مقدمة عن الطاقة الشمسية وكذلك أهمية الطاقة الشمسية، كما سنقوم بذكر مخاطر الطاقة الشمسية، وكذلك سنقدم مميزات الطاقة الشمسية، وكل هذا من خلال مقالنا هذا تابعوا معنا.
محتويات المقال
مقدمة عن الطاقة الشمسية
تعتبر مصدر الطاقة الشمسية من إحدى المصادر الهامة التي نستفيد منها في حياتنا اليومية، حيث يمكننا الاستفادة منها في عملية التسخين أو توليد الطاقة الكهربائية بواسطة الخلايا الشمسية.
لذا أصبح اعتمادنا على مصدر ضوء الشمس هدف أساسي لتوفير الطاقة المتجددة الخالي من أي انبعاثات قد تلوث البيئة المحيطة بنا، كما أن الطاقة الشمسية لها دور كبير من كونها طاقة هائلة يمكننا استغلالها في أي مكان على الأرض.
أهمية الطاقة الشمسية
– يمكن استخدام ضوء الشمس أو الطاقة الشمسية مباشرةً للتدفئة وإنارة المنازل والشركات، لتوليد الكهرباء، وتسخين المياه الباردة، والتبريد الشمسي، ومجموعة متنوعة من الاستخدامات التجارية والصناعية الأخرى.
– والأكثر أهمية، نظرًا للقلق المتزايد بشأن تغير المناخ، هو حقيقة أن توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية يمثل بديلاً نظيفًا للكهرباء من الوقود الأحفوري، مع عدم وجود تلوث الهواء والمياه ولا تلوث الاحترار العالمي ولا توجد مخاطر لارتفاع أسعار الكهرباء، ولا توجد تهديدات لصحتنا العامة.
– الفوائد الاجتماعية والاقتصادية من أهم ما نذكره في مقدمة عن الطاقة الشمسية فبحلول الربع الثاني من عام 2019، كان لدى الولايات المتحدة قدرة مركبة تبلغ 69.1 جيجاوات (GW) بما يكفي لتشغيل أكثر من 13 مليون منزل وفقًا لتقارير رابطة صناعات الطاقة الشمسية.
– مصدر كهربائي صغير ولا مركزي، حيث تكمن أهمية الطاقة الشمسية في أنها يمكن إنتاجها على نطاق صغير مباشرة من قبل المستهلكين النهائيين على عكس مصادر الطاقة التقليدية المركزية الكبيرة التي تسيطر عليها الشركات الكبيرة.
– الطاقة الشمسية مناسبة للتدفئة وتوليد الكهرباء باستخدام خلايا ضوئية مثبتة على أسطح المباني الفردية. هذا مفيد كمصادر لامركزية للكهرباء للأسر والشركات التجارية، وفقًا لإدارة معلومات الطاقة الأمريكية (EIA).
– تسخين المياه بالطاقة الشمسية والتصميم الشمسي السلبي للمباني لتبريد أو تدفئة الفضاء هي تقنيات شمسية أخرى متاحة للمباني الفردية وفقًا للمختبر الوطني للطاقة المتجددة.
– كما أصبحت الأنظمة متوسطة الحجم لتوليد الطاقة على مستوى المجتمع شائعة أيضًا. ذكر تحليل مكتب كفاءة الطاقة والطاقة المتجددة (Energy.gov) أن 13 ولاية في الولايات المتحدة قامت بتركيب 100 ميجاوات (MW) في عام 2015 وحده، ووصلت الوحدات السكنية إلى 2 جيجاوات. تم تركيب المنشآت الشمسية المجتمعية بقدرة 100 ميجاوات بين 2010-2015. هذه التركيبات مهمة للحفاظ على عمل المجتمعات بتكلفة أقل للجميع.
– الطاقة الخضراء في المناطق الريفية بالإضافة إلى ذلك ، تشير وكالة الطاقة الدولية إلى أن “محطات الطاقة الحرارية / الكهربائية الشمسية تولد الكهرباء على نطاق واسع عن طريق تركيز الطاقة الشمسية لتسخين السوائل وإنتاج البخار الذي يستخدم بعد ذلك لتشغيل المولد”.
– إن الطبيعة اللامركزية للطاقة الشمسية تجعلها مصدرًا عمليًا وحيويًا للطاقة في المناطق النائية الواقعة بعيدًا عن شبكة الكهرباء. هذا أمر بالغ الأهمية للأعمال التجارية الزراعية في المزارع لتشغيل الري والدفيئات ومجففات المحاصيل والتبن، مما يجعل الزراعة خالية من المخاطر وفقًا لاتحاد العلماء المهتمين.
مخاطر الطاقة الشمسية
1- غازات الاحتباس الحراري:
عندما يتم صناعة الألواح الشمسية الكهروضوئية للاستفادة منها لتوليد الطاقة غالباً ما ينتج عن صناعتها غازات دفيئة شديدة الفعالية، فعلى سبيل المثال أحد المركبات الشائعة في هذه الصناعة هو: ثلاثي فلوريد النيتروجين (NF3)، وهو يعد مركب أقوى بحوالي (17.000) مرة من ثاني أكسيد الكربون في حبس الطاقة الشمسية، وأيضاً يعتبر سادس فلوريد الكبريت هو مركب آخر يستخدم لإنشاء أنواع معينة من الألواح الشمسية، وهو مركب من أقوى غازات الدفيئة المعروفة، وبينما يصمم المصنعون خطوط الإنتاج الخاصة بهم لاحتجاز هذه الغازات الضارة فإن أي خرق في الحبس يمكن أن يتسبب في أضرار بيئية كبيرة.
2- المنتجات الثانوية الخطرة:
بالإضافة إلى الغازات الناتجة عن تصنيع الألواح الشمسية يوجد هناك أيضاً العديد من المنتجات الثانوية السامة التي تلوث: التربة والمياه، فعلى سبيل المثال قد ينتج عن كل طن من البولي سيليكون (المادة المستخدمة لصناعة الخلايا الشمسية) حوالي أربعة أطنان من رباعي كلوريد السيليكون، وهو يعتبر مادة سامة يمكن له أن يسمم التربة السطحية ويجعلها غير مناسبة تماماً لنمو النباتات، وأيضاً تشير بعض دراسات الأثر البيئي إلى أن الألواح الشمسية تستغرق من شهر إلى ثلاثة في المتوسط لتعويض الطاقة المطلوبة للتعامل مع النفايات السامة المستخدمة في إنتاجها.
3- الأخطار الكهربائية:
نظراً لأن الطاقة الشمسية غير مناسبة عموماً للأجهزة التي تتطلب الكثير من التيار مثل: مكيفات الهواء والأفران ذات الاحمال الكبيرة فإن العديد من مالكو المنازل الذين يتبنون الطاقة الشمسية يفعلون ذلك لجزء فقط من احتياجات الطاقة المنزلية، كما يتضمن التركيب النموذجي اتصالاً بشبكة الطاقة المحلية، حيث يمكن للأسر بعد ذلك إعادة من بيع فائض الكهرباء المولدة خلال فترات الاستخدام المنخفض.
ولكن لسوء الحظ هنا عادةً ما تعمل العديد من شركات الطاقة الكهربائية على تنزيل تيارات الجهد الكبيرة من خطوط النقل، فلذلك في حالة انقطاع التيار الكهربائي على سبيل المثال فإنه يمكن للألواح الشمسية التي تتغذى عليها الشبكة الكهربائية أن تخلق فعلاً جهداً مميتاً للعمال الذين يحاولون إصلاح مثل هذه الاضرار، ولهذا السبب قد تشتمل بعض أنظمة الربط الحديثة بالطاقة الشمسية على ميزة تلقائية لإيقاف توليد الطاقة الشمسية في حالة انقطاع التيار الكهربائي.
4- مخاطر التركيب:
تعد معدات الحماية الشخصية جزءاً أساسياً من كل تركيب للطاقة الشمسية، وإن مهمة صاحب العمل هي تقييم مكان العمل بحثاً عن الأخطار وتوفير معدات الحماية الشخصية الضرورية لسلامة الموظف، حيث تعتبر كل من القبعات الصلبة والقفازات والأحذية ذات الأصابع الفولاذية ذات النعال المطاطية من بين أهم معدات الوقاية الشخصية المطلوبة بشكل شائع لمشاريع الطاقة الشمسية.
ولكن تعتبر المخاطر هي جزءاً من إدارة أي عمل، ومن مخاطر الطاقة الشمسية هنا هي تلك المخاطر التي قد تنطوي عليها عمليات التركيب والتثبيت، ونظراً لأن الألواح الشمسية المنزلية هي عبارة عن: تركيبات على الأسطح فإن احتمالية الإصابة أو الوفاة بسبب السقوط تكون كبيرة، ولا تحتفظ صناعة الطاقة الشمسية بإحصائيات منتظمة عن الإصابات أو الوفيات الناجمة عن تركيب الطاقة الشمسية.
ومع ذلك فرضت العديد من الحكومات لوائح أمان صارمة على شركات تركيب الطاقة الشمسية، ولكن عندما يتعلق الأمر بسلامة الموظف وصحته فإنه يجب عليه تجنب المخاطر بأي ثمن، وهنا قد يمكن أن يساعد التخطيط الاستباقي للسلامة وتنفيذه الناجح في العمل على ضمان عدم وقوع الحوادث.
مميزات الطاقة الشمسية
1- آمنة ومضمونة وموثوقة ولا تحتاج إلى صيانة.
2- فعالة ومجدية اقتصاديا لإنارة المناطق النائية.
3- مرنة؛ يمكن زيادة حجم نظام الخلايا الشمسية حسب الحاجة في المستقبل.
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.
9- 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.
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- 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 أي أثر ضار على البيئة.
