تعريف الطاقة الشمسية: هي الطاقة القادمة من الشمس في صورة إشعاع، ويمكن الاستفادة منها لإنتاج الكهرباء أو لتوفير الحرارة. وهي من مصادر الطاقة المتجددة؛ لكن كمية الطاقة التي يمكن جمعها في موقع معين تتغير مع وقت النهار والطقس والظلال وتصميم النظام.
ما الفرق بين الطاقة الشمسية والكهرباء الشمسية؟
الطاقة الشمسية مفهوم أوسع من الكهرباء. الألواح الكهروضوئية تحول ضوء الشمس إلى كهرباء، بينما أنظمة التسخين الشمسي تجمع الحرارة لتسخين المياه أو لخدمة تطبيقات حرارية. لذلك يختلف السخان الشمسي عن منظومة الألواح التي تغذي الأجهزة الكهربائية.
كيف تتحول أشعة الشمس إلى كهرباء؟
تنتج الخلايا الكهروضوئية تيارًا مستمرًا عند تعرضها للضوء. يجمع النظام خرج الألواح، ويُستخدم انفرتر مناسب عندما تحتاج الأحمال إلى تيار متردد. وقد يتصل النظام بالشبكة أو يعمل بصورة مستقلة أو يستخدم تخزينًا، وفق التصميم.
كيف تعمل الطاقة الشمسية الحرارية؟
يمتص المجمع الحراري طاقة الشمس وينقل الحرارة إلى الماء أو إلى سائل ينقلها داخل النظام. هذا المسار الحراري يختلف عن تحويل الضوء إلى كهرباء، وقد يتضمن النظام خزانًا أو مضخة أو تسخينًا مساعدًا حسب الموديل.
ما استخدامات الطاقة الشمسية؟
- توليد الكهرباء للمنازل والمنشآت ضمن منظومة مناسبة للأحمال.
- تسخين المياه المنزلية والتجارية بأنظمة حرارية.
- تشغيل مضخات المياه والري ضمن تصميم كهربائي مناسب.
- إنارة مواقع أو تشغيل أحمال صغيرة بأنظمة مستقلة عند الحاجة.
لشرح التطبيقات بالتفصيل، اقرأ معلومات عن الطاقة الشمسية واستخداماتها.
هل تعمل الطاقة الشمسية ليلًا؟
الألواح الكهروضوئية لا تولد من ضوء الشمس بعد غيابها. تلبية الطلب ليلًا تحتاج مصدرًا آخر، مثل الشبكة أو طاقة سبق تخزينها في بطاريات، بحسب النظام. أما المياه الساخنة فقد تحتفظ بجزء من حرارتها داخل خزان معزول؛ ويتوقف ذلك على التصميم والاستخدام.
هل كل نظام يحتاج إلى بطاريات؟
لا. البطاريات تُستخدم عند وجود احتياج للتخزين أو التشغيل الاحتياطي ويدعمها التصميم. لا يكفي وجود ألواح على السطح لضمان استمرار الكهرباء عند انقطاع الشبكة؛ يجب مراجعة إمكانات النظام الفعلي.
القدرة أم الطاقة: كيف نفهم الأرقام؟
القدرة تقاس بالواط أو الكيلووات، والطاقة خلال فترة زمنية تقاس بالواط ساعة أو الكيلووات ساعة. جهاز يعمل بقدرة ثابتة 1 كيلووات لمدة ساعتين يستهلك نظريًا 2 كيلووات ساعة. راجع شرح الواط والكيلووات ساعة قبل حساب الأحمال.
ما المزايا والقيود؟
تتيح الطاقة الشمسية الاستفادة من مصدر متجدد لتغطية جزء من الطلب على الكهرباء أو الحرارة. في المقابل، يتأثر الإنتاج بالموقع والظلال والطقس، وتحتاج المنظومة مساحة ومكونات وتركيبًا وصيانة. الوفر والتكلفة لا يُحددان بنسبة ثابتة لكل منزل؛ بل بدراسة الاستخدام والموقع.
