حول الطاقة الشمسية : أهم 10 مزايا للطاقة الشمسية

تعد الألواح الشمسية ، التي تحول ضوء الشمس إلى طاقة قابلة للاستخدام ، مصدرًا مستدامًا للطاقة يمكن استخدامه لتوليد الكهرباء.

يمكن تقسيم الطاقة الشمسية إلى فئتين.

باستخدام خلية كهروضوئية (PV) مصنوعة من مادة شبه موصلة ، تقوم الألواح الكهروضوئية الشمسية (PV) بتحويل الطاقة الشمسية مباشرة إلى شكل من أشكال الطاقة التي يمكن استخدامها.

يتم إنتاج الكهرباء الحرارية الشمسية بواسطة CSP (الطاقة الشمسية المركزة) ، والتي تركز الطاقة من الشمس إلى مستقبل حرارة ، وتحويلها من حرارة إلى طاقة ميكانيكية ثم إلى طاقة كهربائية من الشمس.

1. مصدر للطاقة المتجددة

الطاقة الشمسية هي أكثر مصادر الطاقة المتاحة صديقة للبيئة ، وهذه هي أهم مزايا الألواح الشمسية.

يمكن حصاده في جميع أنحاء الأرض ومتوفر على مدار 24 ساعة في كل يوم من أيام السنة.

لن تنفد الطاقة الشمسية أبدًا ، على عكس بعض مصادر الطاقة الأخرى التي نستخدمها.

ستكون الطاقة الشمسية متاحة طالما لدينا إمكانية الوصول إلى الشمس ، مما يعني أن ضوء الشمس سيكون موجودًا للبشرية لمدة لا تقل عن 5 مليارات سنة بعد الشمس عندما يتوقع العلماء أن الشمس ستتوقف عن الوجود.

كل يوم ، تشع الشمس أو تبعث كمية هائلة من الطاقة في الغلاف الجوي.

تحافظ الطاقة المشعة على الحياة على الأرض منذ آلاف السنين وتعتبر أحد أهم مصادر الطاقة لجميع الكائنات الحية.

أصبحت الطاقة المتجددة ، مثل الموارد الشمسية ، أكثر شيوعًا لتحويل هذه الطاقة واستخدامها كبديل للوقود الأحفوري في مختلف التطبيقات.

تتوفر العديد من التقنيات لحصادها مباشرة لتوليد الكهرباء الشمسية لاستخدامها في المنازل والشركات في جميع أنحاء العالم.

يتم تحديد كمية الطاقة الشمسية التي يمكن الوصول إليها في أي مكان معين على هذا الكوكب حسب الوقت من اليوم واليوم من العام وخط عرض الموقع حيث يتم تجميع الطاقة.

وفقًا لشكل واتجاه الجسم الذي يجمع الطاقة ، يمكن تغيير كمية الطاقة التي يجمعها بشكل أكبر.

عندما يتعلق الأمر بقياس الإشعاع الشمسي ، فإن التشمس هو كمية الطاقة الشمسية التي تدخل سطح الأرض.

2. يساعدك على توفير المال على فواتير الكهرباء الخاصة بك.

ستنخفض نفقات الطاقة الخاصة بك لأنك ستتمكن من تلبية جزء من متطلبات الطاقة الخاصة بك من خلال الكهرباء المولدة من نظامك الشمسي.

سيتم تحديد مبلغ المال الذي توفره في فاتورة المرافق حسب حجم نظامك الشمسي ومقدار الطاقة أو الحرارة التي تستخدمها.

على سبيل المثال ، إذا كنت تمتلك شركة تستخدم الألواح الشمسية التجارية ، فإن القيام بخطوة يمكن أن يكون له فوائد مالية كبيرة لأن حجم النظام الأكبر يمكن أن يغطي أجزاء كبيرة من نفقات الطاقة الخاصة بك.

علاوة على ذلك ، ستوفر المال على فاتورة الكهرباء الخاصة بك ، ولكن هناك أيضًا احتمال لتلقي تعويضات عن الطاقة الزائدة التي تبيعها مرة أخرى إلى الشبكة.

إذا قمت بتوليد كهرباء أكثر مما تستهلك ، يُقال إنك تتمتع بالاكتفاء الذاتي (بالنظر إلى أن نظام الألواح الشمسية مرتبط بالشبكة).

يمكن أن تساعدك الطاقة الشمسية ، خاصة في المناخ المشمس في أستراليا ، في خفض تكاليف تشغيل الممتلكات الخاصة بك بشكل كبير.

هناك العديد من العناصر التي يجب مراعاتها عند تحديد مقدار المال الذي يمكن للمرء توفيره باستخدام الطاقة الشمسية.

فيما يلي أهمها:

• متوسط استهلاكك للطاقة.

  سيسمح لك النظر إلى الصفحة الخلفية لأحدث بيان للطاقة باكتشاف كمية الكهرباء التي تستهلكها بسرعة.

  سيتم استخدام كيلوواط / ساعة (kWh) لتمثيل كمية الكهرباء التي تستهلكها كل يوم.

  لتحديد مقدار ما يمكن توفيره باستخدام الطاقة الشمسية والنظام الأفضل بالنسبة لك ، يجب عليك أولاً تحديد المبلغ الذي يمكنك توفيره.

  عادة ما تكون أنظمة الطاقة الشمسية في نطاق 5kW أو أكثر مطلوبة للممتلكات الأكبر أو العائلات التي تستهلك طاقة أعلى من متوسط الأسرة.

• أنماط الاستخدام ضرورية.

  تولد أنظمة الطاقة الشمسية الطاقة خلال ساعات النهار.

  يتم تحرير أي كهرباء إضافية يتم توليدها مرة أخرى في الشبكة إلا إذا كان لديك بطارية شمسية أو منطقة أخرى حيث يمكنك تخزين الكهرباء الزائدة.

  سيصدر لك مزود الطاقة الخاص بك رصيدًا مقابل الطاقة التي قمت بتصديرها ، ويمكن استخدام هذا الرصيد لتقليل نفقات الكهرباء الخاصة بك.

• معدل تطبيق تعريفة التغذية الخاصة بك.

  سيُعرض على غالبية المستهلكين الذين يوقعون عقدًا مع موردي الطاقة الخاص بهم 8 سنتات لكل كيلوواط / ساعة مقابل الطاقة الشمسية التي يتم إرسالها مرة أخرى إلى شبكة الطاقة.

  من الضروري مراجعة شركة الطاقة لمعرفة معدلات التعريفة المتاحة.

  إذا كان ذلك ممكنًا ، فمن المستحسن أن تتسوق على وشك الحصول على أكثر الأسعار تنافسية المتاحة.

• مقياس نظام الطاقة الشمسية الذي تختار بناءه.

  عند مقارنة ناتج أنظمة الطاقة الشمسية الأصغر والأكبر ، ستوفر وحدة 5kW طاقة أكبر بكثير من نظام 2kW المكافئ ، على سبيل المثال.

  يؤثر تثبيت نظام كبير للطاقة الشمسية بشكل كبير على مقدار الأموال التي توفرها على مدار العام.

  من الأهمية بمكان تحديد نظام كافٍ لتغطية استخدامك للطاقة مع تقليل فترة الاسترداد وزيادة عائد الاستثمار.

• موقع إقامتك.

  سيؤثر موقعك الجغرافي على كمية الكهرباء التي ينتجها نظام الطاقة الشمسية لديك ، وبالتالي على مقدار الأموال التي يمكنك توفيرها.

  نظام الطاقة الشمسية الموجود في كوينزلاند ، على سبيل المثال ، سوف ينتج طاقة شمسية أكثر من نظام الطاقة الشمسية الموجود في ملبورن من نفس الحجم.

3. مجموعة واسعة من التطبيقات

يمكن استخدام الطاقة الشمسية لمجموعة متنوعة من التطبيقات.

باستخدام الطاقة الشمسية ، يمكنك توليد الكهرباء (الخلايا الكهروضوئية) والحرارة (الطاقة الشمسية الحرارية).

يمكن استخدام الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء في المناطق النائية دون الاتصال بالشبكة الكهربائية ، ولتقطير المياه في المناطق ذات الوصول المحدود إلى الماء المقطر ، ولتشغيل الأقمار الصناعية في الفضاء ، من بين أشياء أخرى.

يمكن تضمين الطاقة الشمسية في المواد المستخدمة في بناء الهياكل.

يمكن تحديد التمييز الأساسي بين الطاقة الحرارية الشمسية والطاقة الشمسية الكهروضوئية في مفاهيم التشغيل الخاصة بكل منهما.

تتركز الطاقة الشمسية الكهروضوئية على التأثير الكهروضوئي ، والذي يحدث عندما يؤثر الفوتون (الوحدة الأساسية للضوء) على سطح مصنوع من مادة خاصة ، مما يتسبب في إطلاق إلكترون في الغلاف الجوي.

من ناحية أخرى ، فإن الحرارة الشمسية هي طريقة لتسخين السوائل عن طريق الاستفادة من أشعة الشمس (اعتمادًا على التطبيق المحدد ، يمكن أن يكون سائلًا أو ماءًا آخر).

يظهر عدد صغير من المواد التي يشار إليها باسم أشباه الموصلات (مثل السيليكون - متعدد البلورات ، أحادي البلورية ، غير متبلور - والكادميوم تيلورايد) التأثير الكهروضوئي عند تعرضها للضوء.

هذه المواد ، التي تشمل السيليكون (أحادي البلورية ، متعدد الكريستالات ، وغير متبلور-) ، والكادميوم تيلورايد ، يمكن أن تولد تيارًا كهربائيًا عند إضاءتها بعد الخضوع لإجراءات كيميائية محددة.

تتشكل هذه أشباه الموصلات في طبقات رقيقة تلتصق بالمكون المركزي للخلايا الشمسية ، وهو العنصر الأساسي في نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية ويولد تيارًا مباشرًا.

4. تكاليف صيانة منخفضة

لا تتطلب أنظمة الطاقة الشمسية بشكل عام قدرًا كبيرًا من الصيانة.

سيكون تنظيفها عدة مرات سنويًا كافيًا لأنها لا تحتاج إلا إلى قدر ضئيل من الصيانة لإبقائها في حالة جيدة.

إذا كنت في شك ، فيمكنك دائمًا الاعتماد على وكالات التنظيف المتخصصة ، والتي تقدم هذه الخدمة مقابل ما بين 25 جنيهًا إسترلينيًا و 35 جنيهًا إسترلينيًا في الساعة.

تقدم غالبية الشركات المصنعة للألواح الشمسية ذات السمعة الطيبة ضمانات تتراوح من 20 إلى 25 عامًا.

بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لعدم وجود مكونات متحركة ، لا يوجد تمزق وتآكل في النظام.

عند استبدال الألواح الشمسية ، يكون العاكس هو المكون الوحيد الذي يجب استبداله كل 5-10 سنوات.

تعمل باستمرار على تحويل الطاقة الشمسية إلى حرارة وكهرباء (الطاقة الشمسية مقابل الطاقة الشمسية الكهروضوئية).

بالإضافة إلى العاكس ، يلزم إجراء صيانة دورية للكابلات لضمان عمل نظام الطاقة الشمسية بأقصى أداء.

نتيجة لذلك ، بمجرد تغطية التكلفة الأصلية للنظام الشمسي ، يمكنك توقع إنفاق القليل جدًا على الصيانة وكذلك أعمال الإصلاح.

في نهاية اليوم ، تتطلب غالبية أنظمة الألواح الشمسية السكنية القليل جدًا من الصيانة.

5. التقدم التكنولوجي (TA)

تتطور التكنولوجيا في مجال الطاقة الشمسية باستمرار ، وسيستمر التقدم في المستقبل المنظور.

قد يكون المبتكرون في مجال تكنولوجيا النانو وفيزياء الكم قادرين على تعزيز كفاءة الألواح الشمسية مع زيادة المدخلات الكهربائية لأنظمة الطاقة الشمسية بمعامل اثنين أو ثلاثة.

يمكن تسخير الطاقة الشمسية من خلال ثلاث تقنيات أساسية: الخلايا الكهروضوئية (PV) ، والتي تحول الضوء مباشرة إلى كهرباء ؛ تركيز الطاقة الشمسية (CSP) ، التي تستخدم الحرارة المنبعثة من الشمس (الطاقة الحرارية) لتشغيل التوربينات الكهربائية على نطاق المرافق ؛ وأنظمة التدفئة والتبريد بالطاقة الشمسية (SHC) ، التي تجمع الطاقة الحرارية لتوفير الماء الساخن وتدفئة أو تكييف الهواء (أو كليهما).

6. تقليل كمية التلوث

تصدر الطاقة الشمسية القليل من التلوث.

الألواح الشمسية لا تصدر أي ملوثات.

ومع ذلك ، فإنهم يفعلون ذلك على حساب البيئة في جميع مراحل عمليات التصنيع والبناء.

بالمقارنة مع الأضرار التي تسببها مصادر الطاقة التقليدية ، فإن هذه التكاليف البيئية غير ذات أهمية: حرق الوقود الأحفوري يصدر حوالي 21.3 مليار طن متري من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي كل عام.

إن استخدام الشمس لإنتاج المزيد والمزيد من الكهرباء لدينا يعني أننا نصدر انبعاثات خطرة أقل وأقل من احتراق الوقود الأحفوري.

تقوم الألواح الشمسية بتوليد الكهرباء دون انبعاث أي ملوثات خطرة.

كلما زاد عدد المنازل والشركات التي تستخدم الطاقة الشمسية ، قلت الانبعاثات السامة من الوقود الأحفوري في الغلاف الجوي.

7. الطاقة الشمسية فعالة في مجموعة واسعة من المناخات.

يشعر الكثير من الناس أن الطاقة الشمسية لن تكون فعالة في المناخات الباردة.

هذا ليس صحيحا.

الحقيقة هي أن الألواح الشمسية تعمل بشكل أفضل في الظروف الباردة لأن الحرارة الزائدة قد تحد من جهد الخرج للألواح.

ومع ذلك ، في حين أن ساعات طويلة من التعرض المباشر لأشعة الشمس من شأنها أن تساعد نظامًا يعمل بالطاقة الشمسية على توليد المزيد من الكهرباء ، فإن الألواح الحالية فعالة للغاية.

لا يزال بإمكانهم إنتاج الكهرباء في ظروف الإضاءة المنخفضة ، وهو أمر مفيد.

شخص يعيش في سياتل ، على سبيل المثال ، قد يحتاج فقط إلى مجموعة شمسية أكبر قليلاً من شخص يعيش في جنوب كاليفورنيا لتحقيق نفس النتائج.

خلاصة القول هي أنه يمكن استخدام الطاقة الشمسية في أي مكان يوجد فيه ضوء النهار.

هل من الممكن أن تعمل الألواح الشمسية في الشتاء؟ الجواب الأطول هو أن الألواح الشمسية تعمل بالفعل في طقس الشتاء.

ومع ذلك ، فإن إنتاجهم أقل مما كان عليه في ذروة الصيف بسبب عوامل مختلفة ، وأكثرها وضوحًا هو أن الأيام أقصر ويمكن للثلج أن يقيد أو يوقف الإنتاج مؤقتًا.

عادة ما تكون الألواح الشمسية أكثر فعالية عندما تكون درجة الحرارة أقل.

8. الطاقة الشمسية الآن أرخص مما كانت عليه في أي وقت مضى.

انخفضت تكلفة تركيب نظام الطاقة الشمسية بشكل كبير.

انخفضت التكلفة بنسبة 9٪ بين عامي 2016 و 2017 ، وتستمر الأسعار في الانخفاض.

الطاقة الشمسية أقل تكلفة مقارنة بالطاقة التقليدية في عدد كبير من الأسواق في جميع أنحاء العالم.

تتوفر الحوافز المالية ، مثل الإعفاءات الضريبية وأنظمة الدولة ، لجعل اعتماد الطاقة الشمسية أكثر سهولة بالنسبة لمجموعة واسعة من الأفراد والمؤسسات.

تتوفر أيضًا مجموعة من خيارات التمويل بالطاقة الشمسية ، بدءًا من عقود الإيجار بدون دفعة مقدمة إلى قروض تجديد المنازل ، وكلها تجعل الطاقة الشمسية أكثر سهولة.

قد تكون الشركات والمدارس والمنظمات الحكومية التي تقوم بتركيب الألواح الشمسية التجارية مؤهلة أيضًا للمطالبة بإعفاءات ضريبية للاستثمار أو الاستفادة من الاستهلاك المتسارع.

وفقًا لتقرير ، أصبحت الطاقة الشمسية ميسورة التكلفة بسبب العمليات المعروفة باسم منحنيات التعلم والدورات الفاضلة.

حتى وقت قريب ، كان تسخير طاقة الشمس باهظ التكلفة ، وكان يستخدم بشكل أساسي للأقمار الصناعية.

على سبيل المثال ، في عام 1956 ، تكلف 1 واط من الطاقة الشمسية 1،825 دولارًا ، مما يجعلها أغلى مصدر للطاقة.

(في الوقت الحالي ، يمكن شراء الطاقة الشمسية على نطاق المرافق بحد أدنى 0.70 دولارًا لكل واط.)

نتيجة للطلب الأولي على الأقمار الصناعية ، شهدت الصناعة ما يسمى بـ "الدورة الفاضلة".

كلما زاد حجم الألواح المصنوعة للأقمار الصناعية ، انخفض سعرها ، وزاد عدد اللوحات التي احتضنت التطبيقات المتخصصة الأخرى.

مع مزيد من التقدم التكنولوجي وتطور اقتصاديات الحجم ، تمكنت الطاقة الشمسية من الظهور لأول مرة كمصدر للطاقة قابل للتطبيق للأغراض العامة في أواخر التسعينيات.

منذ عام 1976 ، أدت كل مضاعفة لقدرة الطاقة الشمسية إلى انخفاض متوسط في سعر الألواح الشمسية بنسبة 20.2٪.

من ناحية أخرى ، فإن الوقود الأحفوري غير قادر على مواكبة هذه الوتيرة.

وذلك لأن محطات توليد الطاقة التي تعمل بالوقود الأحفوري يجب أن تشتري الوقود المستخرج للعمل.

في محطات الطاقة التي تعمل بالفحم ، تمثل تكلفة توصيل الفحم حوالي 40٪ من إجمالي النفقات.

الاستفادة من حقيقة أن ضوء الشمس والرياح مجانيان يسمح لسعر تسخير طاقتهما بالانخفاض بشكل كبير مع تقدم التكنولوجيا ونمو القطاع.

9. الطاقة الشمسية هي مصدر غير حزبي للطاقة.

الطاقة الشمسية ليست فقط للهيبيين بعد الآن.

يتم الترحيب به من قبل الناس من جميع مناحي الحياة ومن جميع الأيديولوجيات السياسية.

يتم تركيب أنظمة الطاقة الشمسية من قبل مالكي المنازل من جميع الأعمار والخلفيات الاجتماعية والاقتصادية ، Fortune 500 وشركات النفط ، وكذلك الحكومات والمؤسسات التعليمية في جميع أنحاء العالم.

يتم تمويل الطاقة الشمسية من قبل البنوك الرئيسية.

لقد دفع المشرعون سياسات الطاقة الشمسية الثورية على مستوى الدولة ، واكتسبت قوة دفع.

ومع ذلك ، على الرغم من أن الطاقة الشمسية لها فوائد بيئية لا جدال فيها ، إلا أنه يتم اعتمادها بشكل متزايد لأنها منطقية من الناحية المالية.

10. للطاقة الشمسية تأثير إيجابي على شبكة الكهرباء بأكملها.

يمكن استخدام الطاقة الشمسية الفائضة عن طريق شبكة المرافق التقليدية في جميع أنحاء العالم ، مما يقلل العبء على النظام ككل.

اعتمادًا على اللوائح المحلية ، قد يتم تعويض مالك الطاقة الشمسية عن مساهمته ، كما هو الحال في بعض الأسواق الدولية مثل اليابان وأجزاء من أوروبا ، حيث تكون التعريفات الجمركية سارية المفعول.

سياسات القياس الصافي المعمول بها في غالبية الولايات في الولايات المتحدة.

يتم تعويض مستخدمي الطاقة الشمسية الذين يولدون فائضًا من الكهرباء عن هذا الفائض من خلال تلقي ائتمان مقابل استهلاكهم للشبكة الكهربائية ليلاً ، وهو نظام فوترة يُعرف باسم القياس الصافي.

يساعد تركيب الألواح الشمسية على عقار سكني أو تجاري في تقليل الاستهلاك الكلي للكهرباء في نظام التوزيع الكهربائي.

يمكن لمالكي الطاقة الشمسية تعويض استهلاكهم للطاقة بالطاقة المولدة من الألواح الشمسية بطرق مختلفة ، بما في ذلك الاستهلاك الذاتي لكل الكهرباء المولدة من الألواح الشمسية أو القياس الصافي.

يقلل استخدام الطاقة الشمسية من الضغط على البنية التحتية للنقل.

إحدى التكاليف الرئيسية في فاتورة الكهرباء الخاصة بك هي رسوم الإمداد ، والتي تغطي تكلفة الحصول على الطاقة الفعلية التي تستهلكها.

والآخر هو سعر النقل والتوزيع ، والذي يغطي تكلفة توصيل تلك الكهرباء إلى منزلك.

عندما يتم تركيب الألواح الشمسية ، فإنها تساعد في تقليل متطلبات إنتاج الطاقة وشرائها ، مما يقلل من كمية الكهرباء المنقولة عبر خطوط النقل والتوزيع.

يمكن أن يكون هذا مفيدًا للغاية على نطاق واسع.

عندما يتطلب عدد متزايد من الأشخاص في منطقة معينة زيادة الطاقة ، فقد تصبح شبكة النقل والتوزيع مثقلة بالأعباء.

تتصرف أعمدة وأسلاك شبكة النقل بشكل مشابه للأنابيب من حيث أنها لا يمكنها حمل سوى كمية معينة من الكهرباء قبل التحميل الزائد.

بمجرد أن تصل هذه الأسلاك إلى سعتها القصوى ، ستضطر المرافق إلى الاستثمار بشكل كبير في بناء أعمدة وأسلاك جديدة لتلبية الطلب المتزايد على الكهرباء.

يؤدي تركيب الطاقة الشمسية إلى خفض الطلب وتقليل أو تأخير الحاجة إلى إنشاء خطوط نقل جديدة ، مما يؤدي إلى توفير ملايين الدولارات في التكاليف على المدى الطويل.

أهم 10 مزايا لملخص الطاقة الشمسية

بصرف النظر عن الأفراد ، تعد الحكومات والشركات الكبرى من بين أكبر مستخدمي الألواح الشمسية لتوليد طاقة نظيفة ومتجددة.

ستسمح أنظمة الطاقة الشمسية التجارية للشركات بتقليل تكلفة فواتير التشغيل الخاصة بها مع تحرير التدفق النقدي لإعادة الاستثمار في عملياتها.

باستخدام الطاقة الشمسية ، تخطو الحكومات في جميع أنحاء العالم خطوات كبيرة ، ويتم استخدامها لتشغيل كل شيء من القطارات إلى الحافلات إلى محطة الفضاء الدولية.

مع مرور كل عام ، نمت الحاجة إلى الألواح الشمسية بين مالكي المنازل بشكل متزايد.

نظرًا لأنه يمكن استخدام الألواح الشمسية لإنتاج الكهرباء في المنزل ، فهذا خيار قابل للتطبيق.

تزداد شعبية الطاقة الشمسية على الأسطح حيث يدرك الناس المزايا العديدة التي توفرها.

كانت مشاهدة مدى شعبيتها على مر السنين تجربة رائعة.

بعد ذلك ، يمكنك استخدام الكهرباء لتشغيل الأدوات الكهربائية في منزلك.

يمكن استخدام الطاقة الشمسية لتشغيل أي جهاز كهربائي ، من التلفزيون أو الثلاجة إلى جهاز iPhone أو وحدة تحكم ألعاب الفيديو.

بعبارة أخرى ، يمكن لأصحاب المنازل أن يصبحوا أقل اعتمادًا على شبكة الطاقة.

في الوقت نفسه ، قد تتوقع توفير مبلغ كبير من المال على تكاليف الكهرباء الشهرية.