الطاقة الشمسية هي أكثر موارد الطاقة وفرة على وجه الأرض.يمكن التقاطها واستخدامها بعدة طرق ، وكمصدر للطاقة المتجددة ، فهي جزء مهم من مستقبل الطاقة النظيفة.

ما هي الطاقة الشمسية؟الماخذ الرئيسية

• تأتي الطاقة الشمسية من الشمس ويمكن التقاطها باستخدام تقنيات مختلفة ، وخاصة الألواح الشمسية
• "التأثير الكهروضوئي" هو الآلية التي من خلالها تستخدم الألواح الشمسية السليكونية طاقة الشمس وتوليد الكهرباء
• هل تريد الاستفادة من الطاقة الشمسية بنفسك؟انضم إلى سوق EnergySage لمقارنة أسعار الطاقة الشمسية لممتلكاتك

الطاقة الشمسية: ما هي وكيف تعمل؟

تعمل الشمس أكثر من مجرد توفير الضوء لكوكبنا أثناء النهار - فكل جسيم من ضوء الشمس (يسمى الفوتون) يصل إلى الأرض يحتوي على طاقة تغذي كوكبنا.الطاقة الشمسية هي المصدر النهائي المسؤول عن جميع أنظمة الطقس لدينا ومصادر الطاقة على الأرض ، ويضرب ما يكفي من الإشعاع الشمسي سطح الكوكب كل ساعة لسد احتياجاتنا العالمية من الطاقة نظريًا لما يقرب من عام كامل.

من أين تأتي كل هذه الطاقة؟شمسنا ، مثل أي نجم في المجرة ، مثل مفاعل نووي ضخم.في أعماق قلب الشمس ، تنتج تفاعلات الاندماج النووي كميات هائلة من الطاقة التي تشع للخارج من سطح الشمس إلى الفضاء في شكل ضوء وحرارة.

يمكن تسخير الطاقة الشمسية وتحويلها إلى طاقة قابلة للاستخدام باستخدام الخلايا الكهروضوئية أو المجمعات الحرارية الشمسية.على الرغم من أن الطاقة الشمسية لا تمثل سوى كمية صغيرة من إجمالي استخدام الطاقة العالمي ، فإن انخفاض تكلفة تركيب الألواح الشمسية يعني أن المزيد والمزيد من الناس في أماكن أكثر يمكنهم الاستفادة من الطاقة الشمسية.الطاقة الشمسية هي مصدر طاقة نظيف ومتجدد ، وتلعب دورًا مهمًا في مستقبل الطاقة العالمي.

تسخير الطاقة الشمسية للحصول على طاقة قابلة للاستخدام

هناك طرق عديدة لاستخدام الطاقة من الشمس.الطريقتان الرئيسيتان لاستخدام الطاقة من الشمس هما الخلايا الكهروضوئية والتقاط الحرارة الشمسية.تعد الخلايا الكهروضوئية أكثر شيوعًا لمشاريع الكهرباء الأصغر حجمًا (مثل تركيبات الألواح الشمسية السكنية) ، وعادةً ما يتم استخدام التقاط الطاقة الشمسية الحرارية فقط لإنتاج الكهرباء على نطاقات ضخمة في منشآت الطاقة الشمسية.بالإضافة إلى إنتاج الكهرباء ، يمكن استخدام الاختلافات في درجات الحرارة المنخفضة لمشاريع الطاقة الشمسية الحرارية للتدفئة والتبريد.

الطاقة الشمسية هي واحدة من أسرع مصادر الطاقة نموًا وأرخصها في العالم ، وستستمر في الانتشار بسرعة في السنوات القادمة.مع تحسن تقنية الألواح الشمسية كل عام ، تتحسن الفوائد الاقتصادية للطاقة الشمسية ، مما يضيف إلى الامتيازات البيئية لاختيار مصدر طاقة نظيف ومتجدد.

الطاقة الشمسية الكهروضوئية

الطريقة الشائعة لمالكي العقارات للاستفادة من الطاقة الشمسية هي استخدام النظام الشمسي الكهروضوئي (PV).باستخدام نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، تقوم الألواح الشمسية بتحويل ضوء الشمس مباشرة إلى كهرباء يمكن استخدامها على الفور ، أو تخزينها في بطارية شمسية ، أو إرسالها إلى الشبكة الكهربائية للحصول على أرصدة على فاتورة الكهرباء.

تقوم الألواح الشمسية بتحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء قابلة للاستخدام من خلال عملية تعرف باسم التأثير الكهروضوئي.يضرب ضوء الشمس الوارد مادة شبه موصلة (عادةً السيليكون) ويقرع الإلكترونات ، مما يؤدي إلى تحريكها وتوليد تيار كهربائي يمكن التقاطه بالأسلاك.يُعرف هذا التيار بالكهرباء المباشرة (DC) ويجب تحويلها إلى تيار متناوب (AC) باستخدام محول الطاقة الشمسية.هذا التحويل ضروري لأن الشبكة الكهربائية الأمريكية تعمل باستخدام كهرباء التيار المتردد ، كما تفعل معظم الأجهزة الكهربائية المنزلية.

يمكن التقاط الطاقة الشمسية على عدة مستويات باستخدام الخلايا الكهروضوئية ، ويعد تركيب الألواح الشمسية طريقة ذكية لتوفير المال على فاتورة الكهرباء مع تقليل اعتمادك على الوقود الأحفوري غير المتجدد.يمكن أيضًا للشركات الكبيرة والمرافق الكهربائية الاستفادة من توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية عن طريق تركيب صفائف شمسية كبيرة يمكنها تشغيل عمليات الشركة أو توفير الطاقة للشبكة الكهربائية.

الطاقة الشمسية الحرارية

الطريقة الثانية لاستخدام الطاقة الشمسية هي التقاط الحرارة من الإشعاع الشمسي مباشرة واستخدام تلك الحرارة بعدة طرق.تستخدم الطاقة الحرارية الشمسية نطاقًا أوسع من الاستخدامات مقارنة بالنظام الكهروضوئي ، ولكن استخدام الطاقة الحرارية الشمسية لتوليد الكهرباء على نطاقات صغيرة ليس عمليًا مثل استخدام الخلايا الكهروضوئية.

هناك ثلاثة أنواع عامة من الطاقة الحرارية الشمسية المستخدمة: درجة حرارة منخفضة ، وتستخدم للتدفئة والتبريد ؛متوسط ​​درجة الحرارة ، وتستخدم لتسخين المياه ؛ودرجة حرارة عالية ، تستخدم لتوليد الطاقة الكهربائية.

تتضمن أنظمة الطاقة الحرارية الشمسية ذات درجات الحرارة المنخفضة تسخين الهواء وتبريده كوسيلة للتحكم في المناخ.مثال على هذا النوع من استخدام الطاقة الشمسية في تصميم المبنى الشمسي السلبي.في العقارات المبنية للاستخدام السلبي للطاقة الشمسية ، يُسمح لأشعة الشمس بالدخول إلى مساحة المعيشة لتدفئة المنطقة وسدها عندما تحتاج المنطقة إلى التبريد.

تشمل أنظمة الطاقة الحرارية الشمسية ذات درجة الحرارة المتوسطة أنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية.في إعداد الماء الساخن بالطاقة الشمسية ، يتم التقاط حرارة الشمس بواسطة المجمعات على سطح منزلك.يتم بعد ذلك نقل هذه الحرارة إلى المياه الجارية عبر أنابيب منزلك حتى لا تضطر إلى الاعتماد على طرق تسخين المياه التقليدية ، مثل سخانات المياه التي تعمل بالزيت أو الغاز.

تُستخدم أنظمة الطاقة الحرارية الشمسية ذات درجة الحرارة العالية لتوليد الكهرباء على نطاق أوسع.في محطة الطاقة الشمسية الحرارية ، تركز المرايا أشعة الشمس على أنابيب تحتوي على سائل يمكنه الاحتفاظ بالطاقة الحرارية جيدًا.يمكن بعد ذلك استخدام هذا السائل المسخن لتحويل الماء إلى بخار ، والذي يمكنه بعد ذلك تحويل التوربينات وتوليد الكهرباء.غالبًا ما يشار إلى هذا النوع من التكنولوجيا على أنه طاقة شمسية مركزة.

استفد من الطاقة الشمسية في ممتلكاتك

أفضل طريقة لمالكي العقارات الفردية لتوفير المال باستخدام الطاقة الشمسية هي تركيب نظام كهروضوئي منزلي.للعثور على النظام المناسب بالسعر المناسب ، يجب عليك التسوق في سوق الطاقة الشمسية EnergySage.بعد التسجيل ، ستتلقى عروض أسعار مجانية للطاقة الشمسية من مُركِّبي الطاقة الشمسية المؤهلين والذين تم فحصهم مسبقًا بالقرب منك.يعد النظر إلى عروض الأسعار في إعداد "من التفاح إلى التفاح" طريقة رائعة لفهم العروض ومقارنة المقاييس الرئيسية مثل تلبية احتياجات الطاقة والتكلفة لكل واط.