إذا كنا نعيش في مكان لا يوجد فيه طاقة شبكة أو نبحث عن مصدر طاقة أكثر فعالية من حيث التكلفة أو نريد التأكد من أنه يوجد لدينا مصدر طاقة ثابتاً حتى أثناء انقطاع التيار الكهربائي، فإن المولدات الشمسية تعتبر خياراً قوياً، حيث تتمتع هذه المولدات بالعديد من المزايا مقارنة بنظيراتها التي تعمل بمصادر الوقود الأحفوري؛ وذلك لأنهم يحصلون على الطاقة من الشمس، وبالتالي لا يطلقون انبعاثات ضارة، كما أن هذه المولدات هادئة جداً، لذا يمكننا الاحتفاظ بها داخل المنزل، وأيضاً قد لا تتطلب هذه المولدات أي صيانة تقريباً، وعلاوة على ذلك سنشعر دائماً براحة البال بأن لدينا مصدر طاقة غير منقطع بغض النظر عما يحدث لطاقة الشبكة لدينا.
ما هو مولد الطاقة الشمسية؟
هو عبارة عن صندوق إلكتروني مضغوط يشتمل على العديد من المكونات الرئيسية مثل: البطاريات ومتحكم الشحن والعاكس، ويستمد هذا المولد الطاقة من الشمس عبر الألواح الشمسية، ثم يخزنها في بطارية عالية السعة، ومن خلال جهاز العاكس يتم تحرير الطاقة المخزنة للاستخدام مع مجموعة متنوعة من الأجهزة في المنازل بما في ذلك: الهواتف الذكية والأضواء وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والثلاجات.
كما تعد مولدات الطاقة الشمسية مصدراً ممتازاً للطاقة للأشخاص المهتمين بالتأثير السلبي لمولدات الديزل والبنزين على البيئة، حيث أنها لا تصدر أي انبعاثات ضارة؛ وذلك نظراً لأنها تستخدم الطاقة المتجددة (الطاقة الشمسية).
كيف يعمل مولد الطاقة الشمسية؟
يستخدم مولد الطاقة الشمسية طاقة الشمس لتوليد الكهرباء، وعلى عكس الألواح الكهروضوئية التي تحول ضوء الشمس مباشرة إلى تيار كهربائي قد يستخدم المولد الحراري الشمسي حرارة الشمس لتوليد الكهرباء مباشرة.
– تتبع ما يلي لمعرفة كيفية عمل مولد الطاقة الشمسية
توليد الكهرباء
كما نعلم يعتبر مولد التوربينات هو قلب معظم محطات الطاقة، حيث ينتج هذا الجهاز عادةً تياراً عندما يتحرك، ومن ثم قد يعمل على تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية، فعلى سبيل المثال تستخدم العديد من مزارع الرياح شفرات مروحة كبيرة متصلة بمولدات التوربينات لالتقاط الرياح وتحويل هذه الطاقة الطبيعية لتحريك الهواء إلى كهرباء.
وأيضاً تحرق محطات الطاقة التقليدية الفحم لتسخين المياه، وبمجرد أن يغلي الماء يتدفق البخار الناتج عبر الأنابيب ويحول مولد التوربينات لإنتاج الكهرباء، وهنا بالنسبة لمولدات الطاقة الشمسية فإنها عادةً تستخدم: سلسلة من المرايا لتجميع أشعة الشمس، ومن ثم تكثيفها لإنتاج الحرارة اللازمة لإنتاج الكهرباء.
المجمعات الشمسية
إن مفتاح أي محطة حرارية شمسية هو سلسلة المجمعات الشمسية المستخدمة لتسخين المياه، وعادةً ما تكون المجمعات الشمسية عبارة عن سلسلة من المرايا الكبيرة التي تشبه الحوض الصغير الموضوعة في صفوف، مع سلسلة من الأنابيب التي تشق طريقها عبر كل سطر من المجمعات، وقد تعكس المرايا طاقة الشمس بطريقة تركز فيها الحرارة على أنابيب المياه، مما قد يؤدي إلى تسخين المياه إلى حوالي 300 درجة مئوية (572 درجة فهرنهايت)، ويتدفق الماء والبخار بعد ذلك عبر الأنابيب إلى التوربين المركزي منتجين الكهرباء.
الطاقة الشمسية المركزة
نوع آخر من محطات الطاقة الشمسية يستخدم برجاً مركزياً لجمع السوائل، ومن ثم تسخينها بدلاً من السماح بتدفق المياه عبر حقل مجمعات الأحواض، ولكن في هذا النظام تكون المرايا على شكل قطع مكافئ، وتركز جميعها على نفس النقطة بدلاً من تركيز كل مرآة على طول مختلف من الأنبوب، ويتيح ذلك للمنطقة المستهدفة أن تصبح أكثر سخونة مما ينتج عنه مزيد من البخار ويسمح للنظام بقيادة توربين أكبر لإنتاج المزيد من الكهرباء.
التخزين الحراري
تسمح أنظمة الأبراج المركزية أيضاً باستخدام مواد بديلة لتوليد الطاقة، فعلى سبيل المثال يعتبر الملح المصهور هو عبارة عن مزيج من الأملاح المصممة لتذوب وتتدفق في درجات حرارة عالية للغاية التي توفرها أنظمة الطاقة الشمسية المركزة، وهنا بمجرد تسخينها يتدفق الملح عبر الأنابيب المتصلة بمولد بخار تقليدي لتسخين المياه وتوفير البخار للتوربين لإنتاج الكهرباء.
وميزة هذا النوع من النظام هي أن الملح المصهور يحتفظ بالحرارة لفترة أطول بكثير من الماء، مما يحافظ على أنابيب النظام ساخنة لفترة طويلة بعد غروب الشمس، ويسمح ذلك لمولد الملح المصهور بالاستمرار في إنتاج الكهرباء ليلاً عندما تكون معظم المولدات الشمسية التقليدية في حالة سبات.
وأخيراً يمكننا القول من أهم الأشياء التي يجب البحث عنها عند شراء مولد للطاقة الشمسية هو سعة البطارية أو مقدار الطاقة التي يمكن أن تحتويها البطارية، وذلك لمعرفة ما إذا كان المولد سيلبي احتياجاتنا من الطاقة، ويقاس هذا عادةً بالواط / ساعة.
