ما هي الطاقة الشمسية؟
الطاقة الشمسية هي الطاقة القادمة من إشعاع الشمس، ويمكن تحويلها إلى كهرباء أو حرارة. في النظام الكهروضوئي تنتج الخلايا داخل الألواح تيارًا كهربائيًا، ثم يحوله العاكس إلى تيار مناسب للاستخدام في المبنى أو لضخه إلى الشبكة. أما الأنظمة الحرارية فتستخدم حرارة الشمس مباشرة للتسخين.
- المصدر هو أشعة الشمس، وهي مورد متجدد يتغير في شدته على مدار اليوم والفصول.
- إنتاج الكهرباء يتم بواسطة خلايا كهروضوئية موصولة بألواح وعاكس.
- الاستخدامات تشمل المنازل والمنشآت التجارية والمزارع الشمسية، إلى جانب التطبيقات الحرارية.
- ملاءمة النظام للمبنى تعتمد على السقف والتظليل والبنية الكهربائية وهدف النظام.
ما هي الطاقة الشمسية وكيف تتحول إلى كهرباء؟
تصل الطاقة الشمسية إلى سطح الأرض على شكل ضوء وحرارة. لإنتاج الكهرباء نستخدم خلايا شمسية مصنوعة من مواد شبه موصلة. عندما يصطدم الضوء بالخلية تنتقل طاقته إلى الإلكترونات، فتبدأ بالحركة ويتولد تيار مستمر. عدة خلايا تكوّن وحدة شمسية، وعدة وحدات تكوّن مصفوفة كاملة.
السؤال عن كيفية عمل الطاقة الشمسية يقود إلى سلسلة تحويل واضحة: إشعاع شمسي، خلية كهروضوئية، تيار مستمر، عاكس، ثم كهرباء قابلة للاستخدام. أما النظام الحراري فيعمل بصورة مختلفة، إذ يجمع حرارة الشمس بدل تحويل الضوء مباشرة إلى كهرباء.
ينتقل التيار المستمر إلى العاكس، الذي يحوله إلى تيار متناوب مناسب لشبكة الكهرباء في المبنى. بعد ذلك توزع لوحة الكهرباء الطاقة على الأحمال، ويعرض نظام المراقبة الإنتاج وحالة المنظومة. لذلك فإن الألواح وحدها لا تشكل نظامًا كاملًا.
الإنتاج ليس ثابتًا. فهو يتأثر بشدة الإشعاع، والتظليل، واتجاه الألواح، ودرجة حرارة التشغيل، ونظافة السطح، ومدى توافق مكونات النظام مع بعضها.
الطاقة الكهروضوئية مقابل الطاقة الشمسية الحرارية
في النظام الكهروضوئي يتحول الضوء مباشرة إلى كهرباء. أما في النظام الحراري فتُجمع حرارة الشمس لتسخين المياه أو السوائل أو لاستخدامات صناعية. Get Solar تركز على أنظمة إنتاج الكهرباء الشمسية وتركيبها.
هل تريدون معرفة إذا كان السقف يمكنه تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء مفيدة؟
فحص الملاءمة ←استخدامات الطاقة الشمسية ومزاياها وقيودها
يمكن تركيب الأنظمة على أسطح المنازل والأعمال والمباني الزراعية، كما يمكن إنشاء محطات أرضية كبيرة. يمكن استهلاك الكهرباء وقت إنتاجها، أو تصديرها إلى الشبكة وفق التنظيم المناسب، أو تخزينها في نظام بطاريات إذا كان ذلك جزءًا من التصميم.
أهم ميزة هي الاعتماد على مصدر متجدد من دون حرق وقود أثناء توليد الكهرباء. كما يمكن استغلال مساحة سقف موجودة أصلًا وتقليل الاعتماد على شراء الكهرباء من الشبكة. النظام أيضًا قابل للتخصيص حسب المساحة المتاحة والاستهلاك وقدرة التوصيل.
في المقابل، يتغير الإنتاج بين النهار والليل ومع تغير الطقس. التظليل، وضيق السقف، والاتجاه غير المناسب، أو بنية كهربائية غير جاهزة قد تحد من حجم النظام. التخزين قد يساعد على نقل الطاقة إلى ساعات أخرى، لكنه يضيف تكلفة ومكونات إضافية.
أسئلة شائعة
افحصوا ملاءمة السقف لإنتاج الكهرباء الشمسية
Get Solar تفحص ظروف السقف وتخطط النظام وترافق إجراءات الترخيص والتركيب والربط.
فحص الملاءمة والحصول على عرض ←المصادر: وزارة الطاقة الأمريكية ووكالة الطاقة الدولية، معلومات عامة عن الأنظمة الكهروضوئية والطاقة المتجددة.