أنواع توليد الطاقة الشمسية

هناك نوعان رئيسيان لتوليد الطاقة الشمسية: أحدهما توليد الطاقة الشمسية (توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية)، والآخر هو توليد الطاقة الحرارية الشمسية (توليد الطاقة الحرارية الشمسية).

توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية - هي وسيلة لتوليد الكهرباء عن طريق تحويل الطاقة الشمسية مباشرة إلى طاقة كهربائية. ويشمل أربعة أشكال: توليد الطاقة الكهروضوئية، وتوليد الطاقة الكيميائية الضوئية، وتوليد الطاقة الضوئية، وتوليد الطاقة البيولوجية الضوئية. من بينها، يشمل توليد الطاقة الكيميائية الضوئية: الخلايا الضوئية الكيميائية، والخلايا الكهروضوئية، والخلايا التحفيزية الضوئية.

توليد الطاقة الحرارية الشمسية - هو تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة حرارية، ومن ثم تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة كهربائية. ولها طريقتان للتحويل: إحداهما تحويل الطاقة الشمسية مباشرة إلى طاقة كهربائية، والأخرى استخدام الطاقة الحرارية الشمسية لتشغيل المولدات عبر المحركات الحرارية لتوليد الكهرباء.

توليد الطاقة الضوئية

توليد الطاقة الكهروضوئية هو وسيلة شائعة لتوليد الطاقة الشمسية. ويستخدم الخلايا الشمسية لتحويل ضوء الشمس مباشرة إلى كهرباء. تعتمد عملية التحويل هذه على الظاهرة الفيزيائية وهي التأثير الكهروضوئي.

تتكون الخلايا الشمسية أساسًا من مواد شبه موصلة (مثل السيليكون)، يمكنها امتصاص الفوتونات (الجسيمات الأولية في ضوء الشمس) وتوليد الإلكترونات والثقوب. يمكن لهذه الإلكترونات والثقوب أن تتحرك عبر دوائر خارجية لتوليد التيار.

تتمثل مزايا توليد الطاقة الكهروضوئية في أنها مباشرة وبسيطة وقابلة للتطوير ولا تتطلب أجزاء متحركة ميكانيكية، وبالتالي فإن تكلفة الصيانة منخفضة نسبيًا. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تركيب الأنظمة الكهروضوئية على الأسطح أو الجدران أو الهياكل الأخرى، ويمكن دمجها بسهولة في البيئات الحضرية والريفية.

توليد الطاقة الحرارية الشمسية

يعد توليد الطاقة الحرارية الشمسية طريقة شائعة أخرى لتوليد الطاقة الشمسية. يستخدم ضوء الشمس لتسخين السائل (مثل الماء أو الزيت أو الملح)، ثم يستخدم هذا السائل الساخن لتشغيل مولد توربيني.

استنادًا إلى طريقة جمع وتحويل الطاقة الشمسية، يمكن تقسيم توليد الطاقة الحرارية الشمسية أيضًا إلى توليد الطاقة الحرارية الشمسية، وتوليد الطاقة الحرارية الشمسية للبرج، وتوليد الطاقة الحرارية الشمسية الطبقية.

 

يستخدم حوض توليد الطاقة الحرارية الشمسية صفوف من المرايا المكافئة لتجميع ضوء الشمس وتركيزه على خط من الأنابيب الممتصة للحرارة، حيث يتدفق السائل الساخن ويمتص الطاقة الحرارية لأشعة الشمس.

يستخدم توليد الطاقة الحرارية الشمسية للبرج عدد كبير من المرايا المسطحة (أو المروحيات) لتعكس ضوء الشمس إلى جهاز استقبال في أعلى البرج، حيث يتدفق السائل الساخن ويمتص الطاقة الحرارية لأشعة الشمس.

يستخدم توليد الطاقة الحرارية الشمسية من نوع الطبق طبقًا مكافئًا لتجميع ضوء الشمس وتركيزه على جهاز امتصاص في وسط الطبق. يتدفق سائل حراري في جهاز الامتصاص، ويمتص الطاقة الحرارية لأشعة الشمس.