Lavorare nell'energia solare : Lavori di energia solare nel prossimo decennio

C'è un boom di posti di lavoro nell'energia solare?

Secondo il Bureau of Labor Statistics, i lavori nell'energia rinnovabile sono le due occupazioni in più rapida crescita dal 2016 al 2026.

Gli installatori di pannelli solari dovrebbero crescere del 105%, mentre i tecnici di servizio delle turbine eoliche raddoppieranno.

Il calo dei costi dell'energia solare ha dato impulso al settore negli ultimi anni, ma ha anche creato un ambiente imprenditoriale volatile.

Fusioni, fallimenti e licenziamenti sono esempi.

Secondo una ricerca del MIT, i costi dei moduli dei pannelli solari sono diminuiti al ritmo più veloce di qualsiasi tecnologia energetica e si prevede che la tendenza continuerà.

La ricerca e lo sviluppo sono stati il principale motore della riduzione dei costi fino al 2012, quando sono stati attribuiti a cambiamenti nell'efficienza dei moduli, nei prezzi e nell'utilizzo dei materiali e nelle spese generali.

Se le normative cooperano, costi inferiori significano maggiore accessibilità e aumento delle opportunità di lavoro.

Alcuni sostengono che i regolamenti, o l'incertezza dei regolamenti futuri, impediscano alle aziende di energia solare di assumere.

Le forze politiche sono al lavoro e gli stati esercitano un potere significativo sull'industria delle energie rinnovabili.

Agevolazioni fiscali, sussidi, sovvenzioni e altri incentivi esercitano tutti una pressione sull'industria solare.

Da molti anni gli economisti prevedono che i posti di lavoro nel settore dell'energia solare avranno un futuro promettente.

Secondo il Bureau of Labor Statistics, gli installatori di pannelli solari saranno l'occupazione in più rapida crescita dal 2016 al 2026.

Questa posizione dovrebbe più che raddoppiare nel prossimo decennio, superando il tasso di crescita di altri lavori richiesti come il software sviluppatore, infermiere professionista e data scientist.

Il costo in costante calo dell'energia solare è la forza trainante dietro queste proiezioni ottimistiche.

Secondo un'analisi dell'Agenzia internazionale per le energie rinnovabili del 2017, il costo dell'energia solare dovrebbe diminuire del 60% nel prossimo decennio.

Ciò renderebbe le risorse energetiche rinnovabili più disponibili per i consumatori, determinando un aumento dei finanziamenti e la creazione di posti di lavoro per fornire energia solare pulita alle case.

Generazione di energia solare

L'energia solare è un modo versatile per generare elettricità.

Può riscaldare l'acqua, riscaldare e raffreddare case ed edifici commerciali e alimentare i lampioni, tra le altre cose.

L'energia solare è particolarmente utile per fornire elettricità a regioni remote e dispositivi portatili poiché è facilmente accessibile quasi ovunque e non richiede carburante o una connessione a una rete elettrica (una rete interconnessa utilizzata per fornire elettricità dai fornitori ai consumatori).

L'energia solare viene utilizzata per produrre enormi quantità di elettricità su scala industriale e fornire energia a singole case e aziende.

• Gli impianti di energia solare su scala industriale, insieme alle fonti di energia convenzionali come gli impianti a carbone e gas naturale, forniscono energia significativa alla rete elettrica.

  Le centrali solari producono normalmente pochi megawatt di elettricità, equivalenti a centrali a carbone oa gas di piccole o medie dimensioni.

  Gli impianti ancora in fase di progettazione dovrebbero generare diverse centinaia di megawatt, paragonabili a una centrale a carbone o nucleare di dimensioni medio-grandi.

• L'energia solare commerciale viene utilizzata dalle aziende che possono installare grandi gruppi di pannelli solari noti come array fotovoltaici (PV) su terreni inutilizzati, tetti o strutture di parcheggio, come edifici per uffici, magazzini e negozi al dettaglio.

  Questi pannelli completano la fornitura di energia elettrica della struttura e possono produrre più energia di quanta la struttura utilizzi a volte.

  Questa energia in eccesso viene spesso rivenduta alla società di servizi pubblici locale.

• L'energia solare residenziale è generata dai proprietari di case che hanno pannelli solari installati sui loro tetti per fornire energia alle loro case.

  Questo tipo di energia solare sta diventando sempre più popolare.

  L'energia solare residenziale è in genere integrata dall'energia convenzionale proveniente dalla rete elettrica per fornire energia aggiuntiva quando i pannelli solari non sono in grado di soddisfare il fabbisogno energetico, ad esempio di notte o quando è molto nuvoloso.

Lavori più comuni nel settore dell'energia solare

La fonte più abbondante di energia potenziale sulla terra è la luce solare.

Se utilizzata in modo efficace, la luce solare ha il potenziale per superare facilmente le esigenze di elettricità presenti e future.

Secondo la ricerca, l'energia solare adeguata raggiunge la Terra ogni ora per soddisfare il consumo energetico mondiale per un anno intero.

L'energia solare, generata convertendo la luce solare in elettricità, ridurrebbe le emissioni derivanti dalla produzione di elettricità riducendo anche i costi energetici a lungo termine.

Man mano che l'energia solare diventa più accessibile, ha il potenziale per soddisfare una porzione più ampia della crescente domanda energetica mondiale.

Con l'aumentare del suo utilizzo, aumenterà anche la domanda di più lavoratori.

Le offerte di lavoro nel settore solare includono posizioni in finanza, standard di sicurezza, logistica e distribuzione, ingegneria del software, progettazione architettonica, vendite e produzione, oltre alla persona che installa i pannelli inondati di sole che vedi sui tetti.

I lavori di energia solare più diffusi oggi disponibili sono divisi in tre grandi categorie.

Il primo riguarda i ruoli pratici di installazione e manutenzione, che richiedono alle persone di costruire e mantenere i pannelli solari.

Seguono le posizioni di vendita, che collegano i clienti solari residenziali e commerciali con soluzioni energetiche.

Infine, alcuni ruoli "tecnologici" altamente qualificati e ben pagati, come l'ingegnere del software e l'ingegnere elettrico, rappresentano lo spostamento del settore solare verso uno stoccaggio di energia più avanzato e requisiti software crescenti.

Non sorprende che la maggior parte dei posti di lavoro aperti nel settore dell'energia solare oggi siano nelle società energetiche e dei servizi pubblici.

Ma c'è un numero crescente di posti di lavoro nel settore dell'energia solare disponibili in settori non tradizionali.

Tra queste figurano organizzazioni non profit che promuovono l'uso dell'energia solare, società di consulenza che assistono le aziende nell'implementazione di soluzioni solari, servizi bancari e finanziari che investono nell'energia solare, istituti didattici che conducono ricerche accademiche sulla tecnologia solare, datori di lavoro governativi che assumono personale normativo e altri.

Lavori nella ricerca scientifica

Poiché l'energia solare sta ancora guadagnando popolarità e accettazione, la ricerca e lo sviluppo sono componenti fondamentali del settore.

La ricerca continua e l'aumento dei rendimenti di scala con l'aumento della produzione hanno portato a una serie di innovazioni che hanno ridotto i costi aumentando l'efficienza, l'affidabilità e l'estetica.

Ad esempio, sono stati ideati nuovi materiali che consentono di realizzare pannelli solari a film sottile a basso costo e leggeri, meno costosi da produrre e più facili da trasportare rispetto ai pannelli solari rivestiti in vetro o laminato.

I lavori nella ricerca e nello sviluppo scientifici sono diventati sempre più interdisciplinari e, di conseguenza, fisici, chimici, Scienziati dei materiali e ingegneri collaborano spesso come parte di un team.

La maggior parte degli scienziati dell'industria solare lavora in un ufficio o in un laboratorio, ma trascorre anche del tempo con ingegneri e specialisti di elaborazione negli impianti di produzione.

• I fisici usano la matematica per monitorare, misurare, analizzare e far avanzare teorie per spiegare i fenomeni fisici.

  Per migliorare l'efficienza dei pannelli solari, i fisici collaborano con chimici, Scienziati dei materiali e ingegneri nel settore dell'energia solare.

  I fisici stanno anche scoprendo nuovi materiali per la generazione di pannelli solari, come i pannelli solari fotovoltaici a film sottile.

• I chimici studiano le proprietà, la composizione e la struttura della materia e le leggi che regolano le interazioni delle sostanze.

  I chimici nel settore dell'energia solare possono utilizzare questa conoscenza per migliorare la progettazione dei pannelli solari, progettare nuovi materiali per la produzione di pannelli solari e aggiornare i materiali esistenti.

  Poiché la maggior parte dei pannelli solari sono realizzati con materiali semiconduttori, che sono normalmente materiali a base di silicio o composti organici, e alcuni nuovi pannelli a film sottile sono realizzati con materiali organici, enfatizzano i materiali semiconduttori.

• Gli Scienziati dei materiali esaminano le strutture e le proprietà chimiche di diversi materiali per creare nuovi prodotti o migliorare quelli esistenti.

  L'attuale ricerca sull'energia solare si concentra sulla progettazione di materiali, in particolare sulle celle a film sottile, e sulla riduzione del costo dei pannelli fotovoltaici.

  Gli Scienziati dei materiali stanno anche lavorando per migliorare l'efficienza dei pannelli solari.

  La percentuale di energia disponibile che viene sfruttata dalle celle solari è indicata come efficienza.

  La maggior parte delle celle solari moderne può raccogliere solo dal 10 al 15% di energia solare, con alcuni pannelli in grado di raggiungere un'efficienza dal 25 al 30%.

  Infine, gli scienziati dei materiali stanno sviluppando tecnologie di energia solare integrate negli edifici che affrontano le lamentele comuni sui pannelli solari che riducono l'aspetto estetico di un edificio a causa delle loro dimensioni grandi e ingombranti.

Lavori in Ingegneria dell'energia solare

Gli ingegneri utilizzano principi scientifici e matematici per ideare soluzioni convenienti ai problemi tecnici.

Il loro lavoro collega la ricerca scientifica alle applicazioni commerciali.

La maggior parte degli ingegneri specifica requisiti funzionali precisi prima di progettare, testare e integrare componenti per creare progetti per nuovi prodotti.

Gli ingegneri sono responsabili della valutazione dell'efficacia, dei costi, dell'affidabilità e della sicurezza di un progetto dopo la fase di progettazione.

Gli ingegneri fanno molto affidamento sui computer per creare e analizzare progetti e simulare e testare i sistemi di energia solare.

La maggior parte degli ingegneri lavora in uffici, laboratori o stabilimenti di produzione.

Gli ingegneri sono in genere impiegati dai fornitori di tecnologia solare e possono essere tenuti a viaggiare regolarmente in vari siti di lavoro.

• Gli ingegneri dei materiali lavorano allo sviluppo, all'elaborazione e ai test di materiali da utilizzare in prodotti che devono soddisfare rigorosi standard di progettazione e qualità.

  Lavorano con semiconduttori, metalli, plastica, vetro e compositi (miscele di questi materiali) nell'industria solare per creare nuovi materiali che soddisfino i requisiti elettrici e chimici delle celle solari.

  Sviluppano e analizzano materiali a livello atomico, impiegando tecniche avanzate per replicare le proprietà di quei materiali e dei loro costituenti utilizzando programmi di modellazione al computer.

• Gli ingegneri elettrici sono responsabili della progettazione, dello sviluppo, del collaudo e della supervisione del cablaggio elettrico.

  Sono incaricati della progettazione dei circuiti elettrici dei pannelli solari e dei dispositivi di supporto come inverter e sistemi di cablaggio.

• Gli ingegneri industriali capiscono come utilizzare i fattori di base della produzione (persone, macchine, materiali, informazioni ed energia) nel modo più efficiente possibile per creare un prodotto o fornire un servizio.

  Riguardano principalmente il miglioramento della produttività attraverso la gestione delle persone, l'innovazione e i metodi di produzione di celle solari o specchi.

  Per massimizzare l'efficienza, gli ingegneri industriali esaminano le specifiche dei prodotti e progettano i sistemi di produzione e di informazione utilizzando modelli matematici.

• Gli ingegneri meccanici progettano, costruiscono e testano strumenti, motori, macchine e altri dispositivi meccanici.

  Gli ingegneri del settore dell'energia solare lavorano sulle macchine che producono i pannelli solari.

  Progettano e testano anche i generatori elettrici e le pompe utilizzate nelle centrali solari a concentrazione.

• Gli sviluppatori di software per computer sono specialisti di computer che progettano e realizzano software per un'ampia gamma di applicazioni.

  Il software per computer serve a prevedere i modelli meteorologici e solari in modo da valutare la fattibilità e il costo della generazione di energia solare in un'area specifica.

  Il software viene utilizzato nelle centrali elettriche per monitorare le apparecchiature e regolare la direzione di specchi o pannelli fotovoltaici in modo che l'energia ottimale venga catturata mentre il sole si sposta nel cielo.

  L'aggiornamento, la riparazione, l'espansione e la modifica dei programmi esistenti sono responsabilità degli sviluppatori di software.

• I tecnici di ingegneria aiutano gli ingegneri a gestire i problemi tecnici nella ricerca, sviluppo, produzione, costruzione, ispezione e manutenzione.

  I tecnici di ingegneria che lavorano nella ricerca e nello sviluppo di pannelli solari costruiranno o installeranno apparecchiature, prepareranno e condurranno esperimenti, raccoglieranno dati e calcoleranno o registreranno i risultati.

  Possono anche aiutare ingegneri e scienziati a creare prototipi di apparecchiature di nuova concezione o nell'uso di apparecchiature di progettazione e disegno assistita da computer (CADD).

Lavori nella produzione di energia solare

La produzione dell'industria solare è incentrata su tre innovazioni: energia solare a concentrazione (CSP), energia solare fotovoltaica e riscaldamento solare dell'acqua.

Ma la maggior parte delle aziende produttrici di energia solare si occupa principalmente dell'energia solare fotovoltaica e della produzione di pannelli fotovoltaici.

I pannelli fotovoltaici sono fabbricati in un modo più complesso rispetto ai componenti CSP, coinvolgendo un'elettronica complessa.

Sono necessari molti lavoratori competenti per fabbricare pannelli fotovoltaici, inclusi processori a semiconduttori, operatori di macchine utensili controllate da computer, vetrai e addetti al rivestimento e alla verniciatura.

• I processori a semiconduttore supervisionano il processo di produzione delle celle solari.

  I semiconduttori sono sostanze uniche che, in base alle condizioni, fungono da conduttori o isolanti elettrici.

  I semiconduttori vengono convertiti in celle fotovoltaiche da processori a semiconduttore.

  Il processo inizia con la creazione di pepite, che sono cilindri di silicio o altri materiali semiconduttori.

  I lingotti vengono tagliati in wafer sottili e talvolta lucidati utilizzando apparecchiature automatizzate.

  I wafer vengono quindi fissati a strisce metalliche e inseriti nelle celle.

  Queste celle vengono poi combinate per formare pannelli solari più grandi.

• Gli operatori di macchine utensili controllate da computer gestiscono macchine a controllo numerico computerizzato (CNC), che formano e modellano componenti di pannelli o specchi solari.

  Alcuni operatori CNC più esperti programmano anche le macchine per tagliare nuovi pezzi in base a schemi di progettazione.

  Gli operatori CNC utilizzano macchine utilizzate per produrre in serie componenti che richiedono un taglio estremamente preciso.

  Producono specchi adatti per impianti CSP e molti componenti di pannelli solari.

• I vetrai selezionano, tagliano, installano, sostituiscono e rimuovono vetro o materiali simili al vetro.

  I pannelli fotovoltaici sono solitamente avvolti in vetro o laminati e montati in un telaio di alluminio per proteggerli dalle intemperie.

  I vetrai sono incaricati di misurare e tagliare il vetro o il laminato che coprirà il pannello e fissarlo in posizione e sigillarlo con composti di gomma, vinile o silicone.

• Gli addetti, gli operatori e i tender di macchine di verniciatura e rivestimento aggiungono rivestimenti ai pannelli solari, il che può essere un processo complesso che richiede estrema precisione.

  Gli specchi negli impianti CSP sono normalmente rivestiti per salvaguardarli dalle particelle e renderli resistenti ai graffi e alla corrosione.

  Vengono inoltre applicati rivestimenti protettivi per massimizzare le prestazioni dei pannelli.

  I pannelli solari con rivestimenti speciali, come l'ossido di titanio, sono meno riflettenti e quindi assorbono più luce solare.

Quali sono le prospettive dell'energia solare nei prossimi dieci anni?

Gli anni 2020 saranno un punto di svolta per l'energia solare.

I costi delle energie rinnovabili sono diminuiti nell'ultimo decennio a causa dei progressi tecnologici nella progettazione, nei materiali e nella produzione di turbine eoliche e pannelli solari.

Ecco tre tendenze che definiranno il decennio degli anni '20.

L'energia solare supererà il petrolio.

Le rinnovabili non idroelettriche sono aumentate come percentuale della produzione totale di elettricità nell'ultimo decennio.

Finora la crescita è stata costante.

Il gas naturale, piuttosto che le rinnovabili, ha sostituito gran parte dell'elettricità generata dal carbone.

Tuttavia, prevediamo una maggiore crescita delle rinnovabili nel prossimo decennio.

Il basso costo dell'energia rinnovabile rispetto ai generatori alimentati a gas è una delle principali motivazioni per i comuni e i governi alla transizione verso l'energia rinnovabile.

Questo è separato dalla crescente pressione della società per "diventare verde".

Quando la vecchia infrastruttura raggiunge la fine della sua vita utile, le rinnovabili prenderanno il suo posto.

Il clima sarà più importante

Gli eventi meteorologici estremi diventeranno più comuni a causa dei cambiamenti climatici, aumentando la necessità di fonti di energia resilienti in tutte le condizioni.

Mentre l'energia solare una volta era considerata inaffidabile, le grandi centrali elettriche a carbone e gas sono ora viste come i giganti più vulnerabili e invecchiati.

Basta un solo evento, naturale o provocato dall'uomo, per creare un'interruzione grave in un'ampia regione.

L'intelligenza artificiale aumenterà l'efficienza

Oltre alle reti distribuite, dovremo migliorare la capacità di prevedere il tempo e gestire l'energia in modo appropriato.

L'intelligenza artificiale (AI) ci consentirà per la prima volta di gestire l'energia con un'elevata efficienza.

Sarà possibile controllare, gestire e immagazzinare energia in modo più efficiente, il che significa che ci vorrà meno energia per produrre la stessa quantità di energia.

Già nel 2021, l'impatto del cambiamento climatico sta facendo notare i paesi e i loro cittadini.

Il cambiamento climatico e l'aumento delle temperature altereranno definitivamente la traiettoria delle preoccupazioni e delle iniziative nel prossimo decennio.

La tecnologia è fondamentale nel modo in cui affrontiamo questa grave minaccia per la nostra società.

Il progresso tecnologico è sempre lento prima di prendere velocità, ma l'intelligenza artificiale, le energie rinnovabili e le reti elettriche distribuite non sono una novità.