إيجابيات وسلبيات الطاقة الحرارية الشمسية

بشكل عام تقوم أنظمة الطاقة الحرارية الشمسية بجمع وتركيز ضوء الشمس لإنتاج الحرارة المرتفعة اللازمة لتوليد الكهرباء، وعادةً ما تحتوي بعض أنظمة الطاقة الحرارية الشمسية على مجمعات للطاقة الشمسية مكونة من عنصرين: العاكسات (المرايا) التي تلتقط ضوء الشمس وجهاز استقبال، وتعمل هذه الأنظمة على تسخين مائع نقل الحرارة وتدويره واستخدامه لإنتاج البخار، ومن ثم يتم تحويل البخار إلى طاقة ميكانيكية في التوربين والذي يمد المولد بالطاقة لإنتاج الكهرباء.

كما قد تحتوي أنظمة الطاقة الحرارية الشمسية أيضاً على مكون نظام تخزين الطاقة الحرارية، والذي يسمح لنظام تجميع الطاقة الشمسية بتسخين نظام تخزين الطاقة خلال النهار، ومن ثم يتم استخدام هذه الحرارة من نظام التخزين لإنتاج الكهرباء في المساء أو أثناء الطقس الغائم، ولكن بينما تتمتع الطاقة الحرارية الشمسية بالعديد من المزايا خاصة البيئية منها إلا أن لها عيوباً أيضاً، وهذا ما سوف نكتشفه في هذا المقال.

ما هي الطاقة الحرارية الشمسية؟

إيجابيات وسلبيات الطاقة الحرارية الشمسية:

الإيجابيات:

• قابلة للتجديد: على عكس الطاقة المتولدة من خلال بعض مصادر الطاقة البديلة من الوقود الأحفوري مثل: الغاز الطبيعي والنفط والفحم، فإن الطاقة الشمسية هي مصدر طاقة متجدد بلا حدود أي بمعنى أنها لا تنفذ، وهذا بدوره قد يجعل التكنولوجيا أكثر موثوقية على المدى الطويل بمرور الوقت، مما يمنح المالكين لهذه الطاقة الراحة وعدم القلق بشأن تجديدها، وأيضاً يمكن أن يؤدي استخدام الطاقة الشمسية إلى جعل العديد من البلدان أكثر استقلالية عن الطاقة التي يتعين عليها استيرادها من دول أخرى.

• لا ينتج عن الطاقة الحرارية الشمسية ملوثات: باستثناء التلوث الذي يُنفق في عملية تصنيع أجهزة الطاقة الشمسية الحرارية نفسها، حيث لا تنتج الطاقة الحرارية الشمسية تقريباً أي ملوثات مثل المواد الكيميائية السامة أو غازات الاحتباس الحراري، ومع تزايد العديد من تلك المخاوف بشأن الآثار السلبية لتغير المناخ فقد توفر الطاقة الحرارية الشمسية بديلاً آمناً لمصادر الطاقة التقليدية التي ينبعث معظمها من أحمال كربونية ثقيلة، وأيضاً على عكس الحرارة الناتجة عن عملية احتراق الغاز الطبيعي فلا تنتج الحرارة الناتجة عن الطاقة الحرارية الشمسية أي انبعاثات كربونية.

• تتطلب الطاقة الحرارية الشمسية صيانة منخفضة جداً: بعد عملية التثبيت الأولي عادةً تكون الطاقة الحرارية الشمسية بشكل عام منخفضة الصيانة، وأيضاً على عكس الأجهزة التي تنتج الطاقة من خلال: الفحم أو الغاز الطبيعي يمكن للمستخدمين ترك أجهزة الطاقة الحرارية الشمسية وحدها لفترات طويلة بعد التثبيت، حيث يتطلب تشغيل مصفوفات الطاقة الشمسية الحرارية أطقم عمل صغيرة من مرافق توليد الكهرباء، كما قد تشتمل العديد من الأجهزة الحرارية الشمسية خاصة تلك التي تسخن الماء الساخن على تقنية أبسط من الألواح الكهروضوئية.

السلبيات:

• مكلفة: اعتباراً من عام 2010 أصبحت إنتاج الطاقة الشمسية أكثر تكلفة من الطاقة من الوقود الأحفوري التقليدي مثل: الفحم والنفط الخام والغاز الطبيعي، وأيضاً يعتبر البخار الناتج من حرق الفحم والنفط والغاز هو أرخص من البخار الناتج من الطاقة الحرارية الشمسية، وعادةً ما قد تكون تكاليف بدء تشغيل أجهزة الطاقة الحرارية الشمسية أعلى بسبب التكلفة الأكبر لكل وحدة من الطاقة المولدة، ونظراً لأن الطاقة الحرارية الشمسية تفتقر إلى المواد الأولية فقد تكون حقاً أرخص بمرور الوقت في بعض الحالات.

• تعتبر الطاقة الحرارية الشمسية طاقة -غير متسقة-: عادةً لا يمكن للأجهزة توليد الطاقة الحرارية الشمسية في معظم الأوقات، فعلى سبيل المثال لا يمكن للأجهزة الحرارية الشمسية إنتاج الطاقة الشمسية في الأيام الملبدة بالغيوم أو بعد حلول الظلام، وهذا بدوره قد يجعلها مصدراً غير موثوقاً للطاقة، وقد يساهم في العديد من المشاكل، لذلك يجب أن يكون لدى أولئك الذين يعتمدون على الطاقة الشمسية مصادر طاقة احتياطية.

• صعوبة التخزين: على عكس أنواع الوقود الأحفوري لا يمكننا تخزين ضوء الشمس أو حتى الماء الساخن بسهولة، وهذا بدوره قد يساهم في عدم موثوقيتها، حيث لا يستطيع بعض المستخدمون إنتاج كميات كبيرة جداً من الطاقة للاستهلاك اللاحق أو لحالات الطوارئ، وبينما يمكن تخزين الكهرباء المولدة بواسطة التوربينات في بطاريات فإن عملية التخزين تكون مكلفة وغير فعالة، وأيضاً لا يمكننا تخزين الماء الساخن لفترات طويلة من دون خسارة كبيرة للحرارة.