أنواع الطاقة الشمسية كذلك سنتحدث عن استخدامات الطاقة الشمسية وما هي أهم مميزات الطاقة الشمسية كذلك سنتحدث عن الفرق بين ألواح الطاقة الشمسية الزرقاء والسوداء كل تلك الموضوعات تجدونها من خلال مقالنا هذا.
محتويات المقال
أنواع الطاقة الشمسية
1-الخلايا الشمسية أحادية البلورة
تتميّز الألواح الشمسية أحادية البلورة بخلاياها الكهروضوئية السوداء ذات الحواف المستديرة، وتتمتع بكفاءة تحويل أعلى من الألواح متعددة البلورات، ما يعني أنها تنتج كمية أكبر من الكهرباء.
وتُعدّ الألواح أحادية البلورة أفضل ألواح الطاقة الشمسية، نظرًا إلى أنها أكثر إنتاجية لكل قدم مربعة، عند الرغبة في تركيب نظام الطاقة الشمسية في مساحة محدودة. وعلى الرغم من كفاءتها العالية فإنها -أيضًا- الأغلى تكلفة، نظرًا إلى أن عملية تصنيع خلايا السيليكون أحادية البلورة أكثر تعقيدًا.
2-الخلايا الشمسية متعددة البلورات
تحتوي الألواح الشمسية متعددة البلورات على خلايا كهروضوئية زرقاء اللون ذات حواف مستقيمة، وتتميز بكفاءة أقل مقارنة بالخلايا أحادية البلورة، ما يعني أن هناك حاجة إلى المزيد من الألواح للوصول إلى ناتج الكهرباء نفسه.
ونظرًا إلى أن عملية تصنيعها أبسط، تُعدّ الألواح متعددة البلورات من أفضل ألواح الطاقة الشمسية، لأنها أقلّ ثَمَنًا، وتتميز بأنها متينة للغاية، إلا أن عمرها التشغيلي أقل نسبيًا من عمر الألواح أحادية البلورة، عدا عن أنها أكثر تأثّرًا بدرجات الحرارة المرتفعة، ما يقلّل من إنتاجيتها في الأيام الحارة.
استخدامات الطاقة الشمسية
1-تسيير وسائل النقل
ظهرت تجارب عِدة في الآونة الأخيرة لاستخدام الطاقة الشمسية من أجل تسيير بعض وسائل النقل المختلفة مثل السيارات وبعض السفن والطائرات وحتى الصواريخ، ولكن لا تزال هذه الاستخدامات تخضع لتجارب عدة من العلماء والمُبتكرين استعدادًا لإطلاقها في المستقبل.
2-الإنارة الضوئية في النهار والليل
تُنير الشمس العديد من الأماكن في النهار بشكل طبيعي، بينما تُضيء الشوارع والطرق ليلاً من خلال استخدام الخلايا الشمسية التي تُخزّن الطاقة الشمسية في النهار، لتُحوّلها إلى طاقة ضوئية تُنير في الليل.
3-تحلية مياه البحار
اضطرت بعض الدول التي تُعاني من ندرة المياه العذبة، إلى استخدام الطاقة الشمسية للحصول على المياه المُحلّاة من البحار، من خلال عملية التقطير التي تعتمد على الشمس لتحلية المياه المالحة وتحويلها لمياه صالحة للشُرب.
4-التدفئة وتسخين المياه
تُساهم الشمس بشكل طبيعي في تدفئة الإنسان وباقي الكائنات الحية على كوكب الأرض، بالإضافة إلى أنها تُستخدم في تسخين المياه في المنازل بواسطة السخانات الشمسية التي تُوضع على أسطح المنازل في كثير من دول العالم التي تستخدم الطاقة الشمسية.
5-توليد الكهرباء
تُساعد الطاقة الشمسية على توليد الكهرباء، من خلال الاعتماد على محطات الطاقة الشمسية الحرارية التي تعمل على تركيز الأشعة الشمسية في أنابيب لتسير فيها المياه، بهدف تحويل الماء إلى بخار ليمرّ في توربينات لتوليد الكهرباء.
مميزات الطاقة الشمسية
1- فعالة ومجدية اقتصاديا لإنارة المناطق النائية.
2- مرنة؛ يمكن زيادة حجم نظام الخلايا الشمسية حسب الحاجة في المستقبل.
3-آمنة ومضمونة وموثوقة ولا تحتاج إلى صيانة.
4- إنارة المناطق المعزولة عن الشبكة.
5- تزويد محطات الاتصالات النائية.
6- ضخ المياه لرى المحاصيل الزراعية.
7- إنارة المنازل السكنية.
8- إنارة الشوارع والطرق.
10- من خلال استخدام الألواح الشمسية يمكننا توليد الكهرباء من مصدرنا الخاص، وبالتالي سيتيح لنا التخلي عن شبكة الكهرباء العامة، وبعبارة أخرى، لن نكون محتاجين لشركات الكهرباء في توفير الطاقة الكهربائية، كما لن نكون مضطرين لدفع فواتير الكهرباء.
11-الطاقة الشمسية مستدامة، وهي أيضا متجددة أي أنها طاقة لا تنفذ، فهي مصدر طاقة طبيعي ويمكن استخدامه في توليد اشكال أخرى من الطاقة، فيمكننا استخدامها كوقود للسيارات كما يمكن ان نسخن بها الماء او أن نضيء بها بيوتنا.
11- الحصول على الطاقة الشمسية لن يتطلب لاحقا الكثير من أعمال الصيانة، حيث سيتم تركيب الألواح أو الاحواض الشمسية مرة واحدة، وبعدها ستعمل بأقصى كفاءة ممكنة، ويبقى لدينا القليل فقط لنفعله للمحافظة على انتظام عملها.
12-الطاقة الشمسية منتج صامت للطاقة، لا تتسبب ألواح الخلايا الشمسية بأية ضوضاء عندما تقوم بتحويل ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية قابلة للاستخدام.
13- محطات توليد الطاقة الشمسية والألواح الشمسية في المنازل لا تسبب أي انبعاثات ولا تسبب أى أثر ضار على البيئة.
الفرق بين ألواح الطاقة الشمسية الزرقاء والسوداء
1-الألواح الشمسية الزرقاء
– أقل تكلفة للإنشاء والإصلاح
نظرًا لأن إنتاج الألواح الشمسية الزرقاء أسهل في الإنتاج ، فهي أيضًا أقل تكلفة. كل من تكاليفها الأولية والتركيب أرخص بكثير بالمقارنة مع الألواح الشمسية السوداء. يتم استخدامها أيضًا بشكل أكثر شيوعًا ، لذا فإن الإصلاحات سريعة وسهلة.
– أكثر تكلفة فعالة
كان يُعتقد سابقًا أن خلايا الألواح الشمسية الزرقاء أدنى من خلايا الألواح الشمسية السوداء لأنها كانت أقل كفاءة إلى حد ما. ولكن نظرًا للطريقة الفعالة من حيث التكلفة لإنتاج الخلايا الشمسية للألواح الشمسية الزرقاء أصبحت هذه التكنولوجيا مهيمنة في سوق الألواح الشمسية السكنية.
– أكثر صداقة للبيئة
تنتج خلايا الألواح الشمسية الكريستالات الزرقاء نفايات أقل في عملية التصنيع مقارنة بالخلايا أحادية البلورية. في تصنيع الخلايا للألواح الشمسية السوداء ، ينتهي الأمر بكمية كبيرة من السيليكون كنفايات حيث يتم تقطيع رقائق السيليكون من الجوانب الأربعة. نظرًا لأن الخلايا الألواح الشمسية السوداء لا تتطلب أي تشكيل فردي ، يتم إنتاج القليل جدًا من النفايات.
2-الألواح الشمسية السوداء
– أكثر كفاءة في استخدام الطاقة
المحاذاة الموحدة لبلورات السيليكون في لوحة أحادية البلورية تجعل هذه الألواح أكثر كفاءة في استخدام الطاقة. تحتاج عادةً إلى ألواح شمسية سوداء أقل من الألواح الشمسية الزرقاء لتوليد نفس القدر من الطاقة ، مما يجعل الألواح الشمسية السوداء الخيار الأفضل عندما يتعلق الأمر بتوفير المساحة.
-أداء أفضل في الطقس الحار
تعمل الألواح الشمسية أحادية البلورية السوداء بشكل أفضل في الطقس الأكثر دفئًا. مع كل الخلايا الشمسية ، ينخفض إنتاج الكهرباء مع ارتفاع درجة الحرارة. ومع ذلك ، فإن هذا التدهور الناتج يكون أقل حدة في اللوحات السوداء مقارنة بالألواح الزرقاء.
– تصميم موفر للمساحة
الألواح الشمسية السوداء موفرة للمساحة. نظرًا لأن الخلايا الشمسية للألواح الشمسية السوداء أكثر كفاءة في استخدام الطاقة فإنك تحتاج إلى عدد أقل من الخلايا الشمسية مقارنة بالخلايا الشمسية للألواح الشمسية الزرقاء لتوليد نفس القدر من الطاقة.
-تدوم لفترة أطول
حيث تقدم العديد من الشركات المصنعة ضمانًا لمدة 25 عامًا.
– تمتص المزيد من الضوء
بالإضافة إلى كفاءة الطاقة ، تمتص الألواح السوداء أيضًا ضوءًا أكثر من الألواح الزرقاء. هذا يعني أن الألواح السوداء قادرة على امتصاص المزيد من أشعة الشمس ، وبالتالي توليد المزيد من الطاقة الشمسية. هذا يؤدي إلى إنتاج المزيد من الطاقة لمنزلك أو عملك
