مجالات استخدام الطاقة الشمسية

الشمس هي مصدر كل أشكال الحياة على الأرض، والطاقة الشمسية مفيدة لنا بعدة طرق مختلفة. بحسب الدكتور أحمد بدوي، رئيس قسم الزلازل بالمعهد القومي للبحوث الفلكية، تخلق الشمس نوعين رئيسيين من الطاقة -الضوء والحرارة- يمكننا تسخيرهما في العديد من الأنشطة التي تتراوح من التمثيل الضوئي في النباتات لتوليد الكهرباء باستخدام الخلايا الكهروضوئية «PV» إلى تسخين المياه والطعام. إذن، ما بعض استخدامات الطاقة الشمسية؟ دعونا نستكشف سبعة استخدامات وفوائد شائعة لأشعة الشمس في حياتنا اليومية.

 الكهرباء الشمسية

هذا أحد تطبيقات الطاقة الشمسية التي اكتسبت الكثير من الزخم في السنوات الأخيرة. مع انخفاض تكاليف الألواح الشمسية وزيادة وعي المزيد من الناس بالفوائد المالية والبيئية للطاقة الشمسية؛ أصبح الوصول إلى الكهرباء الشمسية أكثر سهولة. بينما لا تزال نسبة مئوية صغيرة جداً من الكهرباء المولدة في الولايات المتحدة «1.9٪ في عام 2017»، فإن الكهرباء الشمسية تنمو بسرعة «تضاعفت ثلاث مرات تقريباً على مدار ثلاث سنوات وفقاً لإدارة معلومات الطاقة الأمريكية.
عادةً ما يتم تثبيت نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية الموزع على أسطح المنازل أو الشركات. تولد أنظمة الطاقة الشمسية هذه الكهرباء لتعويض استخدام مالك العقار وإرسال أي فائض في الإنتاج إلى الشبكة الكهربائية.
 تسخين المياه بالطاقة الشمسية
تمتد استخدامات الطاقة الشمسية إلى أنظمة تسخين المياه. تنتج معظم حلول تسخين المياه بالطاقة الشمسية الماء الساخن الذي يتم استهلاكه داخل المنزل. تستخدم سخانات المياه بالطاقة الشمسية خلية على السطح لامتصاص حرارة الشمس ونقلها إلى خزان المياه.

التدفئة الشمسية

تشمل الاستخدامات النموذجية لأنظمة تسخين الفضاء بالطاقة الشمسية تشغيل الأرضيات المشعة أو الاقتران بنظام الهواء الساخن «FHA» لتدفئة المنزل. يمكن أن يؤدي تصميم المنزل الشمسي السلبي أيضاً إلى تدفئة المنازل والشركات في فصل الشتاء من خلال مراعاة وضع النوافذ واختيار المواد المستخدمة في المبنى.
التهوية الشمسية..يمكن لحلول التهوية الشمسية مثل مراوح العلية الشمسية أن تقلل من عبء التكييف من خلال المساعدة في تبريد منزلك خلال فصل الصيف. قد يكون هذا خياراً جيداً إذا لم تكن قادراً على تثبيت نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية الذي يوازن استخدام الكهرباء في منزلك بالكامل. أحد المنتجات المبتكرة هو مروحة العلية الشمسية «Solatube».
تشمل التطبيقات التجارية والصناعية لحرارة العمليات الشمسية تقنيات التهوية الشمسية التي يمكنها تسخين هواء المبنى مسبقاً في المناخات الباردة؛ ما يقلل من تكاليف الطاقة.

 الإضاءة الشمسية

أصبحت المصابيح الشمسية في كل مكان ويمكن العثور عليها في كل مكان من المناظر الطبيعية المنزلية وأضواء الأمن إلى لافتات الطرق وأضواء الشوارع. تقنيات الإضاءة الشمسية لمنزلك غير مكلفة ومتاحة بسهولة، من التصميمات الأساسية إلى التصميمات الراقية في كل مكان، من متجر الأجهزة المحلي إلى مواقع التسوق عبر الإنترنت.
الطاقة الشمسية المحمولة..في عالمنا المتصل بالإنترنت، تكون الهواتف والأجهزة اللوحية معنا دائماً، ولنواجه الأمر؛ غالباً ما تنفد البطارية. يمكن لشواحن الطاقة الشمسية الكهروضوئية المحمولة أن تحافظ على أجهزتنا الكهربائية الشخصية مشحونة في أثناء التنقل. التكنولوجيا موجودة بالفعل لدمج الخلايا الشمسية في هواتفنا وهي موجودة في الساعات منذ السبعينيات «انظر Citizen Eco-Drive». حتى إن الباحثين في اليابان طوروا خلايا شمسية خفيفة الوزن ومقاومة للماء يمكن خياطتها يوماً ما في الملابس لتشغيل أجهزتنا.
النقل بالطاقة الشمسية..قد تكون المركبات التي تعمل بالطاقة الشمسية هي المستقبل، مع التطبيقات الحالية بما في ذلك الحافلات والقطارات والطائرات وسيارات السباق التي صنعها الطلاب في أستراليا والولايات المتحدة. هذا الاستخدام للطاقة الشمسية غير متاح على نطاق واسع حتى الآن، إلا إذا كنت تمتلك سيارة كهربائية أو سيارة كهربائية وشحنها بألواح شمسية.