الطاقة الشمسية
إن استخدام الألواح الشمسية لتوليد الطاقة الكهربائية النظيفة والمتجددة يعد من أهم الطرق لتوليد الطاقة الطبيعية من إنتاج منزلي بشكل منعزل عن الشبكة المحلية.
حالياً هناك شكلين أساسيين للخلية الشمسية وهما : " الألواح الشمسية لتوليد الكهرباء " و " الألواح الشمسية لتسخين الماء " . كلتا التقنيتين تسمح لنا إما لتوليد الكهرباء لمنازلنا أو لتسخين المياه التي نستخدمها.
ومع مرور الوقت، بدأنا نرى تصاميم أكثر كفاءة وتصاميم أحدث كل يوم . هذا الأمر يجعل من استخدام الطاقة من خلال " الخلية الضوئية " مقارنة مع الطاقة الآتية من الوقود الأحفوري ، قابلية أكبر للتطبيق والتنفيذ لأصحاب المنازل والشركات .
في نفس الوقت، من المستبعد أن نشهد كبرى المصانع تستمد حاجتها من الطاقة الكهربائية من الطاقة الشمسية نظراً لكمية الطاقة الضخمة التي تتطلب معداتها، لكن من يدري أين تصبح تقنية "الخلية الضوئية لإنتاج الكهرباء" في السنوات القادمة !
كما أن التقنيات المحيطة في تحسن دائم، من المرجح أن تشهد انتشاراً أوسع بكثير لتقنية الخلية الضوئية لإنتاج الكهرباء (ما يعرف بـ photovoltaic).
تعد هذه التقنية مهمة جداً لإنتاج الكهرباء للمناطق النائية كما ذكرنا سابقاً، فبما أن الكهرباء حاجة للجميع، حتى الآن الاعتماد على الكابلات عالية التوتر قد لا يكون قابل للتطبيق في بعض الحالات. وأفضل مثال على أهمية تأمين الكهرباء عبر الطاقة الشمسية عن بعد بأماكن متباعدة هي الأقمار الاصطناعية . لسنوات عديدة، استخدمت الأقمار الاصطناعية الألواح الشمسية لتوفير الطاقة الكهربائية .
تتألف الألواح الشمسية من خلايا ضوئية تسمى (photovoltaic) تتواجد داخل اللوح الواحد على شكل مصفوفة ذات بعدين . هناك العديد من مزايا استخدام مصفوفة الخلايا الشمسية ، مع العديد من الألواح مصفوفين بشكل منتظم ومتقارب. واحدة من أهم المزايا أننا قادرين على الجمع بين أعداد مختلفة من الخلايا لتوفير قدر أكبر من الإنتاج الكهربائي ، وهذه الطريقة تجعل من الكهرباء عبر الطاقة الشمسية خياراً قابلاً للبقاء فترات أطول لتزويد الطاقة للبيوت والشركات .
إن الكفاءة المتزايدة لتكنولوجيا الطاقة الشمسية تمكننا من شراء وتمديد الألواح الشمسية، حيث باستطاعتنا استغلال هذه الوسيلة الفعالة لتسخير الطاقة من أشعة الشمس ومن ثم تحويلها إلى طاقة كهربائية نستخدمها في شتى احتياجاتنا المنزلية .
نعم كما قلنا أنه باستطاعة أرباب المنازل أن ينتجوا الطاقة الكهربائية عبر الخلايا الضوئية ، إلا أن هناك بعض الحالات التي تصعب فيها. إن الكلفة المترتبة لجعل منزل يعتمد كلياً على الطاقة الشمسية لإنتاج الكهرباء تعتبر لدى الكثيرين باهظة الثمن وليس باستطاعتهم تأمينها (علماً أن كلفتها هي كلفة ابتدائية ). وبالرغم من ذلك فإن استخدام الطاقة الشمسية لإنتاج الكهرباء بقدر جزئي (أي ليس اعتماداً كلياً) يساهم كثيراً في خفض فواتير الكهرباء الشهرية.
تسخين المياه :
لقد أصبح استخدام الألواح الشمسية لتسخين المياه أمراً تزداد شعبيته في جميع أنحاء العالم نظراً إلى أنها توفر المال .
ويعد نظام الألواح الشمسية لتسخين المياه قادراً على تأمين الثلث من المعدل الطبيعي لأفراد الأسرة من إنتاجها السنوي من إمدادات المياه الساخنة. فإذاً يمكنها خفض تكاليف الطاقة قدراً لا بأس به.
تخيل الأن أنه بإمكانك الاعتماد على ألواح الطاقة الشمسية لتسخين المياه، أضف إلى ذلك اعتمادك على تأمين الكهرباء من خلال الألواح الشمسية لتوليد الطاقة الكهربائية، الأمر الذي سيوفر عليك كومة كبيرة من الطاقة وفواتير الكهرباء.
إن الجمع بين اللوح الشمسي لتسخين المياه مع سائر تقنيات الطاقة المتجددة مثل ألواح الطاقة الشمسية أو توربينات الرياح باستطاعتهم العمل بشكل أفضل جنباً إلى جنب لتأمين مصدر طاقة رخيصة، نظيفة و متجددة لمنازلنا.
عشرة من فوائد الطاقة الشمسية :
• الطاقة الشمسية مستدامة، وهي أيضا متجددة أي أنها طاقة لا تنفذ ، فهي مصدر طاقة طبيعي ويمكن استخدامه في توليد اشكال أخرى من الطاقة ، فيمكننا استخدامها كوقود للسيارات كما يمكن ان نسخن بها الماء أو أن نضيء بها بيوتنا.
• من خلال استخدام الألواح الشمسية يمكننا توليد الكهرباء من مصدرنا الخاص، وبالتالي سيتيح لنا التخلي عن شبكة الكهرباء العامة، وبعبارة أخرى، لن نكون محتاجين لشركات الكهرباء في توفير الطاقة الكهربائية ، كما لن نكون مضطرين لدفع فواتير الكهرباء .
• الحصول على الطاقة الشمسية لن يتطلب لاحقاً الكثير من أعمال الصيانة، حيث سيتم تركيب الألواح أو الاحواض الشمسية مرة واحدة ، وبعدها ستعمل بأقصى كفاءة ممكنة، ويبقى لدينا القليل فقط لنفعله للمحافظة على انتظام عملها.
• الطاقة الشمسية منتج صامت للطاقة ، فبالتأكيد لا تتسبب ألواح الخلايا الشمسية بأية ضوضاء عندما تقوم بتحويل ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية قابلة للاستخدام.
• مستلزمات الطاقة الشمسية غير ظاهرة تقريباً، خصوصاً عند استخدام الالواح الشمسية التي يتم نصبها على أسطح المباني .
• العديد من الحكومات في جميع أنحاء العالم تقدم حوافز سخية وحسومات نقدية فيما يتعلق بتركيب الالواح الشمسية وأنظمة تسخين الماء بطاقة الشمس .
• كما أن حكومات مختلف الدول تدرك أهمية انتاج الكهرباء من مصادر الطاقة المتجددة للعالم بأسره ، وتتقبلها كأفكار جذابة كما انها ممكنة على صعيد الافراد.
• في حال كنا ننتج ما يكفي من الكهرباء الشمسية ، أو في حال لم نكن نستخدم كل الكهرباء المنتجة ، يمكننا بيعها إلى شركات الخدمات للحصول على رصيد من الكهرباء ، لكن هذا أمر نادر الحدوث في أغلب الأحيان، إلا في حالات خاصة كالسفر في إجازة خارج المنزل لأسبوع أو اثنين، حيث أن الالواح الشمسية ستستمر في انتاج طاقة كهربائية لن يستخدمها أحد.
• تستطيع المنشآت الضخمة لإنتاج الطاقة الشمسية أن تنتج الطاقة الشمسية بغض النظر عن حالة الطقس ، سواء كان مشمساً أم لا ، مما يجعلها مستدامة ويمكن الاعتماد عليها لإنتاج الكهرباء، فعادة ما تكون هذه المنشآت حرارية حيث تقوم بتخزين الحرارة المتولدة ، حيث تقوم باستخدامها في حال لم يكن الجو مشمساً.
• ما يزال التقدم في تكنولوجيا الطاقة الشمسية مستمراً لجعلها أكثر فاعلية من الناحية الاقتصادية ، وبالإضافة إلى الانخفاض في تكلفة تركيب مستلزمات الطاقة الشمسية ، سيجعل ذلك تكلفة الطاقة الشمسية تستمر في الانخفاض لتصبح قريبة من تكلفة الكهرباء التقليدية أو المنتجة من الوقود الاحفوري .
• محطات توليد الطاقة الشمسية والألواح الشمسية في المنازل لا تسبب أي انبعاثات ولا تسبب أي أثر ضار على البيئة.
