ما هي الطاقة الشمسية ؟
الطاقة الشمسية هي مصدر ضخم للطاقة ومع ذلك لا تشكل إلا نسبة طفيفة جداً ضمن ميزانيات الطاقة المستخدمة في كل بلد مع ان الإنسان منذ آلاف السنين يحاول ترويض هذا المصدر للاستزادة من طاقته .
-إن الطاقة الشمسية مجانية وقد تكون مع ذلك أغلى أنواع الطاقة المستخدمة سعراً .
ومن ثم تتصارع الآراء الرسمية بين أنصار هذا الرأي او ذلك ، لدرجة أن البعض وصلوا إلى حد القول بأن هذه الطاقة ليست ضمن الطاقات المسماة بالناعمة .
مزايا وقيود الطاقة الشمسية
إن حجم الطاقة الشمسية ضخم للغاية ، وينبغي ألا ننسى أن كوكبنا الأرضي من زاوية الطاقة بمثابة منظومة مفتوحة تعوض فيها الخسائر بما يقدمه هذا المصدر الخارجي أي الشمس من نفع .
– الطاقة الشمسية طاقة متجددة وذات توزيع طيب على نقيض الطاقات الحفرية ، ثم إنها لا تنتهي يوماً حتى إذا ظن بعض مستخدميها أننا سنصل إلى إنهاك الشمس من كثرة ما نبتكر من آلات لترويضها .
* إن الطاقة الشمسية تختلف خلال مرور الزمن /
– فهناك اختلاف خلال الليل والنهار فالأجهزة الشمسية لا تلتقط أشعة الشمس بفاعلية إلا في أثناء 8 ساعات من النهار ، بحيث تصبح مشكلة تخزين هذه الطاقة مفتاح الموقف المهيمن على مستقبل استخدامها .
– وهناك اختلافات موسمية / فإن شدة الشمس تختلف كثيراً بحسب الفصول إلى حد أنه حتى في البلاد المشهورة كثيراً بشمسها الساطعة ،هناك مع ذلك فترات طويلة قد تحتجب ويضعف شعاعها المباشر، كل ذلك يؤدي إلى رفع تكلفة المنشآت الشمسية التي نقيمها لتأمين خدمة منتظمة .
– هناك أخيراً الاختلافات في التشميس من جراء طبقة الغيوم المعترضة لاشعة الشمس ، فالغيوم تحجب الأشعة المتلقاة وتحتجز بعض شدتها دون وقفها كلياً وهناك أشعة الشمس المشتتة التي تصل في البلاد الاستوائية إلى نصف الشعاع المباشر وينتج عن هذا أن إحدى المضخات الشمسية في الساحل يمكن أن تستمر في العمل حتى تراكم الغيوم .
الالتقاط المباشر للطاقة الشمسية :-
بغض النظر عن الأشكال غير المباشرة لالتقاط الطاقة الشمسية ( مثل التحويل الحيوي وطاقة الرياح ) فإن الطاقة الشمسية المباشرة يمكن أن تستخدم بطريقتين مختلفتين ، إما بواسطة التحويل الحراري إنا بواسطة التحويل الضوئي الجهدي .
– التحويل الحراري
تستخدم الحرارة التي يحتويها شعاع الشمس من أجل تسخين الماء أو أي سائل آخر ، إن التقنيات المستخدمة تختلف كثيراً بحسب مستوى درجات الحرارة التي تحاول الحصول عليها، وبحسب الاستخدام الذي نستهدفه ويمكن أن تقدم الطاقة على شكل حرارة قابلة الاستخدام أو على شكل طاقة سامية كهربائية أو ميكانيكية .
– التحويل الجهدي ( الخلايا الضوئية الجهدية )
هذا الأسلوب يعني التحويل المباشر لشعاع الشمس إلى تيار كهربائي بواسطة إخال شبه موصلات مثلاً السيليسيوم أحادي التبلور ، وتجمع التيار بشكل مستمر ، وبشدة تختلف مع الإشعاع الساقط على السطح
* إن الأداء المرجو بواسطة هذه التقنية ، يصل إلى مستوى 10% ويمكن أن يرتفع حتى 12 و 13 % بحسب ظروف هذا ( الإنجاز )
وبسبب سهولة تشغيله فإن تطبيقاته متنوعة جداً خصوصاً بالنسبة ببطاقات الضعيفة ، ولأن تكلفة إنتاج هذه الخلايا سوف يتعرض للانخفاض مستقبلاً فإن مجالات تطبيقها ستزداد مع الوقت ومع ارتفاع الطاقات أيضاً .
معوقات تنمية هذه التقنية
– إن المشاكل التكنولوجية ما تزال دون حل ولاسيما مشكلة تخزين هذه الطاقة التي ما زالت تعتبر مفتاح المستقبل بالنسبة للطاقة الشمسية .
– تبقى وظيفة الآلات والميكانيكا مشكوك فيها بشكل شبه دائم ،أيا تكون القطاعات وذلك بسبب الافتقار إلى مجموعات بحثية منسقة قادرة على إجراء التحاليل اللازمة .
مستقبل تلك الطاقة في البلاد الصناعية
في نطاق حالة تقدم التقنية الشمسية أن الشكل ” النبيل السامي ” ( أي الكهربائي والميكانيكي من تطبيقاتها ) لن يكون سعره منافساً قبل سنوات طويلة بالنسبة لمجتمعات مثل مجتمعاتنا تتطلب تركيزاً كبيراً في الطاقات .
هناك تطبيقات ممكنة في الإسكان الجماعي يمكن أن يصبح فيها استخدام الطاقة الشمسية مفضلاً خصوصاً كمكمل للتسخين المركزي ولا بد أن يعرف من جهة أخرى ، أنه من الممكن تخزين الطاقة الملتقطة في الصيف واستردادها في الشتاء .
من أمثلة ذلك التجرية الجاري عملها في إقليم بالانياك ، ولكن هناك تقنيات أكثر تقدماً حتى ، مثال ذلك المجمعات المخلخلة والمفرغة والتي تسخن حتى في الأجواء المغيمة الباردة .
أحدث التعليقات