- صاحب المنشور: جمانة بن عاشور
ملخص النقاش:
مع استمرار العالم في البحث عن حلول مستدامة للطاقة، تبرز تقنية تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء كحل ومستقبلي ومريح. هذه التقنية تعتمد على استخدام ألواح الفوتوفولتائية التي تقوم بتحويل الضوء الشمسي مباشرة إلى تيار كهربائي. رغم التقدم الكبير الذي تم تحقيقه في السنوات الأخيرة، إلا أنه لا يزال هناك العديد من التحديات التي تواجه هذا المجال، بالإضافة إلى الفرص الواعدة للتطور والابتكار.
التحديات الحالية
- تكلفة الألواح: أحد أكبر العقبات أمام الانتشار الواسع لتكنولوجيا الطاقة الشمسية هو تكلفة الألواح نفسها. بينما انخفضت الأسعار بشكل كبير خلال العقد الماضي، فإن خفضها أكثر يعد أمراً حاسماً لتحقيق المزيد من القبول بين المستهلكين.
- التخزين والاستخدام أثناء الليل: حالياً، معظم الأنظمة المنزلية أو التجارية تعمل بالشبكة الكهربائية الرئيسية وذلك لأن تخزين الطاقة المتجددة مثل طاقة الشمس يمكن أن يكون مكلفاً وغير فعال. تطوير بطاريات طويلة العمر وبأسعار معقولة قد يحسن القدرة على الاستفادة الكاملة من الطاقة المتوفرة نهاراً واستخدامها ليلاً أيضاً.
- كفاءة التحويل: حتى أفضل الألواح الفوتوفولتائية لديها نسبة تحويل أقل من ١٠٠٪ من الإشعاع الشمسي إلى طاقة كهربائية قابلة للاستخدام. تحسين كفاءة التحويل سيكون خطوة كبيرة نحو زيادة إنتاجية النظام بأكمله.
- تأثير الطقس: الأمطار الغزيرة والسحب تغطي كميات هائلة من المناطق المصنفة كـ "متوسط الإضاءة" مما يؤثر بالسلب على فعالية الأنواع الحالية للألواح الشمسية. تصميم منتجات جديدة قادرة على العمل بكفاءة تحت ظروف مختلفة أمر ضروري.
التطورات المستقبلية والإمكانيات الواردة
من المتوقع أن تشهد السنوات المقبلة تقدمًا ملحوظًا فيما يتعلق بمجالات عدة:
- مواد نانوية: استخدام المواد النانوية قد يساعد في تعزيز كفاءة الألواح وتعزيز قدرتها على امتصاص أشعة الشمس حتی خارج نطاق الأشعة المرئية المعياري.
- التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي: يمكنهما تنبؤ بحركة الشمس وتوقعات الطقس لتوجيه تركيبات الخلايا وفقا لذلك للحصول علي اقصى انتاج ممكن . كما أنها تساهم أيضا في مراقبة أداء الشبكات وتحليل البيانات الدقيقة لنظام توليد الطاقة الشمسي الخاص بك للمساعدة في تحديد المشكلات المحتملة قبل حدوثها والحفاظ علی الحد الادنی من الاعطال والصيانة.
- الطاقة المخزونة: ستظل تكنولوجيا البطاريات محور التركيز حيث يسعى المهندسون لموازنة القدرات الكهربية ومدة عمر البطاريات ذات الجودة الأعلى والأكثر حساسية وأقل عرضة للإنتهاء بسرعة وكثافة شحن عالية وصديقة البيئة ولديها دورات إعادة الشحن العديدة بدون تأثيرات سلبية على السلامة العامة ولا تؤذي الصحة البشرية .
بالتأكيد ، برغم وجود تحديات عديده امام نشر واسع لمصادر الطاقة البديلة الا انه يوجد فرصة ضخمه للتقدم العلمي والتكنولوجي الهائل والذي سيغير مجرى الامور ويجعل مصدر الوقود الجديد ليس مجرد خيار وانما جزء اساسي ومن اهم موارد الدول الاقتصادية والمادية والثروات الطبيعية بيئيآ ايضآ .
