• صاحب المنشور: سهام بن جابر
  
  ملخص النقاش:
  تعد تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء أحد أهم المجالات التي تركز عليها جهود العالم لمواجهة تحدي تغير المناخ وتوفير مصدر طاقة مستدام ومتجدد. على الرغم من الفوائد العديدة للطاقة الشمسية - مثل كونها نظيفة وغير محدودة تقريبًا ويمكن الوصول إليها عالميًا - إلا أنها تواجه العديد من العقبات التقنية والاقتصادية والاجتماعية. سنستكشف هذه العوائق والتكنولوجيات الناشئة التي تسعى للتغلب عليها لتحقيق هدف جعل الطاقة الشمسية خياراً قابلاً للتطبيق وجذابًا للمستهلكين والمؤسسات على حد سواء.

التحديات الرئيسية لتركيب الألواح الشمسية:

1. تكلفة الاستثمار الأولية: يظل سعر تركيب نظام شمسي منزلي أو تجاري مرتفع نسبياً مقارنة بأنظمة الوقود الأحفوري التقليدية. تشمل تكاليف التركيب المعدات اللازمة والأعمال اليدوية وعمليات الاختبار والصيانة اللاحقة. أدى انخفاض الأسعار مؤخرًا للألواح نفسها بسبب التحسينات المستمرة في الإنتاجية والجودة إلى تخفيف هذا الحمل.

1. التباين اليومي وفي الموسم الواحد: تعتبر كمية ضوء الشمس المتاحة لكل موقع متغيرة باستمرار بناءً على الوقت من السنة وموقع الأرض بالنسبة للشمس واتجاه اللوحات وعوامل أخرى. يتطلب تنظيم تدفق الكهرباء المنتظم استخدام وسائل تخزينية للحفظ أثناء ساعات القليل من الضوء والتي غالبًا ما تضيف المزيد من الرسوم عند شراء النظام.

1. المناطق الجغرافية المحرومة من أشعة الشمس الكافية: قد تكون المناطق ذات الظروف المناخية الغائمة وغروب الشفق المبكر غير مناسبة تماما لاستخدام الطاقة الشمسية كمحرك رئيسي لتوليد الكهرباء الخاص بها. لكن مع ظهور تكنولوجيا الخلايا الكهروضوئية عالية الكفاءة (والتي تعمل بكفاءة حتى تحت ظروف الإضاءة المنخفضة)، أصبح بإمكان تلك المجتمعات الآن استخلاص قيمة أكبر مما كانت ستفعل سابقا باستخدام نفس سطح الألواح.

1. إعادة التدوير وإعادة الاستخدام: تُعتبر إدارة منتجات نهاية عمر الألواح الشمسية قضية بيئية ناشئة حيث تتزايد سرعة إنتاج وصناعة الأنواع الجديدة أكثر تطورا باستمرار وبكميات كبيرة بمعدلات مذهلة. إن القدرة الحالية لإعادة تدوير وحدات PV محدودة وهناك حاجة ملحة لبناء البنية التحتية لدورة حياة شامل تساعد فى تحقيق اقتصاد دائري حقيقي لهذا القطاع الصاعد بقوة خلال الفترات الأخيرة.

حلول مبتكرة لحصاد وتحويل الطاقة الشمسية:

* أجهزة تخزين البطاريات: يمكن لنظام بطاريات قادر على تخزين فائض الكهرباء الذي يتم جمعه في النهار واستخدامه لاحقًا عندما تكون احتياجات الاستهلاك أعلى أن يساعد بصمت كبير في مواجهة مشكلة عدم انتظام توفر الطاقة الشمسيَّة؛ كما سيسمح ذلك بتلبية الطلب على مدار الساعة بينما يسمح أيضًا بانقطاعات أقل وأنظمة نقل أصغر حجمًا وافضل وذلك عبر التزويد الداخلى بالكهرباء مباشرة داخل المنزل نفسه بدون الحاجة للهدر الزائد والتكاليف المرتبطة بالتوزيع الحكومي والنقل فوق المسافات بعيدا عما يستخدم منه فعليا بالمكان الذى تم فيه توليده لتجنب خسائر frictional losses راجعة للإصلاح والصيانة المتواصل يدوى وفنيآ لمنظومة شبكات الخطوط المغذيَّة المركزيَّة الحالية . وقد شهدنا مؤخراً وجود مجموعة متنوعه من الحلول المصممه لهذه المهمة تحديداً كتلك المعروفة باسم "شبكة اغتسال" microgrid systems فضلاعن أفكار اخرى اكثر تعقيد ولكنها محتملة جدَا أيضا فيما يتعلق ببناء مراكز تابعة لشركات خدمات عامة مخصصة خصيصا فقط للتخلص من عبء حمل الشبكه الرئيسيه الحالي قبل دخوله الى مرحلة التعامل الآمن مع البيئه الطبيعيه مجددآ بعد عملية الفرز الاولية لها فى مكان اعادة تصنيع المواد الخام مرة آخرى ضمن دورتها الانتاجيه الاقتصاديه الدائريه الكبيره الاخرى!

إن اعتماد هذه الحلول والعمل علي توسيع نطاق تطبيقها بشكل واسع سوف يساهم بلاشك في تقليل الاعتماد العام علي موارد الطاقة الاحفورية وانبعاثاتها الضارة نحو مستقبل نظيف وأكثر اخضرارا لأجياله قادمان