10 مزايا و 10 عيوب للطاقة الشمسية

تشير مزايا وعيوب الطاقة الشمسية إلى فوائد ومخاطر استخدام التقنيات لالتقاط واستخدام الطاقة الضوئية من الشمس.

من بين كل الطاقة الشمسية التي تصل الأرض:

• 43٪ يستخدم لتسخين الغلاف الجوي والأرض.
• يتم إرجاع 35٪ إلى الفضاء عندما ينعكس على الأرض ؛
• يستخدم 22٪ في دورة المياه: التبخر والتساقط والتكثيف.
• 0.2٪ يستخدم في توليد الرياح. ص
• 0.02٪ تستخدم بواسطة النباتات في عملية التمثيل الضوئي.

طاقة شمسية	مميزات	سلبيات
من أجل المجتمع	استخدام الفضاء الحضري. تكلفة صيانة منخفضة. تنوع التطبيقات. التطور التكنولوجي	تكلفة استثمار أولية عالية. يتطلب أنظمة تخزين (بطاريات). كفاءة إنتاج منخفضة للطاقة. نقص المعلومات والدعم الفني.
من أجل البيئة	طاقة بديلة. طاقة متجددة. انبعاثات منخفضة من غازات الاحتباس الحراري	ذلك يعتمد على الطقس. تقلب ضوء الشمس. تتأثر بتلوث الهواء.
من أجل الكوكب	الاستفادة من المناطق الصحراوية. التوفر في جميع أنحاء العالم. الوصول في مواقع منعزلة.	مساحات شاسعة من الأرض للإنتاج على نطاق واسع. التخلص من المواد السامة وإعادة تدويرها. مواقع الإنتاج المثالية (الصحاري) بعيدة عن المراكز المأهولة بالسكان.

الطاقة الشمسية: المزايا

1. مصدر طاقة متجددة

الطاقة من الشمس لا حدود لها من الناحية العملية.

2. بديل الطاقة

يمكن استخدام الألواح الشمسية (الأنظمة الكهروضوئية) في المنازل والصناعات والمرافق الأخرى ، وبالتالي تقليل الاعتماد على الطاقة من الوقود الأحفوري.

3. تنوع التطبيقات

يمكننا استخدام الطاقة الشمسية لأغراض مختلفة:

• لتوليد الكهرباء: من خلال الأنظمة الكهروضوئية (الألواح الشمسية).
• لتوليد الحرارة: من خلال الأنظمة الحرارية ، تستخدم الطاقة الشمسية لتسخين المياه والمرافق.

تعتمد التطبيقات على التكنولوجيا المستخدمة.

4. استخدام الفضاء الحضري

يمكن تنفيذ تركيب الأنظمة الكهروضوئية أو الحرارية على المباني والأسطح الحضرية المباني والمنازل ، حيث يتم استخدام هذه المساحة لتوليد الطاقة الكهربائية و / أو حراري.

5. تكلفة صيانة منخفضة

تكون صيانة أنظمة تجميع الطاقة الشمسية منخفضة بمجرد تركيبها.

6. التطور التكنولوجي

يتقدم التطور التكنولوجي لصناعة الطاقة الشمسية باستمرار. أحد الجوانب التي يجب تحسينها هو تصنيع الخلايا الكهروضوئية التي تكون أكثر جاذبية من الناحية الاقتصادية وأكثر متانة وكفاءة.

7. الاستفادة من المناطق الصحراوية

تعتبر الصحاري مناطق لا تطاق ، مهجورة عمليا بسبب صعوبة البقاء على قيد الحياة عندما لا يتكيف المرء. ومع ذلك ، فهي خيار ممتاز لاستخدام الطاقة الشمسية على مدار العام.

على سبيل المثال ، ينتج مصنع El Romero Solar في صحراء أتاكاما في تشيلي طاقة مكافئة لـ يستهلك 240 ألف أسرة ويوفر 100٪ من الطاقة المطلوبة في مركز بيانات جوجل في الفلفل الحار.

8. انبعاثات منخفضة من غازات الاحتباس الحراري

الكهرباء التي تولدها الطاقة الشمسية هي عمليا خالية من التلوث عند مقارنتها بالوقود الأحفوري. يتم تقليل انبعاث غازات الدفيئة لسببين:

1. بمجرد تركيبها ، فإن تشغيل الأنظمة الكهروضوئية لا يطلق غازات الدفيئة ؛
2. من خلال الحصول على الطاقة بهذه الطريقة ، يتم إيقاف استخدام الوقود الأحفوري.

9. التوفر على مستوى العالم وما بعده

الطاقة الشمسية متوفرة في جميع أنحاء العالم: تضيء الشمس كل ركن من أركان الأرض. حتى في الفضاء الخارجي. على سبيل المثال ، توفر المصفوفات الشمسية في محطة الفضاء الدولية كل الطاقة الكهربائية المطلوبة من قبل أعضاء البعثات المختلفة.

10. الحصول على الكهرباء في الأماكن النائية

في بعض الأماكن التي يكون فيها الوصول إلى شبكة الكهرباء العامة مقيدًا ، يعد استخدام الأنظمة الكهروضوئية خيارًا مقبولًا. على سبيل المثال:

• لتشغيل أنظمة الري في الحقول ،
• لإضاءة الطريق ،
• لتشغيل أكشاك مكالمات الطوارئ على الطرق السريعة ،
• لأنظمة الملاحة والعوامات ،
• لتشغيل المضخات الهيدروليكية ، و
• للأسوار الكهربائية.

قد يثير اهتمامك الطاقات المتجددة وغير المتجددة.

الطاقة الشمسية: عيوبها

1. مساحات شاسعة من الأرض

تقنية تجميع وإنتاج الكهرباء على نطاق واسع من الطاقة الشمسية تتطلب مساحات شاسعة من الأرض ، لذا فهي تنافس الأرض من أجل الزراعة أو الغابات. على سبيل المثال ، تضم محطة El Romero Solar 776 ألف وحدة كهروضوئية تغطي مساحة 280 هكتارًا في صحراء أتاكاما في تشيلي.

2. تكلفة استثمارية عالية

الاستثمار الأولي لشراء النظام الكهروضوئي مرتفع ، لأنه يتطلب ، بصرف النظر عن الوحدات الكهروضوئية ، العاكس ، وحدة التحكم في الشحن ، والأسلاك ، والبطاريات والتركيب.

3. حسب الطقس

في الأيام الملبدة بالغيوم والممطر ، تنخفض كفاءة تجميع الطاقة الشمسية بشكل كبير. على سبيل المثال ، تولد أكثر أيام الشتاء ممطرة أقل من عُشر ما يمكن الحصول عليه في يوم صيفي مشرق.

4. تقلب ضوء الشمس

تختلف الزاوية التي يسقط بها ضوء الشمس في منطقة معينة على مدار اليوم. في معدات تجميع الطاقة الشمسية الثابتة ، من الصعب تحقيق أقصى استفادة من الطاقة الشمسية طوال اليوم.

يختلف ضوء الشمس أيضًا حسب الوقت من السنة. بالنسبة للبلدان الاستوائية ، فإن عدد ساعات النهار هو نفسه تقريبًا طوال العام ؛ ومع ذلك ، تتلقى بلدان المناطق المعتدلة ساعات أقل من الضوء خلال الخريف والشتاء.

5. مراكز مأهولة بعيدة عن مراكز توليد الطاقة

مواقع الإنتاج المثالية ، مثل الصحاري ، بعيدة كل البعد عن المراكز المأهولة بالسكان الكبيرة. على الرغم من أن هذه المواقع توفر توليد الطاقة الأكثر كفاءة ، إلا أن توزيع هذه الطاقة على المستهلكين يمثل مشكلة لوجستية. على سبيل المثال ، تقع El Romero Solar ، في صحراء أتاكاما في تشيلي ، على بعد 645 كم من العاصمة سانتياغو.

6. التخلص من المواد السامة وإعادة تدويرها

أكبر مشكلة بيئية مرتبطة بالنظم الكهروضوئية هي استخدام المواد الكيميائية السامة مثل كبريتيد الكادميوم وزرنيخيد الغاليوم في تصنيعها. هذه المواد الكيميائية شديدة السمية وتستمر في البيئة لعدة قرون ، لذا فإن تحديد موقع مواد الخلايا وإعادة تدويرها يمثل مشكلة خطيرة.

7. كفاءة إنتاج منخفضة للطاقة

من بين كل الطاقة الشمسية التي تصل إلى الألواح الكهروضوئية ، يتم تحويل الخمس فقط في المتوسط ​​إلى كهرباء. على الرغم من أنه من الممكن زيادة الكفاءة باستخدام مواد مختلفة ، إلا أن التكلفة الاقتصادية مرتفعة للغاية. ومع ذلك ، لا يمكن أن تتجاوز الكفاءة 30٪ بسبب فيزياء التقنيات الحالية.

8. تتأثر بتلوث الهواء

يتداخل تلوث الهواء والضباب الدخاني والغبار مع انتقال الضوء. وبالتالي ، في المدن التي تعاني من تلوث الهواء الملحوظ ، ستنخفض كفاءة الألواح الشمسية.

9. يعتمد على أنظمة النسخ الاحتياطي

للمحافظة على المستويات الحالية لاستهلاك الكهرباء ، من الضروري وجود نظام احتياطي:

• نظام التخزين: مثل البطاريات ، لتوفير الطاقة عند وجود الشمس واستخدامها في غياب الشمس.
• أنظمة النسخ الاحتياطي: إما باستخدام مولد كهربائي أو متصل بالنظام الكهربائي التقليدي للمدينة.

10. نقص المعلومات والدعم الفني

هناك الكثير من الجهل حول كيفية عمل أنظمة توليد الطاقة التي تعمل بالطاقة الشمسية ومقدار إنتاجها. ينعكس هذا في حقيقة أن القليل من الشركات هي التي تسيطر على سوق الأنظمة.

في حالة تلف أي معدات أو ألواح شمسية ، يعتمد المستخدمون الخاصون بشكل حصري على الدعم الفني للشركات المباعة ، والتي تكون معرفتها الفنية محدودة للغاية.

قد تكون مهتمًا أيضًا برؤية:

• مزايا وعيوب طاقة الرياح.
• الموارد المتجددة وغير المتجددة.
• أنواع الطاقة.
• أنواع الطاقات المتجددة.
• الفرق بين التنمية المستدامة والمستدامة.

مراجع

DeGunther ، R. الطاقة البديلة للدمى. وايلي للنشر. 2009.