- صاحب المنشور: طه الدين البوزيدي
ملخص النقاش:
مع تزايد الاهتمام العالمي بالطاقة المتجددة وتقليل البصمة الكربونية، أصبح تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء موضوعًا رئيسيًا. هذه العملية تتضمن مجموعة من التقنيات التي تعتمد على استخدام الألواح الشمسية الكهروضوئية لاستغلال أشعة الشمس وتحويلها مباشرة إلى طاقة كهربائية. رغم الفوائد العديدة لهذا الخيار مثل عدم الإنتاج المباشر للانبعاثات الغازية الضارة والموارد غير المنتهية للأشعة الشمسية، إلا أنه يواجه العديد من التحديات والتحديات المحتملة.
تحديات تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء:
- تكلفة الاستثمار الأولي: بناء بنية تحتية شمسية واسعة يتطلب استثمارات كبيرة سواء كانت للمaterials أو العمالة، مما قد يشكل عائقاً أمام بعض البلدان ذات الاقتصادات الأقل نموًا.
- التخزين المؤقت للكهرباء المنتجة: بينما يمكن إنتاج الكهرباء خلال النهار عندما تكون الشمس مشرقة، فإن الطلب على الكهرباء غالبًا ما يكون أعلى عند المساء وأوقات الليل. هذا الأمر يستدعي حلول لتخزين الطاقة الزائدة للتزويد بها لاحقا، وهو ما ينطوي عادةً على تكاليف إضافية خاصة بتكنولوجيا تخزين الطاقة.
- المناخ الجوي: تأثيرات الظروف المناخية كالغبار والأتربة والأمطار والعواصف الثلجية وغيرها لها تأثير كبير على فعالية الأجهزة الشمسيّة وانخفاض مستوى توليد الطاقة نتيجة لذلك.
- درجات الحرارة العالية: تعمل الألواح الشمسية بكفاءة أقل مع ارتفاع درجات الحرارة البيئية بسبب زيادة فقدان الحرارة داخل المواد المصنوع منها وقلة امتصاص الأشعة فوق البنفسجيَّة المفيدة لعملورة التفاعلات الداخلیة لتحریك الشحنات الإلكترونیة أنتجت الطاقة المستخدمة .
الفرص المستقبلية وتحسين عملية التحويل:
على الرغم من تلك العقبات، هناك الكثير من الاحتمالات الواعدة لمستقبل تقنية تحويل الطاقة الشمسية إلي كهربائيه :
أولا : تطوير وحدات أكثر كفائه واستقرارا : البحث العلمي مستمر لإيجاد مواد عالية الامتصاص ومضادة للحرارة للحصول علي أدائي أفضل متوقع بلوغ ١٥٪ بعام ٢۰۲۵ مقارنة حاليا حوالي %٩٫۶..كما تساهم تكنولوجیا النانو فى تحديد تركيبة جديدة لوحدة خلية شمسیة أكبر قدرة وبأسعار ارخص .
ثانيا: انشاء شبكات ذكية "Smart Grids": تسمح لهذه الشبكات بإدارة توازن بين الاعتماد الرئيسي علي مصدر واحد -الشمس -وبين موارد أخرى متنوعه اعتمادا علی مدی تغیر طلب المستهلكین ،إلى جانب تزويد النظام بقابلنة دائمه تمكنہ من التعامل الناجع أثناء فترات انتعاش الطلب بعد ساعات الذروه الذي يحدث بغروب الشمس حيث يتم تشغيل المولدات الاحتياطیه بطرق اقتصادیه واضحة الجدوى باستخدام البيانات التاريخيه لسلوك استھلاك المواطن ولذلك فان هذہ الخطوة ستساعد بلا شك