تعريف الطاقة الشمسية
تعد الطاقة الشمسية واحدة من أهم أشكال الطاقة التي تساعد على إنتاج الكهرباء بشكل كبير. وتتميز هذه الطاقة بالعديد من الفوائد التي يصعب تجاهلها، حيث يتم إنتاجها نتيجة لحدوث مجموعة من التفاعلات النووية داخل الشمس، والتي تعتبر النجم الأقرب للأرض حيث يقدر بحوالي 26000 سنة ضوئية، ويقدر عمر الشمس بحوالي 4.5 مليار سنة.
ماهي الطاقة الشمسية
الطاقة الشمسية لها اسم آخر ويشار إليها بالإشعاع الشمسي، وهي عبارة عن الطاقة التي تنبعث من أشعة الشمس بشكل رئيسي على شكل حرارة وضوء، وتتكون بفعل التفاعلات النووية داخل الشمس. تتميز هذه الطاقة بالعديد من الفوائد التي تعود بالنفع على كوكب الأرض والبشر بشكل عام، وإذا تم استغلالها بشكل منتظم وسليم وفقا للأسس الصحيحة وبالطريقة الملائمة، فإن ذلك يساهم في تلبية جميع احتياجات الطاقة المستقبلية.
مميزات الطاقة الشمسية
تتميز الطاقة الشمسية بمزايا عديدة لا يمكن تجاهلها أو إنكارها أو الاستغناء عنها، وإذا تحدثنا عن هذه المزايا فسنبدأ بالتالي
- تساعد هذه العملية على تسهيل التطور في الكائنات الحية، حيث تحفز عملية البناء الضوئي التي تحدث داخل النباتات لإنتاج الغذاء والطاقة.
- بالإضافة إلى ذلك، لها دور كبير في إنتاج الطاقة المائية والطاقة المستمدة من الرياح.
- بما أنها تلعب دورًا كبيرًا في زراعة الأراضي الزراعية وإنتاج المحاصيل بكفاءة عالية.
- إضافة إلى مساعدتها في تجفيف الطعام لمنعه من التلف والفساد.
- تستخدم البيوت البلاستيكية لرفع درجة الحرارة.
- إضافة إلى كونها أهم مصدر للطاقة المتجددة، تعتبر الطاقة الشمسية نظيفة وصديقة للبيئة، حيث لا تنفذ أبدًا ولا تتسبب في تلوث البيئة أو إحداث أي ضرر لها، وذلك على عكس المصادر الأخرى للطاقة مثل الوقود الحفري والنفط والبترول التي تتسبب في تلويث البيئة.
فوائد الطاقة الشمسية
تختلف الكهرباء المنتجة من الطاقة الشمسية عن أنواع الكهرباء الأخرى المنتجة من المصادر الأخرى، وتتميز بعض الميزات الهامة لهذه الكهرباء:
- ذات تكلفة منخفضة خلال عملية الإنتاج والتصنيع.
- يساعد في التغلب على ارتفاع أسعار الكهرباء العالية.
- تعتبر هذه الطاقة الكهربائية غير ملوثة للبيئة ودائمة، وذلك لأنه تم حساب وتقدير استمرارية أشعة الشمس لفترة تصل إلى 6.5 مليار سنة.
- إن إشعاع طاقة الشمس متسع جغرافيًا، لذلك يمكن إنتاجه في جميع أنحاء العالم، أو بمعنى آخر، فإنه مصدر غير محدود لإنتاج الكهرباء.
اهمية الطاقة الشمسية والربط الكهربائي
يساعد الربط الكهربائي بين الدول على توفير الطاقة الإنتاجية للكهرباء؛ وذلك لأنه يعمل على تقليل القدرة الاحتياطية التي يتم تركيبها في كل شبكة من شبكات إنتاج الكهرباء من الطاقة الشمسية.
وهذا يعمل على تخفيض الاستثمارات الرأسمالية التي تلزم تلبية الاحتياجات البشرية من طاقة الكهرباء دون النظر إلى درجة الأمان في الشبكات المرتبطة. كما يؤدي الربط إلى التقليل من كمية المخزون الاحتياطي الدوار، ويعمل على الاستفادة من إقامة محطات توليد الكهرباء في المواقع المناسبة لها الأكثر نفعاً من الجانب الاقتصادي.
يساعد توافر وقود غير مكلف والصعب التخزين أو التصدير في إحدى الدول على تقليل تلوث البيئة.
ونظراً لفوائدها، فقد قامت مجموعة من الدول العربية بتوصيل شبكاتها الكهربائية، حيث تم ربط الجزائر بتونس منذ بداية عام 1952 بخط ربط على التوتر 90 كيلو فولت بهدف تحقيق أغراض الإغاثة.
كما تم ربط المغرب والجزائر بخط ربط على التوتر 220 ك.ف. وذلك في عام 1979. ولكن بسبب انخفاض توتر خطوط الربط وأنها ذات قدرة محدودة على نقل الطاقة الكهربائية، فقد بقيت استخدامات خطوط الربط متوقفة فقط على التبادل بين الحدود فقط وفي تقديم الإغاثة الكهربائية من شبكة إحدى الدول ذات الربط إلى شبكة الدولة الأخرى.
تعمل هذه الأجهزة على منع توفير الطاقة للأحمال الموجودة على شبكتها في حالة حدوث أعطال فنية أو في حالة ارتفاع الطلب بشكل مفاجئ على إحدى الشبكات.
استخدامات الطاقة الشمسية
تعد تحلية مياه البحر باستخدام الطاقة الشمسية من أهم العمليات التي تستخدم فيها هذه الطاقة، وهي عملية إزالة جميع المعادن والأملاح والشوائب والرواسب الموجودة في مياه البحر.
يتم الحصول على ماء نقي صالح للاستخدام الآدمي، سواء كان للشرب أو للزراعة، عن طريق التبخير ثم التكثيف باستخدام الطاقة الحرارية الشمسية.
الفرق بين الطاقة الشمسة وطاقة الرياح
تعتبر طاقة الرياح إحدى مصادر الطاقة المتجددة، حيث يتم تحويل الطاقة الحركية الناشئة عن الرياح إلى طاقة ميكانيكية أو كهربائية باستخدام التوربينات، وتعتبر طاقة الرياح شكلا غير مباشر للطاقة الشمسية التي تنتج بسبب عدد من العوامل المتفاوتة التي تشمل التسخين غير المتساوي للغلاف الجوي الذي يحيط بالأرض.
يتم استخدام طاقة الرياح في دفع طواحين الهواء وقوارب الشراع والمضخات الخاصة بالمياه، ويتم توليد الطاقة الشمسية من خلال الإشعاع الشمسي والاختلافات في التضاريس وتناوب الأرض.
وتتميز طاقة الرياح بأن لها الكثير من الفوائد ومنها:
- تعتبر الطاقة الخضراء خالية من التلوث البيئي لأنها نظيفة ومتجددة، وبالتالي لا تسبب تلوثًا للبيئة.
- تم التعبير عن أن بطاقة الرياح هي مصدر من مصادر إنتاج الطاقة الكهربائية النظيفة، ويتمتع بتكلفة إنتاج منخفضة ولا يحتاج إلى وقود، مما يساعد في توفير الكثير من المال الذي يتم إنفاقه على إنتاج الطاقة الكهربائية التي يحتاجها الناس.
مصادر الطاقة المتجددة
مصادر الطاقة المتجددة هي نوع من أنواع الطاقة التي لا تنفد وتتجدد باستمرار، ولذا تم تسميتها بالمصادر المتجددة. يتميز هذا النوع من الطاقة بأنه يأتي من مصادر طبيعية مثل الماء والشمس والرياح. ومن أمثلتها:
- طاقة الرياح.
- الطاقة الكهرومائية.
- طاقة شمسية.
- طاقة حيوية.
- الوقود الحيوي المستدام.
- كهرباء الحرارة الأرضية.
- طاقة المد والجزر.
وأهم ما يميز هذا النوع انه غير ملوثة للبيئة ونظيف جداً لذا يتم تسميتها بأنها صديقة للبيئة وذلك لأنها لا تقوم بإنتاج غازات ضارة مثل الكربون ثواني اكسيد الكربون وغيرها ولا تؤثر تأثير سلبي على البيئة وذلك على عكس المصادر الغير متجددة التي تتمثل في الفحم والبترول والغاز الطبيعي التي تعمل على إنتاج الكثير من الغازات الضارة بالبيئة وهذه الغازات التي تؤدي إلى حدوث الاحتباس الحراري.
وتتميز الطاقة المتعددة بالعديد من المميزات أهمها:
- تتوفر بشكل جيد في مختلف أنحاء العالم.
- نظيفة وغير ملوثة للبيئة، ولذلك تسمى صديقة للبيئة.
- يمكن تجديد هذه المورد الطبيعيمرة أخرى لأنه يأتي من مصادر طبيعية، لذلك فهو يكون متاحًا بشكل دائم.
- تتميز بكونها طاقة رخيصة جدًا وتعمل على توفير الكثير من النقود.
- تعد عاملاً مهماً جداً في تطوير البيئة.
- تعمل هذه الطاقة على التخفيف من آثار الانبعاثات الحرارية والغازية.
تُعَدُّ الطاقة الشمسية من أهمِّ مصادر الطاقة المتجددة التي يتم استخدامها لإنتاج الكهرباء بصورةٍ نظيفةٍ وصديقةٍ للبيئة، وذلك يحمي البيئة من الأضرار الناتجة عن استخدام مصادر الطاقة الأخرى.