Zonne-energie is energie van de zon in de vorm van warmte en licht. Deze energie, samen met secundaire vormen zoals windenergie, waterkracht en biomassa vormen nagenoeg alle hernieuwbare energie op onze Aarde. De zon is een ster die zich gemiddeld op 150 miljoen kilometer afstand van de aarde bevindt. De energie die de zon uitstraalt ontstaat door kernfusie. De atmosfeer en de magnetosfeer (het magnetisch veld van de aarde) beschermen het leven op aarde tegen het grootste deel van de schadelijke straling die de zon naast licht en warmte eveneens uitstraalt. De hoeveelheid energie die de aarde bereikt, is ongeveer 9000 maal groter dan de energiebehoefte van alle ongeveer 7 miljard bewoners op onze aarde samen. De energie bereikt onze aarde als warmtestraling en licht, het is een mengsel van elektromagnetische straling van verschillende golflengten, voor 99% variërend tussen 300 en 3000 nanometer. De voor ons zichtbare golflengten van licht vallen tussen 390 en 780 nanometer.
Met zonne-energie wordt tegenwoordig bij ons streven naar een duurzame samenleving meestal bedoeld de energie die mensen zelf met hun technologie opwekken direct vanuit de straling van de zon. Dit gebeurt op dit moment in West-Europa en dus ook in Nederland vooral op twee manieren.
Veruit de meest gebruikte toepassing is door middel van zonnepanelen met fotovoltaïsche cellen, zogenaamde PV-cellen. Deze zetten het licht van de zon direct om in elektriciteit met behulp van een omvormer. De andere manier om gebruik te maken van zonlicht is thermische zonne-energie, hierbij wordt zonlicht omgezet in warmte door zonneboilers, ook wel zonnecollectoren genoemd.
Voor landen waar de zon bijna de hele dag schijnt bestaat een goede technologie om zonne-energie te verwerken. Door middel van geconcentreerde zonne-energie, ook wel thermische zonne-energie genoemd. Met deze methode worden de stralen van onze zon met behulp van spiegels geconcentreerd samengebracht op een klein oppervlak. Op dit geconcentreerde oppervlak ontstaat op deze manier een hoge temperatuur. Met behulp van die hoge temperatuur wordt stoom geproduceerd, met deze stoom wordt net als bij een normale centrale elektriciteit gemaakt.
Een techniek die in mindere mate wordt gebruikt is de zogenaamde zonnetoren. Hierbij wordt lucht opgewarmd door de warmte van de zonnestralen onder een cirkelvormig en doorschijnende collector die aan de rand open is op te vangen. Het doorschijnende dak vormt in combinatie met de grond een opslagruimte voor door de straling van zon opgewarmde lucht. In het midden van deze cirkel staat dan de verticale zonnetoren, die aan de basis een grote doorsnede heeft. Omdat hete lucht lichter is dan koude lucht, stijgt deze op door deze toren.
De toren zuigt vervolgens meer lucht aan en er wordt nieuwe koude lucht aangevoerd aan de rand van de opslagruimte. Een continue stroom van lucht kan bereikt worden door met water gevulde buizen onder het dak te plaatsen. Overdag warmen deze op en ’s nachts geven ze hun warmte dan weer af. Zo is er dan sprake van een voortdurende stroom opgewekt door zonnewarmte. De energie die bij deze opwaartse stroom lucht ontstaat wordt weer door windturbines omgezet in mechanische energie. Generatoren zetten deze mechanische energie weer om naar elektrische energie.
Zonuren in Nederland
Volgens het KNMI schijnt de zon jaarlijks gemiddeld tussen de 1500 en de 1550 uur, (minimaal 1400 uur & maximaal 1700 uur) in Nederland. Op de onderstaande kaart staan de donkere gebieden waar meer zonuren zijn in ons land. Gemiddeld wordt er in het westen van het land dus meer zonnestraling opgevangen dan in het oosten van Nederland. Een jaar telt 8760 uren. Er valt gemiddeld 2,5 kWh per m2 aan energie (0,5 kWh per m2 in december en 4,5 kWh per m2 in juli/augustus).
Gelukkig is dit ruim voldoende om met een aantal zonnepanelen ons dagelijks huishouden te voorzien van zelf opgewekte en duurzame energie. Op de website van het KNMI kun je ook per maand en per jaar bekijken hoe zonnig het in jouw gemeente geweest is. Er zijn volle en gewone zonuren. Een vol zon uur is de hoeveelheid energie die er op een wolkenloze, zomerse dag binnen een uur op een stuk valt dat op de gericht is op de zon. Gemiddeld is dat 1 kWh per vierkante meter. Bij gewone zon uren worden overdag de bewolkte uren ook meegeteld.
Bron o.a. Wikepedia.