محتويات
إن توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية أصبح محط اهتمام الجميع حيث أن الطاقة الشمسية ستصبح قادرة في المستقبل على توفير الاحتياجات اللازمة من الطاقة، كما أنها طاقة نظيفة ولا تتسبب في تلوث البيئة، لذا هناك رغبة من الكثيرين في معرفة كيفية توليد الكهرباء منها، وسوف نتناول بالتفصيل تعبير عن كيفية توليد الطاقة الشمسية من خلال المقال التالي.
توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية
هناك أكثر من طريقة لتوليد الكهرباء، ويمكنك الحصول على الكهرباء بإستخدام أي منهما، وهاتين الطريقتين هما على النحو التالي:
الطريقة الأولى: الطاقة الضوئية: وهي عن طريق الألواح الشمسية التي تتم صناعتها من مادة السيليكون ومن بعض العناصر الأخرى وتعمل هذه المادة كأشباه موصلات، فبمجرد أن تصل إليها أشعة الشمس تتحرك الإلكترونات بداخلها لتوليد الكهرباء.
الطريقة الثانية: الطاقة الحرارية: تعتمد على أن العاكسات تقوم بتجميع أشعة الشمس وتكوين بخار وهذا البخار يقوم بدوره في تشغيل المولدات الكهربائية، ويمكن إستخدام المرايا العاكسة أو إستخدام أشعة الشمس لتسخين الهيليوم أو الهيدروجين، وكلا الطريقتين فعالة في توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية.
كيفية توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية في المنزل
أصبحت الكثير من المنازل والعقارات في حاجة ماسة للاكتفاء الذاتي بالمخزون من الكهرباء لذا يقوموا بتركيب الألواح الشمسية للاستفادة من أشعة الشمس وتحويلها لكهرباء أو تخزين هذه الكهرباء في خزانات لإستخدامها عند انقطاع الكهرباء، ويمكن أن نذكر طريقة توليد الكهرباء من خلال التالي:
- تستقبل الألواح الشمسية في المنازل الطاقة الشمسية ثم تقوم بامتصاص هذا الضوء، وتحويله إلى كهرباء.
- يقوم السيليكون باعتباره مادة شبه موصلة بتوصيل أشعة الشمس، ويكون هناك طبقة موجبة وطبقة سالبة.
- بعد سقوط أشعة الشمس على الألواح تقوم الفوتونات بتحرير الإلكترونات تعمل على تحويل اشعة الشمس إلى تيار كهربي مستمر.
- بعد ذلك بواسطة الانفرتر أو العاكس يحول التيار الكهربي المستمر إلى تيار كهربي متردد الذي يُستخدم في المنازل.
وبذلك نكون قد ذكرنا بشكل مبسط كيفية توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية في المنازل، وسوف نتطرق لـ أنواع الطاقة الشمسية من خلال السطور التالية، تابع المقال.
أنواع الطاقة الشمسية
بعد أن عرضنا لـ كيفية توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية، نشير إلى أن هناك ثلاثة أنواع من تقنيات الطاقة الشمسية والتي يمكن أن نجملها في النقاط التالية:
الطاقة التكنولوجيا الضوئية: هي التي تُعرف باسم PV وهي التي تحول ضوء الشمس بمجرد وصوله إلى الألواح إلى طاقة كهربائية وذلك من خلال مادة السيليكون التي تعمل كمادة شبه موصلة وبعد ذلك بمجرد وصول الأشعة إلى الخلايا تفقد الإلكترونيات وتحوله إلى تيار كهربي.
الطاقة الشمسية المركزة: وهي الطاقة المعروفة باسم CSP، وهذه بعض المعلومات عنها:
- تقوم بتجميع ضوء الشمس من خلال المرايا لتحويل ضوء الشمس إلى طاقة حرارية.
- يتم تحويل هذه الطاقة إلى طاقة ميكانيكية تُستخدم في تدفئة المنازل.
- يمكن لهذا النوع من الطاقة أن يتحول إلى طاقة كهربائية ويقوم بتشغيل التوربينات.
- لا تُستخدم في المنازل ولكن تٌستخدم في محطات الطاقة الكبيرة.
الطاقة الحرارية المباشرة: وهي التي تُعرف باسم التدفئة الشمسية فهي تعد مصدر للحرارة، ويتم استخدامها في تدفئة المنازل وحمام السباحة.
هل تعمل الطاقة الشمسية ليلا
هناك تساؤل يدور حول ما جدوى الألواح الشمسية التي تعمل بالطاقة الشمسية خلال فترة الليل، وسوف نتناول في هذه النقاط إجابات كافية ووافية عن هذا الأمر:
- الألواح الشمسية لا تعمل أثناء فترة الليل او عند إنعدام ضوء الشمس كما أن ضوء القمر لا يساعدها على توليد الطاقة الكهربائية.
- بينما تعمل الألواح الشمسية في الإضاءات الخافتة او في وجود حد أدنى من الضوء ولكن بنسبة كفاءة تتراوح بين 10 إلى 20 %.
- وبذلك نكون اجبنا عن سؤال هل تعمل الطاقة الشمسية ليلا بشئ من التفصيل ووضحنا كافة النقاط المتعلقة به.
على الرغم من ذلك إلا أن الألواح الشمسية يمكنها أن تقوم بتخزين الكهرباء اثناء فترة النهار بطريقتين، يمكن أن نذكرهم على النحو التالي:
- الطريقة الأولى: تخزين الطاقة الشمسية في بطاريات، حيث تقوم الألواح بتوليد فائض أثناء فترة النهار من الكهرباء وتخزينه فيما بعد في هذه الألواح لإستخدامها عند الحاجة.
- الطريقة الثانية: وتتمثل في إرسال الكهرباء لشبكة الكهرباء، حيث يتم إرسال الفائض من الطاقة إلى شبكة الكهرباء التابعة لك، وبالتالي تستطيع الحصول على رصيد يخصم من فاتورة الكهرباء الخاصة بك بعد ذلك من الشركة.
وهناك طريقة أخرى لتخزين الطاقة الشمسية، وهذه الطريقة هي على النحو التالي:
- تقوم الخلايا الكهروكيمضوئية بشطر الماء إلى هيدروجين واكسجين وتخزينه في هيئة غاز يتم دمجهم عند الحاجة وتحويلها لطاقة كهربائية بإستخدام خلية الوقود.
كيفية توليد الطاقة الشمسية
الشمس تلك الهبة التي منحها الله للبشر، حيث أننا لا نتخيل عالمنا بدون وجود شمس فهي التي تقوم بتدفئتنا وتساهم بشكل أساسي في نمو الزرع الذي نتناوله كما أنها مصدر للدفء والضوء وغيرها من الفوائد العظيمة والكبيرة التي تعود علينا من وجود الشمس.
يمكن أن نقول أن توليد الطاقة الشمسية يكون بواسطة طريقتين هما على النحو التالي:
- الطريقة الأولى تتمثل في أن الألواح الشمسية تستقبل ضوء الشمس وتقوم بتحويله إلى تيار كهربي، وذلك بالإعتماد على المادة الشبه موصلة وكذلك الاعتماد على الفوتونات التي توجد في الخلايا الشمسية والتي تعمل على تحرير الإلكترونات وتوليد الطاقة الكهربائية.
- الطريقة الثانية تتمثل في الطاقة الشمسية المركزة أي تحويل ضوء الشمس إلى طاقة حرارية عن طريق تجميع الضوء عن طريق المرايا ثم تحويله إلى بخار وبعد ذلك يقوم بتحريك التوربينات ويتحول لطاقة كهربائية.
ويمكننا أن نوجز أهمية الطاقة الشمسية في التالي:
- مصدر الضوء والدفء للكائنات الحية.
- يمكن للطاقة الشمسية أن تسد احتياجات العالم من الطاقة في المستقبل.
- مسئولة عن عملية البناء الضوئي في النباتات.
- تٌستخدم في تجفيف بعض الأطعمة.
- إستخدام الطاقة الشمسية سهل وغير مكلف بالإضافة إلى أنه صديق للبيئة.
تعريف الطاقة الشمسية
يمكن تعريف الطاقة الشمسية في أنها الطاقة المتمثلة في الحرارة والضوء الواصلة لنا عبر الشمس والتي تحدث نتيجة تفاعلات معينة داخل الشمس، وهذه الحرارة والضوء هامان جدا للبشرية حيث انهم مصدر الحرارة والدفء على سطح الأرض، كما يتم تحويل الطاقة الشمسية لطاقة حرارية أو كهربائية ويمكن إستخدامها في إنارة البيوت أو تسخين المياة وغيرها من الإستخدامات.
بعد أن ذكرنا كيفية توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية وتعريفها، يمكن عرض بعض استخدامات الطاقة الشمسية في المنزل:
- يمكن أن تقوم الطاقة الشمسية بتدفئة المنازل.
- تسخين المياة وحمامات السباحة في المنازل والفلل.
- توفير الكهرباء ليلاً عند انقطاع التيار الكهربي.
- شحن البطاريات في المنزل، وأيضاً الطبخ بواسطة الطباخ الشمسي.
وبذلك نكون وصلنا إلى ختام مقالنا عن كيفية توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية في المنزل، بعد أن عرضنا أكثر من طريقة لذلك و تطرقنا لشرح الطاقة الشمسية بشكل مفصل، ونتمنى أن تكون المعلومات المقدمة مفيدة لكم.
