تألق الشمس.. فهم مبادئ وفوائد الطاقة الشمسية في تحولنا إلى مستقبل مستدام
تاريخ النشر: 16th, December 2023 GMT
في عصر يتطور بسرعة، تبرز الطاقة الشمسية كحلًا مستدامًا وفعّالًا لتلبية احتياجاتنا الطاقوية المتزايدة، وتعتبر الشمس مصدرًا غنيًا ودائم للطاقة، واستغلالها يعكس تحولًا نحو مستقبل مستدام وخالٍ من الانبعاثات الضارة.
وفي هذا السياق، سنتناول موضوع الطاقة الشمسية، نستعرض فيه أساسيات هذه التكنولوجيا، فوائدها، والتحديات التي تواجهها، دافعين نحو فهم أعمق للدور المحوري الذي يلعبه هذا المصدر الطاقوي في تحقيق أهدافنا البيئية والاقتصادية.
مميزات الطاقة الشمسية:
1. مستدامية بيئية:
- تعتبر الطاقة الشمسية من مصادر الطاقة المتجددة والمستدامة، حيث تعتمد على ضوء الشمس الذي يمكن استغلاله بشكل غير محدود.
2. انخفاض التكلفة على المدى الطويل:
- بالرغم من تكلفة الاستثمار الأولية، تعتبر الطاقة الشمسية فعّالة من حيث التكلفة على المدى الطويل نظرًا لعدم وجود تكاليف وقود وصيانة منخفضة.
3. تقليل انبعاثات الكربون:
- تقلل الطاقة الشمسية من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وتسهم في الحد من تأثيرات تغير المناخ.
4. استقلالية الطاقة:
- تتيح الطاقة الشمسية للمستهلكين تحقيق درجة من الاستقلالية الطاقية وتوليد الكهرباء بشكل مستقل.
5. توفر الطاقة في المناطق النائية:
- يمكن استخدام الطاقة الشمسية في المناطق النائية حيث يكون من الصعب توفير شبكات كهربائية تقليدية.
عيوب الطاقة الشمسية:
1. تأثير الطقس:
- تعتمد كفاءة الطاقة الشمسية على توافر الشمس، وبالتالي يمكن أن يكون الطقس السيء عاملًا سلبيًا.
2. تكلفة التخزين:
- تكلفة نظم تخزين الطاقة (بطاريات) لاستخدام الطاقة في الليالي أو خلال فترات غيوم قد تكون مرتفعة.
3. استخدام المساحة:
- تحتاج أنظمة الطاقة الشمسية إلى مساحات كبيرة من الأرض لتوليد كميات كبيرة من الكهرباء، وهذا قد يكون تحديًا في المناطق الحضرية.
4. تأثير الإنتاجية على مدار اليوم:
- يكون إنتاج الطاقة الشمسية مرتبطًا بدوران الشمس، مما يعني أنها تتأثر بالتقلبات في إنتاجها خلال اليوم.
5. مشاكل التخلص من الخلايا الشمسية:
- يمكن أن يكون التخلص من الخلايا الشمسية القديمة مشكلة بيئية، حيث تحتوي على مواد تلوثية.
عملية الحصول على الكهرباء من الطاقة الشمسية تتم من خلال استخدام أنظمة توليد الطاقة الشمسية المعروفة بأنظمة الطاقة الشمسية الضوئية. إليك نظرة عامة على كيفية هذه العملية:
1. الخلايا الشمسية (الوحدات الشمسية):
- تبدأ العملية بالخلايا الشمسية، وهي وحدات تحويل الطاقة الضوئية إلى كهرباء. الخلايا الشمسية عادة مصنوعة من السيليكون وتحتوي على طبقتين موصلتين تُحفز بواسطة الضوء.
2. توليد التيار الكهربائي:
- عند تعرض الخلايا الشمسية للضوء الشمسي، يحدث تحريك الإلكترونات داخل الخلية، مما يؤدي إلى توليد تيار كهربائي.
3. التوصيل الكهربائي:
- يتم توصيل الخلايا الشمسية في مجموعات أو وحدات أكبر لزيادة إنتاج الكهرباء. يتم توصيل الخلايا في تسلسل (سلسلة) أو بتوصيل موازي (بارالليل).
4. التحكم وتوجيه الطاقة:
- يتم استخدام مراقب الشحن لتنظيم تدفق الكهرباء وضمان شحن البطاريات في حال استخدامها. يتم توجيه الكهرباء المولدة إما للاستهلاك المحلي أو تخزينها في بطاريات للاستفادة منها لاحقًا.
5. تحويل التيار المستمر:
- يتم تحويل التيار المستمر الناتج من الخلايا الشمسية إلى تيار متناوب عبر محول (inverter) لتوفير تيار يمكن استخدامه في المنازل والشركات.
6. الاستهلاك أو الاتصال بالشبكة:
- يمكن استخدام الكهرباء المولدة لتلبية احتياجات الاستهلاك المحلي أو توجيهها إلى شبكة الكهرباء العامة، مع إمكانية تحصيل تعويض عن الكهرباء المضافة إلى الشبكة (نظام الشبكة الشمسية).
المصدر: بوابة الفجر
كلمات دلالية: الطاقة الشمسية الخلایا الشمسیة الطاقة الشمسیة
إقرأ أيضاً:
202 مليون يورو تمويلات من البنك الأوروبي لتعزيز شبكة الكهرباء في مصر
أكدت الدكتورة رانيا المشاط، وزيرة التخطيط والتنمية الاقتصادية والتعاون الدولي، والدكتور محمود عصمت، وزير الكهرباء والطاقة المتجددة، استمرار التنسيق المشترك مع بنوك التنمية متعددة الأطراف والمؤسسات الدولية، من أجل تعزيز قدرات قطاع الكهرباء والطاقة المتجددة وتنفيذ الأولويات الوطنية فيما يتعلق بالتحول الأخضر في قطاع الطاقة، وتنفيذ الاستراتيجية الوطنية للطاقة المتكاملة والمستدامة.
وأشار الوزيران إلى الاتفاقيات التي تم توقيعها يوم الثلاثاء، وشهدها الدكتور مصطفى مدبولي، رئيس مجلس الوزراء، خلال زيارة النائب الأول لرئيس البنك الأوروبي لإعادة الإعمار والتنمية، التي تأتي في إطار الجهود المشترك لزيادة قدرات الطاقة المتجددة وتنفيذ محور الطاقة بالمنصة الوطنية لبرنامج «نُوفّي»، حيث تم توقيع تمويلات ميسرة ومنح بقيمة 202 مليون يورو، من بينها تمويل ميسر بقيمة 165 مليون يورو لمشروع تعزيز شبكة كهرباء مصر، إلى جانب منحة بقيمة 35 مليون يورو لذات المشروع من الاتحاد الأوروبي يديرها البنك، ومنحة للتعاون الفني في مجال الكهرباء بقيمة مليوني يورو، إلى جانب اتفاق مشروع تعزيز شبكة كهرباء مصر بين البنك والشركة المصرية لنقل الكهرباء.
ومن جانبها، أكدت وزيرة التخطيط والتنمية الاقتصادية والتعاون الدولي، أن ما تم توقيعه من اتفاقيات يأتي في إطار التنسيق المستمر والجهود التي تقوم بها الوزارة من خلال التكامل بين السياسات التخطيطية وآليات التعاون الدولي، لتعزيز أولويات الدولة في قطاع الكهرباء والطاقة المتجددة، وذلك من خلال توفير الاستثمارات العامة بكفاءة لمشروعات البنية الأساسية في القطاع، وتعزيز جاهزية الشبكة لاستيعاب القدرات الجديدة.
وأضافت قائلة: «في ذات الوقت نعمل من خلال المنصة الوطنية لبرنامج «نُوفّي» وبالتنسيق مع وزارة الكهرباء والطاقة المتجددة، على حشد التمويلات الميسرة للقطاع الخاص من بنوك التنمية متعددة الأطراف والمؤسسات الدولية، من أجل زيادة الاستثمارات في مجال الطاقة المتجددة، تنفيذًا للاستراتيجية الوطنية للطاقة المتكاملة والمستدامة، والاستراتيجية الوطنية للتغيرات المناخية 2050، وقد استطعنا من خلال المنصة جذب نحو 5 مليارات دولار تمويلات ميسرة من شركاء التنمية وبنوك دولية للقطاع الخاص لتعزيز الاستثمارات في مجال الطاقة المتجددة».
وشددت الدكتورة رانيا المشاط، على أن كافة هذه التطورات ما كانت لتتحقق إلا من خلال الإصلاحات الهيكلية الطموحة التي نفذتها الدولة منذ عام 2014 في قطاع الطاقة المتجددة، والتي ساهمت في تشجيع القطاع الخاص على الدخول في المشروعات، لافتة إلى أن الإصلاحات مستمرة بما يزيد من تنافسية الاقتصاد المصري، ويعزز موقع مصر الريادي كمركز إقليمي للطاقة المتجددة.
من جانبه، أكد الدكتور محمود عصمت أن هناك تواصل دائم ومستمر مع مؤسسات التمويل الدولية في اطار الشراكة القائمة ، وفى ضوء الاستراتيجية الوطنية للطاقة التي تم تحديثها واعتمادها من مجلس الوزراء ويجرى من خلال لدعم وتطوير وتحديث الشبكة القومية للكهرباء وزيادة قدرتها على استيعاب القدرات الجديدة من الطاقات المتجددة.
وأوضح ان البنك الأوروبي لإعادة الإعمار والتنمية شريك نجاح وداعم رئيسى فى مشروعات الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وتطوير مراكز التحكم على شبكات التوزيع، مشيرا إلى اجتماعه امس الثلاثاء بمسئولي البنك لمتابعة مجريات تنفيذ المشروعات المشتركة، والتأكيد على برنامج العمل للتحول الطاقى وزيادة الاعتماد على الطاقة النظيفة وخفض استخدام الوقود الأحفوري والحد من الانبعاثات الكربونية والفقد فى التيار الكهربائي.
كما أشار إلى مناقشة مشروعات الربط الكهربائي لتحويل مصر إلى مركز إقليمي وجسرا لتبادل الطاقة بين قارات افريقيا واسيا وأوروبا، ومنها مشروعات الربط الكهربائي القائمة مع دول الجوار مثل السودان وليبيا والأردن، وكذا مشروع الربط مع المملكة العربية السعودية والمستهدف تشغيله هذا العام، ومشروعات الربط الكهربائي مع اليونان، والربط الكهربائي بين مصر وإيطاليا، والتى تستهدف تحقيق التكامل الطاقي الإقليمي واستقرار الشبكات الكهربائية وتحقيق المنفعة المشتركة لكافة الأطراف
وأشاد الدكتور محمود عصمت بالتعاون المثمر والشراكة بين قطاع الكهرباء والبنك الأوربي، موضحا أن مشاركة البنك فى تمويل مشروعات القطاع كان لها بالغ الأثر فى زيادة القدرات التوليدية وتحديث الشبكة الموحدة، مضيفا أن استراتيجية الطاقة تستهدف زيادة نسبة الطاقة المتجددة إلى حوالي 42 % من إجمالي مزيج الطاقة بحلول عام 2030، وإلى حوالي 65 % بحلول عام 2040، وهو ماتعمل عليه الوزارة فى ظل ما تم من تهيئة مناخ استثماري جاذب لمشروعات الطاقة المتجددة والشراكة مع القطاع الخاص الذى يقوم بتنفيذ مشروعات الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وبطاريات تخزين الطاقة لتعظيم العوائد من الطاقة المتجددة وضمان استقرار الشبكة واستمرارية التغذية الكهربائية،
الانتقالي يكثف انتشاره العسكري في المهرة ويستحدث نقاط تفتيش