هل تعلم أن الشمس هي أكبر مصدر للطاقة على الأرض؟ وفي الواقع، فإن كمية الإشعاع الشمسي التي تصل إلى الأرض لمدة ساعة واحدة فقط تكفي لتلبية احتياجات العالم من الكهرباء لمدة تصل إلى عام. في هذه المدونة، نوضح كيفية التقاط الطاقة الشمسية وتحويلها إلى كهرباء.
كيف تعمل أنظمة الطاقة الشمسية؟
هناك نوعان أساسيان من أنظمة الطاقة الشمسية: الطاقة الشمسية الكهروضوئية والطاقة الشمسية الحرارية. عادة ما يتم رؤية الألواح الكهروضوئية على أسطح المنازل وتحول ضوء الشمس مباشرة إلى كهرباء. تستخدم الأنظمة الحرارية الشمسية الشمس لتوليد الحرارة؛ تعمل الحرارة على تشغيل التوربينات. ويولد التوربين الكهرباء مثل المحرك البخاري التقليدي.
تعمل أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية على توليد الكهرباء على نطاق المرافق وفي المنازل والشركات الفردية.
- يضرب ضوء الشمس الخلايا الكهروضوئية، التي تحتوي على طبقات موجبة وسالبة الشحنة تشكل مجالًا كهربائيًا.
- الفوتونات الصادرة من ضوء الشمس تحرر الإلكترونات. تتدفق هذه الإلكترونات عبر المجال الكهربائي لتوليد تيار كهربائي.
- يتدفق التيار الكهربائي إلى العاكس الذي يحوله إلى كهرباء.
- تتدفق هذه الكهرباء المحولة إلى الشبكة.
تعمل الأنظمة الحرارية الشمسية على توليد الكهرباء على نطاق واسع.
- تعكس المرايا أشعة الشمس وتكبرها لتسخين السائل.
- عندما يغلي السائل، فإنه يخلق البخار.
- يتدفق البخار عبر التوربينة ويؤدي إلى دوران الشفرات.
- الشفرات الدوارة تولد طاقة ميكانيكية. يلتقط المولد هذه الطاقة ويحولها إلى كهرباء.
ما هو صافي قياس الطاقة (NEM)؟
يقوم العديد من السكان والشركات بتثبيت الطاقة الشمسية لتقليل فواتير الكهرباء والبصمة الكربونية. يستخدم صافي قياس الطاقة (NEM) عدادات طاقة خاصة لتتبع الفرق بين كمية الكهرباء التي يولدها نظام عميل الطاقة الشمسية ومقدار استخدامها. يتم بعد ذلك منح هؤلاء العملاء رصيدًا مقابل فاتورة المرافق الخاصة بهم مقابل أي كهرباء زائدة يعيدونها إلى الشبكة. تختلف كمية الطاقة التي تولدها الألواح الشمسية. خلال أشهر الصيف عندما تكون الشمس مشرقة، تولد الألواح المزيد من الطاقة، مما يضيف إلى رصيد توليد عملاء الطاقة الشمسية. وفي أشهر الشتاء، من المرجح أن يقوم أولئك الذين لديهم ألواح شمسية بسحب الكهرباء من الشبكة واستخدام الرصيد الائتماني الذي تراكم لديهم لتعويض فاتورتهم.
تعرف على المزيد حول كيفية إجراء MCE برنامج قياس صافي الطاقة (NEM). يعمل أو تابع مدونة Energy Expert الخاصة بنا على NEM.
ما هو التخزين الشمسي الزائد؟
التخزين الشمسي الزائد هو إقران النظام الشمسي بنظام البطارية. يسمح هذا الاقتران بتخزين الطاقة الشمسية أثناء النهار عندما تكون وفيرة، بحيث يمكن استخدامها في الليل أو أثناء ساعات الذروة للاستخدام عندما تكون أسعار الكهرباء أعلى. يساعد إقران الطاقة الشمسية بالتخزين على تقليل اعتمادنا على الوقود الأحفوري. كما أنها تخلق شبكة طاقة أكثر توازناً، حيث تتوافق إمدادات الطاقة بشكل أوثق مع الطلب على الطاقة في أي وقت.
بالإضافة إلى موازنة الشبكة الكهربائية، تعمل الطاقة الشمسية بالإضافة إلى التخزين على تعزيز مرونة الطاقة. يمكن لأنظمة الطاقة الشمسية والتخزين أن تضمن حصول الأسر والشركات على طاقة احتياطية نظيفة وخالية من الوقود الأحفوري أثناء انقطاع التيار الكهربائي.
حقائق ممتعة
- لا يزال بإمكان الألواح الشمسية توليد الطاقة عندما يكون الجو غائما. وفي الأيام الملبدة بالغيوم، يمكن للألواح الشمسية أن تنتج ما يصل إلى 25% مما ينتجونه في يوم مشمس.
- ما يقرب من 100% من المواد الموجودة في الألواح الشمسية قابلة لإعادة التدوير. أ قانون جديد في كاليفورنيا، اعتبارًا من 1 يناير 2021، تصنف الألواح الشمسية على أنها "نفايات عالمية"، مما يؤدي إلى تبسيط عملية إعادة التدوير.
- ووفقا لوكالة الطاقة الدولية، فإن الطاقة الشمسية هي الآن الأكثر استخداما مصدر للطاقة بأسعار معقولة.
