مقدمة عن الطاقة الشمسية وأهمية الطاقة الشمسية. كما سنذكر مخاطر الطاقة الشمسية، وكذلك نقدم مزايا الطاقة الشمسية، وكل هذا من خلال هذا المقال. تابعنا.
مقدمة في الطاقة الشمسية
مصدر الطاقة الشمسية من المصادر المهمة التي نستخدمها في حياتنا اليومية، حيث يمكننا الاستفادة منها في عملية التسخين أو توليد الطاقة الكهربائية بواسطة الخلايا الشمسية.
لذلك أصبح اعتمادنا على مصدر ضوء الشمس هدفًا أساسيًا لتوفير طاقة متجددة خالية من أي انبعاثات قد تلوث البيئة من حولنا، وللطاقة الشمسية دور كبير في كونها طاقة ضخمة يمكننا استغلالها في أي مكان على أرض.
أهمية الطاقة الشمسية
يمكن استخدام ضوء الشمس أو الطاقة الشمسية مباشرة لتدفئة وإنارة المنازل والشركات، وتوليد الكهرباء، وتسخين المياه الباردة، والتبريد بالطاقة الشمسية، ومجموعة متنوعة من الاستخدامات التجارية والصناعية الأخرى.
الأهم من ذلك، نظرًا للقلق المتزايد بشأن تغير المناخ، هو حقيقة أن توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية يمثل بديلاً نظيفًا للكهرباء من الوقود الأحفوري، مع عدم تلوث الهواء والماء، ولا تلوث الاحتباس الحراري، ولا مخاطر ارتفاع أسعار الكهرباء، و لا تهديدات لصحتنا العامة.
الفوائد الاجتماعية والاقتصادية في مقدمة للطاقة الشمسية. بحلول الربع الثاني من عام 2023، كانت الولايات المتحدة قد ركبت قدرة 69.1 جيجاوات كافية لتشغيل أكثر من 13 مليون منزل، وفقًا لجمعية صناعات الطاقة الشمسية.
مصدر كهربائي صغير ولامركزي، حيث تكمن أهمية الطاقة الشمسية في إمكانية إنتاجها على نطاق صغير مباشرة من قبل المستهلكين النهائيين، على عكس مصادر الطاقة التقليدية المركزية الكبيرة التي تسيطر عليها الشركات الكبيرة.
الطاقة الشمسية مناسبة للتدفئة وتوليد الكهرباء باستخدام الخلايا الكهروضوئية المثبتة على أسطح المباني الفردية. هذا مفيد كمصادر لامركزية للكهرباء للمنازل والشركات التجارية، وفقًا لإدارة معلومات الطاقة الأمريكية (EIA).
تسخين المياه بالطاقة الشمسية والتصميم الشمسي السلبي للمباني لتبريد أو تسخين المساحات هي تقنيات شمسية أخرى متاحة للمباني الفردية وفقًا للمختبر الوطني للطاقة المتجددة.
أصبحت الأنظمة متوسطة الحجم لتوليد الطاقة على مستوى المجتمع شائعة أيضًا. ذكر تحليل مكتب كفاءة الطاقة والطاقة المتجددة (Energy.gov) أن 13 ولاية في الولايات المتحدة قامت بتركيب 100 ميجاوات في عام 2015 وحده، ووصلت الوحدات السكنية إلى 2 جيجاوات. تم تركيب 100 ميغاواط من منشآت الطاقة الشمسية المجتمعية بين 2010-2015. هذه المجموعات مهمة للحفاظ على المجتمعات تعمل بتكلفة أقل للجميع.
الطاقة الخضراء في المناطق الريفية بالإضافة إلى ذلك، تشير وكالة الطاقة الدولية إلى أن “محطات الطاقة الشمسية الحرارية / الكهربائية تولد الكهرباء على نطاق واسع من خلال تركيز الطاقة الشمسية لتسخين السوائل وإنتاج البخار الذي يستخدم بعد ذلك لتشغيل المولد.”
إن الطبيعة اللامركزية للطاقة الشمسية تجعلها مصدرًا حيويًا وحيويًا للطاقة في المناطق النائية بعيدًا عن شبكة الكهرباء. هذا أمر بالغ الأهمية للأعمال التجارية الزراعية في المزارع لتشغيل الري والصوبات الزراعية ومجففات المحاصيل والتبن، مما يجعل الزراعة خالية من المخاطر وفقًا لاتحاد العلماء المعنيين.
مخاطر الطاقة الشمسية
1- غازات الاحتباس الحراري
عندما يتم تصنيع الألواح الشمسية الكهروضوئية لاستخدامها في توليد الطاقة، فإنها غالبًا ما تنتج غازات دفيئة عالية الفعالية. على سبيل المثال، أحد المركبات الشائعة في هذه الصناعة هو ثلاثي فلوريد النيتروجين (NF3)، وهو أقوى بحوالي 17000 مرة من ثاني أكسيد الكربون. يحبس الكربون الطاقة الشمسية، وسداسي فلوريد الكبريت مركب آخر يستخدم لإنشاء أنواع معينة من الألواح الشمسية، وهو أحد أقوى غازات الدفيئة المعروفة، وبينما يصمم المصنعون خطوط إنتاجهم لاحتجاز هذه الغازات الضارة، فإن أي خرق للحبس يمكن أن تسبب ضررا بيئيا كبيرا.
2- المنتجات الثانوية الخطرة
بالإضافة إلى الغازات الناتجة عن تصنيع الألواح الشمسية، هناك أيضًا العديد من المنتجات الثانوية السامة التي تلوث التربة والمياه. على سبيل المثال، قد ينتج كل طن من البولي سيليكون (المادة المستخدمة في صنع الخلايا الشمسية) حوالي أربعة أطنان من رباعي كلوريد السيليكون، والتي تعتبر مادة سامة يمكن أن تسمم التربة السطحية وتجعلها غير مناسبة تمامًا لنمو النباتات. كما تشير بعض دراسات الأثر البيئي إلى أن الألواح الشمسية تستغرق في المتوسط شهرًا إلى ثلاثة أشهر لتعويض الطاقة المطلوبة للتعامل مع النفايات السامة المستخدمة في إنتاجها.
3- الأخطار الكهربائية
نظرًا لأن الطاقة الشمسية غير مناسبة بشكل عام للأجهزة التي تتطلب الكثير من التيار مثل مكيفات الهواء والأفران ذات الحمولة الكبيرة، فإن العديد من مالكي المنازل الذين يتبنون الطاقة الشمسية يفعلون ذلك لجزء فقط من احتياجاتهم من الطاقة المنزلية. ثم تقوم الأسر بإعادة البيع من فائض الكهرباء المتولدة خلال فترات الاستخدام المنخفض.
لسوء الحظ، هنا، تقوم العديد من شركات الطاقة الكهربائية عادةً بتنزيل الفولتية الكبيرة من خطوط النقل، لذلك في حالة انقطاع التيار الكهربائي على سبيل المثال، يمكن للألواح الشمسية التي تغذي الشبكة الكهربائية أن تخلق جهدًا مميتًا حقًا للعمال الذين يحاولون إصلاح هذا الضرر، وهذا هو السبب في أن بعض أنظمة الربط البيني الشمسية الحديثة قد تتضمن ميزة تلقائية لإيقاف توليد الطاقة الشمسية في حالة انقطاع التيار الكهربائي.
4- مخاطر التثبيت
تعد معدات الحماية الشخصية جزءًا أساسيًا من كل منشأة شمسية، وتتمثل مهمة صاحب العمل في تقييم مكان العمل بحثًا عن الأخطار وتوفير معدات الحماية الشخصية اللازمة لسلامة الموظفين، مثل القبعات الصلبة والقفازات والأحذية ذات الأصابع الفولاذية ذات النعال المطاطية من بين أهم معدات الحماية الشخصية المطلوبة بشكل عام لمشاريع الطاقة الشمسية.
لكن المخاطر جزء من إدارة أي عمل، ومن مخاطر الطاقة الشمسية هنا تلك المخاطر التي قد تكون متضمنة في عمليات التركيب والتركيب، ولأن الألواح الشمسية المنزلية هي التركيبات على الأسطح، واحتمال الإصابة أو الوفاة بسبب السقوط كبيرة ولا تحتفظ. تحتفظ صناعة الطاقة الشمسية بإحصائيات منتظمة عن الإصابات أو الوفيات الناجمة عن تركيب الطاقة الشمسية.
ومع ذلك، فقد فرضت العديد من الحكومات لوائح سلامة صارمة على عمال تركيب الطاقة الشمسية، ولكن عندما يتعلق الأمر بسلامة الموظفين وصحتهم، يجب عليهم تجنب المخاطر بأي ثمن. يمكن أن يساعد التخطيط الاستباقي للسلامة وتنفيذه الناجح في العمل على ضمان عدم وقوع الحوادث.
مزايا الطاقة الشمسية
1- آمن وموثوق وخالي من الصيانة.
2- فعالة ومجدية اقتصاديا لإضاءة المناطق النائية.
3- مرن يمكن زيادة حجم نظام الخلايا الشمسية حسب الحاجة في المستقبل.
4- إنارة المناطق المعزولة عن الشبكة.
5- توفير محطات اتصال عن بعد.
6- ضخ المياه لري المحاصيل الزراعية.
7- إنارة المنزل السكني.
8- إنارة الشوارع والطرق.
9- الطاقة الشمسية مستدامة، ومتجددة أيضًا، أي أنها طاقة لا تنفد. إنه مصدر طبيعي للطاقة ويمكن استخدامه لتوليد أشكال أخرى من الطاقة. يمكننا استخدامه كوقود للسيارات ويمكننا تسخين المياه به أو إضاءة منازلنا به.
10- باستعمال الألواح الشمسية نستطيع توليد الكهرباء من مصدرنا الخاص، وبالتالي سيسمح لنا بالتخلي عن شبكة الكهرباء العامة، بمعنى آخر، لن نحتاج إلى شركات الكهرباء لتوفير الطاقة الكهربائية، ولن نضطر إلى ذلك. دفع فواتير الكهرباء.
11- الحصول على الطاقة الشمسية لن يتطلب الكثير من الصيانة لاحقًا، حيث سيتم تركيب الألواح أو الألواح الشمسية مرة واحدة، وبعد ذلك ستعمل بأكبر قدر ممكن من الكفاءة، وليس أمامنا سوى القليل من العمل للحفاظ على انتظام عملهم.
12- الطاقة الشمسية منتج طاقة صامت. لا تصدر الألواح الشمسية أي ضوضاء عند تحويل ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية قابلة للاستخدام.
13- محطات الطاقة الشمسية والألواح الشمسية في المنازل لا تسبب أي انبعاثات ولا تسبب أي تأثير ضار على البيئة.