تحليل مزايا وعيوب الطاقة الشمسية

لكل شيء جانب إيجابي وجانب سلبي. بالنسبة لأعمدة إنارة الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية، لا تصبح مناسبة للاستخدام إلا تدريجيًا بعد تحسينات مستمرة. وبالنسبة للعديد من المنتجات الشمسية في بلدنا، عند استخدام الطاقة الشمسية كمصدر للطاقة، يجب علينا أيضًا مراعاة مزاياها وعيوبها. المزايا: (1) عالمية: تشرق الشمس على الأرض دون قيود جغرافية. سواء كانت أرضًا أو بحرًا، جبالًا أو جزرًا، فهي موجودة في كل مكان. يمكن تطويرها واستخدامها مباشرة باستخدام السيليكون أحادي البلورة الشمسي، دون الحاجة إلى التعدين أو النقل. (2) غير ضارة: لا يؤدي تطوير الطاقة الشمسية واستخدامها إلى تلوث البيئة، فهي من أنظف مصادر الطاقة، ما يجعلها ذات قيمة بالغة في ظل تزايد التلوث البيئي الخطير اليوم. (3) هائلة: تعادل طاقة الإشعاع الشمسي التي تصل إلى سطح الأرض سنويًا حوالي 130 تريليون طن من الفحم، وهي أكبر كمية طاقة يمكن استغلالها في العالم اليوم. (4) على المدى الطويل: وفقًا للمعدل الحالي للطاقة النووية المولدة من الشمس، فإن مخزون الهيدروجين يكفي لعشرات المليارات من السنين، وعمر الأرض يبلغ أيضًا حوالي عدة مليارات من السنين. وبهذا المعنى، يمكن القول إن طاقة الشمس لا تنضب. العيوب: (1) التشتت: على الرغم من أن إجمالي كمية الإشعاع الشمسي الذي يصل إلى سطح الأرض كبير جدًا، إلا أن كثافة تدفق الطاقة منخفضة جدًا. في المتوسط، بالقرب من مدار السرطان، عندما يكون الطقس صافيًا نسبيًا في الصيف، يكون إشعاع الشمس في ذروته عند الظهر، ويبلغ متوسط ​​الطاقة الشمسية المستلمة على مساحة متر مربع واحد عموديًا على اتجاه ضوء الشمس حوالي 1000 واط؛ في يوم وليلة عاديين، يبلغ حوالي 200 واط فقط. في الشتاء، يبلغ حوالي النصف فقط، وفي الأيام الغائمة حوالي خُمس الكمية فقط، لذا فإن كثافة تدفق الطاقة منخفضة جدًا. لذا، للحصول على قدرة تحويل معينة عند استخدام الطاقة الشمسية، غالبًا ما يتطلب الأمر مجموعة من معدات التجميع والتحويل ذات مساحة كبيرة، وتكون تكلفتها مرتفعة نسبيًا. (2) عدم الاستقرار: نظرًا لمحدودية الظروف الطبيعية كالليل والنهار، والفصول، والموقع الجغرافي، والارتفاع، وتأثير العوامل العشوائية كالطقس المشمس والغيوم والأمطار، فإن الإشعاع الشمسي الذي يصل إلى مستوى معين يكون متقطعًا وغير مستقر للغاية، مما يزيد من صعوبة تطبيق الطاقة الشمسية على نطاق واسع. ولجعل الطاقة الشمسية مصدرًا مستمرًا ومستقرًا للطاقة، ومصدرًا بديلًا قادرًا على منافسة مصادر الطاقة التقليدية، يجب حل مشكلة تخزين الطاقة بشكل جيد، أي تخزين أكبر قدر ممكن من طاقة الإشعاع الشمسي خلال النهار لاستخدامها ليلًا أو في الطقس الممطر. ومع ذلك، يُعد تخزين الطاقة أحد أضعف حلقات استخدام الطاقة الشمسية. (3) انخفاض الكفاءة وارتفاع التكلفة: يُعد مستوى التطور الحالي لاستخدام الطاقة الشمسية ممكنًا نظريًا في بعض الجوانب، وناضجًا تقنيًا. مع ذلك، ونظرًا لانخفاض كفاءة بعض أجهزة استغلال الطاقة الشمسية وارتفاع تكلفتها، فإن الاقتصاد عمومًا لا يستطيع منافسة مصادر الطاقة التقليدية. ولمدة طويلة في المستقبل، سيظل التطور المستقبلي لاستخدام الطاقة الشمسية مقيدًا بالعوامل الاقتصادية بشكل أساسي.