إليك أساليب الاستفادة من الطاقة الشمسية

على مدى السنوات السابقة، أصبح التحول إلى الطاقة الشمسية لإنتاج الكهرباء أكثر منطقية من أي وقت مضى، ويأتي استجابة للحد من مشكلات انبعاثات غاز ثاني أوكسيد الكربون وغازات الدفيئة التي تنتجها مصادر الطاقة الأخرى مثل الوقود الأحفوري. بالإضافة إلى ذلك، أصبحت تكاليف تركيب الخلايا الشمسية في متناول الجميع تقريباً، واتجهت معظم الشركات إلى إنتاج ألواح شمسية أكبر حجماً وأكثر فعالية وكفاءة، كما أصبح تركيبها أكثر سهولة مع التصميمات المبتكرة الجديدة للألواح الشمسية.

لماذا الطاقة الشمسية هي مستقبل توليد الكهرباء؟

تعد الشمس مصدراً مستداماً للطاقة لأنها متجددة ومتاحة بسهولة، علاوة على ذلك تزيد التطورات التكنولوجية الجديدة من الاعتماد على الطاقة الشمسية، من خلال تقليل التكاليف الأولية وزيادة الكفاءة الهيكلية لألواح الطاقة الشمسية، ما يجعلها أفضل الخيارات وأقواها لاستبدال الأساليب الحالية في إنتاج الطاقة مثل الوقود الأحفوري، بالإضافة إلى أسباب أخرى، منها:

يمكن استخدامها في أي زمان ومكان

أينما يختار الناس أن يعيشوا حياتهم، ستكون الطاقة الشمسية موجودة دائماً. على سبيل المثال، بالنسبة لأولئك الذين يعيشون في مكان لا يوجد فيه شكل من أشكال الكهرباء، كما هو الحال في المجتمعات الريفية، فإن استخدام الألواح الشمسية يمكن أن يسخر لهم استخدام الطاقة المتجددة دون متاعب. بمعنى آخر، يمكن للناس الاعتماد دائماً على الشمس للحصول على الكهرباء، على عكس الوقود الأحفوري.

توفير المزيد من المال

بسبب حالات التضخم الاقتصادي، تبحث المزيد من المجتمعات عن طرق فعّالة لتوفير المال، حيث يمكن أن يُساهم تركيب الطاقة الشمسية في المنزل بشكل كبير في توفير المال، لأنه يؤدي إلى التخلص من فواتير الكهرباء الشهرية، علاوة على ذلك يُطبق في بعض الدول مثل الولايات المتحدة مفهوم القياس الصافي (Net Metering) وهو منح مالكي أنظمة الطاقة الشمسية خيار بيع الكهرباء الإضافية التي ينتجونها إلى شركات مرافق الكهرباء، ما يتيح لهم السيطرة على فواتير الكهرباء الخاصة بهم، بالإضافة إلى السماح للمرافق بإدارة أحمال الكهرباء القصوى بشكل أفضل.

الابتكارات المتعلقة بصناعة الطاقة الشمسية

من المتوقع في السنوات القادمة، أن تضمن الابتكارات التكنولوجية تقليل تكاليف الطاقة الشمسية، حيث تتمتع صناعة الطاقة الشمسية بخرائط طريق واضحة للغاية للحد من التكاليف، مثل خلايا البيروفسكايت (perovskite) عالية الكفاءة والتي يمكن أن تولد طاقة أكثر بـ1.5 مرة من الخلايا النمطية الموجودة اليوم.

بالإضافة إلى ذلك، هناك ابتكارات إنتاجية من شأنها أن تقلل من كميات المواد المكلفة، مثل الفضة والسيليكون، المستخدمة في تصنيع الخلايا الشمسية، وكذلك ابتكارات التصميم مثل، الخلايا الشمسية ثنائية الجهد (Bifacial solar panel) التي لديها خلايا طاقة شمسية على كلا الجانبين الأمامي والخلفي، ما يسمح للوحة الشمسية بالتقاط الطاقة الشمسية من كلا الجانبين.

إذاً، كيف يمكننا الاستفادة من الطاقة الشمسية بشكل أفضل؟

إن المقدار الإجمالي للطاقة الشمسية التي نحصل عليها يومياً يفوق بشكل كبير احتياجات الطاقة الحالية في العالم، ومن ثم إذا تم تطوير الآليات والتكنولوجيات للاستفادة منها بشكل مناسب، فإن هذا المصدر المتوفر والمتجدد باستمرار لديه القدرة على تلبية جميع احتياجات الطاقة المستقبلية، ومن المتوقع أن تصبح بديلاً لمعظم مصادر الطاقة الأخرى المحدودة وغير المتجددة، مثل الفحم والبترول والغاز الطبيعي.

فيما يلي قائمة بأهم الطرق المستخدمة للاستفادة من الطاقة الشمسية:

النقل بالطاقة الشمسية

إحدى الممارسات المبتكرة للاستفادة الفعّالة من أشعة الشمس في الآونة الأخيرة، هي قطاع النقل، حيث أصبح تشغيل كل من السكك الحديدية ومتروهات الأنفاق والحافلات والطائرات والسيارات، ممارسة شائعة في قطاع الطاقة المتجددة. على سبيل المثال، تمكن باحثون من سويسرا من تطوير طائرة في عام 2016 تعمل بالطاقة الشمسية تمكنت من إكمال رحلة كاملة حول العالم بنجاح، حيث قطعت 40 ألف كيلومتر دون استخدام أي وقود أحفوري.

كما تساعد الحافلات التي تعمل بالطاقة الشمسية في الصين على تقليل البصمة الكربونية، مع الحفاظ في الوقت نفسه على كفاءة النقل الجماعي في المدن المكتظة بالسكان مثل بكين، بالإضافة إلى ذلك تؤدي السيارات الشمسية دوراً في مسابقات سباق السيارات حول العالم، خاصة في أستراليا التي طوّرت سيارات سولار سبيريت (SolarSpirit) والتي تعمل بالطاقة الشمسية. ومن ثم مع هذه التطورات، ليس هناك شك في أن الطاقة الشمسية قد تكون المحرك الأول لقطاع النقل في جميع أنحاء العالم.

تكنولوجيا الطاقة الشمسية القابلة للارتداء

أصبح تشغيل الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية من الاستخدامات الشائعة للطاقة الشمسية في عالم اليوم، حيث يمكن لأجهزة الشحن التي تعمل بالطاقة الشمسية شحن أي شيء، من الهاتف الذكي إلى الجهاز اللوحي أو القارئ الإلكتروني، حتى إن هناك مصابيح يدوية تعمل بالطاقة الشمسية يمكن شحنها عن طريق التعرض لأشعة الشمس. ومع استمرار تحسن كفاءة تحويل الطاقة الشمسية، من المتوقع أن يتوسع هذا الاتجاه في أسواق جديدة ومنتجات جديدة.

الإضاءة الشمسية

لا تتطلب الإضاءة الشمسية أي إعداد معقد لأن المصابيح لاسلكية وتستغل ضوء الشمس أثناء النهار للحصول على الكهرباء التي توفرها الشبكة في الليل. وعلى الرغم من أن المصابيح الشمسية ليست شائعة بعد مثل الألواح الشمسية، فإنها أصبحت من أفضل الطرق لإضاءة الشوارع ليلاً دون الحاجة إلى شبكة كهربائية، بالإضافة إلى ذلك يعد توفر منتجات الإضاءة الشمسية وتكلفتها المنخفضة أحد الأسباب التي تجعل من الشائع جداً رؤية مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية مستقبلاً.

تبريد المنزل بالطاقة الشمسية

بالإضافة إلى التدفئة الشمسية، هناك أيضاً خيارات لاستخدام الطاقة الشمسية لتبريد المنازل، حيث تعد أدوات التهوية الشمسية مثل المراوح الشمسية خياراً رائعاً للمساعدة في موازنة استخدامك للطاقة حتى إذا لم تكن قادراً على تثبيت نظام طاقة شمسية كهروضوئية بالكامل، يمكنك شراء مراوح قائمة بذاتها تتميز بلوحة صغيرة من الخلايا الكهروضوئية التي تشغل محرك المروحة دون الحاجة إلى التيار الكهربائي المنزلي على الإطلاق.

ختاماً، في الوقت الراهن لا يمكن إنكار أهمية الطاقة الشمسية، حيث يعتبر عائد الاستثمار من استخدام الطاقة الشمسية ذا قيمة عالية، ليس فقط من الناحية المالية، ولكن من أجل المساهمة في الاستدامة البيئية. ومع مرور كل عام، تصبح الطاقة الشمسية الخيار الأكثر شيوعاً في معظم القطاعات التي ستبذل جهدها للاستفادة منها، خاصة مع انخفاض تكاليف التركيب، وكفاءة الخلايا الشمسية التي يتم تطويرها باستمرار.