حول الطاقة الشمسية : فوائد الطاقة الشمسية

يمكن القول ببساطة إن الطاقة الشمسية هي الحرارة والضوء المشعان اللذان تنتجهما الشمس ويتم تسخيرهما من خلال استخدام مجموعة متنوعة من التقنيات التي تتطور باستمرار مثل الطاقة الكهروضوئية والتدفئة الشمسية والعمارة الشمسية والطاقة الحرارية والبناء الضوئي الاصطناعي والطاقة نباتات الملح المصهور.

تعد الطاقة الشمسية أحد مصادر الطاقة المتجددة الحيوية للغاية ويتم تصنيف تقنيات الطاقة الشمسية على نطاق واسع على أنها إما طاقة شمسية نشطة أو طاقة شمسية سلبية بناءً على طريقة التقاط وتوزيع الطاقة الشمسية وكيفية تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة شمسية.

مع التطورات المتزايدة باستمرار في التكنولوجيا والتصنيع ، سيكون هناك اكتشاف متزايد في تطبيقات الطاقة الشمسية.

يمكن أن تكون الطاقة الشمسية مهمة إلى حد كبير في كل شيء فقط لأننا لا نعرف كيفية تطبيقها.

فوائد الطاقة الشمسية

• في الطاقة

• الاستثمار في القدرات والشبكات

• فوائد المخاطر والموثوقية

• في الامتثال

• بيئة

• اقتصاد

• طاقة لا تنضب

فوائد توليد الطاقة الشمسية

الطاقة المولدة باستخدام الألواح الشمسية على أسطح المنازل والشركات تفيد الشبكة الكهربائية.

لا تقلل الألواح الشمسية من الحاجة إلى الكهرباء من محطات الطاقة المركزية فحسب ، بل إن دمج موارد الطاقة النظيفة الموزعة يمكن أن يساعد أيضًا في إنشاء شبكة أكثر حداثة ومرونة وكفاءة.

تكلفة الكهرباء التي تم تجنبها

تقلل الطاقة الشمسية المرسلة إلى الشبكة من كمية الكهرباء التي يجب أن تولدها المرافق أو تشتريها من محطات الطاقة.

غالبًا ما تكون قيمة هذا الاستهلاك للكهرباء التي يتم تجنبها أكبر في أشهر الصيف عندما يرتفع الطلب على الكهرباء بسبب زيادة الطلب على تكييف الهواء ويقترب إنتاج الطاقة الشمسية من ذروته.

تقلل إضافة الطاقة الشمسية إلى النظام من الحاجة إلى تشغيل المولدات باهظة الثمن ، والتي غالبًا ما تكون غير فعالة ، والتي تعمل بضع مرات فقط في السنة ، أو لشراء طاقة ذروة باهظة الثمن في أسواق البيع بالجملة ، مما يقلل من تكلفة الكهرباء لجميع دافعي الأسعار.

تم تقليل فقد الخط

تقلل الطاقة الشمسية الموزعة أيضًا من كمية الكهرباء المفقودة كحرارة أثناء انتقالها من محطات الطاقة المركزية الكبيرة إلى مآخذنا.

تسبب لنا هذه الخسائر في توليد كهرباء أكثر مما نحتاج إليه ، مما يزيد من تكاليف دافعي الضرائب.

تقلل أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية على الأسطح بشكل كبير من عدد خسائر النظام من خلال إنتاج الكهرباء في الموقع ، وبالتالي تقليل كمية الكهرباء المنقولة والموزعة عبر الشبكة.

تعتبر الطاقة الشمسية فعالة بشكل خاص في تقليل خسائر الخطوط لأنها تقلل من الطلب على البنية التحتية للشبكة في الأوقات التي تكون فيها خسائر الخط أعلى.

تزداد خسائر الخط مع مربع الحمل على نظام التوزيع ، مع خسائر تصل إلى 30 في المائة خلال ساعات التحميل العالي عندما يتم تسليم معظم إنتاج الطاقة الشمسية.

استجابة سعر السوق

تعمل الطاقة الشمسية الموزعة أيضًا على خفض سعر الكهرباء عن طريق تقليل الطلب الإجمالي على الشبكة ، مما قد يؤدي إلى خفض أسعار الكهرباء بالجملة.

بعبارة أخرى ، لا يستفيد دافعو الضرائب فقط عندما يتعين على المرافق العامة شراء قدر أقل من الكهرباء لتلبية الطلب ، بل يستفيدون أيضًا لأن كل وحدة من الكهرباء المشتراة تصبح أرخص.

يمكن أن تمثل تأثيرات الأسعار التي يسببها خفض الطلب قيمة مهمة لدافعي الأسعار.

فوائد قدرة الطاقة الشمسية والاستثمار في الشبكة

تتمتع الطاقة الشمسية بقدرة هائلة على توليد الكهرباء للعالم بأسره.

نحصل على ما يقرب من 175 كيلوواط من الطاقة الشمسية لكل متر مربع على الأرض وفقًا للبيانات.

لكن يمكننا فقط تحويل جزء صغير من هذه الطاقة إلى طاقة شمسية.

توفر الطاقة المتجددة الكهرباء بأسعار معقولة في جميع أنحاء البلاد في الوقت الحالي ويمكن أن تساعد في استقرار أسعار الطاقة في المستقبل.

على الرغم من أن المرافق المتجددة تتطلب استثمارات مسبقة للبناء ، إلا أنها يمكن أن تعمل بتكلفة منخفضة جدًا (بالنسبة لمعظم تقنيات الطاقة النظيفة ، يكون "الوقود" مجانيًا).

نتيجة لذلك ، يمكن أن تكون أسعار الطاقة المتجددة مستقرة للغاية بمرور الوقت.

علاوة على ذلك ، انخفضت تكاليف تقنيات الطاقة المتجددة بشكل مطرد ، ومن المتوقع أن تنخفض أكثر.

على سبيل المثال ، انخفض متوسط سعر تركيب الطاقة الشمسية بأكثر من 70 بالمائة بين عامي 2010 و 2017.

انخفضت تكلفة توليد الكهرباء من الرياح بنسبة 66 في المائة بين عامي 2009 و 2016.

ومن المرجح أن تنخفض التكاليف أكثر مع نضوج الأسواق واستفادة الشركات بشكل متزايد من وفورات الحجم.

في المقابل ، يمكن أن تختلف أسعار الوقود الأحفوري بشكل كبير وتكون عرضة لتقلبات كبيرة في الأسعار.

على سبيل المثال ، كانت هناك زيادة سريعة في أسعار الفحم بسبب ارتفاع الطلب العالمي قبل عام 2008 ، ثم انخفاض سريع بعد عام 2008 عندما انخفض الطلب العالمي.

وبالمثل ، تقلبت أسعار الغاز الطبيعي بشكل كبير منذ عام 2000.

يمكن أن يؤدي استخدام المزيد من الطاقة المتجددة إلى خفض أسعار الغاز الطبيعي والفحم والطلب عليهما عن طريق زيادة المنافسة وتنويع إمدادات الطاقة لدينا.

ويمكن أن يساعد الاعتماد المتزايد على الطاقة المتجددة في حماية المستهلكين عندما ترتفع أسعار الوقود الأحفوري

تجنب الاستثمار في السعة والنقل والتوزيع

يمكن أن يؤدي توسيع كمية الكهرباء التي نولدها من الشمس إلى إرجاء أو إلغاء الحاجة إلى استثمارات جديدة في سعة الشبكة ، لا سيما لأن الطلب على الطاقة من الشبكة غالبًا ما يكون في أعلى مستوياته خلال النهار عندما تكون الشمس مشرقة.

من خلال تقليل الطلب الكلي والذروة ، يساعد التوسع في إنتاج الطاقة الشمسية دافعي الأسعار والمرافق على تجنب تكلفة الاستثمار في محطات الطاقة الجديدة وخطوط النقل والتوزيع وأشكال أخرى من البنية التحتية للكهرباء.

انخفاض الحاجة للخدمات المساعدة

قد تقلل الطاقة الشمسية أيضًا من تكاليف معينة للحفاظ على تشغيل الشبكة بسلاسة ، بما في ذلك تنظيم الجهد وتقليل الحاجة إلى استمرار تشغيل محطات الطاقة الاحتياطية ("احتياطي الغزل").

أنظمة الطاقة الشمسية المثبتة مع "العاكسات الذكية" وغيرها من التقنيات التي تزيد من الاتصال ثنائي الاتجاه مع الشبكة ، على سبيل المثال ، لديها القدرة على تحسين تشغيل الشبكة وتقليل الحاجة إلى خدمات دعم الشبكة المركزية.

بدون هذه المعدات ، قد تزيد الطاقة الشمسية من بعض تكاليف دعم الشبكة.

فوائد ومخاطر الطاقة الشمسية والموثوقية

تقليل التعرض لتقلبات الأسعار

لطالما كان تقلب أسعار الوقود الأحفوري مصدر قلق للمرافق ودافعي الأسعار على حد سواء ، لكن الخطر أصبح أكبر مع تحول شركات الطاقة من الفحم إلى الغاز الطبيعي - وقود له تاريخ من تقلب الأسعار.

نظرًا لأن الألواح الشمسية ، بمجرد تركيبها ، لا تتحمل تكاليف الوقود ، فإن دمج المزيد من سعة الطاقة الشمسية في الشبكة الكهربائية يمكن أن يقلل من التعرض للتقلبات المفاجئة في أسعار الوقود الأحفوري أو الكهرباء بالجملة.

أظهرت الأبحاث أن مخاطر تقلب أسعار الوقود يتحملها في المقام الأول دافعو الأسعار ، وليس مساهمي المرافق.

تشارك بعض المرافق أيضًا في استراتيجيات تحوط أسعار الوقود لضمان استقرار جزء من تكاليف الكهرباء.

يمكن أن تساعد الطاقة الشمسية في ضمان استقرار الأسعار ، ومساهمة ذات قيمة مالية للمرافق ومستخدمي الشبكة.

تحسين مرونة الشبكة وموثوقيتها

تخلق الألواح الشمسية حافظة طاقة أكثر تنوعًا وتشتتًا جغرافيًا وتولد طاقة قريبة من نقطة الاستهلاك.

قد تساعد هذه السمات في تقليل الازدحام في أنظمة النقل والتوزيع وإنشاء صينية أكثر موثوقية وعرضة للاضطرابات المركزية أو انقطاع التيار الكهربائي أو انقطاع التيار الكهربائي.

فوائد الامتثال البيئي للطاقة الشمسية

تكلفة الامتثال البيئي المتجنب - تسمح إضافة الطاقة الشمسية إلى الشبكة للمرافق المحلية والبلديات بتجنب بعض التكاليف المتزايدة للامتثال للوائح البيئية.

تساعد زيادة سعة الطاقة الشمسية الموزعة المرافق في تجنب أو تقليل تكاليف تركيب تقنيات جديدة للحد من تلوث الهواء والماء أو تركيب الطاقة المتجددة.

تقلل الطاقة الشمسية أيضًا من تكاليف الامتثال للوائح المتعلقة بملوثات المعايير مثل ثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين التي يمكن تبنيها على مستوى الولاية أو المستوى الفيدرالي.

فوائد الطاقة الشمسية للبيئة

توفر الألواح الشمسية فوائد قيمة للمجتمع تتجاوز ما يتم تناوله من خلال معدلات الكهرباء الحالية.

وبالتحديد ، تقلل الطاقة الشمسية من الحاجة إلى استخراج ، ونقل ، واحتراق الوقود الأحفوري ، مما يفرض تكاليف باهظة على البيئة والصحة العامة.

وفقًا لتقرير حديث ، كلف تغير المناخ الاقتصاد العالمي حوالي 440 مليار دولار سنويًا على مدار السنوات العشر الماضية.

ووجد تقرير آخر أن الاقتصاد العالمي سينكمش بنسبة تصل إلى 10 في المائة بحلول نهاية القرن إذا استمر تغير المناخ بوتيرته الحالية.

هذه الخسائر الاقتصادية هي نتيجة الظواهر الجوية المتطرفة ، وتدهور نوعية الهواء ، وارتفاع منسوب مياه البحر ، وتأثيرات أخرى.

يمكن أن يساعد التحول من الوقود الأحفوري إلى الوقود المتجدد في إبطاء تغير المناخ وتجنب بعض هذه الخسائر الاقتصادية المحتملة.

هناك العديد من الأسباب التي تجعل استخدام المزيد من الطاقة المتجددة وتقليل الوقود الأحفوري مفيدًا.

إنه أفضل للبيئة وصحة الإنسان ، وله أيضًا العديد من الآثار الاقتصادية الإيجابية.

تخلق كل هذه الفوائد معًا حجة مقنعة للغاية للاستثمار أكثر في الطاقة المتجددة.

تجنب انبعاثات غازات الاحتباس الحراري

في عام 2017 ، كان قطاع الكهرباء مسؤولاً عن 28٪ من تلوث غازات الاحتباس الحراري في العالم.

إن لتوليد الكهرباء بالفحم والغاز الطبيعي تأثير كبير على المناخ.

على الرغم من أن الغاز الطبيعي أقل كثافة للكربون من الفحم عند نقطة الاحتراق ، فإن عملية استخراج الغاز الطبيعي ونقله تؤدي إلى انبعاثات هائلة من غاز الميثان ، وهو غاز يحبس حرارة في الغلاف الجوي تزيد بمقدار 86 مرة عن نفس كمية ثاني أكسيد الكربون.

خلال إطار زمني مدته 20 عامًا.

تشير الأبحاث إلى أن كل طن متري من ثاني أكسيد الكربون ينطلق في الهواء يتسبب في أضرار اقتصادية واجتماعية بقيمة 37 دولارًا.

في عام 2017 ، انبعث قطاع الطاقة الكهربائية العالمي أكثر من 2.7 مليار طن متري من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون ، أي ما يعادل أكثر من 264 مليار دولار من الأضرار الاقتصادية والاجتماعية.

من ناحية أخرى ، الطاقة الشمسية متجددة وخالية من الانبعاثات وتتجنب تكاليف الضرر المستقبلي والامتثال البيئي المستقبلي.

تعتبر الطاقة الشمسية على الأسطح على وجه الخصوص سريعة ومرنة في التنفيذ ، مما يجعلها أداة مهمة لمواجهة تغير المناخ.

عادة ما تستغرق مشاريع الأسطح السكنية بضعة أشهر فقط من الإيداع الأولي إلى توليد الطاقة.

يمكن أيضًا تركيب الطاقة الشمسية الموزعة في مجموعة متنوعة من المناطق الحضرية ، بما في ذلك على أسطح المنازل ومظلات مواقف السيارات ، مما يجعلها مناسبة تمامًا للمناطق المكتظة بالسكان والتي تستهلك الكثير من الطاقة.

الفوائد الصحية وتجنب تلوث الهواء

تقلل الطاقة الشمسية من انبعاثات ملوثات الهواء الخطرة مثل أكاسيد النيتروجين والزئبق والجسيمات التي تضر بالصحة العامة.

يمكن أن يقلل إنتاج الطاقة الشمسية من الانبعاثات بما يتجاوز المستوى الذي تتطلبه اللوائح البيئية ، أو معالجة التهديدات البيئية والصحية العامة التي لا يتم تنظيمها بشكل كافٍ ، مما يوفر قيمة مثل تقليل الأمراض والوفيات.

وفقًا لتقرير عام 2018 ، يعيش 41 بالمائة من سكان العالم في مقاطعة يصل فيها تلوث الهواء غالبًا إلى مستويات خطيرة.

يرتبط تلوث الهواء بزيادة الإصابة بالربو والتهاب الشعب الهوائية المزمن ، كما ثبت أنه يتسبب في مئات الآلاف من الوفيات المبكرة سنويًا.

ترسل محطة طاقة نموذجية تعمل بالفحم بدون تكنولوجيا للحد من الانبعاثات 170 رطلاً من الزئبق - وهو مادة سامة عصبية ضارة للغاية - في الهواء كل عام.

إن توسيع قدرة الأمة على الحصول على كهرباء نظيفة من الشمس يقلل من اعتمادنا على الوقود الأحفوري ، ويقلل من عدد الانبعاثات الضارة التي تتدفق في الهواء الذي نتنفسه.

يرتبط تلوث الهواء والماء المنبعث من محطات الفحم والغاز الطبيعي بمشاكل التنفس والأضرار العصبية والنوبات القلبية والسرطان والوفاة المبكرة ومجموعة من المشاكل الخطيرة الأخرى.

التلوث يؤثر على الجميع.

قدرت إحدى الدراسات التي أجرتها جامعة هارفارد تكاليف دورة الحياة وتأثيرات الفحم على الصحة العامة بنحو 74.6 مليار دولار سنويًا.

هذا يعادل 4.36 سنتًا لكل كيلوواط / ساعة من الكهرباء المُنتجة - حوالي ثلث متوسط معدل الكهرباء لمنزل نموذجي.

تأتي معظم هذه الآثار الصحية السلبية من تلوث الهواء والماء الذي لا تنتجه تقنيات الطاقة النظيفة ببساطة.

تولد أنظمة الرياح ، والطاقة الشمسية ، والطاقة الكهرومائية الكهرباء دون أي انبعاثات مصاحبة لتلوث الهواء.

تنبعث أنظمة الطاقة الحرارية الأرضية والكتلة الحيوية بعض ملوثات الهواء ، على الرغم من أن إجمالي انبعاثات الهواء بشكل عام أقل بكثير من تلك الصادرة عن محطات الطاقة التي تعمل بالفحم والغاز الطبيعي.

قد تتطلب محطات توليد الطاقة من الكتلة الحيوية والطاقة الحرارية الأرضية ، مثل محطات الطاقة التي تعمل بالفحم والغاز الطبيعي ، الماء للتبريد.

يمكن لمحطات الطاقة الكهرومائية أن تعطل النظم البيئية للنهر في المنبع والمصب من السد.

ومع ذلك ، وجدت دراسة الطاقة المتجددة التي أجرتها NREL بنسبة 80 في المائة بحلول عام 2050 ، والتي شملت الكتلة الحيوية والطاقة الحرارية الأرضية ، أن إجمالي استهلاك المياه وسحبها سينخفض بشكل كبير في المستقبل مع الطاقة المتجددة العالية.

تكلفة دورة حياة الوقود الأحفوري التي تم تجنبها

يقلل استخدام الطاقة الشمسية من الحاجة إلى الوقود الأحفوري ، مما يفرض تكلفة باهظة على المجتمع ليس فقط عند نقطة الاحتراق ، ولكن أيضًا أثناء الاستخراج والنقل.

يستخدم التنقيب بالغاز الطبيعي موارد مائية هائلة ويخاطر بالتلوث الكيميائي لمياه الشرب.

يعرض تعدين الفحم صحة عمال الفحم للخطر وقد تسبب في دمار بيئي بما في ذلك فقدان آلاف الأميال من الجداول.

ينتج عن حرق الفحم ملايين الأطنان من رماد الفحم التي غالبًا ما يتم تخزينها في الموقع في محطات توليد الطاقة ، مما يهدد المياه الجوفية ويؤدي أحيانًا إلى انسكابات كارثية.

ومحطات الطاقة الحرارية - الفحم والغاز الطبيعي والنووي - تتطلب الماء للتبريد ، ويمكن أن يكون لها آثار ضارة على موارد المياه والنظم البيئية

فوائد للاقتصاد

الوظائف والأعمال المحلية - خلقت صناعة الطاقة الشمسية آلاف الوظائف والأعمال الجديدة في جميع أنحاء البلاد.

اعتبارًا من نوفمبر 2017 ، وظفت صناعة الطاقة الشمسية أكثر من 25000 شخص ، بزيادة قدرها 168 بالمائة عن عام 2010.

يتوقع مكتب إحصاءات العمل أن تكون وظائف تركيب الطاقة الشمسية هي المهنة الأسرع نموًا في البلاد من حيث إجمالي العمالة حتى عام 2026.

هناك أكثر من 500000 شركة للطاقة الشمسية في العالم ، وفي عام 2017 ولدت صناعة الطاقة الشمسية 100 مليار دولار من الاستثمار في الاقتصاد العالمي.

نظرًا لأن التركيبات الشمسية على الأسطح تحدث في مجتمعاتنا ، فإنها تولد إنفاقًا محليًا وفرصًا للشركات المحلية وتكون بمثابة تذكير واضح بالفوائد الاقتصادية المحلية للطاقة النظيفة.

طاقة لا تنضب

يمكن أن توفر كل من الرياح القوية والسماء المشمسة ووفرة المواد النباتية والحرارة من الأرض والمياه سريعة الحركة إمدادًا واسعًا ومتجددًا باستمرار من الطاقة.

يأتي جزء صغير نسبيًا من الكهرباء حاليًا من هذه المصادر ، لكن هذا قد يتغير.

أظهرت الدراسات مرارًا وتكرارًا أن الطاقة المتجددة يمكن أن توفر حصة كبيرة من احتياجات الكهرباء في المستقبل ، حتى بعد حساب القيود المحتملة.

وجدت دراسة كبيرة رعتها الحكومة أن الطاقة النظيفة يمكن أن تساهم في مكان ما بين ثلاثة إلى 80 ضعف مستوياتها في عام 2013 ، اعتمادًا على الافتراضات.

ووجدت دراسة NREL المذكورة سابقًا أن الطاقة المتجددة يمكن أن توفر بشكل مريح ما يصل إلى 80 في المائة من الكهرباء العالمية بحلول عام 2050.

فوائد استنتاج الطاقة الشمسية

الطاقة الشمسية هي النوع الأكثر شيوعًا لمصادر الكهرباء البديلة التي يمكن تركيبها بسهولة في منزلك.

إنه مورد طاقة موثوق به ومستدام يمكنه عند توجيهه تشغيل أي جهاز في منزلك.

لم يكن هناك وقت أفضل للاستثمار في الطاقة الشمسية ، حيث تلتزم الوكالات الوطنية والدولية بتعزيز الطاقة الشمسية ، وتقديم الإعانات ، وتحديد أهداف الطاقة المتجددة للهند والعالم.

نظرًا لفوائدها الاقتصادية والبيئية ، فإن أصحاب المنازل الذين يستثمرون في الطاقة الشمسية هم الحل الأكثر استدامة لجميع مخاوفك المتعلقة بالكهرباء.

استثمر اليوم في نظام السقف الشمسي الخاص بك لمزيد من المدخرات وخدمة أفضل وأسلوب حياة أفضل!