اقرأ في هذا المقال
بشكل عام تعتبر المولدات الشمسية محطات طاقة تستخدم الطاقة الشمسية بدلاً من الوقود الأحفوري لتوليد الطاقة (الكهرباء)، وتتمثل بعض المزايا الرئيسية للمولدات الشمسية في أنها لا تتطلب وقوداً وتعمل بالطاقة النظيفة المتجددة وتتطلب القليل جداً من الصيانة، ومع ذلك يوجد لهذه المولدات عيوب، وأكبر العيوب لمولدات الطاقة الشمسية هي أنها تتطلب استثماراً كبيراً مقدماً، كما قد يتم إعادة شحنها ببطء، وأيضاً يوجد هناك كمية محدودة من الطاقة المخزنة والمتاحة للاستخدام.
ما هو مولد الطاقة الشمسية؟
من الناحية الفنية يعتبر مولد الطاقة الشمسية هو عبارة عن أي نظام يعمل بالطاقة الشمسية، ولكن ما يقصده بعض الناس عندما يقولون مولد الطاقة الشمسية يشير إلى محطة طاقة محمولة تستخدم الألواح الشمسية بدلاً من الوقود الأحفوري (الغاز والفحم والنفط) لتوفير الكهرباء، حيث يستخدم مولد الطاقة الشمسية المحمول هذا الألواح الشمسية لالتقاط طاقة الشمس – ثم يخزن الطاقة في بطاريات لاستخدامها لاحقاً، وتُستخدم معظم المولدات الشمسية هذه: للتخييم والقوارب وكمصدر طاقة احتياطي في حالة انقطاع التيار الكهربائي عن الشبكة.
كيف تعمل المولدات الشمسية؟
تتكون المولدات الشمسية عادةً من أربعة مكونات رئيسية وهم: الألواح الشمسية المحمولة وجهاز تحكم بالشحن بالطاقة الشمسية وبطاريات شمسية والعاكسات، وتقوم الألواح الشمسية هنا: بتحويل ضوء الشمس إلى تيار كهربائي مباشر (DC)، يتم تمريره بعد ذلك عبر جهاز التحكم في الشحن، ومن ثم ينظم جهاز التحكم في الشحن جهد الكهرباء في البطارية، حيث يتم تخزين الطاقة الشمسية لاستخدامها لاحقاً (معظم المولدات الشمسية التي تباع اليوم هي بطاريات ليثيوم أيون).
وعندما نحتاج إلى استخدام الطاقة المخزنة في البطارية يقوم جهاز العاكس بتحويل الكهرباء إلى طاقة التيار المتردد، وهو ما تستخدمه معظم الأجهزة، وعادةً ما تحتوي مولدات الطاقة الشمسية على منافذ (USB) ومنافذ التيار المتردد ومرابط 12 فولت للسماح لنا بشحن أجهزة متعددة.
مزايا وعيوب مولدات الطاقة الشمسية:
المزايا:
- طاقة متجددة نظيفة: تعتمد المولدات الشمسية على الطاقة النظيفة والمتجددة، وهذا يعني أنه لا داعي للقلق بشأن تكلفة الوقود الأحفوري لتشغيل المولد الخاص بنا فحسب، بل أيضاً لا داعي للقلق بشأن التأثير البيئي لاستخدام البنزين أيضاً، حيث لا تطلق المولدات الشمسية أي ملوثات عندما تنتج وتخزن الطاقة.
- صيانة هادئة ومنخفضة: شيء عظيم آخر لأنظمة المولدات الشمسية هي أنها هادئة، وعلى عكس مولدات الغاز لا تحتوي المولدات الشمسية على أي أجزاء متحركة، وهذا بدوره سوف يقلل بشكل كبير جداً من كمية الضوضاء التي تنتجها أثناء التحرك، وبالإضافة إلى ذلك إن عدم وجود أجزاء متحركة يعني أن فرص كسر أجزاء مولد الطاقة الشمسية منخفضة، وهذا قد يقلل بشكل كبير من كمية الصيانة المطلوبة لمولد الطاقة الشمسية مقارنة بمولد الغاز.
- عدم وجود تكاليف وقود: عادةً ما تتطلب المولدات التقليدية التي تعمل بالغاز شراء الوقود بشكل مستمر، ولكن مع مولدات الطاقة الشمسية لا توجد تكاليف وقود، فكل ما علينا القيام به هو ببساطة القيام بإعداد لوح الطاقة الشمسية والأستمتاع بأشعة الشمس المجانية كوقود.
العيوب:
- تكاليف مقدمة عالية: تتطلب المولدات الشمسية استثماراً أولياً أعلى بكثير من مولدات الغاز التقليدية، فعلى سبيل المثال متوسط تكلفة مولد الغاز حوالي (1000 دولار)، ولكن تكلف مولدات الطاقة الشمسية حوالي (2000 دولار)، ومع ذلك إن المولدات الشمسية لها تكاليف تشغيل أقل بكثير، لذلك ستنفق أقل على مدى عمر مولد الطاقة الشمسية.
- عملية إعادة الشحن البطيء: لا يمكن إعادة شحن بطاريات المولدات الشمسية إلا عند غروب الشمس، وأيضاً في هذه الحالة تستغرق الألواح الشمسية وقتاً لشحن البطارية، فعلى سبيل المثال قد تستغرق الألواح الشمسية التي يبلغ إنتاجها 100 واط أكثر من حوالي 9 ساعات لشحن معظم بطاريات المولدات الشمسية متوسطة الحجم، وعلى عكس ذلك يمكن إعادة تزويد المولدات التي تعمل بالوقود الأحفوري بالوقود في أي وقت، لذا يمكننا الحصول على المزيد من الطاقة عندما نحتاج إليها دون الحاجة إلى القلق بشأن الظروف الجوية أو الوقت من اليوم.
- مصدر طاقة محدودة: بشكل عام سيحد حجم بطارية المولد الشمسي فعلاً من مقدار كمية الطاقة التي يمكن للمولد أن يشغلها، ومن المحتمل في هذه الحالة ألا يكون المولد الشمسي قادراً على تشغيل المنازل لنا بالكامل، ومع ذلك يمكنه شحن بعض الهواتف وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والحفاظ على تشغيل العديد من الأجهزة الصغيرة لفترة قصيرة من الوقت، وعلى عكس ذلك إن مولدات الغاز ليست محدودة، حيث يمكنها أن تعمل بالطاقة ولأي مدة، ويمكن إعادة تعبئتها في أي وقت.
