Friday 28 Feb 2020 |
AFED conference 2019
 
KFAS
Environment and development AL-BIA WAL-TANMIA Leading Arabic Environment Magazine
المجلة البيئية العربية الاولى
 
 
 
مقالات
 
شفيق أبي سعيد كهرباء من الشمس  
نيسان (أبريل) 2005 / عدد 85
fiogf49gjkf0d
 كثر الإهتمام وعمّ، خلال العقدين الماضيين، بتطوير الطاقات الجديدة والمتجددة كوسيلة دعم لتخفيف الطلب على الطاقات التقليدية، من نفطية وغازية ونووية. وفي ما خص الطاقة الشمسية المباشرة، انصب الاهتمام والتنفيذ على مشاريع تسخين المياه واللواقط الشمسية المعدة لهذا الغرض، لما تتميز به من تقنية بسيطة وكلفة متواضعة ومجالات للتصنيع المحلي. أما الطاقة المستمدة من الخلايا الكهروضوئية (الفوتوفولطية)، فاقتصرت نوعاً ما على المناطق الريفية المعزولة أو البعيدة عن شبكات الكهرباء الوطنية، وتم تجاهل الاستفادة منها في المناطق الحضرية، وذلك لكلفتها المرتفعة وضعف مردود اللواقط الشمسية فيها.
يتم تحويل أشعة الشمس الحرارية الى طاقة بواسطة خلايا تحوي مجسمات بلورية أو غير بلورية شبه موصلة (semi-conductor)، مصنوعة عادة من مادة السيليكون ولا تحتوي على مواد سائلة أو كيميائية آكلة أو قطع متحركة. تنتج هذه المجسمات طاقة كهربائية بمجرد إخضاعها لأشعة الشمس، من دون ضجيج أو تلويث، كما أنها عملياً لا تتطلب صيانة تذكر.
تصنع الخلايا الكهروضوئية عادة كمجسمات بقياس 10 سنتيمترات مربعة، وتولد توتراً كهربائياً قدره نصف فولط. تجمع المجسمات معاً بطرق متعددة لتشكل لوحات بتوتر أعلى وطاقة توليد أكبر. فلوحة بتوتر 12 فولط، مثلاً، تتألف من 30 الى 40 مجسماً. ولوحة تولد طاقة كهربائية بقدرة 50 واط، تشكل مستطيلاً بقياس 40×100 سنتيمتر، تحوّل (حسب طريقة تصنيعها وتجميعها) 10- 15 في المئة من الطاقة الشمسية الحرارية الى طاقة كهربائية، علماً أن التجارب المخبرية توصلت الى الحصول على مردود يقارب 30 في المئة.
تولد الخلايا الكهروضوئية تياراً مستمراً (DC) كالذي تولده البطاريات. وبما أن معظم الأجهزة الكهربائية، بما في ذلك لمبات الإنارة، تعمل على تيار متناوب (AC)، فمن الضروري غالباً توفير جهاز مغيّر (converter-inverter) من التوتر المستمر الى التوتر المتناوب.
ما كلفتها؟
عرفت الخلايا الكهروضوئية منذ مطلع خمسينات القرن الماضي، واستعملت كمصدر طاقة للأقمار الاصطناعية ولا تزال. وتدريجاً، تطور استعمالها كمصدر طاقة لمشاريع صغيرة إفرادية في المناطق غير المربوطة بالشبكة الكهربائية العامة، ولتخزين الطاقة في البطاريات الرصاصية الحمضية. ومن ثم بدأ التركيز عليها تباعاً في المناطق الريفية البعيدة عن الشبكة الكهربائية. أما في السنوات العشر الأخيرة، فقد امتد استعمالها لتشمل في البلدان الصناعية مصادر طاقة مربوطة الى شبكة الكهرباء العامة.
تميزت أبحاث الخلايا الكهروضوئية بتطور تكنولوجي سريع رفع كفاءتها وخفض كلفة إنتاجها، وبنمو تجاري سريع بحيث ازداد مجمل الطاقة العالمية المستمدة منها من قرابة 100 ميغاواط عام 1992 الى قرابة 980 ميغاواط عام 2001، أي بنسبة تقارب 30 في المئة سنوياً. وفي العام 2002 نما المجموع بنسبة 40 في المئة، وقدّر النمو في اليابان وألمانيا بـ50 في المئة سنوياً.
انخفضت كلفة الانتاج والتركيب تدريجياً. وتقدر الكلفة الحالية للوحة كهروضوئية إفرادية بقرابة 8 دولارات لكل واط من الطاقة الكهربائية، ولمجموعة لوحات بقرابة 5 دولارات لكل واط. يضاف الى هذا المبلغ ما نسبته 50 – 100 في المئة لبقية التجهيزات الضرورية المكملة لمشروع الامداد بالطاقة الكهربائية، وذلك حسب حجم ومتطلبات كل مشروع.
تعتبر هذه الكلفة مرتفعة جداً بالمقارنة مع كلفة الطاقات الحرارية التقليدية، فمولدات الديزل مثلاً تكلف 0,4 دولار لكل واط. كما أنها مرتفعة قياساً على كلفة الطاقات المتجددة الأخرى، علماً أن طاقة الرياح تتطلب نصف الكلفة، والطاقة الكهرمائية تتطلب ربع الكلفة وما دون حسب متطلبات المشروع الإفرادي.
لكن ما يعوّض كلفة الانتاج والتركيب هو تدني كلفة التشغيل الى الصفر طوال حياة اللوحات المقدرة بعشرين عاماً، واقتصار كلفة الصيانة على صيانة واستبدال البطاريات (حيث توجد) كل أربع سنوات تقريباً، وذلك مقارنة بكلفة مولد الديزل المرتفعة والمرتبطة بالسعر العالمي للنفط الخام.
ومن الضروري الأخذ بعين الإعتبار انعدام الضرر البيئي في الخلايا الكهروضوئية، فلا تلوث غازي أو صوتي أو إيكولوجي من أي نوع. واختيار الخلايا الكهروضوئية كمصدر أساسي أو إضافي للطاقة، خاصة الكهربائية، يتطلب دراسة جدوى اقتصادية – بيئية لكل مشروع على حدة.
استعمالات متنوعة
بالاضافة الى استعمال الخلايا كمصدر للطاقة في الأقمار الاصطناعية، وفي المنشآت النائية كمراكز الاتصالات وضخ المياه وأجهزة القياس، تطور استعمالها لتشمل عدة مجالات حياتية. فباتت معتمدة في بلدان كثيرة للتغذية الريفية البعيدة عن مسار شبكات الكهرباء العامة، مما بعث الأمل لنحو ملياري بشري (ثلث سكان العالم) محرومين من نعمة الكهرباء بإمكانية الحصول ولو على الحد الأدنى من التغذية الطاقوية.
وتستخدم الخلايا الشمسية للتوليد الكهربائي على مستوى صناعي، خاصة في المناطق الأكثر تعرضاً لأشعة الشمس، وربط الطاقة المنتجة بالشبكة الكهربائية العامة. إلا أن ضعف مردودية الخلايا وارتفاع كلفة التوليد يتطلبان دعماً مادياً من الدولة لتطوير الأبحاث وتشجيع الاستثمار وتسهيل عمليات الربط ودعم تعرفة الطاقة المباعة.
الخلايا الكهروضوئية قيد الاستخدام في أجهزة الانارة العامة ولوحات السير الضوئية وإشارات السير ولوحات الإعلانات ومواقف السيارات العامة، مما يوفر ليس فقط الطاقة المجانية بل يغني عن التمديدات الكهربائية ومشاكلها وتعقيداتها.
وثمة استخدام متزايد لهذه التكنولوجيا النظيفة في الدعم الطاقوي المدني والريفي للشبكات العامة، من خلال تركيز الخلايا على سطوح المنازل والأبنية والشواحط المخصصة للقرميد، بحيث تشكل الطاقة المستمدة منها نسبة مهمة من مصادر الاستهلاك الطاقوي المطلوب.
مجالات ومواقع في لبنان
منذ العام 1967 توسع امتداد شبكة الكهرباء الوطنية الى الريف اللبناني، بحيث حق للتجمعات السكنية (سبعة بيوت وما فوق) أن تطالب بايصال التيار الكهربائي اليها. لكن الاستمداد الكهربائي المستدام على المستوى الوطني ما زال غير مضمون، وقد يستمر الوضع على حاله لأمد طويل.
ومع تزايد الطلب على الطاقة الكهربائية، بات التوليد الكهروضوئي على مستوى صناعي- تجاري، وربط الإنتاج بالشبكة العامة، مطلوبين بإلحاح لدعم النقص الحاصل وخفض الاستثمار المتوجب في التوليد الحراري التقليدي. ويتطلب هذا الأمر سياسة واستراتيجيا طاقوية من قبل الدولة، مع إعداد وإقرار تشريعات تسهّل وتدعم وتجذب وتشجع الاستثمار في هذا الحقل.
من جهة أخرى، ونظراً للإنقطاع اليومي المبرمج وغير المبرمج للتيار الكهربائي المستمد من الشبكة العامة، خاصة خارج العاصمة، واعتماد معظم المواطنين والنشاطات الاقتصادية على مصادر بديلة للتعويض جزئياً – وأحياناً كلياً – عن هذه الإنقطاعات (كمولدات الديزل المختلفة الأحجام والـ UPS)، من المفيد درس إمكانية الإستفادة من أجهزة الخلايا الكهروضوئية. وهذا فعال بشكل خاص على سطوح البنايات، ولا سيما الشواحط المعدة للقرميد، بحيث تندمج الخلايا مع السطوح، فتخفف من كلفة البناء وتؤمن في الوقت نفسه طاقة نظيفة ومجانية طويلة الأمد (20 – 25 سنة على الأقل).
إن معدل الطاقة الكهروضوئية الصافية الممكن استمدادها من أشعة الشمس في لبنان تقدر بـ 125 واط للمتر المربع، من أصل 800 واط تصل الى الأرض (مردود 15 في المئة). ومع التطور التقني المتوقع سترتفع النسبة تباعاً. فاذا ما اعتبرنا أن المستهلك بحاجة الى سبع سنوات لاستعادة كلفة استثماره في جهاز الخلايا، بحيث يستفيد من الفترة المتبقية من حياتها (13 – 18 سنة) مجاناً، فإن المطلوب بإلحاح هو تأمين الإعفاء الضريبي التشجيعي، وتوفير التسهيلات التمويلية لتسديد ثمن صنع وتركيز اللوحات الكهروضوئية، بتعاون واضح ومحدد بين القطاعين العام والخاص.
المهندس شفيق أبي سعيد مدير سابق في قطاعي الماء والكهرباء وعضو الجمعيتين اللبنانية والعالمية للطاقة الشمسية (cabisaid@yahoo.com)
كادر
سطوح كهربائية
جاء في دراسة أميركية نشرت في عدد آب – أيلول (أغسطس – سبتمبر) 2004 من مجلة Refocus العالمية للطاقة المتجددة أن:
1- أكثر من نصف السطوح المسطحة للمحال التجارية في الولايات المتحدة (أي 1300 كيلومتر مربع من أصل 2600) مؤهلة لإنتاج الكهرباء بواسطة الخلايا الكهروضوئية.
2- 2 في المئة فقط من سطوح المحال التجارية في ولاية كاليفورنيا وحدها (المساحة الاجمالية 150 كيلومتراً مربعاً) بإمكانها أن تولد 482,3 جيغاواط – ساعة سنوياً وتؤمن استهلاك 60300 منزل من الطاقة الكهربائية.
3- في حال تمت تغطية كامل الـ 150 كيلومتراً مربعاً بالخلايا الكهروضوئية، تكون قدرة التوليد الناتجة نحو 14600 ميغاواط، والطاقة الممكن توليدها 24100 جيغاواط – ساعة سنوياً (بمعدل 130 واط للمتر المربع الواحد).
4- معدل فترة استرداد ثمن جهاز خلايا ضوئية بقدرة 30 – 100 كيلوواط يقدر حالياً بسبع سنوات، مرشحة للانخفاض مع تطور التقنيات، مع استثمار مستمر للخلايا لمدة 20 – 25 سنة.
 
 
 
 

اضف تعليق
*الاسم الكامل  
*التعليق  
CAPTCHA IMAGE
*أدخل الرمز  
   
 
بندر الأخضر صديق البيئة
(المجموعة الكاملة)
طبقة الأوزون
ماذا نفعل بنفاياتنا؟
 
لا تشوهوا الطبيعة
اسأل خبيرا
بوغوص غوكاسيان

symbicort inhaler instructions

symbicort generic canada jjthurin.com symbicort generic equivalent

symbicort generic price

symbicort generic inhaler price redirect symbicort generic brand

medical abortion

abortion pill online blog.e-lecta.com abortion pill kit

abortion pill over the counter Ph

abortion pill online philippines picia.it abortion pill side effects ph

symbicort inhaler instructions

symbicort generic date dadm.dk symbicort generic brand

lexapro side effects acne

lexapro side effects weight gain fascinatedwithsoftware.com lexapro side effects anxiety

how to buy abortion pill

abortion pill where to buy

how to buy abortion pill

where can you buy the abortion pill blog.montapp.com can i buy the abortion pill over the counter

where to buy abortion pill

buy abortion pill

medical abortion

abortion pill online blog.structuretoobig.com abortion pill online

lexapro and weed

weed lexapro withdrawal zevendevelopment.com lexapro and weed good

where can i buy the abortion pill

can i buy the abortion pill online recepguzel.com how to buy abortion pill online

naltrexone buy

buy naltrexone picturegem.com

buy abortion pill espana

buy abortion pill espana website

am i pregnant or just late quiz

am i pregnant quiz for teenagers click

buy abortion pill

buy cheap abortion pill iydk.com

norvasc

norvasc

inderal

inderal ttvmerwestad.nl

citalopram

citalopram open

effexor

effexor redirect

diltiazem

diltiazem read here

lipitor

lipitor open

cortaid

cortaid artofcaring.co.uk

nootropil

nootropil link

zyloprim

zyloprim

rhinocort

rhinocort

gleevec

gleevec

cleocin

cleocin

abortion pill online usa

order abortion pill online usa

mixing melatonin and weed

melatonin and weed mixed

buy generic naltrexone online

buy naltrexone

purchase abortion pill online

abortion pill online usa

usa buy abortion pill

abortion pill online usa

buy low dose naltrexone online

how to buy naltrexone read

lexapro weed

lexapro and weed trip click

buy citalopram

20mg citalopram arampamuk.com

internet drug coupons

free discount prescription cards

melatonin and weed combination

melatonin and weed blog.tripcitymap.com

prednisolon tabletta

prednisolon online

amlodipin teva

amlodipin

cost of generic zofran

generic for zofran 4 mg

is abortion legal in the us?

what is the latest term abortion legal in the us

otc albuterol substitute

albuterol otc

citalopram alcohol cravings

citalopram alcohol interactions read here

prednisolon 5 mg

prednisolon bivirkninger click here

generico cialis

cialis generico

viagra prodej brno

viagra pro mlade

is naloxone and naltrexone the same

naloxone vs naltrexone

albuterol otc walgreens

over the counter albuterol inhaler

pregabaline 50mg

pregabaline ldm link

when to use naloxone vs naltrexone

naltrexone naloxone potency open

tadalafil prezzo

generico cialis link

ventolin side effects

ventolin syrup

mixing viagra and weed

mixing lexapro and weed read

mixing zoloft and weed

mixing adderall and weed krishnan.co.in

benadryl and pregnancy first trimester

benadryl pregnancy rating bilie.org

mixing lexapro and weed

mixing lexapro and weed website

benadryl and pregnancy third trimester

benadryl pregnancy category developersalley.com

symbicort otc equivalent

symbicort generico cogimator.net

ventolin side effects

ventolin go

antidepressants and alcohol consumption

antidepressants and alcohol withdrawal website

mixing alcohol and antidepressants

side effects of drinking alcohol and taking antidepressants

viagra cena apoteka

viagra prodej read

otc inhaler canada

over the counter asthma inhalers

abortion pill buy

buy abortion pill over the counter inetapakistan.azurewebsites.net

viagra cena lekaren

viagra read here

tadalafil teva prezzo

acquistare cialis in farmacia senza ricetta online

generic for viagra

when will generic viagra be available jensen.azurewebsites.net

ciproxin

ciproxin 750 burroealici.it

abortion pill online review

abortion pill online safe

xanax weed effects

xanax and weed anxiety partickcurlingclub.co.uk

lexapro vs weed

lexapro and weed trip go

buy abortion pill kit online

buy abortion pill blog.dotnetnerd.dk

cialis senza ricetta

tadalafil prezzo

sertraline and alcohol interaction

sertraline weight gain

jardiance 10 mg

jardiance 10 mg coupon blog.griblivet.dk

cialis free coupon

coupon for prescription

otc inhalers for copd

rescue inhaler not working click

sertraline 100mg and alcohol

sertraline withdrawal brightonspanishlessons.co.uk

doxycyclin europharma

doxycyclin katze

metoprololtartraat

go metoprolol 25 mg go

zoloft 4 weeks

zoloft anxiety zoloft first week zoloft uses
تحويل النفايات العضوية إلى سماد - كومبوست
كيف تكون صديقا للبيئة
مقاطع مصورة
 
احدث المنشورات
التربية البيئية من أجل تنمية مستدامة في البلدان العربية
 
 
 
ان جميع مقالات ونصوص "البيئة والتنمية" تخضع لرخصة الحقوق الفكرية الخاصة بـ "المنشورات التقنية". يتوجب نسب المقال الى "البيئة والتنمية" . يحظر استخدام النصوص لأية غايات تجارية . يُحظر القيام بأي تعديل أو تحوير أو تغيير في النص الأصلي. لمزيد من المعلومات عن حقوق النشر يرجى الاتصال بادارة المجلة
©. All rights reserved, Al-Bia Wal-Tanmia and Technical Publications. Proper reference should appear with any contents used or quoted. No parts of the contents may be reproduced in any form by any electronic or mechanical means without permission. Use for commercial purposes should be licensed.