الطاقة الشمسية[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]مقدمة :إن القلق من تلوث هواء المدن ومن المطر الحمضي وتسرب النفط والمخاطر النووية وارتفاع حرارة الأرض يحث على إعادة تفحص بدائل الفحم والنفط والطاقة النووية، وعلى الرغم من أن مصادر الطاقة البديلة ليست خالية من التلويث عموماً، لكنه يوجد مجال واسع من الخيارات التي يكون ضررها البيئي أقل بكثير من مصادر الطاقة التقليدية .
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]إن أفضل التقنيات الواعدة هي التي تسخر طاقة الشمس، حيث يعتبر التحويل الحراري المباشر للإشعاعات الشمسية إلى طاقة كهربائية عبر الخلايا الشمسية تقنية جديدة ومتطورة، وهو صناعة استراتيجية باعتباره مصدراً مستقبلياً للطاقة سيكون له الأثر الأكبر في المحافظة على مصادر الطاقة التقليدية ولأغراض أهم واستغلال أثمن، علاوة على أنه مصدر طاقة مجاني لا ينضب، نظيف ودون مخلفات أو أخطار .
استخدام الخلايا الشمسية في مجال الفضاء:[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]استخدمت الخلايا الكهروضوئية في مجال الفضاء منذ فترة طويلة، وذلك في ( 17 آذار عام 1958 ) حين أطلق القمر الصناعي ( Van Gard 1) وكان على سطحه ( 6 خلايا ) كهروضوئية، وقد أثبتت الخلايا فعاليتها في هذا المجال فهي ما زالت تعمل على إرسال الإشارات دون توقف، في حين أن البطاريات الأخرى توقفت عن العمل بعد فترة وجيزة من انطلاق السفينة، ومنذ ذلك الحين والخلايا الكهروضوئية ( الشمسية ) تستعمل على نطاق واسع في مجال الفضاء، حيث ساعد استعمالها على زيادة طول الرحلات الفضائية، وثبتت قدرتها على تأمين التغذية الكهربائية بشكل مستمر ودائم لرحلات السفن الفضائية وبوثوقية عالية ومردود عالٍ نسبياً .
استخدام المنظومات الكهروضوئية للربط مع الشبكات الكهربائية:تعريف الخلايا الشمسية:[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]الفولتية الضوئية (Photovoltaics PV) التي تعرف بالخلايا الشمسية أو الخلايا الفولتضوئية photovoltaic cells من خلالها يتم تحويل أشعة الشمس مباشرة إلى كهرباء عن طريق استخدام أشباه الموصلات مثل السليكون الذي يستخرج من الرمل، وبصفة عامة مواد هذه الخلايا إما مادة بللورية سميكة كالسيليكون البللوري Crystalline Silicon أو مادة غير بللورية رقيقة كمادة السيلكون اللابللوري (Amorphous Silicon a-Si) و (Cadmium Telluride CdTe) أو (Copper Indium Diselenide CuInSe^2, or CIS) أو مواد مترسبة كطبقات فوق شرائح من شبه الموصلات تتكون من أرسنيد (زرنيخيد) الجاليوم (Gallium Arsenide GaAs) .
تعتبر طاقاتها شكلاً من الطاقة المتجددة والنظيفة، لأنه لا يسفر عن تشغيلها نفايات ملوثة ولا ضوضاء ولا إشعاعات ولا حتى تحتاج لوقود، لكن كلفتها الابتدائية مرتفعة مقارنة بمصادر الطاقة الأخرى، والخلايا الشمسية تولد كهرباء مستمرة ومباشرة (كما هو في البطاريات السائلة والجافة العادية).
شدة تيارها يعتمد على سطوع ومستوى أشعة الشمس وكفاءة الخلية الضوئية نفسها، يمكن لهذه الخلايا الشمسية إعطاء مئات الفولتات من التيار الكهربائي المستمر DC لو وصلت على التوالي، كما يمكن تخزين الطاقة الناتجة في بطاريات حامضية مصنوعة من الرصاص أو قاعدية مصنوعة من معدني النيكل والكادميوم، ويمكن تحويل التيار المستمر DC إلى تيار متناوب AC بواسطة العاكسات الـ (Invertor) للاستعمال وإدارة الأجهزة الكهربائية المنزلية والصناعية العادية.
من ميزتها أنها ليس بها أجزاء متحركة تتعرض للعطل، لهذا تعمل فوق الأقمار الصناعية بكفاءة عالية، لاسيما وأنها لا تحتاج لصيانة أو إصلاحات أو وقود، حيث تعمل بصمت، إلا أن اتساخ الخلايا الضوئية نتيجة التلوث أو الغبار يؤدي إلى خفض في كفاءتها، مما يستدعي تنظيفها على فترات.
أكبر محطة توليد كهرباء تعمل حالياُ بالخلايا الشمسية توجد في إسبانيا وقدرتها 23 ميجاوات، ومن المخطط أن يتم بناء أكبر محطة تعمل بالخلايا الشمسية في أستراليا بقدرة 154 ميجاوات. والخلايا الشمسية تعمل في الأقمار الصناعية منذ عام 1960 وحتى اليوم.
هناك طريقة أخرى لتحويل الطاقة الشمسية إلى الطاقة الكهربائية وذلك عن طريق استغلال الحرارة المباشرة لأشعة الشمس أو ما يسمى بتقنية الكهرباء الحرارية الشمسية Solar Thermal Electricity.
هناك ايضاً …الطاقة الشمسية الفضائية:[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]بالإنجليزية: (Space-based solar power, SSP) هو تحويل الطاقة الشمسية المكتسبة في الفضاء إلى أي نوع آخر من الطاقة (الكهربائية أساساً)، وذلك بوضع أقمار صناعية ضخمة في مدارات في الفضاء تكون عبارة عن أجسام عملاقة قابلة للتمدد، وتكون مكونة من ألواح وهوائيات قادرة على تجميع أشعة الشمس لتحويلها إلى طاقة كهربائية، بحيث تقوم بتلك المهمة بالتحديد، ومن ثم يمكن تحويل حزمة الأشعة لدى تلقيها في محطات الاستقبال الموجودة على سطح الأرض إلى تيار كهربائي أو وقود اصطناعي يتدفقان بشكل متواصل إلى شبكات خطوط الكهرباء، بغض النظر عن الفصل (صيفاً أم شتاءاً) أو الطقس أو المكان، وذلك على النقيض من التيار الكهربائي المولد في المحطات الأرضية المستخدمة للطاقة الشمسية.
تطبيقات الخلايا الشمسية:[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]تركز الاهتمام على إدخال الفولتضوئيات كمصدر للطاقة المتجددة في التطبيقات الأرضية، بغية تطوير التقنية ووسائل الاستخدام في قطاع السكن والصحة والتعليم والصناعة والزراعة والنفط وغيرها في الاستخدامات الفولتضوئيات الجذابة اقتصادياً وفي المناطق المعزولة والنائية، حيث تنقص تكلفة شبكات الكهرباء العامة وتساعد في الإنماء الاقتصادي والتطوير الاجتماعي المحلي.
كلفة كهرباء الخلايا الشمسية:[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]تتراوح تكلفة الواط ذروة في الأسواق العالمية ما بين 8 إلى 10 دولارات بـــالنسبة للــدول المستوردة، بينما تصل تكلفة الواط ذروة بالنسبة للتطبيقات ذات القدرة المتوسطة والقدرة المتوسطة والعالية إلى 30 دولار، و تزيد هذه التكلفة وفق التصميم وأجهزة التحكم والتخزين الساكن والإلكترونـات المساعدة، إلا أن تكلفة الـواط ذروة بالنسبة للقدرة العاليــة (المحطات الكهـروشمسية ذات سعة الميجاوات) تقل قليلاً عن 20 دولار .
إن الاقتصاديات الحالية لتطبيقات ومنظومات الخلايا الشمسية بعضها عالي التكلفة وبعضها الآخر غير ذلك، وهي صورة ديناميكية تماماً، حيث انخفضت الأسعار خلال العقد الماضي.
الشركات العالمية المصنعة للخلايا الشمسية:الشركات العالمية العاملة في هذا المجال كثيرة من بينها شركة سولار الألمانية – الفواتوات الفرنسية – اتيار سولار في إيطاليا – كرونار في يوغسلافيا – استروبور في كندا – وهيليودينايكا في البرازيل .
وشركات عديدة في الولايات المتحدة واليابان، وهناك شركات متعددة الجنسيات أيضاً .
استثمارات الطاقة الشمسية في الوطن العربي:[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]يدرك العاملون في مجال الطاقة أن الأراضي العربية هي من أغنى مناطق العالم بالطاقة الشمسية، ويتبين ذلك بالمقارنة مع بعض دول العالم الأخرى، ولو أخذنا متوسط ما يصل الأرض العربية من طاقة شمسية وهو 5 كيلو واط – ساعة / متر مربع / اليوم وافترضنا أن الخلايا الشمسية بمعامل تحويل 5 % وقمنا بوضع هذه الخلايا الشمسية على مساحة 16000 كيلو متر مربع في صحراء العراق الغربية ( وهذه المساحة تعادل تقريباً مساحة الكويت )ط أصبح بإمكاننا توليد طاقة كهربائية تساوي 10 4 × 400 ميجا واط – ساعة في اليوم ، أي ما يزيد عن خمسة أضعاف ما نحتاجه اليوم وفي حالة فترة الاستهلاك القصوى .
ومن التجـارب المحدودة لاستخدامات الطاقة الشمسية في البلاد العربية ما يلي:1- تسخين المياه والتدفئة وتسخين برك السباحة بواسطة الطاقة الشمسية أصبحت طريقة اقتصادية في البلدان العربية، وخاصة في حالة تصنيع السخانات الشمسية محلياً.
2- تعتبر الطاقة الشمسية أحسن وسيلة للتبريد، حيث أنه كلما زاد الإشعاع الشمسي كلما حصلنا على التبريد، وكلما كانت أجهزة التبريد الشمسي أكثر كفاءة أيضاً، لكن تكلفة التبريد الشمسي تكون أعلى من السعر الحالي للتبريد بثلاثة إلى خمس أضعاف تكلفته الاعتيادية، ويعود السبب لارتفاع التكلفة لمواد التبريد الشمسي ومعدات تجميع الحرارة وتوليد الكهرباء.
إن معظم التجارب الميدانية والمختبرية لاستغلال الطاقة الشمسية في الوطن العربي لا تزال في مراحلها الأولى ويجب تنشيطها والإكثار منها، ولو استعرضنا ما تقوم به دول العالم في هذا المجال و بخاصة الدول المتقدمة صناعياً والتي لا تملك خمس ما تملكه الدول العربية من الطاقة الشمسية لوجدنا أن بريطانيا وحدها تنفق على مشاريع الطاقة الشمسية ما يعادل جميع ما تنفقه الدول العربية مجتمعة، وينطبق هذا على عدد العاملين في مجالات الطاقة المتجددة، حيث يعمل في فرنسا ضعف اللذين يعملون في جميع الدول العربية في هذه المجالات .
في سوريا:[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]نشير هنا إلى أنه في بلدنا الحبيب سوريا يجري عمل جاد لاستغلال مثل هذه الطاقة، فاليابان تعتزم تنفيذ مشروع لاستخدام الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء في سورية بتاريخ 03-08-2009 نقلاً عن: سيريا نيوز
قال السفير الياباني لدى دمشق “ماساكي كونيئيدا” أن اليابان ستنفذ مشروعاً لاستخدام الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء على طريق دمشق- درعا.
وأعرب السفير خلال اجتماعه مع وزيرة الدولة لشؤون البيئة “كوكب داية” عن أمله
« في تعاون مثمر مستقبلاً وخاصة فيما يتعلق بالطاقات المتجددة وفي كافة المجالات المتعلقة بشؤون البيئة وحمايتها ».
وكانت الحكومة السورية عقدت عدة تفاهمات لإقامة عدة محطات توليد كهرباء بالطاقات المتجددة، سواءاً الشمسية أو بالاعتماد على الرياح بالتعاون مع دول مثل إسبانيا وفرنسا./ بتاريخ: الاثنين 03-08-2009 مساء نقلاً عن: سيريا نيوز
العاب اونلاين 
الثلاثاء 05 يناير 2010, 10:04 am
