القائمة الرئيسية

الصفحات

ما هي الطاقة الشمسية واستخداماتها وعيوبها

استخدام الطاقة المتجددة بدلاً من الوقود الأحفوري هو مفتاح التنمية المستدامة. تزداد شعبية الطاقة الشمسية في جميع أنحاء المملكة المتحدة مع اعتماد أكثر من مليون أسرة بالفعل على الطاقة الشمسية. في هذه المقالة ، سنلقي نظرة على بعض إيجابيات وسلبيات الطاقة الشمسية وبعض حقائق الطاقة الشمسية.


الطاقة الشمسية واستخداماتها وعيوبها

تعريف الطاقة الشمسية

الطاقة الشمسية هي طاقة متجددة لا تنضب ويتم الحصول عليها من الإشعاع الكهرومغناطيسي من الشمس. يولد الكهرباء والحرارة بطريقة مستدامة ومجانية بالكامل.


كيف يتم إنتاج الطاقة الشمسية

يمكن الحصول على الطاقة الشمسية من الألواح والمرايا:


الخلايا الكهروضوئية: تقوم بتحويل الضوء الشمسي مباشرة إلى كهرباء بسبب ما يسمى بـ "التأثير الكهروضوئي" الذي من خلاله تستطيع مواد معينة امتصاص الفوتونات والإلكترونات الحرة ، مما يؤدي إلى توليد تيار كهربائي.

المجمعات الحرارية الشمسية: تستخدم الألواح أو المرايا لامتصاص وتركيز حرارة الشمس ونقلها إلى سائل وتوصيلها عبر أنابيب لاستخدامها في المباني والمنشآت أو أيضًا لإنتاج الكهرباء.

يمكن أيضًا استخدام هذه الطاقة بطريقة سلبية باستخدام تقنيات الهندسة المعمارية للمناخ الحيوي.



ما هي أنواع الطاقة الشمسية

هناك ثلاثة أنواع من الطاقة الشمسية:


  • الطاقة الشمسية الكهروضوئية: تستخدم لإنتاج الكهرباء.

  • الطاقة الحرارية الشمسية: تستخدم لتسخين المياه ؛

  • الطاقة الشمسية السلبية: والتي تستفيد بشكل مباشر من ضوء الشمس.


1. الطاقة الشمسية الكهروضوئية

توفر الطاقة الشمسية الكهروضوئية الضوء الذي يتم تحويله إلى كهرباء باستخدام الألواح الشمسية الكهروضوئية. تتكون هذه الألواح الشمسية الكهروضوئية من مجموعات من الخلايا أو الخلايا الشمسية التي تحول الضوء (الفوتونات) إلى طاقة كهربائية (إلكترونات).


تتكون الطاقة الكهروضوئية الشمسية من الحصول على الكهرباء مباشرة من الإشعاع الشمسي. يمكن الحصول على هذا بفضل تركيب الألواح الشمسية الكهروضوئية ، والتي تتكون من خلايا السيليكون التي تحول الضوء والحرارة من الشمس إلى طاقة كهربائية. يمكن تركيب هذه الألواح الشمسية محليًا على المباني والمنازل ، وكذلك على نطاق أوسع في المنشآت الأكبر.


لا تنتج الألواح الشمسية الكهروضوئية حرارة ، وبالتالي لا يمكن استخدامها لتخزين الطاقة الشمسية. ومع ذلك ، يمكن نقل الإنتاج الزائد من الطاقة الشمسية الكهروضوئية إلى شبكة الاستهلاك ، وهو ما يُعرف بالإنتاج الزائد للطاقة الكهروضوئية. بفضل الألواح الكهروضوئية ، أصبح الإمداد الذاتي بالطاقة أكثر ديمقراطية ، مما يعني أن منزل كل شخص يمكنه إنتاج الكهرباء الخاصة به لاستهلاكه وتقليل فاتورة الكهرباء. الطاقة الشمسية هي أفضل طريقة لتحقيق الاكتفاء الذاتي عندما يتعلق الأمر بإنتاج الطاقة.


2. الطاقة الحرارية الشمسية

تستخدم الطاقة الحرارية الشمسية ، المعروفة أيضًا باسم الطاقة الحرارية الشمسية ، طاقة الشمس لإنتاج الحرارة ، والتي تُستخدم بعد ذلك كمصدر للطاقة على المستوى المحلي (لتدفئة المنزل أو الطهي أو للنظافة الشخصية) وكذلك على المستوى الصناعي ، وتحويل هذه الطاقة إلى طاقة ميكانيكية ومن هذا الحصول على الطاقة الكهربائية.


توفر الطاقة الحرارية الشمسية الحرارة باستخدام المرايا بحيث يمكن تركيز أشعة الشمس في المستقبل وتصل إلى درجات حرارة تصل إلى 1000 درجة مئوية. ثم يتم استخدام الحرارة لتسخين السائل الذي يولد البخار ويحرك التوربينات التي تنتج الكهرباء. تستخدم المجمعات الحرارية الشمسية الألواح أو المرايا لامتصاص وتركيز الحرارة الشمسية ونقلها إلى سائل وتوصيلها عبر أنابيب لاستخدامها في المباني أو المرافق أو أيضًا لإنتاج الطاقة الكهروحرارية الشمسية.


هناك ثلاثة أنواع من الطاقة الحرارية الشمسية:


- الطاقة الحرارية الشمسية ذات درجة الحرارة المنخفضة: مولدات درجات الحرارة المنخفضة تولد درجات حرارة تصل إلى 65 درجة مئوية ؛

- الطاقة الحرارية الشمسية ذات درجة الحرارة المتوسطة: يمكن لمجمعات درجة الحرارة المتوسطة الوصول إلى درجات حرارة تصل إلى 300 درجة مئوية ؛

- الطاقة الحرارية الشمسية ذات درجة الحرارة العالية: مولدات درجات الحرارة العالية تولد درجات حرارة تزيد عن 500 درجة مئوية.


3. الطاقة الشمسية السلبية

تستخدم الطاقة الشمسية الكهروضوئية والطاقة الحرارية الشمسية تقنيات مختلفة لالتقاط طاقة الشمس ومعالجتها. يُعرف هذا باسم الطاقة الشمسية النشطة. ومع ذلك ، يمكن أيضًا استخدام الطاقة الشمسية بطريقة سلبية ، أي دون الحاجة إلى أي نوع من الآليات لتجميعها واستخدامها. هذه أقدم طريقة للاستفادة من الإشعاع الشمسي.


الهدف هو تعظيم الخصائص الحالية لمنزل الفرد:

  • وضعه في أفضل مكان ؛

  • التأكد من أن المبنى هو الأفضل ؛

  • عزل المنزل

  • استخدام أفضل أنواع الأسقف ؛

  • استخدام وسائل الحماية.


بهذه الطريقة ، يتم الحصول على الطاقة الشمسية السلبية بشكل أساسي باستخدام الهندسة المعمارية المناخية: مبدأ تصميم المباني حيث ، من خلال استخدام مواد وتوجهات مختلفة ، يتم استخدام الطاقة التي يتم التقاطها طوال اليوم للحفاظ على المبنى دافئًا ليلاً وتجنب الحرارة الزائدة أثناء ساعات معظم ضوء الشمس خلال النهار ، وبالتالي تقليل الحاجة إلى إضاءة المبنى أو تسخينه أو تبريده.


ما هي استخدامات الطاقة الشمسية

هناك العديد من استخدامات الطاقة الشمسية. الاستخدامات الأكثر شيوعًا هي:


  • توليد الكهرباء؛

  • ماء ساخن

  • إنتاج "البرودة الشمسية" والتدفئة ؛

  • المحاصيل المائية؛

  • إلقاء الضوء على المناطق الخارجية ؛

  • السيارات الشمسية والاختراعات الأخرى.


مميزات وعيوب الطاقة الشمسية

1. ما هي مميزات الطاقة الشمسية

  • 100٪ طاقة لا تنضب ، متجددة ومجانية ؛

  • لا توجد انبعاثات سامة أو ملوثة في الهواء ؛

  • يقلل من استخدام الوقود الأحفوري ؛

  • مصدر طاقة تنافسي بشكل متزايد ؛

  • يقلل من الحاجة إلى الاعتماد على شبكة الكهرباء أو الغاز الطبيعي ؛

  • إعانات التموين الذاتي ؛

  • تدبير رئيسي ضد تغير المناخ ؛

  • يولد الثروة والعمالة المحلية.


2. ما هي عيوب الطاقة الشمسية

  • طاقة متقطعة

  • استثمار أولي مرتفع

  • موقع المنزل.


climate.selectra.com/en/environment/solar-energy

تعليقات