,200-4,700 डिग्री फारेनहाइट) पर पानी को ऑक्सीजन और हाइड्रोजन में विभाजित करने के लिए सांद्रता का उपयोग करता है। एक अन्य दृष्टिकोण प्राकृतिक गैस के भाप सुधार को चलाने के लिए सौर सांद्रता से गर्मी का उपयोग करता है जिससे परंपरागत सुधार विधियों की तुलना में समग्र हाइड्रोजन उपज में वृद्धि होती है। रिएक्टेंट्स के अपघटन और पुनर्जन्म द्वारा विशेषता थर्माकेमिकल चक्र हाइड्रोजन उत्पादन के लिए एक और एवेन्यू पेश करते हैं। वेज़मान इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस में विकास के तहत सोलज़िंक प्रक्रिया 1,200 डिग्री सेल्सियस (2,200 डिग्री फारेनहाइट) से ऊपर तापमान पर जस्ता ऑक्साइड (जेएनओ) को विघटित करने के लिए 1 मेगावाट सौर भट्ठी का उपयोग करती है। यह प्रारंभिक प्रतिक्रिया शुद्ध जस्ता पैदा करती है, जिसे बाद में हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए पानी के साथ प्रतिक्रिया दी जा सकती है।

ऊर्जा भंडारण विधियों
थर्मल मास सिस्टम दैनिक या अंतःविषय अवधि के लिए घरेलू रूप से उपयोगी तापमान पर गर्मी के रूप में सौर ऊर्जा को स्टोर कर सकते हैं। थर्मल स्टोरेज सिस्टम आमतौर पर पानी, पृथ्वी और पत्थर जैसे उच्च विशिष्ट गर्मी क्षमताओं के साथ आसानी से उपलब्ध सामग्रियों का उपयोग करते हैं। अच्छी तरह से डिज़ाइन किए गए सिस्टम चोटी की मांग को कम कर सकते हैं, ऑफ-पीक घंटों तक उपयोग का समय बदल सकते हैं और समग्र हीटिंग और शीतलन आवश्यकताओं को कम कर सकते हैं।

पैराफिन मोम और ग्लेबर के नमक जैसे चरण परिवर्तन सामग्री एक और थर्मल स्टोरेज माध्यम हैं। ये सामग्री सस्ती, आसानी से उपलब्ध हैं, और घरेलू रूप से उपयोगी तापमान (लगभग 64 डिग्री सेल्सियस या 147 डिग्री फारेनहाइट) प्रदान कर सकती हैं। “डोवर हाउस” (डोवर, मैसाचुसेट्स में) 1 9 48 में ग्लेबर के नमक हीटिंग सिस्टम का उपयोग करने वाला पहला व्यक्ति था। सौर ऊर्जा को पिघला हुआ नमक का उपयोग करके उच्च तापमान पर भी संग्रहीत किया जा सकता है। नमक एक प्रभावी भंडारण माध्यम हैं क्योंकि वे कम लागत वाले हैं, उच्च विशिष्ट गर्मी क्षमता है और पारंपरिक बिजली प्रणालियों के अनुकूल तापमान पर गर्मी वितरित कर सकते हैं। सौर दो परियोजना ने ऊर्जा भंडारण की इस पद्धति का उपयोग किया, जिससे यह लगभग 68% की वार्षिक स्टोरेज दक्षता के साथ 68 एमए स्टोरेज टैंक में 1.44 टेराजौल्स (400,000 किलोवाट) स्टोर करने की इजाजत देता है।

ऑफ-ग्रिड पीवी सिस्टम ने परंपरागत रूप से अतिरिक्त बिजली को स्टोर करने के लिए रिचार्जेबल बैटरी का उपयोग किया है। ग्रिड-बंधे सिस्टम के साथ, ट्रांसमिशन ग्रिड में अतिरिक्त बिजली भेजी जा सकती है, जबकि मानक ग्रिड बिजली का उपयोग शॉर्टफॉल को पूरा करने के लिए किया जा सकता है। नेट मीटरींग प्रोग्राम घरेलू सिस्टम को ग्रिड को दी जाने वाली किसी भी बिजली के लिए क्रेडिट देते हैं। जब भी घर उपभोग करता है उससे अधिक बिजली पैदा करता है तो इसे मीटर को ‘रोलिंग बैक’ द्वारा नियंत्रित किया जाता है। यदि शुद्ध बिजली का उपयोग शून्य से नीचे है, तो उपयोगिता अगले महीने तक किलोवॉट घंटे क्रेडिट पर रोल करती है। बिजली के उपभोग वाले बनाम बिजली को मापने के लिए अन्य दृष्टिकोणों में दो मीटर का उपयोग शामिल है। दूसरे मीटर की स्थापना लागत की वजह से यह कम आम है। अधिकतर मानक मीटर दोनों दिशाओं में सटीक रूप से मापते हैं, जिससे दूसरा मीटर अनावश्यक होता है।

पंप-स्टोरेज हाइड्रोइलेक्ट्रिकिटी पानी के रूप में ऊर्जा को स्टोर करती है जब ऊर्जा कम ऊंचाई जलाशय से उच्च ऊंचाई तक उपलब्ध होती है। जब पानी पंप को हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर जनरेटर बनने के साथ पानी को रिहा कर उच्च मांग होती है तो ऊर्जा ठीक हो जाती है।

विकास, तैनाती और अर्थशास्त्र
औद्योगिक क्रांति के साथ कोयले के उपयोग में वृद्धि के साथ शुरुआत में, ऊर्जा खपत लकड़ी और बायोमास से जीवाश्म ईंधन से लगातार बदल गई है। 1860 के दशक से शुरू होने वाली सौर प्रौद्योगिकियों के शुरुआती विकास को उम्मीद थी कि कोयले जल्द ही दुर्लभ हो जाएगा। हालांकि, 20 वीं शताब्दी की शुरुआत में सौर प्रौद्योगिकियों के विकास में बढ़ती उपलब्धता, अर्थव्यवस्था और कोयला और पेट्रोलियम की उपयोगिता के चलते स्थिर रहा।

1 9 73 के तेल प्रतिबंध और 1 9 7 9 के ऊर्जा संकट ने दुनिया भर में ऊर्जा नीतियों का पुनर्गठन किया और सौर प्रौद्योगिकियों के विकास पर नया ध्यान दिया। यूएस में संघीय फोटोवोल्टिक उपयोग कार्यक्रम और जापान में सनशाइन कार्यक्रम जैसे प्रोत्साहन कार्यक्रमों पर केंद्रित तैनाती रणनीतियों। अन्य प्रयासों में यूएस (एसईआरआई, अब एनआरईएल), जापान (एनईडीओ), और जर्मनी (सौर ऊर्जा प्रणालियों के लिए फ्रौनहोफर इंस्टीट्यूट आईएसई) में अनुसंधान सुविधाओं का गठन शामिल था।

1890 के दशक में संयुक्त राज्य अमेरिका में वाणिज्यिक सौर जल तापक दिखने लगे। इन प्रणालियों में 1 9 20 के दशक तक बढ़ते उपयोग को देखा गया, लेकिन धीरे-धीरे सस्ता और अधिक विश्वसनीय हीटिंग ईंधन द्वारा प्रतिस्थापित किया गया। फोटोवोल्टिक्स के साथ, 1 9 70 के दशक में तेल संकट के परिणामस्वरूप सौर जल ताप ने नए ध्यान आकर्षित किए लेकिन 1 9 80 के दशक में पेट्रोलियम की कीमतें गिरने के कारण ब्याज कम हो गया। सौर जल तापक क्षेत्र में विकास 1 99 0 के दशक में तेजी से बढ़ रहा है और 1 999 से सालाना विकास दर में 20% की औसत वृद्धि हुई है। हालांकि आम तौर पर कम अनुमानित, सौर जल ताप और शीतलन 154 जीडब्ल्यू की अनुमानित क्षमता के साथ सबसे व्यापक रूप से तैनात सौर प्रौद्योगिकी है 2007।

अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी ने कहा है कि सौर ऊर्जा अब दुनिया की कुछ सबसे जरूरी समस्याओं को हल करने में काफी योगदान दे सकती है:

किफायती, अतुलनीय और स्वच्छ सौर ऊर्जाकर्मी के विकास में दीर्घकालिक लाभ। यह स्वदेशी, अविश्वसनीय और अधिकतर आयात-विज्ञान, प्रदूषण को बढ़ाने, प्रदूषण कम करने, जलवायु परिवर्तन कम करने की लागत कम करने और अन्यथा की तुलना में जीवाश्म ईंधन की कीमतें कम रखने के माध्यम से देशों की ऊर्जा सुरक्षा में वृद्धि दर ये फायदे वैश्विक हैं। इसलिए प्रारंभिक तैनाती के लिए प्रोत्साहनों की अतिरिक्त लागत को सीखने के निवेश जाना जाना चाहिए; उन्हें बुद्धिमानी से खर्च किया जाना चाहिए और व्यापक रूप से साझा करने की आवश्यकता है।

2011 में, अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी की एक रिपोर्ट में पाया गया कि अगर राजनेता जलवायु परिवर्तन को सीमित करने के लिए कर रहे हैं तो फोटोवोल्टिक्स, सौर गर्म पानी और केंद्रित सौर ऊर्जा जैसे सौर ऊर्जायां 2060 तक दुनिया की ऊर्जा का तीसरा हिस्सा प्रदान कर सकते हैं । ऊर्जा दक्षता में सुधार और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जकों पर लागत निर्धारण के साथ-साथ वैश्विक समुदाय को डी-कार्बोनाइज करने में सूर्य की ऊर्जा महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है।