المحتوى
- الطاقة الشمسية تقدم العديد من الفوائد
- الطرق الشائعة لحصاد الطاقة الشمسية
- تطبيقات الطاقة الشمسية واسعة النطاق وصغيرة النطاق
- مجموعة متنوعة من استخدامات الطاقة الشمسية
يجلب الاعتماد على الوقود الأحفوري العديد من المشكلات ، من الأضرار التي تلحق بالأرض إلى تلوث الغلاف الجوي والمياه. توفر الطاقة الشمسية الطاقة دون الحاجة إلى حرق الوقود الأحفوري. في شكله الأساسي ، لا يحتاج إلى شبكة توزيع لأنه ينزل من السماء. في ظل التطوير المكثف كمصدر للطاقة الكهربائية ، ولكن في بعض الأحيان يمكن أن تكون تطبيقاته أصغر بكثير وأكثر بساطة.
الطاقة الشمسية تقدم العديد من الفوائد
الطاقة الشمسية توفر طاقة نظيفة. إنه لا يمثل خطر حدوث تسرب نووي ، ولكنه في الحقيقة إطلاق للإشعاع ، وبعضه فقط هو ضوء مرئي. يمكن تغيير حجمه إلى أي حجم أو تعقيد ، بدءًا من ارتفاع درجة حرارة الغرفة من خلال النافذة وحتى تشغيل شبكة المرافق.
يسرد اتحاد العلماء المهتمين العديد من الفوائد ، بدءًا من الطاقة الشمسية التي لا تنضب وخالية. تختلف جاذبية إنتاج الطاقة الشمسية باختلاف اقتصاديات الاستثمار في المعدات ، والمنافسة من حيث التكلفة من الوقود الأحفوري. تقدر Scientific American تكلفة الطاقة الشمسية التي تقل عن متوسط تكلفة الطاقة الحالي بحلول عام 2018 أو 2020.
الطرق الشائعة لحصاد الطاقة الشمسية
يتم الحصول على حرارة مشعة للطاقة الشمسية بسهولة من خلال الدفيئات الزجاجية البسيطة ، ومن خلال النوافذ السكنية. تستخدم الطاقة الشمسية "المركزة" مصفوفات ضخمة من المرايا لتركيز ضوء الشمس على برج مركزي ، والذي يعمل على تسخين المياه لتوليد بخار يمكن استخدامه لتوليد الكهرباء.
الخلايا الكهروضوئية (PV) تحول ضوء الشمس مباشرة إلى كهرباء من خلال التأثير الكهروضوئي.يصف ناسا كيف أن أشباه الموصلات السيليكونية في الخلايا تلتقط الطاقة من أشعة الشمس الضوئية ، التي تزيح الإلكترونات في أشباه الموصلات ، مما يخلق تيارًا. مجموعات من الخلايا تشكل وحدات ، والجمع بين وحدات في صفائف أكبر. يمكن تكوين هذه لإنتاج أي مزيج من الجهد والتيار.
تطبيقات الطاقة الشمسية واسعة النطاق وصغيرة النطاق
تُعرِّف إدارة معلومات الطاقة في الولايات المتحدة محطات الطاقة الشمسية "على نطاق المنفعة" بأنها تلك التي تولد ما لا يقل عن ميجاوات واحد من الكهرباء. كاليفورنيا تقود الولايات المتحدة في إنتاج الطاقة الشمسية. في عام 2013 ، جاء 1.9 في المائة من طاقة كاليفورنيا من الطاقة الشمسية ، وبحلول عام 2014 ، زاد العدد بأكثر من الضعف إلى 5 في المائة. يقدر تقييم الأثر البيئي في الولايات المتحدة إنتاج الطاقة الشمسية الكهروضوئية في البلاد بنحو 16000 ميجاوات في عام 2005 ، وارتفع إلى 15874000 ميجاوات في عام 2014. كما أثبتت التطبيقات الصغيرة للطاقة الشمسية أنها مفيدة ، مثل الوحدات ذات الخمسة واط المثبتة على أوهايو للطرق السريعة طرادات لتشغيل المعدات الإلكترونية على متن الطائرة دون الحاجة إلى تشغيل محرك السيارات ، وبالتالي توفير الوقود الأحفوري وعمر البطارية.
مجموعة متنوعة من استخدامات الطاقة الشمسية
تقدر الأمم المتحدة أنه في العديد من المناخات ، يمكن أن توفر الأنظمة الحرارية الشمسية السكنية ما بين 50 إلى 75 في المائة من احتياجات الأسر من الماء الساخن. يمكن لوحدات PV الصغيرة المستقلة تشغيل علامات التحذير على جانب الطريق أو حتى إضاءة المشهد ، ولكن نظرًا لأنها خارج الشبكة ، فإنها تحتاج إلى بطاريات لتخزين الطاقة عند عدم توفر ضوء الشمس. عادة ما تتصل صفائف الطاقة الشمسية السكنية بالشبكة كنسخة احتياطية ، ولديها ميزة السماح للمالك ببيع الطاقة الزائدة ، وفقًا للوائح موفر الطاقة المحلية.