Als die größte Energiequelle liefert die Sonne pro Jahr eine Energiemenge von etwa 1,5 · 10¹⁸ kWh auf die Erdoberfläche. Diese Energiemenge entspricht mehr als dem 10.000-fachen des Weltenergiebedarfs der Menschheit im Jahre 2010 (1,4 × 10¹⁴ kWh/Jahr).

Die Frage ist also nicht, ob genügend Energie vorhanden ist, sondern ob wir intelligent genug sind diese zu nutzen und zu speichern.

Die Sonnenkraft wird direkt durch Fotovoltaik-Anlagen, thermische Solaranlagen oder traditionell über Treibhäuser genutzt.

Indirekt werden die alternativen Energiequellen Wasserkraft und Windkraft ebenfalls durch die Sonnenenergie gespeist.

Die Sonnenenergie gelangt in Form von Strahlung zur Erde. Die gesamte Strahlungsleistung, die auf die Erdoberfläche trifft, heißt „Globalstrahlung“. Sie setzt sich zusammen aus direkter und diffuser Strahlung. Diffuse Strahlung ist jene, die z. B. durch Wolken oder Staubteilchen gestreut wird oder reflektiert wird, während direkte Strahlung auf geradem Weg und ungestört auf die Erdoberfläche trifft. Beide werden zur Energiegewinnung genutzt, auch wenn die diffuse Strahlung einen geringeren Beitrag leistet. Das bedeutet, dass die Energiegewinnung nicht nur bei direkter Sonneneinstrahlung funktioniert, sondern prinzipiell bei Licht (also am Tag, auch wenn es bewölkt ist).
Je nach Tageszeit, Bewölkungsgrad, Dunst usw. treffen zwischen 50 W/m² und 1.000 W/m² Globalstrahlung auf die Erde, wobei z. B. in Mitteleuropa der Anteil an diffuser Strahlung höher ist als etwa in Zentralafrika.

Wird die Globalstrahlung über einen längeren Zeitraum (z. B. ein Jahr) gemessen, werden auch die Werte bei Nacht und bei Bewölkung miteinbezogen. Dadurch ergeben sich beispielsweise für Österreich im Durchschnitt Werte von circa 1.100 kWh/m²a (z. B. in Wien oder Teilen Ober- und Niederösterreichs) bis über 1.400 kWh/m²a (z. B. in den südlichen Alpengebieten).

Abbildung: Strahlungsleistung bei unterschiedlichem Wetter (Quelle: GrAT)

Quelle: www.e-genius.at

In dem Bild wird die mittlere jährliche Summe der Globalstrahlung auf die horizontale Fläche in Österreich dargestellt. (Quelle: ZAMG www.zamg.ac.at/cms/de/klima )