lịch sử cho thấy những tiến bộ trong năng lượng tái tạo thường đi sau các cuộc khủng hoảng: vào những năm 1970 , các lệnh cấm vận dầu mỏ khiến giá dầu tăng gấp 4 lần , thúc đẩy nỗ lực giảm sự phụ thuộc của người Mỹ vào nhiên liệu hóa thạch và tìm các nguồn điện thay thế , bao gồm năng lượng mặt trời hoặc năng lượng gió . cuộc khủng hoảng tài chính toàn cầu 2008-09 dẫn đến việc một số chính phủ liên kết một phần kích thích kinh tế của họ với đầu tư vào năng lượng sạch . đại dịch COVID-19 đã dẫn đến một cú sốc năng lượng chưa từng có , và tiếp theo là vào năm 2021 , đầu tư vào năng lượng tái tạo đạt mức cao nhất kể từ cuộc đại suy thoái .

Các cuộc khủng hoảng sau các cuộc khủng hoảng ở các nền kinh tế phương Tây , châu Âu một lần nữa được nhắc nhở về tầm quan trọng của sự độc lập về năng lượng , và nhu cầu về các nguồn năng lượng tái tạo đã vượt qua . hai trong số các nguồn năng lượng tái tạo phổ biến nhất ở U . S . , tại thời điểm này , năng lượng mặt trời và gió . sẽ đảm nhiệm vai trò chủ đạo vào năm 2022?

nhờ giảm chi phí năng lượng mặt trời , công nghệ này chưa bao giờ đáng giá hơn đối với các chủ nhà . vì tính dễ sử dụng trong khu dân cư cho phép khách hàng giảm lượng khí thải carbon cùng với chi phí năng lượng của họ . nhưng con người đã sử dụng gió từ hàng nghìn năm nay ,. trước khi tuabin gió hiện đại ra đời . trên thực tế , năng lượng gió chiếm 5% sản lượng năng lượng so với năng lượng mặt trời vào năm ngoái .

vậy , khi chúng ta bước vào kỷ nguyên năng lượng tái tạo , thì nguồn năng lượng nào sẽ xuất hiện trên đầu? và nếu bạn đang cân nhắc chuyển sang nguồn năng lượng tái tạo , thì tốt hơn cho nhu cầu của bạn? hãy cùng khám phá .

chúng ta sẽ bắt đầu với một chút thông tin cơ bản về màu sắc . bằng chứng sớm nhất được ghi lại về việc sử dụng năng lượng gió có niên đại khoảng 6000 đến 5000 B . C . , khi cánh buồm được phát minh để đón gió và đẩy thuyền . qua nhiều năm , sự phát triển về năng lượng gió cho phép con người xay ngũ cốc , bơm nước , và cuối cùng , vào khoảng cuối những năm 1800 , tạo ra điện từ động năng .

người ta có thể lập luận rằng năng lượng mặt trời đã được sử dụng từ năm 700 B . C . , khi gương được sử dụng để tập trung năng lượng mặt trời tạo ra lửa . nhưng năng lượng mặt trời tế bào không được sử dụng để tạo ra năng lượng cho đến năm 1839 , khi edmond becquerel , một nhà vật lý trẻ làm việc ở Pháp , lần đầu tiên quan sát và ghi nhận hiệu ứng quang điện . phải mất hơn một thế kỷ để tạo ra một tấm pin mặt trời thực tế sau becquerel. khám phá . năng lượng mặt trời vẫn trong giai đoạn nghiên cứu và phát triển trong vài thập kỷ .

tua nhanh đến năm 1973 - cú sốc dầu khiến giá xăng và dầu tăng đột biến , gieo rắc lo lắng về tương lai năng lượng của các quốc gia thống nhất . Các nhà lãnh đạo của U . S . ngày càng tò mò về các nguồn năng lượng thay thế , trong nước. điều đó sẽ làm giảm sự phụ thuộc vào dầu nước ngoài .

cùng với áp lực gia tăng từ các nhà môi trường , những năm 70 đã chứng kiến sự hỗ trợ hữu hình của liên bang đối với năng lượng tái tạo . để khuyến khích sự phát triển của nó , quốc hội đã thông qua đạo luật thuế năng lượng năm 1978 để cung cấp tín dụng thuế cho những ngôi nhà có tấm pin mặt trời và tài trợ cho sự phát triển của tuabin gió lớn . năng lượng mặt trời không đủ hiệu quả về chi phí để cất cánh hoàn toàn , nhưng tuabin gió đã đạt được một số lợi nhuận khiêm tốn ở các trạng thái tiến bộ .

trong vài thập kỷ tiếp theo , tỷ trọng của U . S . sản xuất điện từ gió đã tăng từ dưới 1% vào năm 1990 lên khoảng 8 . 4% vào năm 2020 . tỷ trọng của năng lượng mặt trời trong tổng U . S . Sản lượng điện quy mô tiện ích đã tăng từ 0 . 1% vào năm 1990 lên khoảng 2 . 5% vào năm 2020 .

vào năm 2022 , các tấm pin mặt trời hiện đại được lắp đặt trên mái nhà hoặc gắn trên mặt đất để chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành năng lượng . các tấm pin mặt trời được tạo thành từ tế bào quang điện (hoặc pin mặt trời) sử dụng vật liệu bán dẫn silicon để tạo ra dòng điện . dòng điện mà các tấm pin tạo ra là dòng điện một chiều (DC) , và nó được biến đổi bởi một bộ biến tần thành điện xoay chiều ,. là thứ chúng ta sử dụng để cung cấp năng lượng cho ngôi nhà của mình .

các tấm pin mặt trời tốt nhất những ngày này trung bình giữa công suất điện từ 250 đến 400 watt , và tấm pin mặt trời hiệu quả nhất đạt mức hiệu suất khoảng 20% , nghĩa là 20% năng lượng đập vào bảng điều khiển được chuyển đổi thành điện năng . Một mảng năng lượng mặt trời điển hình nằm trong khoảng từ 10 đến 30 tấm pin mặt trời (hoặc hơn) , với mức trung bình là 20 để cấp điện cho một hộ gia đình ở Mỹ .

Trung bình chi phí lắp đặt năng lượng mặt trời nằm trong khoảng từ , 000 đến , 000 , thay đổi theo mức độ phức tạp của vị trí lắp đặt , , và quy mô và nhu cầu năng lượng của một ngôi nhà ., đây là một rào cản lớn đối với việc gia nhập , và nó vẫn là một trong những thách thức lớn nhất đối với sự tăng trưởng của năng lượng mặt trời . tuy nhiên , đối với những người có khả năng chi trả chi phí trả trước hoặc vay vốn bằng năng lượng mặt trời , năng lượng mặt trời cung cấp hàng thập kỷ tiết kiệm năng lượng và thậm chí có thể lên tới , 000 tiết kiệm trọn đời ở đúng vị trí .

hầu hết các ngôi nhà có năng lượng mặt trời sẽ vẫn được gắn với lưới điện , nghĩa là bạn sẽ không mất kết nối với tiện ích địa phương của mình . tuy nhiên , năng lượng mặt trời không nối lưới có thể được sử dụng trong các ứng dụng quy mô nhỏ .

Không chỉ năng lượng mặt trời dân dụng giúp chủ nhà bù đắp việc sử dụng điện , mà việc lắp đặt còn giúp chủ nhà giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và các tiện ích công cộng , mang lại một số lợi ích cá nhân và cộng đồng .

tuabin gió cũng có thể được sử dụng để tạo ra điện . thay vì sử dụng hiệu ứng quang điện , cánh của tuabin gió quay để làm quay một cánh quạt bên trong . rôto gửi động năng đến một máy phát điện để biến nó thành điện xoay chiều , tương tự như bộ biến tần trong mảng năng lượng mặt trời . cũng như năng lượng gió , mặt trời có thể được nối lưới hoặc năng lượng thu được có thể được lưu trữ trong pin .

không giống như các tấm pin mặt trời , trong thế giới tuabin gió , lớn hơn thì tốt hơn , vì gió thường tăng khi độ cao tăng .

Theo văn phòng hiệu quả năng lượng và năng lượng tái tạo ,, chiều cao trung tâm cho các tuabin gió trên đất liền quy mô tiện ích , đã tăng 59% kể từ năm 1998 , đo khoảng 295 feet vào năm 2020 (tương đương với chiều cao của tượng nữ thần tự do) . và chiều cao trung tâm cho các tuabin ngoài khơi ở U . S . được dự đoán là cao hơn nữa . vì tuabin rất lớn , các quy định về phân vùng địa phương thường đưa ra những thách thức đối với gió dân cư cài đặt .

Sự phụ thuộc vào kích thước này góp phần quan trọng nhất tạo nên sự khác biệt giữa gió và năng lượng mặt trời . phong điện chiếm nhiều không gian hơn để đạt hiệu quả cao nhất , và kết quả là , hầu hết các tuabin gió được sử dụng ở quy mô thương mại hoặc công nghiệp hơn là khu dân cư . tuy nhiên , tuabin gió khai thác khoảng 50% năng lượng đi qua chúng , so với hiệu suất 20% của các tấm pin mặt trời dân dụng hàng đầu . và không giống như các tấm pin mặt trời , tuabin gió có thể sản xuất năng lượng vào bất kỳ thời điểm nào trong ngày , khiến chúng trở nên rất hiệu quả khi được thực hiện đúng cách .

đóng cửa , vị trí là chìa khóa cho gió vì một nguồn năng lượng . tuabin gió hoạt động tốt nhất ở những vùng đất rộng lớn không có cây cối , các tòa nhà hoặc các bang có chướng ngại vật khác như texas , oklahoma , iowa , kansas và illinois đang dẫn đầu quốc gia về năng lượng gió , và các quốc gia ven biển như virginia , massach Massachusetts và new jersey đã đầu tư rất nhiều vào năng lượng gió ngoài khơi , một con đường đầy hứa hẹn cho tăng trưởng .

mặc dù con đường gập ghềnh với các chuỗi cung ứng bị siết chặt và lạm phát , chi phí năng lượng tái tạo công nghệ đang ở gần mức thấp nhất mà nó từng có , lu mờ so với các nguồn truyền thống như than và khí đốt tự nhiên . việc lắp đặt năng lượng mặt trời và gió tiếp tục phát triển theo cấp số nhân , và những tiến bộ công nghệ và chi phí thấp đã làm cho các nguồn năng lượng sạch dân dụng trở nên vô cùng -demand .

nói chung , tuy nhiên , việc lắp đặt hệ thống gió hầu hết được sử dụng ở quy mô thương mại hoặc công nghiệp , trong khi năng lượng mặt trời đã chứng minh được giá trị của nó trên thị trường dân dụng . chúng ta hãy xem xét những lợi ích và hạn chế lớn nhất của mỗi .

như đã đề cập , lắp đặt bảng điều khiển năng lượng mặt trời mang lại cơ hội to lớn như một nguồn năng lượng quy mô khu dân cư ., đây là những lý do chính tại sao:

năng lượng gió , thay vì , thực tế hơn nhiều ở quy mô tiện ích .

năng lượng gió hiện đang vượt trội so với năng lượng mặt trời khi nói đến tỷ trọng tổng thể của điện năng được tạo ra . cho các hộ gia đình , năng lượng mặt trời là một lựa chọn thực tế hơn nhiều .

điều mà nó thực sự hướng đến , tuy nhiên , là vị trí . trong thế giới năng lượng , không có giải pháp chung cho tất cả . trí thông minh là khả năng của một loài để sống hài hòa trong môi trường của nó , bằng cách sử dụng các nguồn năng lượng hợp lý nhất cho khu vực đó ., chúng ta sẽ không bao giờ mong đợi năng lượng mặt trời vượt xa một nguồn năng lượng như thủy điện ở các vùng như tây bắc Thái Bình Dương . giống như chúng ta sẽ không mong đợi năng lượng gió cất cánh ở các khu vực đô thị dày đặc như thành phố new york .

tương lai của năng lượng là một tương lai phi tập trung - một trong đó năng lượng được tạo ra và tiêu thụ tại chỗ . cho các chủ nhà muốn tạo ra những thay đổi hữu hình trong cuộc sống của họ để hướng tới một tương lai bền vững hơn ,. Điện mặt trời mang đến một cơ hội tuyệt vời để tạo ra sự khác biệt . năng lượng gió có thể không mang lại cơ hội tương tự cho các ngôi nhà , nhưng nó chắc chắn sẽ là một phần rất lớn của sự hợp tác của các nguồn năng lượng tái tạo trong nỗ lực đạt tới một tương lai không-carbon .