البحث في تطبيقات الطاقة الشمسية ومستقبلها في قطاعات الطاقة النظيفة والمبتكرة. العلم يعاني من نقص في النفط والكهرباء وهذا الرقم ينذر بالخطر.
لذلك، يحاول العلماء استخدام مصدر نظيف مثل الطاقة الشمسية للحصول على الطاقة والعمل على جعلها تعمل في العديد من مجالات الطاقة.
مقدمة بحث حول تطبيقات ومستقبل الطاقة الشمسية في قطاعات الطاقة النظيفة والمبتكرة
تعتبر الشمس من أقوى مصادر الطاقة على سطح الأرض، وهي متوفرة في العديد من النقاط الجغرافية، والتي يمكن استخدامها في العديد من المجالات، وتحويلها إلى طاقة كهربائية أو طاقة حرارية، كما يمكن أن تدخل في بعض تفاعلات كيميائية مهمة
في هذه الدراسة حول تطبيقات الطاقة الشمسية ومستقبلها في قطاعات الطاقة النظيفة والمبتكرة، سنتعلم على نطاق واسع عن الطاقة الشمسية وأهم استخداماتها.
انظر أيضا: دليل شركات الطاقة الشمسية في مصر وعناوينها
الطاقة الشمسية المتجددة
ضوء الشمس هو مورد متجدد لا نهاية له يمكن الاستفادة منه عن طريق حصاد ضوء الشمس المتوفر في العديد من المناطق الجغرافية والندرة في مناطق أخرى حسب المنطقة وتقسيمها الجغرافي.
طريقة جغرافية جيدة
من الممكن تحديد أفضل المناطق لتجميع ضوء الشمس ومقارنتها بالمناطق الأخرى، ويتم ذلك عن طريق اختيار كمية ضوء الشمس في مناطق مختلفة على نفس خط العرض، حيث يتم قياس كمية ضوء الشمس بالكيلوواط / ساعة. الساعة، والتي تقع على مساحة متر مربع واحد.
كما أنه من الضروري معرفة طول النهار وهو طويل وقصير حسب الفترة والموسم، لأن الأيام أقصر في الشتاء وأطول في الصيف.
حصاد الفوتون وتوليد الطاقة الشمية
هناك العديد من التقنيات التي يمكن من خلالها توليد الطاقة الشمسية وأساس هذه العملية هو جمع الفوتونات وسنتعرف على هذه التقنيات من النقاط التالية.
I. المصفوفات الكهروضوئية
تتكون المصفوفات الكهروضوئية من عدد من الخلايا الفردية للخلايا الكهروضوئية المتصلة ببعضها البعض بمواد معدنية (الموصلية العالية) ويتم تجميعها في إطار لتجميع أكبر عدد من الخلايا الكهروضوئية للحصول على الكمية المطلوبة من الطاقة من المجمع الشمسي.
سنجد أن الخلايا الكهروضوئية مصنوعة من السيليكون المعالج كيميائيًا بحيث تمر أقصى كمية من الطاقة المجمعة في الخلايا.
ثانيًا، العاكسات
تكمن أهمية المحولات في أنها تحول الطاقة الشمسية إلى طاقة أخرى يمكن استخدامها في مجالات الطاقة. المشكلة هي أنها في مولدات الطاقة الشمسية تنتج تيارًا كهربائيًا ثابتًا، لأن التيار المباشر غير مناسب للعديد من الأجهزة الكهربائية.
مشكلة أخرى هي أن كمية الطاقة التي تنتجها الخلايا الكهروضوئية لا تتساوى في الحجم.
هذا هو المكان الذي تأتي فيه المحولات، حيث تقوم بمعالجة التيار المباشر وتحويله إلى تيار متردد حيث تعمل على تثبيت كمية الطاقة التي تنتجها الخلايا الكهروضوئية.
ثالثًا، مصفوفة التحكم الكهروضوئية
دوران الأرض حول محورها يخلق نهارًا وليلاً، وأيضًا يتسبب في تغير ظلال الأجسام التي تسقط على ضوء الشمس، لذلك يتم تثبيت أجهزة استشعار تعمل على تحريك المصفوفة الكهروضوئية لتتبع أشعة الشمس للاستفادة منها. بعد أشعة الشمس لأطول فترة ممكنة.
وبالتالي، يمكن استخدامه بعد المعالجة بمحولات لتزويد الطاقة المطلوبة للأجهزة الكهربائية.
كيف يتم تخزين الطاقة الشمسية؟
لا يمكن إنتاج الطاقة الشمسية في ساعات المساء. نظرًا لأنه يعتمد بشكل أساسي على ضوء الشمس، يجب تخزين الطاقة التي تولدها الشمس حتى يمكن استخدامها لاحقًا.
سنجد أن هناك نوعين من الطاقة من الطاقة الشمسية: الطاقة الكهربائية والحرارية. سنراجع كيفية تخزينها في النقاط التالية.
أولا، تخزين الطاقة الحرارية
ترفع أشعة الشمس درجة الحرارة فتسقط من خلال مجمعات الأشعة وتركز على الماء مما يؤدي بدوره إلى رفع درجة حرارته ويتم نقلها عبر أنابيب خاصة إلى منطقة أخرى حيث نريد توفير الطاقة بحيث يسهل استخدامها ؛
أنظر أيضا: مشروع الطاقة الشمسية واستخداماته
ثانيًا، تخزين الطاقة الضوئية
يتم تجميع الطاقة من الخلايا الكهروضوئية في بطاريات يمكن إعادة شحنها خلال النهار، حيث يتم جمع الطاقة واستخدامها في الليل أو في أي وقت آخر.
مزايا وعيوب الطاقة الشمسية
هناك العديد من السلبيات والمزايا للطاقة الشمسية والتي نأخذها بعين الاعتبار في النقاط التالية:
أولاً، فوائد الطاقة الشمسية
- ضوء الشمس هو أحد الطاقات المتجددة المتوفرة في أجزاء مختلفة من الأرض وهو أحد الطاقات التي لا تنضب.
- يعد التطور التكنولوجي المستمر لعلماء الطاقة الشمسية بالعديد من النتائج الإيجابية من الاستغلال الأوسع والأسهل للطاقة الشمسية، وتشير المؤشرات إلى إمكانية مستقبلية تسمح بإنتاج كميات أكبر من الطاقة من ضوء الشمس.
- على الرغم من ارتفاع تكاليف إنشاء أجهزة استقبال لتجميع وتحويل الطاقة الشمسية، إلا أنها تتميز بانخفاض تكاليف الصيانة.
- الخلايا الكهروضوئية نباتات معمرة تدوم لسنوات عديدة وتنتج إنتاجًا كبيرًا.
ثانياً: مساوئ الطاقة الشمسية
هناك بعض العيوب المصاحبة لأنظمة الطاقة الشمسية، وأهمها نعرضها في النقاط التالية.
- عدم القدرة والاعتماد على كمية ثابتة من إنتاج الطاقة الشمسية بسبب التباين في كمية ضوء الشمس الذي يصل إلى الأرض من وقت لآخر خلال العام.
- خلال النهار لا يمكن الاستفادة من أشعة الشمس إلا خلال النهار الذي يمثل نصف النهار فقط.
- الحاجة إلى استخدام نظام تخزين الطاقة المولدة بالخلايا الكهروضوئية للاستخدام المستقبلي.
- ارتفاع تكاليف إنشاء شبكة كهروضوئية.
- كمية الطاقة التي تنتجها الطاقة الشمسية أقل بخمس مرات من الطاقة التي تنتجها المنتجات البترولية.
أنظر أيضا: بحث عن الطاقة الشمسية ومصادرها
اختتام البحث عن تطبيقات ومستقبل الطاقة الشمسية في مجالات الطاقة النظيفة والمبتكرة
تعتبر الطاقة الشمسية من أهم الطاقات النظيفة والرخيصة التي يبحث عنها العالم لما لها من مزايا عديدة، فهي البديل الأفضل لاستخدام الطاقات المشتقة من الوقود الأحفوري، والتي تعتبر باهظة الثمن وضارة بصحة الإنسان. كوكب
في الختام نتمنى أن نكون قد قدمنا عرضاً مميزاً لاستكشاف تطبيقات الطاقة الشمسية ومستقبلها في مجالات الطاقة النظيفة والمبتكرة، ونتمنى أن تشاركوا المقال على مواقع التواصل الاجتماعي ومع الأصدقاء للاستفادة منها. الشغل. للجميع.