ضمن الطاقات المتجددة ، تعد الطاقة الشمسية واحدة من أهمها لأنها أكثر تطوراً ويمكن استخدامها في معظم أنحاء العالم. ومع ذلك ، كثير من الناس لا يعرفون جيدا ما هي الطاقة الشمسية ولا كيف يعمل بشكل صحيح.
لهذا السبب ، سنخصص هذه المقالة لنخبرك ما هي الطاقة الشمسية ، وما هي خصائصها وأنواعها ومزاياها في استخدامها.
ما هي الطاقة الشمسية
الطاقة الشمسية هي الطاقة التي يمكن الاستفادة منها الطاقة الشمسية من جزيئات الضوء لإنتاج الطاقة التي تتحول لاحقًا إلى كهرباء. مصدر الطاقة هذا نظيف تمامًا ، لذا فهو لا يلوث البيئة أو ينبعث منه غازات ضارة في الغلاف الجوي. بالإضافة إلى ذلك ، تتمتع بميزة كبيرة تتمثل في كونها قابلة للتجديد ، أي أن الشمس لن تُستنفد (أو على الأقل لبضعة مليارات من السنين).
بمجرد أن نعرف ماهية الطاقة الشمسية ، سنرى الأنواع الرئيسية المختلفة الموجودة: الكهروضوئية والحرارية.
ما هي الطاقة الكهروضوئية
لتجميع طاقة الشمس ، يتم استخدام الألواح الشمسية القادرة على التقاط فوتونات الضوء من الإشعاع الشمسي وتحويلها إلى طاقة. لتوليد الطاقة الكهروضوئية ، من الضروري التقاط فوتونات الضوء التي يحتويها الإشعاع الشمسي وتحويلها إلى كهرباء من أجل استخدامها. يمكن تحقيق ذلك من خلال عملية التحويل الكهروضوئية من خلال استخدام الألواح الشمسية.
تحتوي اللوحة الشمسية على الخلية الكهروضوئية كعنصر حاسم. هذه مادة شبه موصلة (مصنوعة من السيليكون ، على سبيل المثال) لا تتطلب أجزاء متحركة ولا تتطلب أي وقود ولا تصدر ضوضاء. عندما تتعرض هذه الخلية الكهروضوئية باستمرار للضوء ، فإنها تمتص الطاقة الموجودة في فوتونات الضوء وتساعد على توليد الطاقة ، وتحريك الإلكترونات المحاصرة بواسطة مجال كهربائي داخلي.
عندما يحدث هذا ، ستولد الإلكترونات المتجمعة على سطح الخلية الكهروضوئية تيارًا مباشرًا. نظرًا لأن جهد الخرج للخلايا الكهروضوئية منخفض جدًا (0,6 فولت فقط) ، فهي متصلة في سلسلة ، ثم يتم تغليف الجانب الأمامي في لوحة زجاجية ، ويتم تغليف الجانب الأمامي بمواد أخرى مقاومة للرطوبة. ظهرك (لأنه سيكون في الظل معظم الوقت).
يتم دمج سلسلة من الخلايا الكهروضوئية وتغطيتها بالمواد المذكورة أعلاه لتشكيل وحدة كهروضوئية. في هذا المستوى ، يمكنك بالفعل شراء منتجات للتبديل إلى الألواح الشمسية. اعتمادًا على التكنولوجيا ونوع الاستخدام ، تبلغ مساحة الوحدة 0,1 متر مربع (10 واط) إلى متر مربع (1 واط) ، القيمة المتوسطة المشار إليها ، و 12 V أو 24 V أو 48 V حسب التطبيق.
كما ذكر أعلاه ، من خلال عملية التحويل الكهروضوئية ، يتم الحصول على الطاقة بجهد منخفض للغاية وفي تيار مباشر. لا يمكن استخدام هذه الطاقة للمنزل ، لذلك من الضروري ، لاحقًا ، استخدام محول التيار لتحويله إلى تيار متناوب.
ما هي الطاقة الحرارية الشمسية
كما يوحي اسمها ، فهي نوع من الطاقة المتجددة والنظيفة التي تتكون من تسخير طاقة الشمس لتوليد الكهرباء. على عكس الألواح الشمسية المستخدمة في الطاقة الكهروضوئية لتوليد الكهرباء من فوتونات الضوء الموجودة في الإشعاع الشمسي ، تستفيد هذه الطاقة من الإشعاع المذكور لتسخين سائل.
عندما تصطدم أشعة الشمس بالسائل ، فإنها تسخنه ويمكن استخدام هذا السائل الساخن في استخدامات مختلفة. للحصول على فكرة أفضل ، فإن 20٪ من استهلاك الطاقة في مستشفى أو فندق أو منزل يتوافق مع استخدام الماء الساخن. باستخدام الطاقة الحرارية الشمسية يمكننا تسخين المياه بطاقة الشمس والاستفادة منها حتى لا نضطر في قطاع الطاقة هذا إلى استخدام الطاقة الأحفورية أو غيرها من الطاقة.
تساعد الطاقة الحرارية الشمسية بشكل كبير في تقليل التكاليف وتوفير الطاقة وتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون التي تسبب الاحتباس الحراري وتغير المناخ.
الاستخدامات الرئيسية
أحد الاستخدامات الرئيسية للطاقة الشمسية الكهروضوئية هو تركيب المستشعرات الكهروضوئية ومحولات التيار ، والتي يمكنها تحويل الطاقة المستمرة المتولدة في الألواح الشمسية إلى تيار متناوب وإدخالها في الشبكة.
تعد تكلفة الطاقة الشمسية لكل كيلو وات ساعة أكثر تكلفة من أنظمة توليد الطاقة الأخرى. على الرغم من أن هذا قد تغير كثيرًا بمرور الوقت. في بعض الأماكن حيث عدد ساعات سطوع الشمس مرتفع ، وتكلفة الطاقة الشمسية الكهروضوئية هي الأدنى. يجب أن يكون لديك خط مخصص للمساعدة المالية والقانونية لتعويض تكاليف الإنتاج. في التحليل النهائي ، نحن نساعد كوكبنا على عدم التلوث وتغير المناخ والتلوث.
يتم استخدامه أيضًا غالبًا للقطاعات التالية:
- الإضاءة. استخدام آخر للطاقة الشمسية الكهروضوئية هو إنارة المداخل ومناطق الراحة والتقاطعات في العديد من المدن. هذا يقلل من تكاليف الإضاءة.
- يشير. يتم استخدام هذا النوع من الطاقة بشكل متكرر للإشارة في الممر.
- يتم استخدام هذا النوع من الطاقة عدة مرات في مجالات مكررات الطاقة المتنقلة والراديو والتلفزيون.
- كهربة الريف. بمساعدة نظام مركزي ، يمكن للمدن والبلدات الصغيرة المتناثرة الاستمتاع بالكهرباء المتجددة.
- المزارع والمواشي. لاستهلاك الطاقة في هذه المناطق ، يتم استخدام الطاقة الشمسية الكهروضوئية. لإلقاء الضوء عليها ، قم بتشغيل مضخات المياه ومضخات الري للحلب ، إلخ.
ميزة
- إنها طاقة نظيفة تمامًا يساعد في تقليل البصمة الكربونية بشكل كبير. بفضل استخدامه نتجنب توليد غازات الدفيئة ولا نلوث أثناء توليدها أو أثناء استخدامها.
- إنه مصدر للطاقة المتجددة ومستدامة بمرور الوقت.
- على عكس الطاقات المتجددة الأخرى ، يمكن لهذه الطاقة تسخين الأشياء.
- لا يتطلب أي نوع من الاستخراج المستمر من المواد لجعلها تعمل. هذا يجعلها طاقة غير مكلفة إلى حد ما. يمكن أن تتمتع الألواح الشمسية بعمر افتراضي يصل إلى 40 عامًا.
- ضوء الشمس وفير جدا ومتاح لذا فإن استخدام الألواح الشمسية هو خيار قابل للتطبيق.
- يقلل من الحاجة إلى استخدام الوقود الأحفوري لذلك فهي تساعد في الحفاظ على الموارد الطبيعية وتقليل التلوث البيئي.
آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة ماهية الطاقة الشمسية وأنواعها وخصائصها.
أولا ، أتمنى لكم عملا جيدا ومزيدا من النجاح.
التكنولوجيا النقية للبشرية.
كنت أرغب في معرفة المزيد عن ما ورد أعلاه من خلال الحصول على مزيد من المعرفة منك.