ما هي الألواح الشمسية؟
هي عبارة عن أجهزة تحتوي على مجموعة كبيرة جداً من الخلايا الشمسية، حيث يمكن أن تعمل هذه الخلايا الشمسية صغيرة الحجم المنتشرة على مساحة كبيرة معاً لتوفير طاقة كافية لتكون مفيدة بشكل كبير، وكلما زاد الضوء من الشمس الذي يصطدم بالخلية فيزداد إنتاجها من الكهرباء، لذلك على سبيل المثال تُصمم المركبة الفضائية بألواح شمسية يمكن توجيهها دائماً إلى الشمس.
عيوب الألواح الشمسية
التكلفة الأولية العالية
تعد التكلفة الأولية أحد أكبر عيوب أنظمة الألواح الشمسية، فعلى سبيل المثال في الوقت الحالي قد يبلغ متوسط تكلفة الطاقة الشمسية في الولايات المتحدة حوالي (2.40 دولاراً لكل واط)، لذا فإن نظام الألواح الشمسية بقدرة 6 كيلو واط ستكلف حوالي (14.400 دولاراً) في المتوسط قبل تطبيق الائتمان الضريبي الفيدرالي.
وأيضاً قد تختلف التكلفة الفعلية للنظام الشمسي باختلاف كل من: الولاية والحوافز التي تتأهل لها، ومع ذلك لحسن الحظ يوجد هناك خيارات تمويل للطاقة الشمسية المتاحة، ففي كثير من الحالات يمكننا التأهل للحصول على قرض للطاقة الشمسية بدون مقابل، مما قد يسمح لنا بتوفير المال على فاتورة الكهرباء الخاصة بنا وجني فوائد امتلاك النظام الشمسي هذا (الألواح الشمسية).
الطاقة الشمسية هي مصدر طاقة متقطع
بما أن الألواح الشمسية تعتمد بشكل أساسي على الطاقة الشمسية فهذا يعني أنه أذا لم تقدم الطاقة الشمسية ضوء الشمس فلا يمكن للألواح الشمسية إنتاج الكهرباء، ويوجد هناك ثلاثة أسباب رئيسية لاعتبار الطاقة الشمسية هذه مصدراً متقطعاً للطاقة، وهم كما يلي:
- لا تشرق الشمس في الليل، لذلك لا تولد الألواح الشمسية الطاقة في الليل.
- تختلف شدة الشمس حسب الموقع والوقت من السنة والوقت من اليوم.
- يمكن أن يكون للسحب والثلج وغطاء أوراق الشجر تأثير كبير على كمية الطاقة التي تنتجها الألواح الشمسية.
ولقد تم استخدام هذه العوامل للقول إنه لا يمكن الاعتماد على الطاقة الشمسية في الحمل الأساسي أو التطبيقات ذات المهام الحرجة، ومع ذلك فإن هذا قد يتغير مع ظهور حلول بطاريات فعالة، حيث تسمح هذه البطاريات لأصحاب المنازل بتخزين الطاقة الشمسية واستخلاص الطاقة من البطاريات عندما لا تنتج الألواح الشمسية الطاقة.
وأشهر البطاريات الشمسية السكنية هي (Tesla Powerwall)، وهي بطارية ليثيوم أيون بقوة (13.5 كيلو واط في الساعة)، كما تقدم الشركات المصنعة الأخرى مثل: (Sonnen وLG وBYD) بطاريات شمسية رائعة لتخزين الطاقة المنزلية أيضاً.
تصنيع الألواح الشمسية له بعض التأثير البيئي
في حين أن الطاقة التي تولدها الألواح الشمسية خالية من الانبعاثات، فمن المهم ملاحظة أن هناك بعض التلوث المرتبط بتصنيع الألواح الشمسية، حيث تحتوي العديد من الألواح الشمسية على ملوثات ضارة مثل: سادس فلوريد الكبريت وهو أقوى من ثاني أكسيد الكربون، ومع ذلك فإن تأثير ثاني أكسيد الكربون على المناخ أكبر بكثير من تأثير سادس فلوريد الكبريت، وبالإضافة إلى ذلك أيضاً يعتبر التأثير البيئي للألواح الشمسية ضئيلاً مقارنة بحجم الضرر المرتبط بتعدين وحرق الوقود الأحفوري.
تتطلب الألواح الشمسية مساحات كبيرة
عادةً تتطلب معظم أنظمة الألواح الشمسية مساحات كبيرة من أجل تلبية احتياجات الطاقة، ولكن بالنسبة للمنشآت السكنية على سبيل المثال سيكون للسقف دائماً مساحة كافية، ومع ذلك عندما قد ننظر إلى التركيبات الشمسية الكبيرة على نطاق الشبكة فيمكن أن تكون المساحات مشكلة إلى حد ما، وذلك لأن الألواح الشمسية لها كثافة طاقة قليلة، وأن كثافة القدرة هي: مقدار الطاقة التي يمكن اشتقاقها من مصدر طاقة داخل منطقة معينة.
وهذا قد يعني أننا بحاجة إلى مساحة أكبر من الألواح الشمسية لإنتاج نفس الكمية من الطاقة التي يتم إنتاجها من محطات الفحم على سبيل المثال، حيث إن مساحة الأرض التي يتم استخراجها من الوقود الأحفوري لا يتم أخذها في عين الاعتبار في هذا القياس، لذلك على الرغم من أننا سنحتاج إلى محطات طاقة شمسية كبيرة ومحطات صغيرة للفحم فإن تعدين الفحم قد يدمر أفدنة من الأرض، في حين أن محطة الطاقة الشمسية لا تفعل ذلك.
صعوبة نقل الطاقة الشمسية
من عيوب تركيب الألواح الشمسية في المنازل أو الشركات أنه قد يكون نقلها مكلفاً بعض الشيء إذا قررننا الانتقال من مكان إلى آخر، وقد يكون العثور على شخص ما لإزالة الألواح الشمسية وإعادة تثبيتها مكلفاً أيضاً، ومع ذلك فإن الألواح الشمسية تضيف قيمة كبيرة إلى المنازل، لذلك حتى إذا انتقلنا فمن المحتمل أن نرى قيمة كبيرة للألواح الشمسية الخاصة بنا لتنعكس في سعر بيع أعلى.
