+
معلومات

طاقة شمسية


ما هي الطاقة الشمسية؟ التعريف والشرح البسيط:

طاقة شمسية أو طاقة شمسية يتولد عن إشعاع الشمس ، وهو أمر محسوس على الأرض في شكل ضوء وحرارة. كمصدر لا ينضب للطاقة والذي يعتبر مصدرًا للطاقة المتجددة ، يمكن تسخيره بطريقة صديقة للبيئة نسبيًا لإنتاج الكهرباء والحرارة.

توليد الطاقة الشمسية

الشمس هي مركز النظام الشمسي الذي توجد فيه الأرض. بدون التأثير المباشر لهذا النجم العظيم على الأرض لن تكون هناك حياة على كوكبنا. في داخل الشمس ، يحدث الاندماج النووي ، يتم خلاله إنتاج الهيليوم الأثقل نسبيًا عن طريق احتراق الهيدروجين. هذا التفاعل يطلق الطاقة عند درجات حرارة عدة ملايين درجة مئوية. عند سطح الشمس ، لا تزال هذه الطاقة لديها درجات حرارة تقارب ستة آلاف درجة ويتم إطلاقها في الفضاء على شكل إشعاع ضوئي حراري. يصل جزء صغير من هذه الطاقة أيضًا إلى الغلاف الجوي للأرض ، حيث يمثل أساس الحياة للإنسان والحياة البرية والحياة النباتية.
إن الشمس موجودة منذ أكثر من أربعة مليارات ونصف المليار من السنين ، وتستهلك حوالي نصف احتياطيات الهيدروجين خلال تلك الفترة. هذا يعني أنها ستستمر في الوجود لمليارات السنين في حالتها الحالية وستزود الأرض بالطاقة. يفترض العلماء أن كمية الطاقة الشمسية التي تضرب الأرض يوميًا يمكن أن تلبي احتياجات العالم من الكهرباء والحرارة لمدة ثماني سنوات.

استخدام الطاقة الشمسية

يمكن تسخير إشعاع الشمس بطرق مختلفة كمصدر متجدد ، أي مصدر طاقة لا ينضب. يحدث هذا في ما يسمى محطات الطاقة الشمسية ، والتي تتميز عدة أنواع. أحد أهم الأشكال هو الطاقة الحرارية الشمسية ، والتي تستخدم الألواح الشمسية لتحويل الإشعاع الشمسي إلى حرارة للتدفئة ومعالجة الماء الساخن. يمكن تركيب هذه الألواح الشمسية على المباني الصناعية والعامة وكذلك في المنازل الخاصة ، مما يجعلها بديلاً مباشرًا وموثوقًا لإمدادات الطاقة من النفط والغاز التقليدية في العديد من أنحاء العالم. بالإضافة إلى ذلك ، تعتبر الطاقة الشمسية الحرارية رخيصة نسبياً ، لأنه بعد تثبيت النظام تكون التكاليف العرضية للصيانة فقط. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤدي استخدام الإشعاع في محطات الطاقة الشمسية الحرارية إلى توليد الطاقة الكهربائية باستخدام المحركات الحرارية والمولدات. تتمثل إحدى الطرق الرخيصة للغاية لتسخير الطاقة الشمسية في تسخين وإضاءة المباني والمساحات من خلال نوافذ أو واجهات زجاجية كبيرة. على سبيل المثال ، تلتقط حديقة شتوية شيدت في الغالب من حرارة الشمس حتى في موسم البرد وتمكن من الحصول على مناخ داخلي مشرق ودافئ.
بالإضافة إلى الطاقة الحرارية الشمسية ، تعتبر الخلايا الفولتية الضوئية أيضًا شكلًا لتحديد الاتجاه لاستخدام الطاقة الشمسية. في الخلايا الشمسية ، المتصلة ببعضها البعض ، يتم تحويل الإشعاع الشمسي عن طريق طبقات أشباه الموصلات إلى كهرباء. تُستخدم الخلايا الشمسية في محطات الطاقة الشمسية الكبيرة وكذلك في النباتات التي تتيح الاستخدام اللامركزي.
نظرًا لأن الإشعاع الشمسي له تأثير مباشر على نمو المياه والرياح والنبات ، فإن الرياح والطاقة المائية والكتلة الحيوية يشار إليها أيضًا باسم الطاقة الشمسية المستخدمة بشكل غير مباشر.

إمكانات استخدام الطاقة الشمسية

كمصدر نظيف للطاقة ، يتوفر الإشعاع الشمسي بكثرة في العديد من الأماكن على الأرض. ومع ذلك ، فإنه يخضع أيضًا للتقلبات الموسمية وإيقاع الليل والنهار والتخزين المحدود. يمكن أن يكون استخدامها لامركزيًا ، مما يجلب الاستقلال الاقتصادي لأسعار الغاز والنفط وكذلك البلدان التي لديها رواسب عالية من المواد الخام لكل دولة على حدة والأسر. اعتمادًا على شكل وحجم النظام الشمسي الحراري أو الكهروضوئي ، يمكن تغطية الطلب على الطاقة جزئيًا أو كليًا بواسطة الطاقة الشمسية. بصرف النظر عن إنتاج وتركيب هذه النباتات بالكاد غازات الدفيئة (انظر: تأثير الدفيئة) صدر. إذا تم استخدام الطاقة المولدة من الإشعاع الشمسي محليًا ، فليست هناك حاجة إلى طرق النقل ، والتي يصاحبها انخفاض كبير في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.