مزايا وعيوب استخدام الطاقة الشمسية | والطرق الحديثة لتوليد الكهرباء من الشمس

 الطاقة الشمسية - هي اشعاع من الشمس قادر على انتاج الحرارة , والتسبب فى تفاعلات كيميائية , او توليد كهرباء . اذا تم تسخير هذه الطاقة بالشكل المناسب , يمكن ان تلبي متطلبات الطاقة الحالية والمتوقعة فى العالم . ومن المتوقع ان يزداد الطلب على الطاقة الشمسية , كنتيجة حتمية لتناقص كميات الوقود الاحفوري المحدود كالفحم والبترول والغاز الطبيعي .

تعتبر الشمس اكبر مصدر للطاقة على وجه الارض , ولكن شدتها تقل نتيجة الانتشار الاشعاعي الهائل على مساحة كبيرة من سطح الارض نتيجة لبعد الشمس , ويحدث فقدان اضافي بسبب الغلاف الجوي للارض والسحب التي تمتص او تشتت ما يقرب من 45 % من ضوء الشمس . تستقبل الارض حوالي 200.000 ضعف اجمالي قدرة توليد الكهرباء اليومية فى العالم فى شكل طاقة شمسية .

يتكون ضوء الشمس الذي يصل الي الارض من 50 % من الضوء المرئي تقريباً , و 45 % من الاشعة تحت الحمراء , ونسب اقل من الاشعة فوق البنفسجية واشكال اخري من الاشعاع الكهرومغناطيسي .

خريطة الاشعاع الشمسي

من الواضح من هذه الخريطة ان الدول العربية لديها موارد شمسية ممتازة , هناك دول عربية قامت بالفعل باستغلال هذه الطاقة ومنها مصر والمغرب , وتمتلك هذه الدول حالياً محطات طاقة شمسية ضخمة . وارتفع استخدام الطاقة الشمسية عالمياً بنحو 20 % سنوياً على مدار الخمسة سنوات الماضية , وذلك بفضل الانخفاض السريع فى الاسعار والزيادة فى كفاءة توليد الكهرباء . 

تعد اليابان والمانيا من من الاسواق الرئيسية للخلايا الشمسية , تقدم هذه الدول الكثير من التسهيلات والاعفاءات لشراء واستخدام هذا النوع من التكنولوجيا لتوليد الكهرباء , وبالفعل هناك اقبال كبير عليها , فمن الناحية الاقتصادية يمكن ان تغطي الكهرباء الشمسية تكاليفها فى غضون 5 الي 10 سنوات , ومن الناحية البيئية فهي صديقة للبيئة .

طرق توليد الطاقة الشمسية 

هناك طريقتين رئيسيتين لتوليد الطاقة الشمسية كالتالي :

الخلايا الكهروضوئية " PV " : وتسمي ايضاً الخلايا الشمسية , وهي اجهزة الكترونية تحول ضوء الشمس مباشرة الي كهرباء , عرفت لاول مرة عام 1954 فى الولايات المتحدة الامريكية , وتعد حالياً من اكثر تقنيات الطاقة المتجددة نمواً .

يعرف الكثير منا الخلايا الكهروضوئية , او الالواح الشمسية , وهي موجودة فى اشياء كثيرة مثل الالات الحاسبة , اسطح المنازل , تتكون هذه الخلايا من مواد شبة موصلة مثل " السيلكون"  ومشابهه للموجودة فى رقائق الكمبيوتر , عندما يضرب ضوء الشمس هذه الخلايا فانها تطلق الالكترونات , وعندما تتدفق هذه الالكترونات تولد الكهرباء .

انخفضت تكلفة تصنيع الالواح الشمسية بشكل كبير فى السنوات الماضية , مما يجعلها خيار بديل مناسب لتوليد الكهرباء باستخدام الوقود الاحفوري , يبلغ عمر هذه الالواح 30 عاماً تقريباً , وتأتي بانواع مختلفة اعتماداً علي نوع المادة المستخدمة فى التصنيع .

مركزات الطاقة الشمسية " CSP " : ويطلق عليها ايضاً محطات الطاقة الشمسية الحرارية , تستخدم فى هذه الحالة المرايا لتركيز الاشعاع الشمسية على برج يقوم باستقبال ضوء الشمس وتحويلة الي حرارة عن طريق سائل حراري , ينتج عنه بخاراً يقوم بتشغيل التوربينات وتوليد الكهرباء , هذه التقنية تعد الافضل لتوليد الطاقة الكهربائية فى محطات الطاقة الضخمة .

يمكن ان تساعد الطاقة الشمسية فى تقليل تكلفة الكهرباء , والمساهمة فى شبكة الكهرباء , وخلف فرص عمل وتحفيز النمو الاقتصادي , وتوليد طاقة احتياطية ليلا عند اقترانها بالتخزين , وتعمل بكفاءة على جميع الجهات سواء للاستخدام الشخصي او الجماعي .

مزايا وعيوب الطاقة الشمسية 

مزايا الطاقة الشمسية 

1 - مصدر متجدد للطاقة .

2 - يمكن ان يؤدي استخدام الطاقة الشمسية الي تخفيض فواتير الكهرباء .

3 - الاستخدامات المتنوعة " طاقة حرارية , كهرباء , توصيل الطاقة للمناطق النائية " .

4 - تكاليف صيانة منخفضة .

عيوب الطاقة الشمسية 

1 - التكلفة : وعندما نتحدث عن التكلفة هنا نعني التكلفة الاولية المتعلقة بتركيب الالواح والبطاريات والمولدات والاسلاك وغيرها .

2 - تعتمد على الطقس .

3 - تخزين الطاقة الشمسية مكلف .

4 - يحتاج الي مساحة كبيرة من الارض الفضاء .