هل تعرف ما هي الطاقة الشمسية ؟ وكيفية عملها ومميزاتها وعيوبها ؟
هل سبق لك أن نظرت إلى الألواح الشمسية على أسطح المنازل وتساءلت بالضبط ماذا تفعل وكيف؟ حسنا ، هذه المساحات الزجاجية المتلألئة ذات التقنية العالية هي في الواقع مجرد مكون واحد من شبكة معقدة تسخر الطاقة المتجددة من الشمس لتوصيل الكهرباء إلى المنزل في الداخل.
دعنا نلقي نظرة بسيطة خطوة بخطوة على كيفية عمل الطاقة الشمسية.
الخطوة 1: كيف تنتج الألواح الشمسية الكهرباء؟
تتكون اللوحة الواحدة من طبقة من خلايا السيليكون وإطار معدني وغمد زجاجي محاط بغشاء خاص وأسلاك. لتحقيق أقصى قدر من الفعالية ، يتم تجميع اللوحات معا في "ترتيبات" (سلسلة الطلبات) وتوضع على سطح أو منطقة خارجية كبيرة. تمتص الخلايا الشمسية ، المعروفة أيضا باسم الطاقة الشمسية ، ضوء الشمس أثناء النهار.
الخطوة 2: توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية:
يوجد داخل كل خلية شمسية طبقة رقيقة من أشباه الموصلات تتكون من طبقتين من السيليكون. طبقة واحدة موجبة الشحنة والأخرى سالبة الشحنة ، وتشكل مجالا كهربائيا. عندما تصطدم طاقة ضوء الشمس بخلية كهروضوئية ، يتم تنشيط الخلية و "تتحلل" الإلكترونات في الذرات داخل رقاقة أشباه الموصلات. هذه الإلكترونات السائبة مدفوعة بالمجال الكهربائي المحيط بالرقاقة ، وهذه الحركة تولد تيارا كهربائيا.
الخطوة 3 : تحويل الطاقة الكهربائية:
تعمل الألواح الشمسية الآن بكفاءة لتحويل ضوء الشمس إلى كهرباء ، لكن الكهرباء المولدة تسمى كهرباء التيار المباشر (أو التيار المباشر) ، وهي ليست نوع الكهرباء الذي يمد معظم المنازل بالطاقة ، والتيار المتردد (أو التيار المتردد). لحسن الحظ ، يمكن تحويل الكهرباء التي تعمل بالتيار المستمر بسهولة إلى كهرباء التيار المتردد باستخدام أداة تسمى العاكس. في الأنظمة الشمسية الحديثة ، يمكن تكوين هذه المحولات كعاكس واحد للنظام بأكمله أو كمحولات صغيرة فردية متصلة خلف لوحة.
الخطوة 4: الكهرباء المحولة تمنح المنزل الطاقة:
عندما يتم تحويل الطاقة الشمسية من التيار المستمر إلى التيار المتردد ، يتم تشغيلها من خلال الألواح الكهربائية وتوزيعها داخل المنزل لتشغيل الأجهزة المنزلية. إنه يعمل بنفس الطريقة تمامًا مثل الطاقة الكهربائية التي تولدها شركة المرافق الكهربائية عبر الشبكة ، لذلك لا يتعين عليك تغيير أي شيء في المنزل. نظرًا لأنك لا تزال متصلاً بشركة الطاقة الحالية الخاصة بك ، يمكنك تلقائيًا الحصول على كهرباء إضافية للتعويض عن افتقار الشبكة إلى الطاقة الشمسية.
الخطوة 5: استخدام A NET METER MEASURES.
في الأيام والليالي الملبدة بالغيوم ، قد لا تتمكن الألواح أو الألواح الشمسية من التقاط ما يكفي من ضوء الشمس لاستخدامه في الطاقة. على العكس من ذلك ، في منتصف النهار عندما لا يكون هناك أحد في المنزل ، يمكنهم تجميع طاقة أكثر مما يحتاجون إليه لإدارة المنزل. هذا هو سبب استخدام العدادات في المنازل لقياس تدفق الكهرباء في كلا الاتجاهين. في كثير من الأحيان ، تمنح شركات المرافق الفضل في الطاقة الزائدة التي ترسلها إلى الشبكة. وهذا ما يسمى صافي القياس.
مميزات الطاقة الشمسية وعيوبها:
الطاقة الشمسية وفيرة ونظيفة ومتجددة وغالبا ما تكون هادئة في الإنتاج. إنه متعدد الاستخدامات ويمكنه تشغيل مواقع المدن والمركبات والأقمار الصناعية وخارج الشبكة.
ومع ذلك ، تتطلب الطاقة الشمسية بطاريات لتتمكن من استخدام الطاقة في الليل أو في الأيام الملبدة بالغيوم. يتطلب الإنتاج على نطاق واسع مساحات شاسعة من الأرض ، والتكنولوجيا باهظة الثمن.
لحسن الحظ ، أصبح الأمر أكثر تكلفة وأكثر كفاءة ، ووفقا لـ National Geographic ، يزداد استخدام الطاقة الشمسية بحوالي 20 ٪ سنويا. من خلال الحوافز الضريبية والتعاون مع شركات الطاقة ، يمكن الدفع مقابل الطاقة الشمسية في أقل من 10 سنوات.