يعد استخدام الطاقة الشمسية في توليد الكهرباء من أكثر استخدامات الطاقة الشمسية شيوعاً، ويتم تحويل الطاقة الشمسية ببساطة إلى كهرباء، وبفضل هذا المقال الموجود في الموقع سنتعرف على كل شيء عن الطاقة الشمسية واستخداماتها. في الكهرباء.
إقرأ أيضاً:
جدول المحتويات
معنى الطاقة الشمسية
- الطاقة الشمسية هي الطاقة التي يتم الحصول عليها من الشمس، وتستخدم هذه الطاقة للحصول على الطاقة الكهربائية بالإضافة إلى الطاقة الحرارية.
- تعتبر الطاقة الشمسية أفضل أنواع الطاقة المتوفرة على وجه الأرض، فهي طاقة نظيفة ومتجددة، وتستخدم الطاقة الشمسية في العديد من المجالات اليومية.
- الطاقة الشمسية، مثل كل أنواع الطاقة، تنشأ نتيجة لعدد من التفاعلات الكيميائية، وتحدث هذه التفاعلات من خلال الاندماج النووي الحراري في الشمس.
- ثم تخرج هذه الطاقة من الشمس نحو الأرض مع كل العناصر التي تحملها، لكن الغلاف الجوي يمتص معظمها حتى لا تضر الأرض.
- وهذه الطاقة التي تستخدمها العديد من الكائنات الحية بشكل تجريدي، تمكن النباتات من استخدامها في عملية التمثيل الضوئي وإنتاج الأكسجين، بالإضافة إلى العناصر المهمة التي يحتاجها الإنسان.
إقرأ أيضاً:
استخدام الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء
يتم إنتاج الطاقة الكهربائية من الشمس لاستخدامها في العديد من المجالات المفيدة للإنسان، ويتم إنتاج الكهرباء من الشمس بطريقتين:
القوة البصرية
يتم الحصول على الكهرباء من الشمس عن طريق الطاقة الكهروضوئية، وهي إحدى الطرق المستخدمة منذ القدم.
تتلخص هذه الطريقة في توفير الخلايا الكهروضوئية المكونة من طبقات السيليكون بالإضافة إلى المواد المساعدة.
وتتكون هذه الخلايا على شكل مربع بحيث أنه بمجرد وصول ضوء الشمس إليها تحدث تفاعلات كيميائية ومن ثم يتم إطلاق إلكترون واستخدام تيار كهربائي في العديد من التطبيقات.
طاقة حرارية
وتعتمد هذه التقنية، وهي إحدى التقنيات المستخدمة للحصول على الطاقة الكهربائية من الشمس، على عاكسات.
تعمل هذه العاكسات على تركيز ضوء الشمس، مما يؤدي إلى توليد البخار، مما يمكّن المولد الكهربائي من العمل.
هناك تقنية خاصة لاستخدام ضوء الشمس للحصول على الغاز المضغوط أو حتى البخار، ويحدث هذا عندما يتم تسخين غاز الهيدروجين أو الهيليوم بواسطة ضوء الشمس.
كما يمكن الاعتماد على المرايا لعكس ضوء الشمس، الذي يمكن أن يحول السائل إلى بخار يمكنه تشغيل التوربينات، مما يؤدي إلى توليد الكهرباء.
إقرأ أيضاً:
مميزات استخدام الطاقة الشمسية لتوليد الطاقة الكهربائية
إن استخدام الطاقة الشمسية لإنتاج الكهرباء له العديد من الفوائد والمميزات التي تجعله الخيار الأول بين طرق إنتاج الطاقة، ومن أهم مميزات الطاقة الشمسية في الكهرباء:
مصدر دائم ومتجدد للطاقة
ننصحك بالقراءة
الطاقة الشمسية وهي طاقة متجددة هي أجمل ما يميزها والتي تمكن العالم كله من التحول إلى الشمس كمصدر رئيسي للطاقة:
- بالإضافة إلى كونها طاقة لا تنضب، فإن الطاقة الشمسية هي طاقة متوفرة في جميع أنحاء العالم ولا يملكها أي إنسان.
- ولذلك فإن الاعتماد على الطاقة الشمسية في توليد الكهرباء وأشياء أخرى لا يجعل الناس يشعرون بالقلق من استنزاف الطاقة أو فقدانها، مما يؤدي إلى زيادة الاعتماد عليها.
تقليل التكلفة الشهرية
على الرغم من أن توليد الطاقة الكهربائية من الشمس مكلف للغاية في البداية، إلا أن التكلفة التي يتحملها الإنسان كل شهر يمكن أن تكون ضئيلة على النحو التالي:
- توليد الطاقة الكهربائية من الشمس لا يتطلب دفع فواتير شهرية مثل الغاز أو الكهرباء من مصدر آخر.
- يمكنك أيضًا الحصول على رسوم إضافية إذا كانت الطاقة الكهربائية التي تنتجها من الشمس أكثر من احتياجات منزلك.
تكلفة صيانة منخفضة
من المعروف أن أي جهاز في المنزل يحتاج إلى صيانة، وكلما زادت المعدات في المنزل زادت الصيانة أيضاً، ولكن ليس هذا هو الحال بالنسبة لتوليد الطاقة الكهربائية من الشمس، وتحدث هذه الحالة في النقاط التالية:
- لأن صيانة الألواح المستخدمة لتوليد الطاقة الكهربائية من ضوء الشمس لا تحتاج إلى صيانة مكلفة، كما أن فترات الصيانة تتم على فترات طويلة.
- عندما ننظر إلى الألواح الشمسية نرى أن هذه الألواح تتمتع بضمان يتراوح بين 20 إلى 25 سنة وهي فترة طويلة جداً، ولا تحتوي هذه الألواح على أجزاء متحركة وتحتاج إلى صيانة دورية.
- وعندما ننظر إلى الانفرتر لأنه يحتاج إلى صيانة، نرى أن فترة الضمان طويلة أيضًا، حيث تتراوح ما بين 5 إلى 10 سنوات.
براعه
للطاقة الشمسية استخدامات عديدة لا غنى عنها في كل منزل، إذ يمكن استخدام الطاقة الشمسية في:
- لإنتاج الكهرباء التي تسمح لنا باستخدامها في أجهزتنا الكهربائية.
- وبالإضافة إلى قدرتها على تقطير الماء، يتم تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة حرارية تستخدم للتدفئة، مما يجعل المياه صالحة للاستخدام في المناطق البعيدة عن المياه النظيفة.
- تُستخدم الطاقة الشمسية في استكشاف الفضاء، وهي مصدر مهم للطاقة في الفضاء.
إقرأ أيضاً:
حل مشكلة عيوب توليد الكهرباء بالطاقة الشمسية
عند الحديث عن استخدامات الطاقة الشمسية في توليد الكهرباء، يجب أن نعلم أن توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية له عيوب كثيرة، تتلخص في عدم وجود ضوء الشمس ليلاً وكذلك ارتفاع التكاليف الأولية للمشروع. ونظراً للحاجة إلى مساحات كبيرة، قام عدد من العلماء بتصميم جهاز لحل هذه المشاكل. هذا الجهاز هو كما يلي:
- وقد تم تصميم الجهاز على شكل خزان كبير يحتوي على الملح المنصهر، وتم اختيار الملح لقدرته على امتصاص الحرارة وكذلك قدرته على تحمل درجات الحرارة العالية.
- يتم تركيب جهاز يسمى الهيليوستات على مكان مرتفع ويقوم بتوجيه ضوء الشمس من خلال تركيزه على الملح الموجود في الخزان باستخدام تقنيات معينة.
- وبفضل الملح المنصهر تصل هذه الحرارة إلى الخزان بالكامل.
- وفي حالة توليد الكهرباء، يصل الملح الساخن إلى مولد البخار، بينما يعود الملح البارد إلى قاع الخزان.
- في الليالي التي لا تكون فيها الشمس، تغلق فتحات الخزان للاحتفاظ بالحرارة.
- وبالتالي يتم تخزين الحرارة واستخدامها في الليل.
كيفية تخزين الطاقة الشمسية
أثناء الحديث عن استخدام الطاقة الشمسية في توليد الكهرباء، يجب أن نشير إلى أن تخزين الطاقة الشمسية يمثل مشكلة يواجهها أولئك الذين يريدون تعميم الطاقة الشمسية كبديل قوي للطاقة غير المتجددة.
- ويتم تخزين هذه الطاقة من خلال تقنية الكتلة الحرارية، حيث يتم تحويل الطاقة الشمسية إلى حرارة يتم بعد ذلك تخزينها واستخدامها في مختلف المجالات.
- كما يمكن استخدام التراب والماء والملح لتخزين الحرارة التي نحصل عليها من الشمس، وهذه الأدوات غير مكلفة.
- يتم استخدام الطاقة المخزنة إما في الليل، خلال الفترات التي لا تكون فيها الشمس مشرقة، أو خلال فترات الشتاء عندما تقل قوة الشمس والمساحة على الأرض.
إقرأ أيضاً:
وفي نهاية مقالنا عن استخدام الطاقة الشمسية في توليد الكهرباء، نود أن نذكركم بأن الشمس مصدر طاقة دائم وعلينا أن نوجه قدراتنا للاستفادة الكاملة منها.