ماهي الطاقة الشمسية؟

تنتج الطاقة الشمسية طاقة متجددة أو "خضراء" من خلال تسخير ضوء الشمس وحرارتها. تُستخدم الألواح الشمسية، المعروفة أيضًا باسم الخلايا الكهروضوئية، لالتقاط أكثر أنواع الطاقة الشمسية انتشارًا. يتم وضعهم عمليًا جانبا الى جنب في محطات الطاقة الشمسية لتجميع ضوء الشمس في مناطق واسعة. في بعض الأحيان، ستجدها أيضًا فوق المنازل والهياكل الأخرى. تستخدم أشباه الموصلات في صنع الخلايا. تتسبب أشعة الشمس في فقدان ذرات الخلايا لإلكتروناتها عندما تصطدم بها. هذا يجعل الإلكترونات تتحرك بحرية داخل الخلية وتنتج الطاقة.

ما أهمية الطاقة الشمسية؟

الطاقة الشمسية مهمة لأنها لعبت دورًا في عمليات تطور الكائنات الحية. كما أنه يدعم عمليات التركيب الضوئي، التي تستخدمها النباتات لإنتاج الغذاء والكتلة الحيوية، بالإضافة إلى المياه وطاقة الرياح. بالإضافة إلى ذلك، تعد الطاقة الشمسية أهم ما يسمى بفئة مصادر الطاقة المتجددة. في وقت كان هناك انخفاض ملحوظ في كميات الوقود الأحفوري، مثل النفط والفحم بالإضافة إلى الغاز الطبيعي، من الواضح أن أهمية الطاقة الشمسية كمصدر للطاقة المتجددة قد ازدادت لأنها لا تتناقص وهي غير ملوثه بطبيعتها. بالإضافة الى أن إمكانات الطاقة الشمسية هائلة، حيث تستقبل الأرض حوالي 200000 ضعف إجمالي قدرة توليد الكهرباء اليومية في العالم كل يوم على شكل طاقة شمسية.

كيف تعمل الطاقة الشمسية؟

يبدأ توليد الطاقة الشمسية عندما تمتص الألواح الشمسية الفوتونات، أو جزيئات الضوء، بالخلايا الكهروضوئية، وتولد طاقة التيار المباشر (DC)، ثم تحولها إلى طاقة تيار متناوب قابلة للاستخدام (AC) بمساعدة تقنية العاكس(الانفرتر). ثم تتدفق طاقة التيار المتردد عبر اللوحة الكهربائية بالمنزل ويتم توزيعها وفقًا لذلك.

اين يمكن استخدام الطاقة الشمسية؟

تُستخدم الطاقة الشمسية بطريقتين رئيسيتين: توليد الكهرباء (مثل الألواح الشمسية على الأسطح) أو توليد الطاقة الحرارية (مثل محطات الطاقة الشمسية المركزة). بالنسبة لمعظم مالكي المنازل، فإن الألواح الشمسية التي تحول الطاقة الشمسية إلى كهرباء هي أفضل استخدام للطاقة الشمسية - يمكنك التوفير في فواتير الكهرباء من خلال تركيب الطاقة الشمسية في المنزل.

كم عمر الألواح الشمسية؟

عادة ما تدوم الألواح الشمسية من 25 إلى 30 عامًا قبل أن تبدأ في رؤية انخفاضات أكثر في الأداء مما هو مفيد للعديد من المنازل. لكن خلال تلك العقود الثلاثة تقريبًا، ستولد طاقة كهربائية مجانية من الشمس.

توليد الكهرباء

عادة ما تنتج الخلية الشمسية المفردة فقط 2 واط من الطاقة. ومع ذلك، يمكن إنتاج مئات أو حتى آلاف الكيلوواط من الطاقة الكهربائية في محطة كهربائية تعمل بالطاقة الشمسية أو في مجموعة محلية كبيرة من خلال ضم العديد من الخلايا الفردية معًا، كما هو الحال في مصفوفة الألواح الشمسية. نظرًا لأن شدة الإشعاع الشمسي منخفضة بالفعل، فإن معظم الخلايا الكهروضوئية الحديثة لديها كفاءة طاقة تتراوح من 15 إلى 20 في المائة فقط وقد تصل الى نسب اعلى في المختبرات، ومن أجل توليد كميات متواضعة من الطاقة، هناك حاجة إلى مجموعات كبيرة من هذه الخلايا.

ماهي مزايا الطاقة الشمسية؟

• المواد الخام متجددة وغير محدودة. كمية الطاقة الشمسية المتاحة مذهلة - ما يقرب من 10000 ضعف ما يحتاجه البشر حاليًا - ويتم استبدالها باستمرار.

• الطاقة الشمسية لها انبعاثات منخفضة. لا تسبب الألواح الشمسية أي تلوث، ولكن لها تكلفة بيئية من خلال التصنيع والبناء.

• على المدى الطويل، تعتبر الطاقة الشمسية اقتصادية. تأتي الألواح الشمسية وتركيبها بتكلفة أولية عالية، ولكن يتم تعويض ذلك بسرعة من خلال توفير فواتير الخدمات. بعد كل شيء، يمكنهم حتى تحقيق ربح من استخدامه.

• الطاقة الشمسية مناسبة للمناطق النائية غير المتصلة بشبكات الطاقة.

• لا تحتوي الألواح الشمسية على أجزاء متحركة وبالتالي لا تصدر ضوضاء. على النقيض من ذلك، تتطلب توربينات الرياح علب تروس وشفرات مزعجة.

• تخلق الطاقة الشمسية وظائف صديقة للبيئة. أصبح إنتاج الألواح الشمسية المنزلية مصدرًا للتوظيف في البحث، والتصنيع، والمبيعات، والتركيب.

• الطاقة الشمسية تحافظ على نفقات الطاقة الأجنبية. في العديد من البلدان، يتم استخدام نسبة كبيرة من الأرباح لدفع ثمن النفط المستورد لتوليد الطاقة.

ماهي عيوب الطاقة الشمسية؟

• تكلفة أولية عالية

• مصدر طاقة متقطع

• يستخدم مساحة كبيرة

• كمية صغيرة من التلوث أثناء التصنيع والنقل والتركيب

• ليست مثالية إذا كنت تخطط للانتقال من المنزل

• معدل تحويل منخفض للطاقة (حتى الألواح الشمسية الأكثر تقدمًا لا تزال تحول فقط حوالي 20-25٪ من طاقة الشمس إلى طاقة)