مشاكل الطاقة الشمسية وحلولها كما سنتحدث كذلك عن مشاكل الطاقة الشمسية وحلولها وبماذا تتميز الطاقة الشمسية واستخدامات الطاقة الشمسية وسلبيات الطاقة الشمسية كل تلك الموضوعات تجدونها من خلال مقالنا هذا.
محتويات المقال
مشاكل الطاقة الشمسية وحلولها
1-تحجيم الخلايا الشمسية
يأتي السبب الثاني، مرتبطاً بتحجيم أحد مكونات النظام وهو الخلايا الشمسية، حيث “يتم تحجيم قدرة الخلايا دون الأخذ بعين الاعتبار التغير في عدد ساعات سطوع الشمس في فصول السنة المختلفة، وأيضاً التغير في زاوية ميل الشمس”.
وغالباً ما يتم تحجيم النظام الشمسي بناءً على متوسط ساعات السطوع الشمسي السنوي (Annual peak sun hours) والذي تتراوح قيمته ما بين 6 إلى 7 ساعات.
2-موقع الألواح
فإن مشكلة سوء اختيار موقع تركيب الألواح الشمسية، يرتبط بالغالب بوضع الألواح دون العودة لذوي الخبرة وعموم النصائح والإرشادات الخاصة باختيارها.
3-عدد ساعات سطوع الشمس
يعتبر فصل الشتاء، أقل الفصول في عدد ساعات سطوع الشمس، حيث تصل إلى 4 ساعات، مقارنة بالمتوسط السنوي الذي تم بناء تحجيم قدرة الخلايا الشمسية عليه (6 إلى 7 ساعات).
في مقابل عدد 4 ساعات شتاء، يسبب نقصاً ملحوظاً في معدل شحن البطاريات، ويؤدي إلى تفريغ مبكر للبطارية أثناء الليل في فصل الشتاء”.
4-الظل في الشتاء
في فصل الشتاء كما هو معروف، يكون ظل الأشياء أطول ما يمكن، بسبب انخفاض مستوى الشمس في السماء. ومن أبرز أسباب ضعف مردود أنظمة الطاقة في الشتاء، تأثير الظل، حيث يؤدي تظليل الخلايا الشمسية إلى انخفاض كبير في قدرتها على توليد الطاقة، حتى لو كان تظليلاً جزئياً.
5-توجيه ثابت للخلايا
إلى جانب ذلك، يرجع الخبراء المشكلة، إلى تحجيم قدرة الخلايا الشمسية بناءً على توجيه ثابت للخلايا، بزاوية ميل 15 درجة جنوباً على مدار العام، دون الأخذ بعين الاعتبار أن زاوية ميل الشمس تتغير من زاوية 15 شمالاً في الصيف إلى زاوية 45 جنوباً في الشتاء.
ويقول الخبراء إن ذلك “يسبب تغيراً في قدرة توليد الخلايا الشمسية. ويلاحظ في الشتاء انخفاض كبير في توليد الطاقة، في الأنظمة ذات التوجيه الثابت للألواح (زاوية ميل ثابتة 15 درجة جنوباً)، حيث أن زاوية التوجيه تصل إلى 45 درجة جنوباً في الشتاء”.
بماذا تتميز الطاقة الشمسية
1-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.
2-لن نكون مضطرين لدفع فواتير الكهرباء.
3-آمنة ومضمونة وموثوقة ولا تحتاج إلى صيانة.
4-فعالة ومجدية اقتصاديا لإنارة المناطق النائية.
5-الحصول على الطاقة الشمسية لن يتطلب لاحقا الكثير من أعمال الصيانة، حيث سيتم تركيب الألواح أو الاحواض
6-الشمسية مرة واحدة، وبعدها ستعمل بأقصى كفاءة ممكنة، ويبقى لدينا القليل فقط لنفعله للمحافظة على انتظام عملها.
7-مرنة؛ يمكن زيادة حجم نظام الخلايا الشمسية حسب الحاجة في المستقبل.
8-إنارة المناطق المعزولة عن الشبكة.
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-تزويد محطات الاتصالات النائية.
11-محطات توليد الطاقة الشمسية والألواح الشمسية في المنازل لا تسبب أي انبعاثات ولا تسبب أى أثر ضار على البيئة.
12-ضخ المياه لرى المحاصيل الزراعية.
الطاقة الشمسية منتج صامت للطاقة، لا تتسبب ألواح الخلايا الشمسية بأية ضوضاء عندما تقوم بتحويل ضوء 13-الشمس إلى طاقة كهربائية قابلة للاستخدام.
13-إنارة المنازل السكنية.
14-إنارة الشوارع والطرق.
استخدامات الطاقة الشمسية
1-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.
2-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.
3-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.
4-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.
5-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.
سلبيات الطاقة الشمسية
الطاقة الشمسية تنتج بعض التلوث: على الرغم من أن التلوث المرتبط بالطاقة الشمسية أقل بكثير مقارنة بمصادر الطاقة الأخرى كالوقود والفحم الحجري، إلا أنه يمكن أن يرتبط نقل وتركيب أنظمة الطاقة الشمسية بانبعاث غازات الاحتباس الحراري كما أن هنالك بعض المواد السامة التي تنتج أثناء عملية تصنيع أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية .
