• صاحب المنشور: عبد الحميد البدوي
  
  ملخص النقاش:
  مع ازدياد الاهتمام العالمي بالتوجه نحو مصادر الطاقة المتجددة كحل للطاقة المستدامة، تحتل تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء مكاناً بارزاً. هذه العملية المعروفة باسم "التوليد الكهروضوئي"، تواجه عدة تحديات تقنية واقتصادية واجتماعية. سنتناول هنا بعض هذه التحديات وآفاق الحلول المحتملة.

تحديات توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية:

1. التقلبات اليومية والسنوية للأشعة الشمسيّة:

تكمن أكبر تحدٍ أمام الاستخدام المكثف للطاقة الشمسية في الطبيعة غير الثابتة للشمس؛ حيث تتغير شدة الأشعة الشمسيّة خلال النهار والسنة بسبب عوامل مختلفة مثل الطقس والمناخ. هذا يعني أنه غالباً لن يتم إنتاج كمية ثابتة من الكهرباء طوال الوقت مما يجعل إدارة الشبكة أكثر تعقيدًا.

2. تكلفة الأجهزة اللازمة لتصنيع الخلايا الضوئية وأنظمة تخزين البطاريات:

تعد العوائق الاقتصادية أيضاً عقبة رئيسية أمام انتشار استخدام الطاقة الشمسية على نطاق واسع. حتى مع انخفاض سعر لوحات الطاقة الشمسية مؤخراً، فإن التكاليف المرتبطة بتلك القطاعات قد تكون مرتفعة للغاية بالنسبة للمستهلكين الأفراد أو الشركات الصغيرة. بالإضافة لذلك، تعد بطاريات تخزين الطاقة ضرورية لدعم استقرار النظام الكهربائي أثناء فترات الاختناق عندما لاتكون أشعة الشمس متوفرة بكثافة لكنها أيضًا باهظة الثمن حالياً.

3. محدودية المساحات المناسبة لإقامة محطات شمسية كبيرة الحجم:

لتلبية طلب السوق للعرض الكبير الذي توفره المحطات الكبيرة لتوليد الكهرباء من الطاقة الشمسية، يتطلب الأمر مساحات هائلة من الأرض خاصة خارج المدن الرئيسية والتي عادة ما تكون ذات قيمة عالية للاستخدام الزراعي أو العمراني الآخر وقد تحتوي أيضا على تضاريس يصعب التعامل معها هندسياً لبناء المنشآت الصناعية عليها.

حلول محتملة للتغلب على تلك العقبات:

* بحث وتحسين تكنولوجيا خلايا الطاقة الشمسية: يعمل العديد من الباحثين والمختبرات حول العالم لتحقيق تقدم علمي فيما يتعلق بخلايا الفوتوفولتاييك وبالتالي خفض التكلفة وتوفير أداء أفضل لهذه الأجهزة. إن تطوير مواد جديدة يمكنها نقل الإلكترونات بنفس فعالية السيليكون ولكن بسعر أقل سيحدث ثورة حقيقة بهذا المجال.

* استراتيجيات توزيع المواقع المكاني: باستغلال مناطق مختلفة لمحطة واحدة يمكن تحقيق فوائد اقتصاديه وفصولا بيئيا ممتاز. مثلاً، وضع جزء منها فوق الأسطح البيضاء لامتصاص المزيد من ضوء الشمس وهو أمر عملي جدأ للساحات العامة ومواقف السيارات وغيرها بينما الجزء الآخر يتم تركيزه في منطقة رملية مناسبة خارج المدينة بعيدا عن التأثير الإنساني المباشر. وهذا يساعد também فى الحد من فقدان الغذاء نتيجة لاستخدام الأراضي الزراعيه لصالح المشاريع الهندسية العملاقة .

هذه لمحة عامة عما نواجه الآن