كيفية استغلال الطاقة الشمسية

• ذات صلة
• كيفية استخدام الطاقة الشمسية في توليد الكهرباء
• استخدام الطاقة الشمسية في الزراعة

الطاقة الشمسية

إن الطاقة الشمسية هي الطاقة الناتجة عن الإشعاع الشمسي القادر على إنتاج الحرارة عن طريق تفاعلات كيميائية تؤدي لتوليد الكهرباء، والطاقة التي تنتج من هذه التفاعلات ضخمة وهائلة جدًا، ويمكنك تخزين جزء منها واستخدامه في حياتك اليومية، ومصدر الطاقة من الشمس يُلبي جميع احتياجات الطاقة المستقبلية ففي نهاية القرن الحادي والعشرين يتوقع أن تُستغل هذه الطاقة الصديقة للبيئة بنسبة كبيرة أو بشكل كامل مع الاستغناء عن وسائل الطاقة الأخرى كالوقود الأحفوري والفحم والبترول والغاز الطبيعي بسبب نضوبها أو تلوثها أو عدم الحاجة لها بكل بساطة.

إن الشمس مصدر قوي للطاقة؛ إذ تَتَلقى الأرض حوالي 200,000 ضعف من إجمالي القدرة اليومية التي تحتاجها لتوليد الكهرباء في اليوم، ولكن تعمل بعض العوامل الطبيعية على تخفيف الإشعاع الشمسي الواصل للأرض والذي يولد الطاقة، ومن أكثر العوامل الطبيعية تأثيرًا في أشعة الشمس هي السحاب والغيو؛ إذ تمتص هذه السحب وتبعثر الشعاع الشمسي بنسبة تصل إلى 54% من الشعاع المُستقبل، وهذا الشعاع يتشكل من عدة أنواع من الأشعة كالأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية وأشكال من الإشعاع الكهرومغناطيسي، وبالرغم من أن الطاقة الشمسية نفسها مجانية إلا أن تكلفة جمعها تكون مرتفعة في بعض الدول.^[١]

كيفية استغلال الطاقة الشمسية

إن الشمس مصدر كل مظاهر الحياة على الأرض، والطاقة الشمسية التي تنتج من الشمس مفيدة لك بطرق عديدة ومختلفة؛ إذ تنتج الشمس نوعين من الطاقة هما طاقة الضوء وطاقة الحرارة، وتُستغل هذه الطاقة بمجالات عديدة وطُرق مُختلفة تراها من حولك في مختلف المناطق والمجالات أبرزها:^[٢]

• توليد الكهرباء: التطبيق الرئيسي لاستغلال الطاقة الشمسية هو توليد الكهرباء، ومع انخفاض تكاليف الألواح الشمسية وزيادة وعي الناس بالفوائد المالية والبيئية للطاقة الشمسية أصبحت هذه الوسائل منتشرة وشائعة كثيرًا، وأصبح من المُعتاد أن ترى أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية موزعة على أسطح المنازل أو الشركات، كما تستخدم هذه الأنظمة في مزارع الطاقة الشمسية الكهروضوئية، وأكبر مزرعة كهروضوئية موجودة في صحراء موجاف بولاية كاليفورنيا الأمريكية التي تبلغ قدرة توليدها 390 ميجاوات.
• التدفئة والتبريد الشمسي: اختُرعت العديد من الأنظمة التي تولد الطاقة الحرارية باستخدام الطاقة الشمسية، ويمكن لتصميم المنزل المساعدة في توليد هذه الطاقة لتوليد التدفئة وكذلك التهوية والتكييف في فصل الصيف.
• تسخين المياه: الطاقة الشمسية تُستخدم في أنظمة تسخين المياه، وتُنتج هذه الأنظمة المياه المُسخنة بالطاقة الشمسية، كما تسخن حمامات السباحة عن طريق الطاقة الشمسية أيضًا.
• الإضاءة الشمسية: المصابيح الشمسية أصبحت مُنتشرة في كل مكان ويمكنك العثور عليها في المنازل وفي أضواء الشارع وحتى في اللافتات، وهذه التقنيات للإنارة أصبحت غير مُكلفة ومتوفرة بتصاميم جميلة ومميزة.
• الطاقة الشمسية المحمولة: حديثًا استخدمت الطاقة الشمسية في الهواتف والأجهزة اللوحية، ويمكن لشواحن الطاقة الشمسية الكهروضوئية المحمولة إبقاء أجهزتك الكهربائية الشخصية مشحونة وتعمل بشكل طبيعي أثناء التنقل.

أهمية الطاقة الشمسية

إذا تساءلت عن وجود فوائد الطاقة الشمسية فالطبع لها فوائد عديدة، أبرزها:^[٣]

• الطاقة الكهربائية الناتجة من الطاقة الشمسية مصدر مجاني للكهرباء وللحرارة يمكن استغلاله لفائدتك بشكل رائع ومفيد.
• الطاقة الشمسية تُمثل طاقة نظيفة بسبب عدم إطلاقها لأي من غازات الدفيئة.
• تُفيدك الطاقة الشمسية بتعزيز استقلالية الكهرباء الخاصة بك، وتساعدك في خروجك من الاعتماد على الشبكة الكهربائية الحكومية.
• تستفيد الشركات وبعض الحكومات والأراضي غير المستغلة والأراضي القاحلة في إنشاء مشاريع طاقة كهربائية شمسية في هذه الأراضي.
• الطاقة الشمسية تتسبب في تقليل فقدان الكهرباء الناتج من استخدام وسائل توليد الكهرباء التقليدية التي تنقل الكهرباء عبر مسافات طويلة.

مَعْلومَة

إن العديد من البلدان التزمت بتوليد المزيد من الطاقة الصديقة للبيئة في السنوات الأخيرة، وهذه الطاقة البديلة تركزت بشكل رئيسي على الطاقة الشمسية وتوليد الكهرباء منها، وبالنسبة للدول التي تملك ساعات شمسية يومية جيدة على مدار السنة فإن هذه الأنظمة الشمسية الصديقة للبيئة مُهمة ومُفيدة، وأبرز هذه الدول التي تعتمد على الطاقة الشمسية هي:^[٤]

• الصين: جمهورية الصين الشعبية تحتل المرتبة الأولى عالميًا في استغلال الطاقة البديلة، وتمتلك الصين قدرة طاقة شمسية هائلة أكبر من أي دولة أخرى في العالم تبلغ 130 جيجاوات، وفي الصين أكبر مشروع طاقة شمسية في العالم بطاقة إنتاجية 1,547 ميجاوات، وفي الصين أكبر المصانع لإنتاج معدات توليد الطاقة الشمسية ومصانع الألواح الشمسية الأكبر على مستوى العالم.
• الولايات المتحدة الأمريكية: الولايات المتحدة الأمريكية موطن لأكبر محطات الطاقة الشمسية في العالم، وفيها ثاني أكبر سوق لمصادر الطاقة المتجددة، وفرضت الحكومة الأمريكية تخفيفات كبيرة على الضرائب وروسم تركيب الطاقة الشمسية للمنازل والمصانع في السنوات الأخيرة مما يهيئ ارتفاعًا ضخمًا وكبيرًا لاستغلال هذه الطاقة في المستقبل القريب.
• اليابان: دولة اليابان فيها ثالث أكبر سوق لاستغلال الطاقة الشمسية في العالم، وقد زاد الاعتماد على الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء من 15% لنسبة 22-24% في عام 2018، وتهدف الحكومة لتصل الطاقة الكلية المتولدة من الشمس في عام 2020 لحوالي 28 جيجاوات ولتصل في عام 2030 لحوالي 53 جيجاوات.
• ألمانيا: ألمانيا الرائدة الرئيسية الأولى عالميًا في إنتاج الطاقة الكهروضوئية، وبقيت ألمانيا لسنوات طويلة في المرتبة الأولى لاستغلال الطاقة الشمسية وتوليد الكهرباء عن طريقها، ولوقتنا الحالي ألمانيا هي الدولة الأوروبية الأولى في نسب إنتاج الطاقة البديلة والشمسية، وتهدف الحكومة الألمانية للوصول لحوالي 80% من إنتاج الطاقة على شكل طاقة بديلة وشمسية في عام 2050.
• الهند: الهند الدولة الأسرع عالميًا في النمو الاقتصادي في آخر السنوات، كما هي الأسرع نموًا في استخدام الطاقة البديلة والطاقة الشمسية الصديقة للبيئة، وفي عام 2019 وصلت الطاقة الكلية المنتجة من الطاقة الشمسية حوالي 28.18 جيجاوات، وفي عام 2018 وصل الإنتاج الكلي في الهند لحوالي 20 جيجاوات برغم أن الحكومة وضعت الوصول لهدف 20 جيجاوات في عام 2022 ميلاديًا أي قبل الوقت المُعلن بأربع سنوات.
• إيطاليا: إيطاليا تاريخيًا من أقدم الدول التي اعتمدت على الطاقة الشمسية البديلة في إنتاجها للطاقة وتوريدها للدول الأخرى، وفي عام 2018 ميلاديًا كان إنتاج إيطاليا من الطاقة حوالي 7.9% من الإنتاج الكلي، وتهدف الحكومة للوصول لقرابة 20% من التوليد الكلي للطاقة والكهرباء في نهاية عام 2020 ميلاديًا.

المراجع

1. ↑ S. Ashok (01-06-2020), "Solar energy"، britannica, Retrieved 12-07-2020. Edited.
2. ↑ "7 USES OF SOLAR ENERGY", freedomsolarpower,12-07-2018، Retrieved 11-07-2020. Edited.
3. ↑ "7 Reasons Why You Should Use Solar Power", greenmatch,1-10-2019، Retrieved 12-07-2020. Edited.
4. ↑ "Which country uses the most solar power?", finder, Retrieved 11-07-2020. Edited.