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:
من المغرب إلى بريطانيا..مشروع ضخم لنقل الكهرباء النظيفة دون دعم حكومي
في خطوة قد تُحدث تحولًا في سوق الطاقة بين أفريقيا وأوروبا، طرح رجل الأعمال الأسترالي أندرو فورست، مؤسس مجموعة “فورتيسكيو” المتخصصة في قطاع التعدين والطاقة، مقترحًا لإنشاء مشروع ضخم يهدف إلى نقل الكهرباء النظيفة من المغرب إلى المملكة المتحدة عبر كابل بحري، دون الحاجة إلى أي دعم حكومي.
وقال فورست في تصريحات إعلامية إنه أجرى محادثات مع وزير الطاقة البريطاني إد ميليباند بشأن المشروع، مشيرًا إلى أن المجموعة تخطط لتوليد ما يصل إلى 100 غيغاواط من الطاقة الشمسية في شمال أفريقيا، وتصدير نحو 500 تيراواط/ساعة سنويًا إلى أوروبا— أي ما يعادل تقريبًا كامل استهلاك ألمانيا من الكهرباء في عام واحد، وفقًا لما أورده موقع “العمق” المغربي.
ويتضمن المشروع إنشاء كابلات بحرية طويلة المدى، مدعومة بأنظمة تخزين كهربائية ومحطات عاملة بالهيدروجين، لضمان إمداد مستقر ومتواصل على مدار الساعة، ويأتي ذلك في ظل تصاعد الحاجة الأوروبية إلى مصادر طاقة موثوقة، خاصة بعد تعرض شبكات الكهرباء في دول مثل إسبانيا والبرتغال لانقطاعات حادة خلال الأشهر الماضية.
ويعد المشروع الجديد منافسًا مباشرًا لمبادرة “إكسلينكس”، التي تهدف إلى مد كابل كهربائي بحري بطول 4000 كيلومتر يربط بين مدينة طانطان المغربية وسواحل ديفون البريطانية، غير أن الفارق الجوهري يكمن في التمويل؛ إذ تعتمد “إكسلينكس” على دعم حكومي عبر آلية “عقد الفروقات” (CfD)، بينما يشدد فورست على أن مشروعه لا يحتاج إلى دعم مالي، بل إلى “التزام حكومي بشراء الكهرباء وفق أسعار السوق”.
وقال فورست: “نحن لا نحتاج إلى دعم… نحتاج فقط إلى التزام بشراء الكهرباء بأسعار السوق. هذا المشروع قادر على تزويد أوروبا وبريطانيا بطاقة ثابتة وموثوقة، تمامًا كما أحتاج لتشغيل شركتي”.
في سياق متصل، كانت “فورتيسكيو” قد وقعت اتفاقية مع شركة “جان دي نول” البلجيكية لدراسة إنشاء مصانع لإنتاج الكابلات البحرية في المغرب، مما يُعزّز من البعد الصناعي والتنموي للمشروع داخل المملكة.
ويتماشى المشروع مع أهداف بريطانيا المعلنة لتحقيق مزيج كهرباء نظيف بنسبة 95% بحلول عام 2030، في إطار جهودها الحثيثة لتقليل الانبعاثات الكربونية وتنويع مصادر الطاقة.
برعاية محافظ جنوب سيناء.. بطولة واحتفالية رياضية لأبناء سانت كاترين وشرم الشيخ