الطاقة الشمسية وأكثر الدول استخدامًا لها

كتبت: بومهدي نجاة

تُعد الطاقة الشمسية واحدة من أكثر مصادر الطاقة المتجددة إشراقًا وأملًا فى العالم الحديث؛ حيث يمكن تحويل ضوء الشمس، الذى هو مصدر غير ناضب للطاقة، إلى كهرباء وحرارة لاستخدامات متعددة، هذه الطاقة النظيفة والمتجددة تساهم بشكل فعّال فى مواجهة التحديات البيئية والاقتصادية التى تواجه البشرية اليوم، ومع تزايد الوعي البيئي والتطورات التكنولوجية المستمرة، أصبحت الطاقة الشمسية خيارًا استراتيجيًا لتقليل الإنبعاثات الكربونية، توفير التكاليف، وتعزيز الاستدامة.

تقنيات الطاقة الشمسية

تعتمد تقنيات الطاقة الشمسية على إستغلال ضوء الشمس وتحويله إلى طاقة يمكن استخدامها فى توليد الكهرباء أو التسخين، وهناك عدة تقنيات رئيسية تُستخدم فى هذا المجال:

– الألواح الشمسية الفوتوفولتية:
الألواح الشمسية الفوتوفولتية هى التقنية الأكثر شيوعًا واستخدامًا لتحويل ضوء الشمس مباشرة إلى كهرباء.
هذه الألواح مصنوعة من مواد شبه موصلة مثل السيليكون، والتى تولد تيارًا كهربائيًا عند تعرضها لأشعة الشمس، ويمكن تركيب هذه الألواح على أسطح المباني أو فى مزارع شمسية كبيرة.

– الألواح الشمسية الحرارية:
تُستخدم الألواح الشمسية الحرارية لتسخين المياه أو الهواء، وتتكون هذه الأنظمة من مجمعات شمسية تمتص حرارة الشمس وتنقلها إلى وسيط -عادةً الماء أو الهواء- الذى يمكن استخدامه فى التدفئة المنزلية، تسخين المياه، أو فى العمليات الصناعية.

– الطاقة الشمسية المركزة:
تستخدم تقنيات الطاقة الشمسية المركزة مرايا أو عدسات لتركيز أشعة الشمس على نقطة واحدة لتوليد حرارة عالية، وتُستخدم هذه الحرارة فى تشغيل توربينات بخارية أو محركات حرارية لتوليد الكهرباء.
من أشهر أنواع هذه التقنيات: الأحواض الشمسية؛ حيث تُستخدم مرايا مقعرة لتركيز أشعة الشمس على أنابيب تحتوي على سائل ناقل للحرارة.

– الأنظمة الهجينة :
تجمع الأنظمة الهجينة بين تقنيات مختلفة مثل الألواح الفوتوفولتية والحرارية، للإستفادة من كلتا الطاقتين الشمسية والكهربائية والحرارية. هذه الأنظمة يمكن أن تزيد من كفاءة استخدام الطاقة وتوفير تكاليف التشغيل.

– الخلايا الشمسية العضوية والبلاستيكية:
تعتبر هذه التقنية من الابتكارات الحديثة فى مجال الطاقة الشمسية؛ حيث تُصنع الخلايا من مواد عضوية أو بوليمرات، وعلى الرغم من أن كفاءتها أقل من الخلايا التقليدية، إلا أنها تتميز بمرونة أكبر ويمكن إنتاجها بتكلفة أقل.

– الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة:
تُصنع هذه الخلايا باستخدام طبقات رقيقة من المواد شبه الموصلة، مثل الكادميوم تيلورايد أو السيليكون غير المتبلور. تتميز هذه الخلايا بخفة وزنها ومرونتها؛ مما يجعلها مناسبة لتطبيقات متعددة مثل تركيبها على الأسطح المتحركة أو الأسطح الغير تقليدية.

أهمية استخدام الطاقة الشمسية فى العصر الحالي

– الحد من تغير المناخ:
استخدام الطاقة الشمسية يساهم بشكل كبير فى تقليل انبعاثات غازات الدفيئة، مثل ثاني أكسيد الكربون، التى تعد السبب الرئيسي لتغير المناخ. وبتحويل ضوء الشمس إلى كهرباء بدون احتراق الوقود الأحفوري، يمكن تقليل الإعتماد على المصادر التقليدية للطاقة التى تلوث البيئة.

– تحقيق الاستدامة:
الطاقة الشمسية هى مصدر غير ناضب للطاقة؛ مما يجعلها خيارًا مستدامًا للأجيال القادمة. والإعتماد على الطاقة الشمسية يمكن أن يساهم فى الحفاظ على الموارد الطبيعية وتقليل الضغط على مصادر الطاقة غير المتجددة مثل النفط والفحم.

– خفض تكاليف الطاقة:
مع التقدم التكنولوجي وإنخفاض تكلفة الألواح الشمسية، أصبحت الطاقة الشمسية أكثر اقتصادية. يمكن للأفراد والشركات تحقيق توفير كبير فى فواتير الكهرباء على المدى الطويل؛ مما يساهم فى تحقيق فوائد اقتصادية ملموسة.

– تعزيز الاستقلالية الطاقية:
استخدام الطاقة الشمسية يمكن أن يقلل من الإعتماد على واردات الطاقة من الخارج؛ مما يعزز الاستقلالية الطاقية للدول. هذا يمكن أن يكون مهمًا بشكل خاص للدول التى تعتمد بشكل كبير على إستيراد الوقود الأحفوري.

– خلق فرص عمل:
قطاع الطاقة الشمسية يوفر فرص عمل فى مجالات متعددة مثل الهندسة، التصنيع، التركيب، والصيانة. مع نمو هذا القطاع، يمكن توفير وظائف جديدة وتحفيز التنمية الاقتصادية المحلية.

– التطور التكنولوجي:
الاستثمار فى الطاقة الشمسية يحفز الابتكار والتطور التكنولوجي، وهذا يمكن أن يؤدي إلى تحسينات مستمرة فى كفاءة الألواح الشمسية وتطوير تقنيات جديدة لتحسين جمع وتخزين الطاقة الشمسية.

– الوصول إلى الكهرباء فى المناطق النائية:

يمكن استخدام أنظمة الطاقة الشمسية لتوفير الكهرباء فى المناطق النائية أو غير الموصولة بشبكات الكهرباء التقليدية؛ مما يساهم فى تحسين جودة الحياة وتوفير خدمات أساسية مثل التعليم والرعاية الصحية فى هذه المناطق.

– حماية البيئة:
إلى جانب تقليل انبعاثات غازات الدفيئة، استخدام الطاقة الشمسية يقلل من تلوث الهواء والمياه المرتبط باستخراج واستخدام الوقود الأحفوري، وهذا يمكن أن يحسن الصحة العامة ويقلل من الأمراض المرتبطة بالتلوث.

تعرف أيضا علي…مستقبل الطاقة المتجددة فى الشرق الأوسط

أكثر الدول استخدامًا للطاقة الشمسية

– الصين:
تعد الصين دولة رائدة عالميًا فى استخدام الطاقة الشمسية بقدرة تركيبية تتجاوز 250 جيجاوات. بفضل السياسات الحكومية الداعمة والاستثمارات الكبيرة فى البنية التحتية للطاقة المتجددة، أصبحت الصين أكبر منتج ومستهلك للطاقة الشمسية فى العالم، وتسعى إلى تعزيز الإعتماد على الطاقة المتجددة كجزء من استراتيجيتها للحد من التلوث البيئي وتحقيق التنمية المستدامة.

– الولايات المتحدة:
تأتي الولايات المتحدة فى المرتبة الثانية بقدرة تركيبية تفوق 100 جيجاوات؛ حيث تشهد ولايات مثل كاليفورنيا وأريزونا ونيفادا نموًا كبيرًا فى استخدام الطاقة الشمسية، مدعومة بالحوافز الحكومية والسياسات الداعمة. وتقوم الولايات المتحدة بتطوير مزارع شمسية كبيرة وتطبيق أنظمة تخزين الطاقة لتحسين كفاءة استخدام الطاقة الشمسية.

– اليابان:
تعد اليابان من بين الدول الرائدة فى استخدام الطاقة الشمسية، بقدرة تركيبية تتجاوز 70 جيجاوات. فبعد كارثة فوكوشيما النووية فى عام 2011، زادت اليابان من استثماراتها فى الطاقة المتجددة بشكل كبير لتقليل الإعتماد على الطاقة النووية وتعزيز أمن الطاقة.

– ألمانيا:
تعتبر ألمانيا هى الدولة الرائدة فى أوروبا فى مجال الطاقة الشمسية، بقدرة تركيبية تقارب 60 جيجاوات، وبفضل سياسات الدعم الحكومية والمبادرات البيئية، أصبحت الطاقة الشمسية جزءًا أساسيًا من مزيج الطاقة فى ألمانيا؛ حيث تشجع الحكومة الألمانية على تركيب الألواح الشمسية على المنازل والمباني التجارية والصناعية.

– الهند:
تشهد الهند نموًا سريعًا فى قطاع الطاقة الشمسية، بقدرة تركيبية تفوق 50 جيجاوات، وقد أطلقت الحكومة الهندية مبادرات طموحة مثل “مهمة الطاقة الشمسية الوطنية” بهدف تحقيق قدرة تركيبية تفوق 100 جيجاوات بحلول السنوات المقبلة، وتركز الهند على تطوير مزارع شمسية كبيرة وتعزيز استخدام الطاقة الشمسية فى المناطق الريفية.

– إيطاليا:
تعد إيطاليا واحدة من بين الدول الرائدة فى استخدام الطاقة الشمسية فى أوروبا، بقدرة تركيبية تقارب 21 جيجاوات. بفضل سياسات الدعم الحكومي والمبادرات البيئية، أصبحت الطاقة الشمسية جزءًا مهمًا من مزيج الطاقة فى إيطاليا.
وتحظى إيطاليا بظروف مناخية ملائمة للإستفادة من الطاقة الشمسية بشكل فعال.

– أستراليا:
تبرز أستراليا كواحدة من الدول التى أحرزت تقدمًا فى استخدام الطاقة الشمسية، بقدرة تركيبية تفوق 20 جيجاوات. بفضل وفرة أشعة الشمس والدعم الحكومي، شهدت البلاد زيادة كبيرة فى تركيب الألواح الشمسية على المنازل والمباني التجارية والصناعية.

ختامًا، تمثل الطاقة الشمسية الحل الأمثل لتحقيق مستقبل طاقة نظيف ومستدام، ومع التقدم التكنولوجي وزيادة الدعم الحكومي، من المتوقع أن تستمر هذه الصناعة فى النمو، لتصبح حجر الزاوية فى نظام الطاقة العالمي.

تابعنا أيضا علي…