أين يجب أن نضع الكثير من الألواح الشمسية Where

على 《اتفاق باريس يخلص التقرير إلى أنه يجب بذل الجهود للسيطرة على ظاهرة الاحتباس الحراري عند 1.5 درجة مئوية ، وإلا فإنه سيؤدي إلى تأثيرات خطيرة مثل ارتفاع مستوى سطح البحر والطقس القاسي والأضرار البيئية والأمراض. لكن الوقت ينفد ، ولا تزال الطاقة الشمسية تمثل 3.7 ٪ فقط من إنتاج الطاقة. نحن بحاجة ماسة إلى المزيد من الطاقة الشمسية. ولكن أين نحن ذاهبون لوضع الألواح الشمسية? أنها تتطلب الكثير من الفضاء. تلعب التكنولوجيا الكهروضوئية المتكاملة دورا مربحا للجانبين في مجالات متعددة ، وتعتبر الأسطح الشمسية في المدن والبلدات مثالا نموذجيا. اليوم ، سنتحدث عن التقنيات الكهروضوئية المتكاملة الأخرى.

الضوئية الزراعية 

الألواح الشمسية على الوجهين ، يمكن استخدام الأرض بينهما لزراعة المحاصيل والماشية ؛ بدلا من ذلك ، الألواح الشمسية يمكن تدويرها نحو الشمس ؛ بدلا من ذلك ، يمكن وضعها عالية بما يكفي للسماح للمزارعين بالسير والعمل أدناه ، والاستمتاع ببعض الظل. قد تعتقد أن القيام بذلك سيقلل من غلة المحاصيل ، ولن تنمو المحاصيل بشكل جيد فحسب ، بل ستتضاعف غلة الطماطم والفلفل الحار لأنها ستوقف عملية التمثيل الضوئي تحت ضغط كبير. يمكن للألواح الشمسية أيضا حماية المحاصيل أدناه من الأمطار الغزيرة والبرد. يمكن للمزارعين حتى إعادة بيع الطاقة الشمسية الزائدة للسكان المحليين. تغير المناخ يعني أن مثل هذا الطقس المتطرف يتزايد تدريجيا. يمكن أن يضمن أيضا تقليل المياه المطلوبة للري ، مما يجعلها مفيدة جدا في حالة متطرفة أخرى: المناطق القاحلة.

على الرغم من أن الطاقة الشمسية توفر عوائد مغرية ، إلا أن تكلفة الاستثمار لا تزال أكثر من ضعف تكلفة التركيب الأرضي ، ولا يمكنك استخدام الحقل بأكمله لزراعة الغذاء. ستشغل المقابس المثبتة على اللوحة 1 ٪ -12 ٪ من المساحة ، اعتمادا على المحصول والنظام الكهروضوئي. ومع ذلك ، فإن الاتجاه في السنوات القليلة المقبلة مليء بالأمل. وفقا لوكالات تحليل السوق ، من المتوقع أن ينمو السوق العالمي بنسبة 40 ٪ في السنوات الخمس المقبلة. في المناطق القاحلة والأماكن التي تعتمد بشكل كبير على الأرض ، مثل الهند وإندونيسيا والعديد من دول إفريقيا وأمريكا الجنوبية ، يمكن للخلايا الكهروضوئية الزراعية توفير الكثير من المياه والأراضي. الجمع بين الألواح الشمسية والأرض هو وسيلة لإنقاذ الأرض. ماذا عن تركيب الطاقة الشمسية على الماء?

العائمة توليد الطاقة الضوئية (فبف)

يتم تثبيت الطاقة الشمسية على طوف مثل هيكل يطفو على الماء ، و 10 ٪ فقط من جميع الخزانات المتاحة في العالم يمكن أن توفر ذروة القدرة المركبة من 23 تيراواط. على المدى الطويل ، هذه 23 تيراواط من توليد الطاقة كافية لتلبية احتياجات الكهرباء في عالم اليوم في غضون عام. وفقا لتقرير نشره المختبر الوطني للطاقة المتجددة في الولايات المتحدة ، يمكن أن تلعب الخلايا الكهروضوئية العائمة دورا رئيسيا في الهدف الإقليمي لرابطة دول جنوب شرق آسيا (آسيان) ، وهو تحقيق قدرة مركبة للطاقة المتجددة بنسبة 35 ٪ بحلول عام 2025. حدد التقرير 7301 مسطحات مائية مناسبة لنشر الخلايا الكهروضوئية العائمة في جنوب شرق آسيا (88 خزانا و 7213 مسطحا مائيا طبيعيا). بشكل عام ، تبلغ الإمكانات الكهروضوئية العائمة للخزان 134-278 جيجاوات ، والجسم المائي الطبيعي 343-768 جيجاوات. قد تكون سنغافورة واحدة من أصغر الدول في العالم ، لكن هذا المركز المالي المزدهر هو أحد البلدان التي لديها أكبر انبعاثات لثاني أكسيد الكربون للفرد في آسيا. على الرغم من أن السلطات تضغط لتغيير هذا الوضع ، إلا أن الطاقة المتجددة تمثل تحديا في بلد لا توجد فيه أنهار لتوفير المياه لتوليد الطاقة وطاقة الرياح غير كافية لتشغيل التوربينات. لذلك ، تحول هذا البلد الاستوائي إلى توليد الطاقة الشمسية. ومع ذلك ، في منطقة نصف مساحة لوس أنجلوس فقط ، لا توجد مساحة أرضية زائدة تقريبا. وقال جين تان ، رئيس قسم الطاقة الشمسية في جنوب شرق آسيا:" بعد استنفاد الأسطح والأراضي المتاحة ، فإن الإمكانات الهائلة التالية هي في الواقع مياهنا". تمتد الآلاف من الألواح الشمسية اللامعة إلى المياه بالقرب من سنغافورة ، ويمكن للطاقة الشمسية هنا توليد 5 ميجاوات من الكهرباء ، وهو ما يكفي لتوفير الكهرباء لـ 1400 شقة لمدة عام كامل. يمكن لمحطة الطاقة الكهروضوئية لخزان دينغزوانغ في دتشو ، شاندونغ ، الصين توفير كهرباء نظيفة تبلغ 320 ميجاوات سنويا ، وتوفير 168000 طن من الفحم القياسي ، وتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بمقدار 453000 طن.

توليد الطاقة العائمة الصينية

هذا ليس كل شيء ، في ظل النسخة الشمسية ، يمكنك أيضا تربية الأسماك في أسوار الاستزراع المائي ، والتي يمكن أن تولد دخلا إضافيا. قد تكون المشاريع الكهروضوئية العائمة مفيدة بشكل خاص للسدود الكهرومائية. في الصيف ، يمكن للألواح الشمسية توليد الكهرباء-عندما يكون الطقس رطبا ، يمكن بدء الطاقة الكهرومائية ، ويمكنها أيضا تبريد الألواح العائمة لجعلها أكثر كفاءة. من خلال حماية سطح الماء من أشعة الشمس ، يمكن للألواح أن تقلل التبخر ، مما يجعلها عملية توصيل حقيقية أثناء تغير المناخ عندما تصبح المياه ثمينة بشكل متزايد. تعد ندرة المياه قضية رئيسية ، خاصة في المناطق القاحلة مثل أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى أو جنوب شرق آسيا أو الشرق الأوسط. في ظل الظروف القاسية ، قد يفقد ما يصل إلى 90 ٪ من الأمطار بسبب التبخر. يمكن أن تساعد الألواح الشمسية العائمة في حل هذه المشكلة. وفقا لدراسة أجريت في الأردن ، فإن استخدام الألواح الكهروضوئية العائمة في الخزانات يمكن أن يقلل من فقد المياه بنسبة 42 ٪ مقارنة بالخزانات غير المكشوفة. استخدام هذه الألواح على المسطحات المائية الداخلية ليست سوى البداية. تعتبر الألواح العائمة على المحيط أكثر فعالية من الطفو على الخزانات ، وتولد ألواح المحيطات طاقة أكثر بنسبة 13 ٪ من الخزانات لأن المحيط أكثر قدرة على تبريد النظام من البحيرات أو البحيرات ، مما سيحسن بشكل كبير من كفاءة توليد الطاقة. عادة ما تكون مساحة المحيط بين مزارع الرياح البحرية كبيرة ، ويمكن استخدام الوسط للطاقة الشمسية العائمة.

تعمل التكنولوجيا الكهروضوئية العائمة على عدم احتلال موارد الأرض ، وتقليل تبخر المياه ، ومنع أشعة الشمس وتثبيط نمو الطحالب ، وحتى توفير أرباح إضافية لمزارع الأسماك. فلماذا نبدأ الآن فقط? جزء من السبب هو التكلفة ، حيث تتطلب الطاقة الشمسية العائمة معدات متخصصة وموظفي تركيب مدربين. يجب أن يكون هيكل اللوحة قادرا على تحمل الرياح والأمواج والتآكل. هذا يعني أن عمرهم أطول من عمر الأرض. وقد أدى ذلك إلى ارتفاع أسعار توليد الكهرباء بنسبة 2 ٪ -20 ٪ اليوم. لكن الخبراء يقولون إن الأسعار ستنخفض بشكل كبير في المستقبل. يمكن أن تقلل الخلايا الكهروضوئية العائمة من نمو الطحالب وتقليل المخاطر الصحية وتقليل تكاليف معالجة المياه. لكن التغييرات في كيمياء المياه يمكن أن تؤدي أيضا إلى النترجة والأكسجين. حتى الآن ، لم تجد دراسات متعددة أي آثار خطيرة على جودة المياه أو النظم البيئية. يتوقع الخبراء أن يصل معدل النمو السنوي للخلايا الكهروضوئية العائمة إلى 30 ٪ في السنوات الخمس المقبلة ، مع تركيز السوق بشكل أساسي في آسيا ، لكن أوروبا وأفريقيا والولايات المتحدة بدأت أيضا في الاستثمار.

بشكل عام ، يمكن للتكنولوجيا الكهروضوئية المتكاملة تحقيق وضع مربح للجانبين دون احتلال موارد الأرض الثمينة ، ومن المتوقع أن تصبح مكونا مهما للطاقة السائدة في المستقبل ، مما يساهم في التنمية المستدامة وحماية البيئة. ومع ذلك ، فإن تحقيق هذه الآفاق يتطلب جهودا مشتركة من الحكومة والشركات والمؤسسات البحثية لتعزيز الابتكار التكنولوجي ، وتعزيز السوق ، وصياغة اللوائح والسياسات.