الطاقة الشمسية

تشير الطاقة الشمسية ، إلى طاقة الإشعاع الحراري الشمسي (انظر ثلاث طرق لنقل الحرارة: الإشعاع) ، وغالبًا ما يشار إلى الأداء الرئيسي باسم أشعة الشمس ' ؛

في العصر الحديث يتم استخدامه عادة لتوليد الكهرباء أو لتوفير الطاقة لسخانات المياه.

منذ ولادة الحياة على الأرض ، عاشت الطاقة الشمسية بشكل أساسي على الإشعاع الحراري الذي توفره الشمس ، وبما أن العصر القديم عرف البشر كيفية تجفيف الأشياء في الشمس واستخدامه كوسيلة لصنع الطعام ، مثل الملح والأسماك المملحة.

مع تراجع الوقود الأحفوري ، أصبح نظام الطاقة الشمسية جزءًا مهمًا من استخدام الطاقة البشرية ويتطور باستمرار.

يشمل استخدام نظام الطاقة الشمسية التحويل الحراري الضوئي والتحويل الكهروضوئي. توليد نظام الطاقة الشمسية هو طاقة متجددة جديدة.

بالمعنى الواسع، تشمل الطاقة الشمسية أيضًا طاقة الرياح والطاقة الكيميائية والمياه الموجودة على الأرض.

نظام الطاقة الشمسية هو الطاقة الناتجة عن اندماج ذرات الهيدروجين داخل الطاقة الشمسية ، مما يطلق كميات هائلة من الطاقة النووية ، الطاقة المشعة من الشمس.

معظم الطاقة الشمسية التي يحتاجها الإنسان تأتي بشكل مباشر أو غير مباشر من الشمس.

تحفر النباتات من الأكسجين من خلال التمثيل الضوئي ، وتمتص ثاني أكسيد الكربون ، وتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كيميائية للتخزين في الجسم النباتي.

يتم أيضًا تشكيل الفحم والنفط والغاز الطبيعي والوقود الأحفوري الآخر من خلال تطور النباتات والحيوانات القديمة المدفونة تحت الأرض خلال فترة جيولوجية طويلة.

بالإضافة إلى ذلك، يتم أيضًا تحويل طاقة المياه وطاقة الرياح وما إلى ذلك من الطاقة الشمسية.

عادة ما تشير الطاقة الشمسية الموجودة في الأرض نفسها إلى الطاقة الشمسية المتعلقة بالطاقة الحرارية داخل الأرض والطاقة المتعلقة بالتفاعل النووي.

الطاقة الشمسية المرتبطة بالتفاعلات النووية هي الطاقة النووية.

عندما يتغير هيكل النواة ، يمكن إطلاق الكثير من الطاقة الشمسية ، تسمى الطاقة النووية الذرية ، والطاقة النووية لفترة قصيرة ، والمعروفة باسم الطاقة الذرية.

إنه يأتي من موارد طاقة الانشطار النووي المخزنة في الأرض ' ؛ عندما تحدث اليورانيوم والبلوتونيوم وغيرها من تفاعلات الانشطار ، وتحدث موارد طاقة الانصهار النووي المخزنة في المحيط عندما تحدث ثنائيات التريتيوم ، التريتيوم ، الليثيوم وغيرها من تفاعلات الانصهار.

تعطي هذه المواد الطاقة عند حدوث التفاعلات النووية.

في الوقت الحاضر، الاستخدام الأكبر للطاقة النووية هو توليد الكهرباء بالطاقة الشمسية.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضًا استخدامه كنوع آخر من مصدر الطاقة ، ومصدر الحرارة ، وما إلى ذلك ، يتم فحصه بواسطة بطارية تخزين الطاقة الشمسية ، وبطارية بطارية الطاقة الشمسية وبطارية تخزين الطاقة الشمسية.

تحليل إيجابيات وسلبيات الطاقة الشمسية

 مزايا الطاقة الشمسية

(1) عالمي: الشمس تشرق على الأرض، وليس هناك حد جغرافي. فهو موجود في كل مكان، سواء في البر أو البحر، سواء في الجبال أو الجزر، و الطاقة الشمسية  يمكن استغلالها والاستفادة منها مباشرة دون تعدين أو نقل.

(2) لا ضرر: إن تطوير واستخدام منتج الطاقة الشمسية لن يلوث البيئة ، فهو واحد من أنظف الطاقة ، في التلوث البيئي أصبح أكثر جدية اليوم ، اليوم ،  الطاقة الشمسية قيمة للغاية.

(3) ضخمة: إن كمية الإشعاع الشمسي الذي يصل إلى الأرض ' ؛ كل عام يعادل حوالي 1.3 تريليون طن من الفحم ، أكبر كمية من الطاقة التي يمكن استغلالها في العالم اليوم.

(4) طول العمر: وفقًا للمعدل الحالي للطاقة النووية التي تنتجها الشمس ، تكون سعة تخزين الهيدروجين كافية لتستمر لعشرات المليارات من السنين ، وحياة الأرض حوالي مليارات السنين. وبهذا المعنى، الطاقة الشمسية يمكن القول أنه لا ينضب.

عيوب  الطاقة الشمسية

(1) التشتت: على الرغم من أن الكمية الإجمالية للإشعاع الشمسي التي تصل إلى الأرض ' ؛ S كبيرة ، إلا أن كثافة تدفق الطاقة الشمسية منخفضة.

في المتوسط ​​، يصل الإشعاع الشمسي بالقرب من استوائية السرطان إلى أقصى قدر من الإشعاع عند الظهر عندما يكون الطقس واضحًا نسبيًا. الطاقة الشمسية المستلمة على مساحة 1 متر مربع عمودي على اتجاه أشعة الشمس حوالي 1000 واط في المتوسط.

في المتوسط ​​السنوي ليلا ونهارا،  الطاقة الشمسية حوالي 200 واط فقط.

ولكن في فصل الشتاء حوالي النصف فقط، والأيام الملبدة بالغيوم حوالي 1/5 فقط، وكثافة تدفق الطاقة الشمسية هذه منخفضة جدًا.

ولذلك، في استخدام الطاقة الشمسية، للحصول على قوة تحويل معينة،  الطاقة الشمسية غالبًا ما يحتاج إلى مساحة كبيرة لمجموعة من معدات التجميع والتحويل، بتكلفة عالية منتج الطاقة الشمسية .

(2) عدم الاستقرار: نظرًا لقيود الظروف الطبيعية مثل النهار والليل ، والموسم ، وخط العرض الجغرافي والارتفاع ، وكذلك تأثير العوامل العشوائية مثل أشعة الشمس والظلال والسحابة والمطر ، فإن الإشعاع الشمسي الذي يصل إلى أرضية معينة هو متقطع وغير مستقر للغاية ، مما يزيد من صعوبة تطبيق الطاقة الشمسية الكبيرة.

الجهود المستمرة والمستقرة من أجل جعل الطاقة الشمسية ، وفي النهاية ستكون قادرة على التنافس مع بدائل الطاقة التقليدية ، من الضروري حل مشكلة تخزين الطاقة الشمسية بشكل جيد ، وهي مشمسة خلال اليوم الذي يتم فيه تخزين الطاقة المشععة في الشمس قدر الإمكان ، ليلا أو يوم ممطر ، ولكن في الوقت الحالي ، يعد تخزين الطاقة الشمسية واحدة من الرابط الضعيف للروابط النسبية.

(3) كفاءة منخفضة وتكلفة عالية طقم الطاقة الشمسية : في الوقت الحاضر، يعد مستوى تطوير استخدام منتجات الطاقة الشمسية ممكنًا من الناحية النظرية وناضجًا من الناحية التكنولوجية.

لكن بعض منشآت منتجات الطاقة الشمسية ، بسبب كفاءتها المنخفضة والتكلفة العالية ، لا تنافس اقتصاديًا بشكل عام مع مصادر الطاقة التقليدية.

في فترة زمنية كبيرة قادمة ، يتم تقييد المزيد من التطوير لاستخدام الطاقة الشمسية بشكل أساسي من قبل الاقتصاد.