نحن نعلم أن البشر يطورون الطاقة المتجددة على قدم وساق. هم أولئك الذين لا يلوثون البيئة ويسمحون بالحصول على مصدر غير محدود للطاقة. من بين الطاقات المتجددة ، اكتسبت الطاقة الشمسية أهمية كبيرة في العقود الأخيرة وحضور متزايد في جميع أنحاء العالم. وهناك العديد مزايا الطاقة الشمسية فيما يتعلق بأنواع أخرى من مصادر الطاقة المتجددة.
سنخبرك في هذه المقالة عن مزايا الطاقة الشمسية ومدى أهميتها لمستقبل الطاقة.
ما هي الطاقة الشمسية
من أجل معرفة مزايا الطاقة الشمسية ، يجب أن نعرف ما هي وأنواع الطاقة الشمسية الموجودة. أول من يعرف ما هو مصدر طاقة متجددة يتم الحصول عليها من خلال الشمس والتي يمكن من خلالها توليد الحرارة والكهرباء لأي نوع من الاستخدام. على الرغم من كونه مصدرًا مستدامًا ، من المهم ملاحظة أنه لا يخلو من عيوبه ، بل إنه يؤثر أيضًا على نطاقه واستخدامه.
مشتق مباشرة من الإشعاع الذي يصل إلى كوكبنا من الشمس إما في شكل ضوء أو حرارة أو أشعة فوق بنفسجية. اعتمادًا على كيفية وجود الطاقة الشمسية ، هناك أنواع مختلفة.
الطاقة الحرارية
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 ، فإن هذه الطاقة يستفيد من هذا الإشعاع لتسخين سائل.
عندما تصطدم أشعة الشمس بالسائل ، فإنها تسخنه ويمكن استخدام هذا السائل الساخن في استخدامات مختلفة. للحصول على فكرة أفضل ، 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.
تساهم الطاقة الحرارية الشمسية بشكل كبير في تقليل التكاليف ، مع ما يترتب على ذلك من توفير في الطاقة و الحد من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون التي تسبب الاحتباس الحراري وتسبب تغير المناخ.
الطاقة الضوئية
يستخدم الحرارة بفضل المجمعات الشمسية التي تتلقى أشعة الشمس وتحولها إلى سائل عامل. يتم استخدامه لتدفئة المباني والمياه ، وتحريك التوربينات ، وتجفيف الحبوب ، أو إتلاف النفايات.
الطاقة الشمسية الكهروضوئية
لتوليد الطاقة الكهروضوئية ، من الضروري التقاط فوتونات الضوء التي يحتويها الإشعاع الشمسي وتحويلها إلى كهرباء من أجل استخدامها. يمكن تحقيق ذلك عن طريق عملية التحويل الكهروضوئية من خلال استخدام الألواح الشمسية.
الألواح الشمسية لها عنصر حاسم الخلية الضوئية. هذه مادة شبه موصلة (مصنوعة من السيليكون ، على سبيل المثال) لا تتطلب أجزاء متحركة أو وقودًا أو تولد ضوضاء.
عندما تتعرض هذه الخلية الكهروضوئية باستمرار للضوء ، فإنها تمتص الطاقة الموجودة في فوتونات الضوء وتساعد على توليد الطاقة ، وتحريك الإلكترونات المحاصرة في مجال كهربائي داخلي. عندما يحدث هذا ، فإن الإلكترونات المتجمعة على سطح الخلية الكهروضوئية تولد تيارًا كهربائيًا مستمرًا.
مزايا الطاقة الشمسية
بمجرد أن نعرف الأنواع المختلفة للطاقة الشمسية ، سنرى ما هي مزايا استخدام هذا النوع من الطاقة:
- إنها طاقة نظيفة تمامًا يساعد في تقليل بصمتك الكربونية بشكل كبير. بفضل استخدامه نتجنب توليد غازات الدفيئة ولا نلوث أثناء توليدها أو أثناء استخدامها. لا يوجد سوى تلوث ضئيل عند إنشاء الألواح الشمسية.
- إنها مصدر طاقة متجددة ومستدامة بمرور الوقت.
- على عكس الطاقات المتجددة الأخرى ، يمكن لهذه الطاقة تسخين الأشياء.
- لا يتطلب أي نوع من الاستخراج المستمر للمواد حتى يعمل. هذا يجعلها طاقة غير مكلفة إلى حد ما والتي من السهل استرداد استثماراتها الأولية على مر السنين. صحيح أن إحدى المشكلات الرئيسية التي واجهتها الطاقة المتجددة منذ بدايتها كانت الاستثمار الأولي ومعدل العائد ، على الرغم من أن هذا لم يعد كذلك بفضل تطور التكنولوجيا. 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. يمكن لأي نقطة جغرافية على الكوكب تقريبًا استخدام الطاقة الشمسية. من المهم أن نلاحظ أن من أهم مزايا الطاقة الشمسية أنها لا تحتاج إلى أسلاك. يساعد هذا في التثبيت في المناطق التي يصعب فيها تركيب مثل هذه الأسلاك.
- ميزة أخرى للطاقة الشمسية هي ذلك يقلل من الحاجة إلى استخدام الوقود الأحفوري لذلك فهي تساعد في الحفاظ على الموارد الطبيعية وتقليل التلوث البيئي.
عيوب
مثلما توجد بعض المزايا للطاقة الشمسية ، لدينا أيضًا بعض العيوب. دعونا نرى ما هم:
- لديك كفاءة منخفضة نسبيًا عند تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية. هذه الكفاءة حوالي 25٪. يركز التطور التكنولوجي على زيادة هذه الكفاءة.
- على الرغم من أنه يمكن أن يكون حديديًا على المدى الطويل ، التكلفة الأولية عالية ولا يمكن للجميع الوصول إليه.
- من الضروري وجود مكان للتثبيت أكبر من أجل أن تكون قادرة على إنتاج المزيد الطاقة الكهربائية. يجب ألا يغيب عن البال أنه إذا كانت احتياجات الطاقة أكبر ، فسيكون تركيب الألواح الشمسية أكثر صعوبة نظرًا لقلة المساحة.
- إنه نوع من الطاقة غير ثابت. يتقلب طوال اليوم ولا يتوفر في الليل. يتقلب طوال اليوم بسبب كمية ضوء الشمس التي يتلقاها.
- ينخفض أداء الألواح في ظروف جوية معينة إما لفترات طويلة من الحرارة والرطوبة أو مع السحب والضباب.
- التلوث هو أيضا مشكلة للطاقة الشمسية. وفي المدن التي بها درجات عالية من تلوث الغلاف الجوي ، يكون الأداء أقل بكثير.
- أثناء إنتاج الألواح الشمسية تنبعث كميات كبيرة من غازات الاحتباس الحراري والنفايات السامة. هذا عيب يمكن تعويضه لاحقًا أثناء الاستخدام لأنه يساعد على تقليل البصمة الكربونية بشكل كبير.
آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن مزايا الطاقة الشمسية.