الطاقة الشمسية مقابل طاقة الرياح

بشكل عام تتجه العديد من دول العالم إلى مصادر الطاقة المتجددة من أجل الحفاظ على البيئة وتوفير الطاقة وما إلى ذلك، وتعد كل من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح من أهم مصادر الطاقة المتجددة هذه، حيث يعتمد كلا المصدرين على قوى الطبيعة، ولكن تعتبر الألواح الشمسية هي خياراً رائعاً لتوليد الكهرباء بشكل ثابت، وبالإضافة إلى ذلك أيضاً قد لا تتضمن أنظمة الطاقة الشمسية مكونات متحركة تتطلب صيانة متكررة مثل: توربينات الرياح الكبيرة المتحركة، ومع ذلك فإن لطاقة الرياح العديد من المزايا التي تميزها عن الطاقة الشمسية.

ما المقصود بالطاقة الشمسية وطاقة الرياح؟

الطاقة الشمسية: هي عبارة عن طاقة نظيفة ومستدامة يمكن إنتاجها من خلال أشعة الشمس عن طريق الألواح الشمسية، حيث تعمل هذه الألواح على استقبال أشعة الشمس، ومن ثم تحولها إلى كهرباء، ويتم بعد ذلك نقل الكهرباء إلى المنازل أو الشركات أو المباني الكبيرة لتشغيل العديد من الأجهزة الكهربائية مثل: أجهزة الكمبيوتر والإضاءة والتدفئة وما إلى ذلك.

طاقة الرياح: هي عبارة عن شكل من أشكال الطاقة المتجددة النظيفة التي يتم إنتاجها من خلال أجهزة تسمى (توربينات الرياح)، حيث تحتوي هذه التوربينات على شفرات دوارة ومولد، وعندما تضرب الرياح هذه التوربينات تحرك الشفرات، مما بدوره يعمل على تشغيل المولد الذي ينتج الكهرباء.

الطاقة الشمسية مقابل طاقة الرياح

كيفية العمل

تعتمد الطاقة الشمسية بشكل مباشر على ضوء الشمس، ولإنتاج الطاقة من خلال الطاقة الشمسية فإننا عادةً ما نحتاج إلى أنظمة تسمى: الألواح الشمسية، ويوجد داخل هذه الألواح خلايا ضوئية، والتي تعمل على تحويل الفوتونات من ضوء الشمس إلى إلكترونات، وعندما يتم تمرير الإلكترونات عبر أشباه الموصلات فإنها تخلق تياراً يمكن تحويله إلى كهرباء.

ومن ناحية أخرى تولد طاقة الرياح الكهرباء عن طريق توربينات الرياح، وعادةً ما تكون هذه التوربينات مصممة على ارتفاعات عالية، ويوجد داخل هذه التوربينات أسطوانة وشفرات دوارة ومولد، فعندما تهب الرياح فإنها تدفع الشفرات إلى الحركة، مما قد يؤدي بدوره إلى تدوير العمود، وأخيراً تؤدي سلسلة الحركة هذه في النهاية إلى تشغيل مولد ينتج الكهرباء، ومن ثم تنتقل الكهرباء إلى خطوط النقل ليتم نقلها وتوزيعها على العملاء.

المزايا

تتميز الطاقة الشمسية بالعديد من المزايا، حيث أن الطاقة الشمسية صامتة، وهذا بدوره: يجعلها مثالية للعديد من المناطق الكثيفة بالسكان، وأيضاً لا توجد في أنظمة الطاقة الشمسية أجزاء متحركة، وبالتالي فهي لا تحتاج إلى صيانة، كما تعمل هذه الألواح في جميع المناخات حتى المناخات الباردة، وبالإضافة إلى ذلك أيضاً يمكن أن تقلل ألواح الأسطح المنزلية من تكاليف الكهرباء لمالك المنزل، فبمجرد تثبيت الألواح الشمسية تصبح عملية توليد الطاقة للمنازل شبه مجانية.

ومن ناحية أخرى إن طاقة الرياح هي مصدر وقود نظيف، مما يعني أنها لا تلوث الهواء مثل: محطات الطاقة التي تعتمد على احتراق الوقود الأحفوري، كما قد يمكن لنا بناء توربينات الرياح في المزارع، لذلك يمكن أن يصبح تأجير الأراضي المتاحة مصدر دخل في معظم المناطق الريفية، وأيضاً أن طاقة الرياح فعالة من حيث التكلفة، حيث أن  إمدادات الرياح في أغلب دول العالم وفيرة.

العيوب

من عيوب الطاقة الشمسية أنها: ليست علاجاً لجميع احتياجاتنا من الطاقة، حيث أنها تلتقط الطاقة فقط خلال النهار، ويمكن أن تختلف مستويات الإنتاج اعتماداً على مدى صفاء السماء، وعلاوة على ذلك أيضاً بينما تتقدم تقنية البطاريات بسرعة في حد ذاتها لم نتوصل بعد إلى الطريقة المثلى لتخزين كميات كبيرة من الطاقة التي ستكون مطلوبة لتشغيل المراكز السكانية الكبيرة عندما لا تقدم الشمس الإنتاج الأمثل، وهذا يعني أننا ما زلنا نعتمد على مصادر الطاقة الأخرى في بعض الأيام الملبدة بالغيوم أو بعد حلول الظلام.

وأكبر مشكلة يواجهها إنتاج الرياح هي: تكلفة نقل الطاقة المولدة، حيث أن المناطق الأكثر رياحاً عادةً ما تكون بعيدة، وبالإضافة إلى ذلك أيضاً تعتبر الرياح مصدراً متقطعاً للطاقة، لذلك لا يمكننا الاعتماد عليها لتوفير الطاقة على مدار الساعة، كما تصدر توربينات الرياح ضوضاء شديدة تؤثر بشكل كبير على الناس الذين يعيشون بجانب هذه التوربينات.

أيهما افضل الطاقة الشمسية أم طاقة الرياح؟

تعتبر طاقة الرياح مصدر طاقة أكثر كفاءة من الطاقة الشمسية، وبالمقارنة مع الألواح الشمسية تطلق توربينات الرياح عادةً كمية أقل من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي وتستهلك طاقة أقل وتنتج المزيد من الطاقة.

ولكن القدرة الهائلة لتوليد الطاقة من توربينات الرياح لا تجعل طاقة الرياح الأفضل  بشكل واضح، حيث أن توربينات الرياح قبيحة للعين ويشغلون مساحة كبيرة ويمكن أن تضر الحياة البرية، كما إنها ليست مناسبة للمناطق المكتظة بالسكان، مما قد يعني أنها تقع في الغالب في المناطق الريفية بعيداً عن المدن الأكثر احتياجاً إلى قوتها، وعلى العكس من ذلك بالنسبة للمناطق الحضرية أو الضواحي تعد الألواح الشمسية خياراً أكثر عملية، حيث يمكن تركيب الألواح الشمسية على أسطح المباني والمدارس والشركات، ويمكن شراؤها أو تأجيرها بأسعار معقولة.

وأخيراً يمكننا القول بالطبع لا يوجد مصدر للطاقة بدون عيوب، لهذا فإن كل من طاقة الرياح والطاقة الشمسية أهمية حسب العوامل والظروف الموجودة في كل منطقة.