كيف يعمل نظام الطاقة الشمسية

في السنوات الأخيرة، اكتسب توليد الطاقة الشمسية شعبيةً واسعة. إلا أن الكثيرين ما زالوا يجهلون هذه الطريقة لتوليد الطاقة ومبدأ عملها. سأقدم لكم اليوم شرحًا وافيًا لمبدأ عمل توليد الطاقة الشمسية، آملًا أن أساعدكم على فهم نظام توليد الطاقة الشمسية بشكل أعمق.

يُعتبر توليد الطاقة الشمسية مصدرًا مثاليًا للطاقة الجديدة دون نضوب. فهو آمن وموثوق، خالٍ من الضوضاء والانبعاثات الملوثة، ونظيف تمامًا (خالٍ من التلوث)؛ لا يقتصر على التوزيع الجغرافي للموارد، ويمكن الاستفادة من مزايا أسطح المباني؛ يمكن توليد الكهرباء محليًا دون استهلاك الوقود ومدّ خطوط النقل؛ يتميز بجودة طاقة عالية، ويسهل على المستخدمين تقبله عاطفيًا؛ فترة البناء قصيرة، ووقت الحصول على الطاقة قصير.

وضع تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية خفيفة

باستخدام الطاقة الحرارية المُولّدة من الإشعاع الشمسي لتوليد الكهرباء، يُحوّل المُجمّع الشمسي الطاقة الحرارية المُمتصة إلى بخار وسط العمل، ثم يُشغّل التوربين البخاري لتوليد الكهرباء. العملية الأولى هي عملية تحويل الحرارة الخفيفة؛ أما العملية الثانية فهي عملية التحويل النهائية من الطاقة الحرارية إلى الكهرباء، وهي تُشبه توليد الطاقة الحرارية العادية. عيب توليد الطاقة الحرارية الشمسية هو انخفاض كفاءتها وارتفاع تكلفتها. تُقدّر تكلفة استثمارها بما لا يقل عن 5 إلى 10 أضعاف تكلفة محطات الطاقة الحرارية العادية.

وضع التحويل الكهربائي البصري المباشر

بهذه الطريقة، يتم تحويل طاقة الإشعاع الشمسي مباشرة إلى طاقة كهربائية من خلال التأثير الكهروضوئي، والجهاز الأساسي للتحويل هو الخلايا الشمسية. الخلية الشمسية هي جهاز يحول الطاقة الشمسية مباشرة إلى طاقة كهربائية بسبب التأثير الكهروضوئي. إنها ثنائي ضوئي شبه موصل. عندما تشرق الشمس على الثنائي الضوئي، يقوم الثنائي الضوئي بتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية وتوليد تيار. عند توصيل العديد من الخلايا على التوالي أو بالتوازي، يمكن أن تصبح مجموعة خلايا شمسية ذات طاقة خرج كبيرة نسبيًا. تُعد الخلية الشمسية مصدر طاقة جديدًا واعدًا، وله ثلاث مزايا: الاستمرارية والنظافة والمرونة. تتميز الخلايا الشمسية بعمر طويل. طالما أن الشمس موجودة، يمكن استخدام الخلايا الشمسية لفترة طويلة باستثمار لمرة واحدة. وبالمقارنة مع توليد الطاقة الحرارية، فإن الخلايا الشمسية لن تسبب تلوثًا بيئيًا.

هذا هو مبدأ نظام توليد الطاقة الشمسية. بعد قراءة هذه المقدمة، ما مدى معرفتك بنظام توليد الطاقة الشمسية؟ مع التقدم التكنولوجي، ستجعل الطاقة الشمسية حياتنا أكثر راحةً وجمالاً في المستقبل.