تعريف الطاقة الشمسية يشمل تحديد مفهومها وأنواعها والاستخدامات والمزايا وحتى العيوب، فهي أحد المصادر الرئيسية للطاقة المتجددة، حيث يتم تسخير الضوء والحرارة المنبعثة من الشمس وتحويلها إلى أشكال أخرى من الطاقة.
ومع ظهور المبادرات الصديقة للبيئة، يفكر المزيد والمزيد من الناس في استخدام الطاقة الشمسية، حيث وفرت بديلاً للأشخاص الذين يتطلعون إلى توفير فواتير الكهرباء باستخدام مصادر الطاقة المستدامة مثل أشعة الشمس.
ويمكن لنظام الطاقة الشمسية أن يفعل أكثر من مجرد تدفئة منزلك أو تشغيل أجهزتك؛ فالطاقة الشمسية هي مستقبل إنتاج الطاقة، فلى الرغم من أن الأمر قد يبدو وكأنه استثمار قليل، إلا أن الألواح الشمسية يمكن أن تستمر لعقود وتنتج الكهرباء بأسعار تنافسية أو أرخص من المصادر التقليدية.
ويمكن للطاقة الشمسية أن تزيد من قيمة منزلك عندما تقرر البيع، فالمنازل التي تحتوي على الألواح الشمسية لها قيمة أكبر من المنازل التي لا تحتوي عليها، لكن القيمة المضافة تختلف حسب المكان الذي تعيش فيه.
تعريف الطاقة الشمسية؟
تعريف الطاقة الشمسية، هو أنها عملية تحويل الطاقة الموجودة في الشمس وهي إحدى الطاقات المتجددة، فبمجرد مرور ضوء الشمس عبر الغلاف الجوي للأرض، يكون معظمه على شكل ضوء مرئي وأشعة تحت الحمراء، تستخدمه النباتات للتحويل إلى سكر ونشويات؛ وتُعرف عملية التحويل هذه باسم التمثيل الضوئي، كما تستخدم ألواح الخلايا الشمسية لتحويل هذه الطاقة إلى كهرباء.
وتستخدم الألواح الشمسية ضوء الشمس لإنتاج الكهرباء، بينما تنتج المجمعات الحرارية الشمسية الحرارة، والطاقة الشمسية هي مورد نظيف ومتجدد ولا ينتج عنه أي انبعاثات، وقد أصبح في متناول الجميع بشكل متزايد مع تحسن التكنولوجيا.
هل تعلم أن الطاقة التي توفرها الشمس للأرض لمدة ساعة واحدة يمكن أن تلبي احتياجات العالم من الطاقة لمدة عام واحد؟، فالشمس مصدر قوي للطاقة، وعلى الرغم من أننا غير قادرين على جمع إلا جزء بسيط من هذه الطاقة، إلا أن تسخير هذه الطاقة عن طريق تركيب الألواح الشمسية يمكن أن يحدث فرقًا كبيرًا على الكوكب.
ورغم انتقادها على نطاق واسع لكونها باهظة الثمن أو غير فعالة، فقد أثبتت الطاقة الشمسية الآن أنها مفيدة للغاية، ليس فقط للبيئة بل وأيضاً للاقتصاد الخاص، حيث يمكن أن توفر لك الكثير من المال على فواتير الطاقة الخاصة بك ويمكن أن تزيد من قيمة الممتلكات الخاصة بك.
أنواع الطاقة الشمسية
تعريف الطاقة الشمسية يتضمن أنواعها، ومن ثم يمكن تصنيفها اعتمادًا على طريقة التحويل ونوع الطاقة التي يتم تحويلها إليها، وتنقسم التصنيفات إلى الطاقة الشمسية السلبية والطاقة الشمسية النشطة، والطاقة الشمسية الحرارية والطاقة الشمسية الكهروضوئية والطاقة الشمسية المركزة.
الطاقة الشمسية السلبية: تشير إلى احتجاز طاقة الشمس دون استخدام الأجهزة الميكانيكية.
الطاقة الشمسية النشطة: تستخدم أجهزة ميكانيكية لجمع الطاقة وتخزينها وتوزيعها.
الطاقة الحرارية الشمسية: يتم الحصول على هذه الطاقة عن طريق تحويل الطاقة الشمسية إلى حرارة.
الطاقة الشمسية الكهروضوئية: هي الطاقة التي يتم الحصول عليها عن طريق تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء.
الطاقة الشمسية المركزة: هذا نوع من الطاقة الحرارية المستخدمة لتوليد الكهرباء من الطاقة الشمسية.
استخدامات الطاقة الشمسية
تعريف الطاقة الشمسية يهتم به الناس مؤخرًا مع تزايد شعبيتها، حيث يبحث المزيد والمزيد من الناس عن طرق لاستخدامها في حياتهم اليومية، من تزويد المنازل بالطاقة إلى توفير الطاقة الاحتياطية أثناء انقطاعها، فالطاقة الشمسية لديها الكثير لتقدم، وفيما يلي أفضل استخدامات للطاقة الشمسية الشائعة في الحياة اليومية.
- قم بتزويد منزلك بالطاقة
كانت هناك زيادة في استخدام الطاقة الشمسية لتشغيل المنازل،هناك العديد من الأسباب لذلك، ولكن أهمها هو زيادة توافر الألواح الشمسية وانخفاض تكلفتها.
- شحن البطاريات بكهرباء الطاقة الشمسية
مع التقدم في تكنولوجيا الطاقة الشمسية، أصبح من الممكن الآن استخدام الطاقة الشمسية لشحن البطاريات، وهذا يعني أنه يمكنك تخزين الطاقة الشمسية لاستخدامها لاحقًا، حتى عندما لا تكون الشمس مشرقة.
من خلال تركيب الألواح الشمسية على سطح منزلك، لن تتمكن فقط من استخدام الكهرباء المولدة من الألواح الشمسية لتشغيل منزلك، ولكن يمكنك أيضًا شحن بطارياتك بهذه الكهرباء، وتعد البطاريات الشمسية مكونًا رئيسيًا لأنظمة الألواح الشمسية، ويجب أن تكون قادرة على تخزين الطاقة بكفاءة حتى تتمكن من استخدامها متى احتجت إليها.
- التدفئة بالطاقة الشمسية
الطاقة الشمسية هي أداة مثالية للتدفئة والتبريد، ولكن تنوعها لا يتوقف عند هذا الحد، فالمجمعات الحرارية الشمسية تتيح للناس الاستفادة من دفء الشمس الوفير من خلال الطرق المختلفة المستخدمة في حياتهم اليومية.
وبدلاً من التقاط طاقة الشمس لتوليد الكهرباء، تقوم الأجهزة الحرارية بجمع الحرارة من ضوء الشمس وإرسالها عبر الأنابيب حيث يمكن تسخين المياه لتوليد طاقة قابلة للاستخدام، وتعد الأجهزة التي تعمل بالطاقة الشمسية طريقة رائعة لخفض التكاليف والبصمة البيئية، وتستخدم العديد من الأجهزة التي تعمل بالطاقة الشمسية الكهرباء المستمدة من الطاقة الحرارية للشمس، بما في ذلك:
- سخانات المياه بالطاقة الشمسية
- حمامات سباحة مدفأة بالطاقة الشمسية وأحواض استحمام ساخنة
- غسالات تعمل بالطاقة الشمسية
- الاستحمام بالطاقة الشمسية المحمولة
- الأفران والشوايات الشمسية
- توربينات ومولدات تستخدم البخار الساخن المضغوط
- المجمعات الحرارية للاستخدام الزراعي
- أنظمة الطاقة الشمسية بالهواء الساخن
في السنوات الأخيرة، يمكن أن يعزى الاهتمام المتزايد بأنظمة الطاقة الشمسية إلى الفوائد العديدة التي توفرها هذه الأنظمة، بما في ذلك تقليل تكاليف الطاقة وانبعاثات الغازات الدفيئة.
تأتي أنظمة الطاقة الشمسية في أشكال مختلفة، ولكن أحد الأنواع التي أصبحت ذات شعبية متزايدة هو النظام الشمسي الذي يعمل بالهواء الساخن، يسخر هذا النوع من النظام قوة الشمس لتدفئة منزلك، هذه طريقة رائعة لتقليل البصمة الكربونية الخاصة بك.
- المضخات التي تعمل بالطاقة الشمسية
يمكن تركيب مضخة شمسية لتوفير المياه لمنزلك وحديقتك، وستستخدم الطاقة الشمسية في التشغيل بدلاً من الاعتماد على شبكة الكهرباء، يمكن أن يوفر لك ذلك المال الذي تنفقه على فاتورة المرافق الخاصة بك، كما أن له فوائد إضافية تتمثل في كونه صديقًا للبيئة ويقلل من البصمة الكربونية.
عندما يتعلق الأمر باختيار نوع المضخة المناسب لمنزلك، هناك الكثير من العوامل التي يجب مراعاتها. يعد السعر والقوة الكهربائية والميزات أمرًا مهمًا، لكن الكثير من الأشخاص لا يدركون أنه يمكنك أيضًا الحصول على مضخات تعمل بالطاقة الشمسية.
توفر المضخات الشمسية الكثير من المزايا مقارنة بالمضخات الكهربائية التقليدية، لذلك إذا كنت تبحث عن خيار صديق للبيئة وفعال من حيث التكلفة، فقد تكون المضخة الشمسية هي الخيار المناسب لك.
- الخلايا الشمسية
نحن نتطلع دائمًا إلى توفير المال في فواتير الطاقة لدينا، إحدى الطرق للقيام بذلك هي تركيب الخلايا الشمسية على أسطح منازلنا، وتقوم الخلايا الشمسية بتحويل طاقة الشمس إلى كهرباء لتشغيل منازلنا، ويمكن للخلايا الشمسية أن تقلل من استهلاك الطاقة وتوفر المال على فاتورة الكهرباء الشهرية.
- السيارات والمركبات الشمسية
واحدة من أحدث التقنيات وأكثرها إثارة في السوق اليوم هي السيارات الشمسية، وتعمل السيارات الشمسية بالطاقة الشمسية، لذا فهي لا تعتمد على أي نوع آخر من مصادر الطاقة، بالإضافة إلى ذلك، تعتبر السيارات الشمسية مفيدة للبيئة لأنها تنتج انبعاثات صفرية.
- الطبخ بالطاقة الشمسية
يعد الطهي بالطاقة الشمسية طريقة قديمة لإعداد الطعام باستخدام طاقة الشمس، على الرغم من أن الأمر قد يكون غير مألوف للعديد من أصحاب المنازل الحديثة، إلا أن الطهي بالطاقة الشمسية يعد وسيلة بسيطة وفعالة للطهي بدون كهرباء أو غاز، ويتكون الطباخ الشمسي من مبدد حراري مرتفع بحيث يتم طهي الطعام جيدًا عند وضع الطعام فيه.
ويمكن استخدامها لطهي الطعام في الداخل أو في الخارج، وتأتي المواقد الشمسية بأشكال وأحجام مختلفة، ولكن جميعها تستخدم أشعة الشمس لتسخين الطعام، بعض المواقد التي تعمل بالطاقة الشمسية تكون محمولة، في حين أن بعضها الآخر مدمج في هياكل مثل السقيفة أو الدفيئة.
- المداخن الشمسية
المداخن الشمسية هي بالضبط ما تبدو عليه المداخن التي تستخدم الطاقة الشمسية لتدفئة وتبريد منزلك، يمكن للمدخنة الشمسية توفير طاقة نظيفة ومتجددة دون شغل أي مساحة قابلة للاستخدام في الممتلكات الخاصة بك، وأفضل ما في الأمر أنه يمكن استخدامها في أي مناخ.
- الطاقة الشمسية المحمولة
مع تزايد شعبية تكنولوجيا الطاقة الشمسية، يتطلع أصحاب المنازل إلى دمجها في منازلهم، تسمح لك الطاقة الشمسية المحمولة بأخذ الألواح الشمسية معك أينما ذهبت، حتى تتمكن دائمًا من الاستفادة من طاقة الشمس، سواء كنت تقوم بالتخييم أو السفر أو الخروج على متن القارب، فإن الطاقة الشمسية المحمولة تفيدك بالطاقة الشمسية.
11 .تدفئة حمامات السباحة
يتم استخدام البطانيات الشمسية للحفاظ على دفء حمام السباحة، والطريقة الأخرى هي استخدام سخان الماء الشمسي للحفاظ على دفء الماء.
12 .تسخين المياه
تستخدم الطاقة الشمسية لتحل محل السخانات الكهربائية والغاز حيث تكون كفاءتها أكبر بنسبة 15-30% .
مزايا الطاقة الشمسية
تعريف الطاقة الشمسية معني أيضًا بمزاياها، ولحسن الحظ فإن الطاقة الشمسية كطاقة متجددة ومستدامة، لا يقدر بثمن، وهي كفة راجحة في مواجهة أية عيوب.
- مصدر الطاقة المتجددة
من بين جميع فوائد الألواح الشمسية، فإن الشيء الأكثر أهمية هو أن الطاقة الشمسية هي مصدر طاقة متجدد حقًا. ويمكن تسخيرها في جميع مناطق العالم وهي متاحة كل يوم. لا يمكننا أن ننفذ من الطاقة الشمسية، على عكس بعض مصادر الطاقة الأخرى، ستكون الطاقة الشمسية متاحة طالما لدينا الشمس، لذلك سيكون ضوء الشمس متاحًا لنا لمدة 5 مليارات سنة على الأقل، عندما تموت الشمس وفقًا للعلماء.
- تقلل من فواتير الكهرباء
نظرًا لأنك ستلبي بعض احتياجاتك من الطاقة بالكهرباء التي يولدها نظامك الشمسي، فسوف تنخفض فواتير الطاقة الخاصة بك. سيعتمد المبلغ الذي ستوفره في فاتورتك على حجم النظام الشمسي واستخدامك للكهرباء أو الحرارة، على سبيل المثال، إذا كنت شركة تستخدم الألواح الشمسية التجارية، فيمكن أن يكون لهذا التبديل فوائد كبيرة لأن حجم النظام الكبير يمكن أن يغطي أجزاء كبيرة من فواتير الطاقة الخاصة بك.
علاوة على ذلك، لن تتمكن فقط من توفير فاتورة الكهرباء، ولكن هناك أيضًا في بعض الدول إمكانية تلقي مدفوعات مقابل الطاقة الفائضة التي تقوم بتصديرها مرة أخرى إلى الشبكة من خلال ضمان التصدير الذكي (SEG) إذا كنت تولد كهرباء أكثر مما تستخدمه، مع الأخذ في الاعتبار أن يكون نظام الألواح الشمسية الخاص بك متصل بالشبكة.
- تطبيقات متنوعة
يمكن استخدام الطاقة الشمسية لأغراض متنوعة. يمكنك توليد الكهرباء (الخلايا الكهروضوئية) أو الحرارة (الحرارية الشمسية). يمكن استخدام الطاقة الشمسية لإنتاج الكهرباء في المناطق التي لا يمكن الوصول إليها بشبكة الطاقة، ولتقطير المياه في المناطق ذات إمدادات المياه النظيفة المحدودة ولتشغيل الأقمار الصناعية في الفضاء، ويمكن أيضًا دمج الطاقة الشمسية في المواد المستخدمة في المباني.
- تكاليف الصيانة
لا تتطلب أنظمة الطاقة الشمسية بشكل عام الكثير من الصيانة. ما عليك سوى الحفاظ عليها نظيفة نسبيًا، لذا فإن تنظيفها عدة مرات سنويًا سيفي بالغرض. إذا كنت في شك، يمكنك دائمًا الاعتماد على شركات التنظيف المتخصصة، والتي تقدم هذه الخدمة بسعر منخفض.
بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لعدم وجود أجزاء متحركة، لا يوجد أي تآكل. عادة ما يكون العاكس هو الجزء الوحيد الذي يحتاج إلى التغيير بعد 5-10 سنوات لأنه يعمل بشكل مستمر على تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء وحرارة (الطاقة الشمسية الكهروضوئية مقابل الطاقة الشمسية الحرارية).
وبصرف النظر عن العاكس، تحتاج الكابلات أيضًا إلى الصيانة لضمان تشغيل نظام الطاقة الشمسية الخاص بك بأقصى قدر من الكفاءة، لذلك، بعد تغطية التكلفة الأولية للنظام الشمسي، يمكنك أن تتوقع إنفاق القليل جدًا على أعمال الصيانة والإصلاح.
- تطوير التكنولوجيا
تتقدم التكنولوجيا في صناعة الطاقة الشمسية باستمرار وستتكثف التحسينات في المستقبل، يمكن للابتكارات في فيزياء الكم وتكنولوجيا النانو أن تزيد من فعالية الألواح الشمسية ومضاعفة أو حتى ثلاثة أضعاف المدخلات الكهربائية لأنظمة الطاقة الشمسية.
عيوب الطاقة الشمسية
تعريف الطاقة الشمسية لا يهتم بالمزايا فقط، بل يشرح أيضًا العيوب، فمهما كانت الفوائد، لا يوجد شيء كامل على وجه الأرض.
- التكلفة
التكلفة الأولية للألواح الشمسية مرتفعة إلى حد ما. ويشمل ذلك دفع ثمن الألواح الشمسية والعاكس والبطاريات والأسلاك والتركيب. ومع ذلك، فإن تقنيات الطاقة الشمسية تتطور باستمرار، لذلك من الآمن افتراض أن الأسعار ستنخفض في المستقبل. في حين أنها تتمتع بكفاءة أعلى، فسوف ينتهي بك الأمر إلى دفع المزيد مقابل الألواح الشمسية أحادية البلورية أو السوداء في المملكة المتحدة.
- تعتمد على الطقس
على الرغم من أنه لا يزال من الممكن جمع الطاقة الشمسية خلال الأيام الغائمة والممطرة، إلا أن كفاءة النظام الشمسي تنخفض. تعتمد الألواح الشمسية على ضوء الشمس لتجميع الطاقة الشمسية بشكل فعال. ولذلك، فإن بضعة أيام غائمة وممطرة يمكن أن يكون لها تأثير ملحوظ على نظام الطاقة.
ويجب عليك أيضًا أن تأخذ في الاعتبار أنه لا يمكن جمع الطاقة الشمسية أثناء الليل، ولا حتى بأحجام الأنظمة الكبيرة بقدرة 12 كيلو وات، ومن ناحية أخرى، إذا كنت تحتاج أيضًا إلى حل تسخين المياه الخاص بك للعمل ليلاً أو خلال فصل الشتاء، فإن الألواح الديناميكية الحرارية هي بديل يجب أخذه في الاعتبار.
- تخزين الطاقة الشمسية مكلف
يجب استخدام الطاقة الشمسية على الفور، أو يمكن تخزينها في بطاريات كبيرة. ويمكن شحن هذه البطاريات، المستخدمة في أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة خلال النهار بحيث يتم استخدام الطاقة في الليل، يعد هذا حلاً جيدًا لاستخدام الطاقة الشمسية طوال اليوم ولكنه أيضًا مكلف للغاية.
في معظم الحالات، يكون من الأفضل استخدام الطاقة الشمسية أثناء النهار والحصول على الطاقة من الشبكة أثناء الليل، ولا يمكنك القيام بذلك إلا إذا كان نظامك متصلاً بالشبكة، ولحسن الحظ، فإن احتياجك للطاقة عادةً ما يكون أعلى خلال النهار، لذا يمكنك تلبية معظمه باستخدام الطاقة الشمسية.
- المساحة الكبيرة
كلما زادت كمية الكهرباء التي تريد إنتاجها، زادت الحاجة إلى الألواح الشمسية، لأنك تريد جمع أكبر قدر ممكن من ضوء الشمس. تتطلب الألواح الشمسية الكهروضوئية مساحة كبيرة وبعض الأسطح ليست كبيرة بما يكفي لتناسب عدد الألواح الشمسية التي ترغب في الحصول عليها.
تحتوي بعض الأسطح أيضًا على عوائق مثل النوافذ التي قد تؤثر على كمية الألواح الشمسية التي يمكنك تركيبها. تحدث هذه المشكلة بشكل أقل مع الألواح الشمسية للأسطح المسطحة.
البديل هو تثبيت بعض الألواح في حديقتك ولكنها تحتاج إلى الوصول إلى ضوء الشمس. إذا لم يكن لديك مساحة لجميع اللوحات التي تريدها، فيمكنك اختيار تركيب عدد أقل من الألواح لتتمكن من تلبية بعض احتياجاتك من الطاقة.
- تأثير التلوث
على الرغم من أن التلوث المرتبط بأنظمة الطاقة الشمسية أقل بكثير مقارنة بمصادر الطاقة الأخرى، إلا أن الطاقة الشمسية يمكن أن ترتبط بالتلوث، لا سيما فيما يتعلق بالانبعاثات الدفيئة، كما أن هناك بعض المواد السامة والمنتجات الخطرة المستخدمة أثناء عملية تصنيع أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية، والتي يمكن أن تؤثر بشكل غير مباشر على البيئة، ومع ذلك، فإن الطاقة الشمسية أقل تلويثا بكثير من مصادر الطاقة البديلة الأخرى.
يمكنكم التواصل معنا من هنا
One Response