محطات
الطاقة الشمسية
بقلم
/علي العيسي
واحدة
من عدّة اقسام وأنواع للطاقة المتجددة والتي تنمو نموّاً سريعاً في العشر سنوات
الاخيرة ، وتضخ فيها مئات المليارات من الدولات هي طاقة الشمس أو محطات
الطاقة الشمسية .
تعتبر
الشمس المحور الاساس في غالبية أو كل الطاقة التي نستمدها على وجه الارض لتحويلها
إلى طاقة كهربائية مستفاد منها.
من
أحد الاشكال التي يمكن من خلالها وعبرها تحويل طاقة الشمس الضوئية إلى طاقة
كهربائية هي الخلايا الشمسية (PV
Solar Cells).
يعتمد
مبدأها على تحويل طاقة الشمس المتمثلة في ضوئها إلى طاقة كهربائية ، دون المرور
بالطبع بالأجزاء الميكانيكية المعتادة في المحطات الاخرى ، كالمائية والهوائية .مثل
التربينة (Turbine) والمولد .
وبالتالي يكمن داخل هذا الامر ميزة زيادة الكفاءة من
ناحية وقلّة الصيانة ، لكن هذا لا يعني أن طاقة الشمس الهائلة تصل إلى اللوح الشمسي
بأكملها فثمّ عقبات ومتاعب تلاقي ضوء الشمس منها :قّلة كفاءة هذه الالواح ، زيادة
على ذلك المشتتات التي تلاقي ضوء الشمس والاجواء والمناخات والفصول.
فلا يصل إلى اللوح ذو الكفاءة المنخفضة إلاّ نسبة محددة
من طاقة الشمس .
تعمل طاقة الشمس على تحريك (Electrons) ذو الشحنة السالبة
والثغرات أو الفجوات (Holes) ذوات الشحنة الموجبة في الخلية الشمسية
محدثة طاقة كهربائية متمثلة في تيار ثابت (DC CURRENT).
يأتي
دور الشاحن (Charger) في شحن
البطاريات وإمداد العاكس (Inverter) الذي يحوّل الجهد المستمر إلى جهد متغير (DC TO AC).
ودور
الشاحن في تزويد العاكس بقيمة ثابتة للجهد الكهربائي لتحويلها إلى قيمة ثابتة
القيم من جهة AC Voltage) ).
ويتمثل
دور البطاريات في تزويد النظام بالطاقة والعمل خلال فترات الليل أو أثناء عدم بزوغ
الشمس.
ويتم
توصيل الحمل (load) المعيّن
بأطراف العاكس وفقاً للقدرة المحددّة مسبقاً.
كان ما سبق فكرة مبسّطة لهذا النظام الذي يزداد كبراً
وتعقيداً كلما زادت الاحمال وأُريد بذلك عمل وبناء محطة كبيرة تنتهج هذا النظام –PV Solar Cells- الذي تُحدد فيه المعدات
والطرق والانظمة لعمله وفقاً للأحمال ومتطلبات المحطة.
ومن الممكن
أن تكون المحطة على نوعين أساسيين :
·
مربوطة بالشبكة العامة للكهرباء (On-grid).
·
غير مربوطة بالشبكة العامة للكهرباء (Off-grid or Stand alone ).
فالمحطات المربوطة بالشبكة يتطلّب ربطها المحافظة على شروط الربط مع
الشبكة ، وكمية الطاقة التي تُزوّد بها الشبكة من خلال هذا النوع ، والتسعيرة لكل
كيلو وات ينتج من المحطة .
أو أن تكون محطات منعزلة عن الشبكة (Off-grid) والتي يتطلب نظام معيّن
للتخزين ، ونظام بطاريات عالي الامان والسلامة والصيانة.
على صعيد آخر يأتي نوع آخر من محطات الطاقة الشمسية وهو محطات
الحرارية الشمسية والتي تعتمد على حرارة الشمس ، فتُسلّط الحرارة على مستقبلات
عاكسة للحرارة على أنبوب مرتكز على كل المستقبلات لتُسخّن سائل معيّن والذي بدوره
يقوم بتسخين الماء حتى يتحول إلى بخار ومن ثم تحريك التربينة ومن ثم العضو الدوّار
بداخل المولد الكهربائي.
وبنفس مبدأ عمل هذا النوع-التسخين الحراري –يوجد طريقة أخرى لتوليد
البخار في تسليط عدة مستقبلات على نقطة معينة أعلى برج ثابت .
الإبتساماتإخفاء