ما هو توافر الطاقة الشمسية؟

المحتوى

• توافر النظرية
• توافر النهار
• آثار الغلاف الجوي
• خط العرض
• البنية التحتية لنقل الطاقة

لقد تم تسخير الطاقة الشمسية من قبل البشر لآلاف السنين لأغراض التدفئة ، ومؤخرا لتوليد الكهرباء. تعتبر الطاقة الشمسية موردًا كبيرًا للغاية ، لكن لديها بعض القيود على التوافر التي يمكن أن تؤثر على نشرها في جميع أنحاء العالم.

توافر النظرية

تضفي الشمس كمية هائلة من أشعة الشمس على الأرض يوميًا ، وعلى الرغم من أن نصفها ينعكس في الغلاف الجوي ، فإن الأرض تمتص حوالي 3،850،000 exajoules من الطاقة الشمسية كل عام. تم امتصاص الطاقة الشمسية من قبل الأرض في ساعة واحدة أكثر من إجمالي السكان الذين يستخدمون في عام واحد ، وفقًا لتقرير صادر عن فاتسلاف سمايل ، عالم الجغرافيا والأستاذ المحترم في جامعة مانيتوبا.

توافر النهار

على الرغم من أن الطاقة الشمسية قد تبدو بلا حدود تقريبًا ، فإن دوران الأرض يوفر قيودًا كبيرة على الطاقة الشمسية المستمرة. تواجه المواقع القريبة من القطبين الشمالي والجنوبي ساعات طويلة من أشعة الشمس ، ولكنها ليست سوى لجزء من السنة ، وهي تعاني من انخفاض ساعات ضوء الشمس في أوقات معاكسة من السنة. تستخدم بعض منشآت الطاقة الشمسية أنظمة تخزين الطاقة لتخزين الطاقة الزائدة خلال فترات خارج أوقات الذروة ولتقديم الطاقة خلال فترات الذروة أو بين عشية وضحاها.

آثار الغلاف الجوي

يمكن أن يؤثر الغطاء السحابي بشكل كبير على توفر الطاقة الشمسية. تختار الشركات التي تخطط لمنشآت كبيرة لتوليد الطاقة الشمسية المواقع التي لها تاريخًا أقل عددًا من الأيام الملبدة بالغيوم وعادة ما تكون الرطوبة فيها منخفضة. مواقع مثل جنوب غرب الولايات المتحدة والمناطق الصحراوية في أفريقيا ومعظم أستراليا لديها رطوبة منخفضة ، وهطول أمطار قليلة وأيام قليلة غائمة طوال العام ، مما يزيد من الطاقة الشمسية التي يمكن تسخيرها.

خط العرض

ترتبط مسافة موقع من خط الاستواء ارتباطًا مباشرًا بكمية الطاقة الشمسية التي يمكن تسخيرها في هذا الموقع.كلما اقتربت زاوية الشمس من سطح الأرض ، زادت الطاقة الشمسية إلى السطح بدلاً من أن تنعكس في الغلاف الجوي. لذلك ، يمتص الجزء من سطح الأرض بين Tropic of Cancer و Tropic of Capricorn أكبر كمية من الطاقة الشمسية على مدار عام واحد.

البنية التحتية لنقل الطاقة

توفر منشآت الطاقة الشمسية الكبيرة أكبر كمية من الطاقة عند تثبيتها في المواقع التي يكون فيها الإشعاع الشمسي قويًا ومستمرًا. ومع ذلك ، غالبًا ما تكون هذه المواقع غير مأهولة بالسكان ، وقد لا تكون البنية التحتية لنقل الطاقة موجودة في المنطقة. غالبًا ما يتعين على الشركات التي تخطط لبناء منشآت طاقة شمسية كبيرة وبناءها أن تشمل إنشاء أنظمة نقل الطاقة من أجل إيصال الكهرباء إلى الأماكن التي تحتاج إليها واستخدامها.