استخدامات الطاقة الشمسية في توليد الكهرباء

استخدامات الطاقة الشمسية في توليد الكهرباء

باستخدام الطاقة الشمسية في توليد الكهرباء ، يمكننا أن نرى أنه بسبب التقدم التكنولوجي الأخير والانفجار السكاني ، كانت هناك زيادة في الطلب على الطاقة في جميع أنحاء العالم ، لذلك من المهم أن تتحرك البشرية نحو تكلفة فعالة. مصدر الطاقة ، وهو مصدر مستدام للطاقة المتجددة ، وذلك بسبب زيادة الطلب على الطاقة في المستقبل ، وتعتبر الطاقة الشمسية من مصادر الطاقة المتجددة ، وتعتبر أفضل مصدر لحل المشاكل المتعلقة بأزمة الطاقة. لذلك سنقوم في هذا المقال بشرح الزيادة في استخدام الطاقة الشمسية في توليد الكهرباء عبر الموقع.

حول الطاقة الشمسية

  • الطاقة الشمسية هي الطاقة التي تأتي من أشعة الشمس ، ويتم تحويلها إلى طاقة حرارية أو كهربائية لاستخدامها في أماكن العمل والمنازل. تعتبر الطاقة الشمسية من أنظف مصادر الطاقة المتجددة وأكثرها وفرة ، ولها استخدامات عديدة مثل توليد الكهرباء وتسخين المياه والإضاءة ، وتعتبر الولايات المتحدة أغنى دولة في العالم من حيث الطاقة الشمسية.
  • في الوقت الحالي ، يتراجع استخدام الطاقة الشمسية ، ونجد أنها في الولايات المتحدة لا تمثل أكثر من خمسة أعشار 1٪ من الطاقة المستهلكة ، لكن تكنولوجيا الطاقة الشمسية مستمرة في التحسن ، والتكلفة. من إنتاجها في الانخفاض.
  • أظهر تقرير صدر عام 2017 عن وكالة الطاقة الدولية أن الطاقة الشمسية أصبحت من أسرع مصادر إنتاج الطاقة في العالم ، وهي المرة الأولى التي يفوق فيها تطوير الطاقة الشمسية على المصادر الأخرى ، مما يؤكد أن استخدام الطاقة الشمسية آخذة في الارتفاع.

استخدام الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء

تستخدم الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء بطريقتين:

للحصول على مزيد من المعلومات حول الطاقة الشمسية ومصادرها ، اقرأ هذا الموضوع: البحث في الطاقة الشمسية ومصادرها

1- الطاقة الضوئية

هذه هي الطاقة التي تم استخدامها لمدة ثلاثين عامًا وتعتمد على وجود الخلايا الكهروضوئية المكونة من طبقات رقيقة من السيليكون ومواد أخرى تكون أشباه موصلات على شكل مربعات. عندما يصل إليها ضوء الشمس ، تحدث تفاعلات كيميائية في الخلية. ابدأ بإطلاق إلكترون واحد لتوليد تيار كهربائي ، وله القدرة على تشغيل مبنى بأكمله.

2- الطاقة الحرارية

هذه هي التقنية التقليدية التي تستخدم عاكسات تعمل على تركيز أشعة الشمس لتكوين بخار يستخدم لتشغيل المولدات الكهربائية. وتجدر الإشارة هنا إلى وجود تقنيتين تعتمدان على الطاقة الحرارية في السوق وهما:

  • يستخدم الهيليوم أو الصوديوم السائل أو غاز الهيدروجين في صنع البخار أو الغاز المضغوط لتشغيل التوربينات لتوليد الكهرباء باستخدام الحرارة الناتجة عن أشعة الشمس.
  • تقوم المرايا العاكسة بتوجيه أشعة الشمس نحو برج كبير يحتوي على السائل ، والذي يتحول إلى بخار يدفع التوربينات لتوليد الكهرباء.

مصادر الطاقة

تنقسم مصادر الطاقة بشكل أساسي إلى قسمين ، وهما كالتالي:

أولاً: مصادر الطاقة التقليدية

هي مصادر تُستخدم على نطاق أوسع من مصادر الطاقة المتجددة ، لكنها تستنفد بالاستخدام ، وتتطلب ملايين السنين للتجديد ، وهذه المصادر هي كالتالي:

1- البترول

  • يطلق عليه “الذهب الأسود” ، ويأتي على رأس قائمة الأنواع المختلفة لمصادر الطاقة ، وله استخدامات عديدة ، سواء في إنتاج الطاقة وتوليد الطاقة ، أو في صناعات أخرى مثل صناعات البتروكيماويات والبلاستيك.
  • هناك العديد من المشتقات البترولية ، مثل أنه عند استخلاص الزيت من الأرض ، فإنه لا يستخدم في شكله الأصلي ، بل يمر بعدة مراحل من المعالجة في المصافي ، وتشمل هذه المشتقات الديزل ، والبنزين ، والغاز ، والكيروسين.
  • على الرغم من الفوائد العديدة للبترول ، إلا أن له بعض الآثار الضارة على البيئة. تظهر هذه الخسائر في انبعاث بعض الغازات الضارة مثل أول أكسيد الكربون وأول أكسيد.

2- الغاز الطبيعي

  • يمكن الإشارة إلى الغاز الطبيعي كمصدر طاقة بديل للبترول ، والآثار السلبية لاستخدامه أقل من تلك الناتجة عن النفط والفحم ، لذلك يطلق عليه “الغاز الصديق للبيئة”.
  • للغاز الطبيعي استخدامات عديدة مثل توليد الكهرباء ، كمادة خام تستخدم في صناعة البلاستيك والأسمدة ، وللاستهلاك المنزلي في السخانات والمواقد وفي وسائل النقل بدلاً من الوقود من البنزين. سعر.

3- الفحم

يستخدم الفحم للحرق للحصول على الطاقة ، ويستخدم في بعض الأغراض المنزلية مثل الطهي والشوي والتدفئة. في البلدان التي توجد فيها وفرة من خشب الغابات ، يمكن تحويلها إلى فحم واستخدامها في بعض المشاريع الكبيرة. لتوليد الطاقة.

ثانياً: مصادر الطاقة المتجددة

إنها مصادر متجددة لا تنضب مع الاستخدام وتستمر مدى الحياة. إنها مصادر نظيفة لا تلوث البيئة. هذه المصادر هي كما يلي:

1- الطاقة الشمسية

من أهم استخداماته توليد الكهرباء ، ومن أهم تطبيقات الطاقة الشمسية السخانات الشمسية المستخدمة في صناعة الألبان ، وتسخين المياه ، وصناعات الغزل والنسيج ، وتجفيف المحاصيل الزراعية ، وتسخين الهواء لأغراض التدفئة.

2- طاقة الرياح

هي طاقة تم اكتشافها منذ آلاف السنين ، وهي من مصادر الطاقة الصديقة للبيئة ، ومن أهم تطبيقاتها أنها كانت تستخدم في الماضي لدفع المراكب الشراعية عبر الماء ورفع المياه. تستخدم في الآبار ، بينما تستخدم الآن لتوليد الكهرباء ، حيث تعمل الرياح على تشغيل مروحة كبيرة ، والتي بدورها تشغل مولدًا كهربائيًا.

3- الطاقة المائية

هذه هي الطاقة التي نحصل عليها من حركة المياه ، وقد تم استخدامها في الماضي لتشغيل مطاحن الدقيق ، أو لتشغيل آلات ري الأراضي الزراعية ، وتوليد الطاقة المستخدمة لتشغيل آلات النسيج.

4- الغاز الحيوي

إنه غاز عديم اللون وأخف من الهواء وغير سام. يتم إنتاجه من خلال التحلل اللاهوائي للنفايات العضوية النباتية والحيوانية والبشرية. من أهم تطبيقاته أنه يستخدم للإضاءة والطبخ وكوقود مباشر. التدفئة ، وتستخدم بشكل غير مباشر في توليد الكهرباء وآلات القيادة.

5- طاقة الكتلة الحيوية

قد لا يسمع الكثير عن هذه الطاقة ، فهي من مصادر الطاقة غير المألوفة ، وهي الطاقة التي يتم استخلاصها من النفايات الحيوانية والزراعية والبشرية وتحويلها إلى وقود يتم استخدامه في الصناعات المختلفة. وكذلك يستخدم في. الاستهلاك المحلي والتجاري.

مشروع حديث لتوليد الكهرباء من الطاقة الشمسية

نظرًا لارتفاع تكلفة الأبراج والمضخات والأنابيب وتكاليف التشغيل والتركيب ، ولأن ثبات درجة الحرارة بين البرودة والساخنة يمثل قيدًا على جميع المواد ما عدا عندما تغرب الشمس ، هناك حاجة إلى نظام تخزين الحرارة. لكل هذه الأسباب قام أستاذ الهندسة الميكانيكية “ألكسندر شوم” وفريق متعدد التخصصات بتصميم جهاز متقدم يحل هذه المشكلة ، ومن أهم مميزات هذا الاختراع ما يلي:

  • الجهاز عبارة عن خزان كبير به ملح مصهور ، وذلك لأن الملح بالإضافة إلى قدرته على امتصاص الحرارة يتميز بقدرته على تحمل درجات الحرارة العالية جدًا.
  • يركِّز الهليوستات ، المثبت على إحدى القمم ، أشعة الشمس مباشرة على الملح من خلال ثقب صغير داخل الخزان.
  • يتم توزيع الحرارة في جميع أنحاء الخزان حيث يحمل الملح المصهور الحرارة.
  • عندما يتم توليد الطاقة ، فإن الملح الساخن الموجود في أعلى الخزان يُقشط ويمرر عبر مولد البخار ، بينما يعود الملح البارد المنصهر إلى قاع الخزان.
  • في المساء أو عندما تغرب الشمس ، تُغلق فتحات الخزان لتقليل فقد الحرارة.

وهنا وصلنا إلى نهاية المقال ، بعد أن تم توضيح كافة المعلومات الخاصة باستخدام الطاقة الشمسية في توليد الكهرباء ، وحددنا أهم مصادر الطاقة وأنواعها. نأمل أن تعجبك المقالة.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى