تتمثل إحدى مميزات الطاقة الشمسية في انها، الطاقة الشمسية تشمل الأشعة الضوء والحرارة الصادرة من الشمس. وقد استفاد الإنسان منها عبر العصور باستخدام تقنيات تتطور باستمرار. يتضمن استخدام الطاقة الشمسية تحويل الحرارة الشمسية للتسخين المباشر أو تحويلها إلى طاقة حركية أو كهربائية. بالإضافة إلى توليد الكهرباء من خلال الخلايا الضوئية، تظهر التصميمات المعمارية أيضاً استغلال الطاقة الشمسية. وتلعب هذه التقنيات دورا بارزا في معالجة تحديات العالم الحديث.
تتمثل إحدى مميزات الطاقة الشمسية في انها
تعتمد معظم مصادر الطاقة المتجددة على الإشعاعات الشمسية ومصادر ثانوية مثل الرياح والأمواج و الكهرومائية والكتلة الحيوية. ورغم توفر كميات هائلة من الطاقة الشمسية. إلا أننا نستفيد من جزء صغير فقط منها. يتم تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء عن طريق محركات حرارية أو محولات فولتوضوئية. وبعد ذلك يكون التحكم في استخدامها بيد الإنسان، في التطبيقات العملية. يستخدم الطاقة الشمسية في أنظمة التسخين والتبريد المعمارية، وتحلية المياه وتنقيتها. واستفادة من ضوء النهار، وتسخين المياه. والطهي بالطاقة الشمسية، واستخدام درجات الحرارة المرتفعة لأغراض صناعية.
تميز تكنولوجيا الطاقة الشمسية بين نظمها السلبية والإيجابية حسب كيفية استغلال وتحويل وتوزيع ضوء الشمس، تتضمن التقنيات الإيجابية استخدام اللوحات الفولتوضوئية والمجمعات الحرارية الشمسية مع المعدات الميكانيكية والكهربية لتحويل ضوء الشمس إلى مصادر طاقة مفيدة. بينما تعتمد التقنيات السلبية على توجيه المباني نحو الشمس واستخدام مواد ذات كتلة حرارية مناسبة أو خصائص تشتيت للأشعة، مع تصميم مساحات تسهم في دوران الهواء بطريقة طبيعية.
اقرأ أيضًا: أي طبقات الأرض الداخلية الأكبر حجما وأهمية النواة الخارجية
تطبيقات الطاقة الشمسية
تعتبر الطاقة الشمسية في جوهرها استخدام الإشعاعات الشمسية لأغراض عملية، وتشكل مصدرًا أساسيا لكل مصادر الطاقة المتجددة. باستثناء طاقة المد والجزر والحرارة الأرضية، حيث تستمد هذه المصادر طاقتها من الشمس. تنقسم التقنيات التي تعتمد على الطاقة الشمسية إلى تقنيات إيجابية أو سلبية. حسب الطريقة التي يتم بها استغلال وتحويل وتوزيع ضوء الشمس. تضمن استخدام الطاقة الشمسية بشكل إيجابي اللوحات الفولتوضوئية والمضخات والمراوح لتحويل ضوء الشمس إلى مصادر طاقة مفيدة. فيما تعتمد التقنيات السلبية على اختيار مواد حرارية مناسبة وتصميم مواقع بحيث تتيح للمباني استفادة أمثل من الشمس.
مجال التخطيط المدني والمعماري، كانت ضوء الشمس له تأثير عميق على تصميم المباني عبر التاريخ. استخدمت التقنيات المتطورة في التخطيط المدني والمعماري، والتي تستند إلى استغلال الطاقة الشمسية. من قبل الحضارات القديمة مثل اليونانيين والصينيين، حيث صمموا مبانيهم لتكون مواجهة الجنوب للاستفادة من الضوء والدفء. يظهر التخطيط المعماري الذي يعتمد على تقنيات الطاقة الشمسية السلبية استخدامها مدروسة للمساحات والظلال والكتلة الحرارية لتحسين ظروف الإضاءة والحرارة. وتعد تقنيات الطاقة الشمسية الإيجابية، مثل اللوحات الفولتوضوئية والمجمعات الحرارية. مصادر فعالة لإنتاج الطاقة. بينما تعتبر تقنيات الطاقة الشمسية السلبية وسيلة لتقليل الاعتماد على مصادر الطاقة البديلة.
أهمية الطاقة الشمسية
تقنيات مثل تنظيم مواعيد الزراعة وتعديل اتجاه صفوف النباتات وضبط الارتفاع بينها تحسن من إنتاجية المحصول. وعلى الرغم من أن الضوء الشمسي يعتبر مصدرًا وفيرا، فإن هناك آراء تتناول أهمية الطاقة الشمسية في هذا السياق. يشير التاريخ إلى أن استخدام الطاقة الشمسية في زراعة الفواكه والخضروات كان منتشرا منذ العصور الوسطى.
حيث تم استخدام أشجار الفاكهة لتحسين مدى استفادة النباتات من الطاقة الشمسية وتسريع نمو الفاكهة. في العصر الحديث، يستخدم الزجاج والبلاستيك الشفاف في الأنفاق الزراعية لتحويل ضوء الشمس إلى حرارة. مما يسمح بزراعة المحاصيل على مدار العام وفي ظروف بيئية محكومة. يظهر استخدام الصوبات الزجاجية والتقنيات المتقدمة تقدما في مجال الزراعة. حيث تتيح للمزارعين تحسين إنتاجيتهم وتوسيع نطاق المحاصيل التي يمكن زراعتها.
اقرأ أيضًا: مواقع التسويق بالعمولة لبيع المنتجات اون لاين
توليد الكهرباء، حيث يمكن تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء باستخدام محولات فولتوضوئية (PV) وتقنية تركيز الطاقة الشمسية (CSP). بالإضافة إلى الأساليب التجريبية الأخرى، المحولات الفولتوضوئية تستخدم بشكل رئيسي لتوفير الكهرباء للأجهزة الصغيرة والمتوسطة. بدءا من الآلة الحاسبة العاملة بخلية شمسية واحدة إلى المنازل غير المتصلة بشبكة الكهرباء. حيث يتم تزويدها بالكهرباء عبر مجموعة من الخلايا الفولتوضوئية. فيما كانت محطات تركيز الأشعة الشمسية تلعب دوراً واسعاً في توليد الكهرباء.
إلا أن محطات المصفوفات الضوئية أصبحت الآن أكثر شيوعاً. مثل نظم توليد الطاقة الشمسية الجهدية التي تنتج كميات كبيرة من الكهرباء. في عام 2007. أظهرت محطة الطاقة في كلارك كاونتي بنيفادا ومحطة بينيكساما في إسبانيا التوجه نحو إقامة محطات طاقة شمسية جهدية ضخمة في الولايات المتحدة وأوروبا.
