العلوممصادر الطاقة

معوقات الطاقة الشمسية

اقرأ في هذا المقال
  • ما المقصود بالطاقة الشمسية؟
  • ما هي معوقات الطاقة الشمسية؟

بشكل عام لقد تم تسخير الطاقة الشمسية من قبل البشر لآلاف السنين لأغراض التدفئة ومؤخرا لتوليد الكهرباء، كما تعتبر الطاقة الشمسية واحدة من أسرع تقنيات توليد الطاقة نمواً في العالم، وفي حين أن الطاقة الشمسية تقدم فوائد كبيرة، فإن المعوقات والمشاكل حول الطاقة الشمسية يمكن أن تحجب إمكاناتها الحقيقية.

 

ما المقصود بالطاقة الشمسية؟

 

هي عبارة عن طاقة نظيفة ومتجددة يتم إنتاجها عادةً من خلال أشعة الشمس عن طريق الألواح الشمسية، حيث يوجد داخل هذه الألواح خلايا كهروضوئية، وتقوم هذه الخلايا الكهروضوئية فعلاً بتحويل ضوء الشمس مباشرة إلى كهرباء من خلال التأثير الكهروضوئي، والطاقة الشمسية أيضاً هي: أساس جميع مصادر الطاقة المتجددة وغير المتجددة.

 

ما هي معوقات الطاقة الشمسية؟

 

كما نعلم فإن الطاقة الشمسية هي واحدة من أكثر تقنيات الطاقة المتجددة الواعدة، حيث تسمح لنا هذه التقنية بتوليد الكهرباء من خلال أشعة الشمس المجانية التي لا تنضب، كما بدأ أيضاً العديد من مالكي المنازل والمباني بالفعل في اعتماد أنظمة الكهرباء الشمسية، لهذا توفر معظم مرافق توليد الطاقة الشمسية واسعة النطاق مجموعة كبيرة ومتنوعة من أنظمة الطاقة الشمسية ذات كفاءة مرتفعة وثمن أقل، ومع ذلك فإن الطاقة الشمسية لا تزال تواجه حقاً عدداً من العقبات التي يمكن أن تأثر عليها بشكل كبير.

 

– فيما يلي بعض من معوقات (عقبات) الطاقة الشمسية:

 

كثافة الطاقة الشمسية:

 

واحدة من أكبر العقبات الواسعة النطاق للطاقة الشمسية هي: تلك الاختلافات في كثافة الطاقة الشمسية، ووفقاً للعديد من التقارير فإن الشمس تطلق أشعتها بشكل مختلف من مكان إلى آخر، ونظراً لأن إنتاج الألواح الشمسية يعتمد عادةً على كمية الطاقة الشمسية التي تتلقاها فإن هذا يعني أن الطاقة الشمسية ستكون مصدر طاقة مثالية فقط في المناطق التي تتوفر بها أشعة الشمس.

 

وفي حين أن الألواح الشمسية يمكن أن توفر على الأقل بعض الكهرباء المجانية في أي مكان في العالم، فإن الاستثمار سوف يستغرق وقتاً أطول لدفع ثمن نفسه في المناطق التي لا تحتوي على تغطية شمسية مكثفة.

 

الكفاءة الكهروضوئية:

 

يوجد هناك عقبة أخرى أمام الكهرباء الشمسية وهي: الكفاءة الكهروضوئية، وعلى سبيل المثال: إذا كنا نعيش في الصحراء يمكن أن يتلقى متر مربع واحد من الألواح الشمسية ما يعادل أكثر من حوالي 6 كيلوواط / ساعة من الطاقة في غضون يوم واحد، ولكن الألواح الشمسية لا يمكنها تحويل هذه الكمية الكاملة من الطاقة إلى كهرباء.

 

وهنا عادةً تحدد كفاءة الألواح الشمسية مقدار هذه الطاقة القابلة للاستخدام، حيث أن معظم الألواح الشمسية التجارية في السوق يوجد لديها تصنيفات كفاءة أقل من 25 بالمائة، وكلما زادت كفاءة اللوحة زادت تكلفة إنتاجها، وباستثناء أي قفزات كبيرة في التكنولوجيا فإنه من غير المرجح أن تتجاوز معدلات الكفاءة لهذه الألواح حوالي 33 في المائة في المستقبل القريب.

 

الموثوقية:

 

إحدى العقبات الرئيسية في الطاقة الشمسية أيضاً هي: (الموثوقية)، ففي أحسن الأحوال يمكن أن تنتج الألواح الشمسية الكهرباء لمدة 12 ساعة في اليوم، وستصل اللوحة إلى ذروة الإنتاج لفترة قصيرة في منتصف النهار تقريباً، كما يمكن لألواح التتبع التي تتبع الشمس أن تمد فترة التوليد الأولي هذه إلى حد ما، ولكنها لا تزال تعني أن الألواح قد تقضي القليل جداً من اليوم في الإنتاج بأقصى طاقتها.

 

وأيضاً يمكن شحن بطاريات التخزين أثناء توليد الذروة وتوفر قدراً ضئيلاً من الطاقة في الليل، ولكنها قد تكون: باهظة الثمن وتحتوي على مواد سامة وتتلف سريعاً بسبب دورات الشحن والتفريغ المتكررة.

 

التأثيرات البيئية:

 

في حين أن توليد الطاقة الشمسية خالٍ من الانبعاثات فإن تصنيع الألواح الشمسية والتقنيات ذات الصلة يمكن أن يشمل بعض المواد غير الصديقة للبيئة، فعلى سبيل المثال يعتبر ثلاثي فلوريد النيتروجين هو: منتج ثانوي شائع في صناعة الإلكترونيات بما في ذلك تلك المستخدمة في الخلايا الشمسية وهو غاز دفيئة أقوى بـ17000 مرة من ثاني أكسيد الكربون.

 

وبالإضافة إلى ذلك أيضاً تحتوي العديد من الخلايا الشمسية على كميات صغيرة من معدن الكادميوم السام، كما قد يمكن أن تحتوي البطاريات المطلوبة لتخزين الكهرباء المولدة على مجموعة من المعادن الثقيلة الأخرى والمواد الخطرة، ولكن مع تحسن تكنولوجيا الطاقة الشمسية قد يتمكن معظم المصنعون من الابتعاد عن هذه المواد التي يحتمل أن تكون خطرة، ولكن في الوقت الحالي فإنهم يفسدون فعلاً الفوائد البيئية الرائعة التي توفرها الطاقة الشمسية.

المصدر
كتاب الطاقة البديلة للدكتور سمير سعدون مصطفى كتاب الطاقة المتجددة للدكتور علي محمد عبد اللهكتاب ترشيد الطاقة للدكتور محمود سرى طهكتاب الطاقة للدكتور عبد الباسط الجمل

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى