الطاقة الشمسية

الطاقة البديلة
هي أي شكل من أشكال الطاقة يمكن الحصول عليها من مصدر غير تقليدي ويوجد العديد من مصادر الطاقة البديلة (المتجددة) وتشمل: الشمس, الرياح, الوقود الحيوي, المد والجزر, الحرارة الأرضية والعديد من المصادر الأخرى. كل شكل من أشكال الطاقة ملائم لبيئات محددة ومناطق معينة تبعا للموقع الجغرافي الخاص بتلك المنطقة.

مقارنة بالوقود التقليدي تعتبر مصادر الطاقة البديلة مثل الطاقة الشمسية هي مصادر للطاقة النظيفة لأنها ليس لها تأثير سلبي على البيئة بإنتاج الغازات السامة ولا تشارك في مؤثرات الصوبة الزجاجية كما هو الحال في حرق الوقود الخام التقليدي. لهذا فمصادر الطاقة البديلة متجددة ولا تنفذ ولا تحتاج لوقود ولا تستهلك الموارد الطبيعية كما انها اقتصادية على الأمد الطويل رغم ارتفاع التكلفة الأولية ولكن أعمال الصيانة بها منعدمة ونادرة أي بدون فواتير شهرية.

في الشرق الأوسط تعتبر الطاقة الشمسية مع الوقت هي البديل العملي الأمثل والمناسب للطاقة التقليدية وهذا بسبب حقيقة الارتفاع النسبي للإشعاع الشمسي في هذه المنطقة والذي يجعل تطبيقها عمليا واقتصاديا مقارنة بمناطق أخرى في العالم. أما في المملكة العربية السعودية على وجه الخصوص يمكن للنظام الشمسي إنتاج ثلاثة أضعاف الطاقة على الأقل مقارنة بشمال أوروبا كمثال.

تعتبر كل من الطاقة الفوتوضوئية والطاقة الحرارية للتسخين هما النوعان الرئيسيان لتطبيقات الطاقة الشمسية ففي الطاقة الفوتوضوئية يمكن توليد القوى الكهربائية أما في الطاقة الحرارية للتسخين يمكن توليد الحرارة لتسخين المياة وأنظمة التوليد الحرارية بالمباني.

النظام (الفوتوضوئي) الشمسي النموذجي يتكون من:
- الألواح الشمسية: وظيفتها استقبال أشعة الشمس وتحويلها إلى طاقة كهربية.
- منظم الشحن: وظيفته تنظيم عملية الشحن وحماية البطاريات من الشحن الزائد أو التفريغ الزائد ومراقبة الأحمال.
- البطاريات: وظيفتها تخزين الطاقة الكهربية الزائدة لاستخدامها في وقت الليل أو أوقات الغيوم والسحب.
- المحولات: يمكن استخدامها لتحويل التيار المستمر إلى تيار متردد ليكون ملائما للتطبيقات التقليدية.

مميزات الطاقة الشمسية:
- طاقة نظيفة, بدون انبعاثات أو أدخنة أو ضوضاء.
- طاقة متجددة ولا تنفذ.
- طاقة مستقرة حيث أنها مصدر ثابت للطاقة.
- اقتصادية, بدون فواتير شهرية وصيانة نادرة.

عيوب الطاقة الشمسية:
- تكلفة ابتدائية مرتفعة نسبيا.
- غير مناسبة للأحمال الكبيرة جدا.
- الأنظمة الكبيرة تحتاج إلى مساحة سطحية لتركيب الألواح أو المجمعات.