مقدمة عن الطاقة الشمسية وأهمية الطاقة الشمسية. وسنذكر أيضًا مخاطر الطاقة الشمسية، وسنعرض أيضًا مميزات الطاقة الشمسية. كل هذا من خلال مقالتنا. تابع معنا.
مقدمة للطاقة الشمسية
تعتبر الطاقة الشمسية من المصادر الهامة التي نستفيد منها في حياتنا اليومية، حيث يمكننا الاستفادة منها في عملية التدفئة أو توليد الطاقة الكهربائية باستخدام الخلايا الشمسية.
ولذلك أصبح اعتمادنا على مصدر ضوء الشمس هدفاً أساسياً لتوفير طاقة متجددة خالية من أي انبعاثات قد تلوث البيئة المحيطة بنا. كما تلعب الطاقة الشمسية دورًا رئيسيًا لأنها طاقة هائلة يمكننا استغلالها في أي مكان على وجه الأرض.
أهمية الطاقة الشمسية
– يمكن استخدام ضوء الشمس أو الطاقة الشمسية مباشرة لتدفئة وإنارة المنازل والشركات، ولتوليد الكهرباء، وتسخين المياه الباردة، والتبريد الشمسي، ومجموعة متنوعة من الاستخدامات التجارية والصناعية الأخرى.
والأهم من ذلك، نظرا للقلق المتزايد بشأن تغير المناخ، هو حقيقة أن توليد الكهرباء بالطاقة الشمسية يمثل بديلا نظيفا للكهرباء من الوقود الأحفوري، مع عدم وجود تلوث للهواء والماء، ولا تلوث بسبب الاحتباس الحراري، ولا مخاطر ارتفاع أسعار الكهرباء، ولا التهديدات لصحتنا العامة.
وتعتبر الفوائد الاجتماعية والاقتصادية من أهم ما نذكره في مقدمة الطاقة الشمسية. وبحلول الربع الثاني من عام 2019، كان لدى الولايات المتحدة قدرة مركبة تبلغ 69.1 جيجاوات، وهو ما يكفي لتزويد أكثر من 13 مليون منزل بالطاقة، وفقًا لتقارير من جمعية صناعات الطاقة الشمسية.
– مصدر كهربائي صغير ولامركزي، إذ 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. وهذا مفيد كمصادر لامركزية للكهرباء للمنازل والشركات التجارية، وفقًا لإدارة معلومات الطاقة الأمريكية (EIA).
يعد تسخين المياه بالطاقة الشمسية والتصميم الشمسي السلبي للمباني لتبريد أو تدفئة المساحات من تقنيات الطاقة الشمسية الأخرى المتاحة للمباني الفردية وفقًا للمختبر الوطني للطاقة المتجددة.
– أصبحت أنظمة توليد الطاقة متوسطة الحجم على مستوى المجتمع شائعة أيضًا. وذكر تحليل أجراه مكتب كفاءة الطاقة والطاقة المتجددة (Energy.gov) أن 13 ولاية في الولايات المتحدة قامت بتركيب 100 ميجاوات في عام 2015 وحده، مع وصول الوحدات السكنية إلى 2 جيجاوات. تم تركيب منشآت طاقة شمسية مجتمعية بقدرة 100 ميجاوات بين عامي 2010-2015. تعتبر هذه المجموعات مهمة للحفاظ على عمل المجتمعات 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 مولد”.
إن الطبيعة اللامركزية للطاقة الشمسية تجعلها مصدراً عملياً وحيوياً للطاقة في المناطق النائية البعيدة عن شبكة الكهرباء. يعد هذا أمرًا بالغ الأهمية للأعمال التجارية الزراعية في المزارع لتشغيل الري والدفيئات الزراعية ومجففات المحاصيل والقش، مما يجعل الزراعة خالية من المخاطر وفقًا لاتحاد العلماء المعنيين.
مخاطر الطاقة الشمسية
1- الغازات الدفيئة:
عندما يتم تصنيع الألواح الشمسية الكهروضوئية لاستخدامها في توليد الطاقة، فإن تصنيعها غالبًا ما ينتج عنه غازات دفيئة فعالة للغاية. على سبيل المثال، أحد المركبات الشائعة في هذه الصناعة هو: ثلاثي فلوريد النيتروجين (NF3)، وهو مركب أقوى بنحو 17000 مرة من ثاني أكسيد الكربون. يستخدم الكربون لاحتجاز الطاقة الشمسية. سداسي فلوريد الكبريت هو مركب آخر يستخدم لإنشاء أنواع معينة من الألواح الشمسية. وهو أحد أقوى الغازات الدفيئة المعروفة، وبينما يصمم المصنعون خطوط إنتاجهم لاحتجاز هذه الغازات، المضر: أي خرق للحجز قد يسبب أضرارا بيئية كبيرة.
2- المنتجات الثانوية الخطرة:
بالإضافة إلى الغازات الناتجة عن صناعة الألواح الشمسية، هناك أيضًا العديد من المنتجات الثانوية السامة التي تلوث التربة والمياه. على سبيل المثال، كل طن من مادة البولي سيليكون (المادة المستخدمة في صنع الخلايا الشمسية) قد ينتج حوالي أربعة أطنان من رابع كلوريد السيليكون، والذي يعتبر مادة سامة يمكن أن تسمم التربة السطحية وتجعلها غير صالحة تماما لنمو النباتات. كما تشير بعض دراسات التأثير البيئي إلى أن الألواح الشمسية تستغرق من شهر إلى ثلاثة أشهر في المتوسط لتعويض الطاقة اللازمة للتعامل مع النفايات السامة المستخدمة في إنتاجها.
3- المخاطر الكهربائية:
نظرًا لأن الطاقة الشمسية بشكل عام ليست مناسبة للأجهزة التي تتطلب الكثير من التيار، مثل مكيفات الهواء والأفران ذات الأحمال العالية، فإن العديد من أصحاب المنازل الذين يعتمدون الطاقة الشمسية يفعلون ذلك فقط لجزء من احتياجاتهم من الطاقة في منازلهم. ويتضمن التركيب النموذجي أيضًا الاتصال بشبكة الطاقة المحلية، حيث تقوم الأسر بعد ذلك بإعادة بيع فائض الكهرباء المولد خلال فترات الاستخدام المنخفض.
لكن لسوء الحظ هنا، تعمل العديد من شركات الطاقة الكهربائية عادة على تنزيل تيارات جهد كبيرة من خطوط النقل، لذلك في حالة انقطاع التيار الكهربائي، على سبيل المثال، يمكن للألواح الشمسية التي تغذي الشبكة الكهربائية أن تخلق في الواقع جهدًا قاتلًا للعمال الذين يحاولون إصلاحها هذه. الضرر، ولهذا السبب قد تشتمل بعض أنظمة الربط بالطاقة الشمسية الحديثة على خاصية تلقائية لإيقاف توليد الطاقة الشمسية في حالة انقطاع التيار الكهربائي.
4- مخاطر التثبيت:
تعد معدات الحماية الشخصية جزءًا أساسيًا من كل تركيب للطاقة الشمسية، ومن واجب صاحب العمل تقييم المخاطر في مكان العمل وتوفير معدات الحماية الشخصية اللازمة لسلامة الموظفين. تعتبر القبعات الصلبة والقفازات والأحذية ذات المقدمة الفولاذية ذات النعال المطاطية من بين أهم معدات الحماية. الخصائص المطلوبة عادة لمشاريع الطاقة الشمسية.
لكن المخاطر هي جزء من إدارة أي عمل تجاري، ومن مخاطر الطاقة الشمسية هنا تلك المخاطر التي قد تنطوي عليها عمليتي التركيب والتركيب، ونظراً لأن الألواح الشمسية المنزلية هي: التركيب على الأسطح، احتمال الإصابة أو الوفاة بسبب فالسقوط أمر عظيم، ولا تحتفظ صناعة الطاقة الشمسية بإحصائيات منتظمة عن الإصابات أو الوفيات الناجمة عن تركيب الطاقة الشمسية.
ومع ذلك، فرضت العديد من الحكومات لوائح سلامة صارمة على شركات 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 حوادث.
مزايا الطاقة الشمسية
1- آمن وآمن وموثوق ولا يحتاج إلى صيانة.
2- فعالة ومجدية اقتصادياً لإضاءة المناطق النائية.
3- مرنة. ويمكن زيادة حجم نظام الخلايا الشمسية حسب الحاجة في المستقبل.
4- مناطق الإضاءة المعزولة عن الشبكة.
5- توفير محطات اتصالات عن بعد.
6- ضخ المياه لري المحاصيل الزراعية.
7- إنارة المنازل السكنية.
8- إنارة الشوارع والطرق.
9- الطاقة الشمسية مستدامة. كما أنها متجددة، أي أنها طاقة لا تنضب. إنه مصدر طاقة طبيعي ويمكن استخدامه لتوليد أشكال أخرى من الطاقة. يمكننا استخدامه كوقود للسيارات، أو تسخين المياه به، أو إضاءة منازلنا به.
10- باستخدام الألواح الشمسية، يمكننا 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 دفع فواتير الكهرباء.
11- الحصول على الطاقة الشمسية لن يتطلب الكثير من أعمال الصيانة فيما بعد، حيث سيتم تركيب الألواح أو الأحواض الشمسية مرة واحدة، ومن ثم ستعمل بأكبر كفاءة ممكنة، ولم يبق لنا سوى القليل لنقوم به للحفاظ على انتظامها عملية.
12- الطاقة الشمسية منتج طاقة صامت. لا تسبب ألواح الخلايا الشمسية أي ضجيج عندما تقوم بتحويل 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.