الإشعاع الشمسي في المملكة
تعتبر السعودية من أكثر الدول حظا من حيث الإشعاع الشمسي والتي تعتبر من الموارد الطبيعية وإحدى الطاقات المتجددة التي يبحث عنها العالم والتي كان لابد من الاهتمام بها والاستفادة منها. من – حسب التقديرات – بناءً على البحث العلمي في هذا المجال حوالي 20000 كيلوواط / م 2 سنويًا، حيث توجد مجمعات قروية صغيرة ومتفرقة في المملكة يصعب توصيلها بشبكة الكهرباء الرئيسية لأسباب منها العلمية والاقتصادية، لذا كان الحل المنطقي هو استخدام الطاقة الشمسية في هذه المجالات.
قصة اكتشاف الطاقة الشمسية
يعود اكتشاف التأثير الكهروضوئي إلى العالم عام 1839 م حيث درس تأثير الضوء على بعض المعادن والمحاليل وخصائص التيار الكهربائي الناتج عنها. كما قدم العالمان آدم وسميث مفهوم التوصيل الكهروضوئي لأول مرة عام 1877 م، وتم تركيب الخلية الأولى وهي عبارة عن لوح شمسي مصنوع من السيلينيوم (Se) من قبل العالم فريتز عام 1883 م، حيث توقع ذلك. للمساهمة في إنتاج الكهرباء في المستقبل.
مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية
مدينة الملك عبد العزيز تقوم ببناء أبحاث حول الطاقة الشمسية…. تبنت مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية، كجهة حكومية موثوقة، البحث العلمي والتطبيقات العملية في مجال الطاقة الشمسية، حيث بذلت العديد من الجهود المتميزة لنقل هذه التقنية الحديثة إلى المملكة من خلال مشاريعها الوطنية ومن خلال برنامج التعاون الدولي مع بعض الدول الأخرى مثل الولايات المتحدة الأمريكية وألمانيا، حيث هدفت هذه المشاريع إلى إدخال تكنولوجيا الطاقة الشمسية على الرغم من وجود وفرة من الطاقة التقليدية في المملكة نتيجة وفرة النفط، و نتج عن البحث مشاريع في مجال الطاقة الشمسية الحرارية الكهروضوئية.
ما معنى الخلايا الكهروضوئية
الخلايا الكهروضوئية، أو كما يسميها البعض، الخلايا الشمسية، هي خلايا مصنوعة من مواد معدة خصيصًا لامتصاص الإشعاع الشمسي وتحويله مباشرة إلى طاقة كهربائية يمكن استخدامها في العديد من التطبيقات. تم الإبلاغ عنها من قبل العديد من دول العالم لأنها شرح طريقة تساهم في توفير استهلاك النفط وبالتالي تعتبر طاقة آمنة لا تلوث البيئة، ومن الجدير بالذكر أن هذه الطاقة الجديدة قد تم استخدامها في عدد التطبيقات مثل الإضاءة والاتصالات وضخ المياه وما إلى ذلك.
كيف تعمل الخلايا الشمسية
يتم تصنيع الخلايا الشمسية من أشباه الموصلات التي، عند تعرضها لأشعة الشمس، تشكل فرق الجهد، وبالتالي تولد تيارًا كهربائيًا تتناسب شدته بشكل مباشر مع معامل امتصاص الضوء، وبالتالي تنتج طاقة كهربائية يمكن استغلالها في العديد من التطبيقات مثل الإضاءة والاتصالات وغيرها، وكل تطبيق مرتبط بقوة الخلايا والطاقة الشمسية المستخدمة وقدرتها على امتصاص ضوء الشمس، فكلما زادت سعة الامتصاص زادت قوة الطاقة الكهربائية المنتجة.
تطبيقات الخلايا الشمسية في المملكة
استخدمت جهات عديدة في السعودية الطاقة المنتجة من الخلايا الشمسية في العديد من التطبيقات، حيث يتم استخدامها في المجال بعد أن أثبتت فعاليتها في الفترة الأخيرة، ولا تزال الدراسات مستمرة في هذا المجال لتطويرها وتطويرها. لأنها طاقة جديدة ونظيفة ومتجددة. وتشمل هذه التطبيقات أنفاق الإنارة، وتشغيل إشارات المرور والاتجاه، وعدادات التشغيل وعدادات السرعة في السيارات، والاتصالات الهاتفية، وقرية الطاقة الشمسية، وإنتاج الهيدروجين بقدرة 350 كيلووات، ومشاريع اختبار متنوعة، وضخ وتحلية المياه، وبعض المشاريع المتنوعة. بقدرات صغيرة. تعتبر مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية أول من أدخل تطبيقات التقنية الكهروضوئية إلى المملكة، حيث نفذت بالتعاون مع الجهات الحكومية المختلفة العديد من المشاريع الميدانية والخدمية.
الطاقة المتجددة في إنتاج الكهرباء
وخلاصة القول إن التطبيقات والأمثلة السابقة تشكل جزءاً صغيراً من إجمالي إنتاج الطاقة الكهربائية في المملكة. تعد قدرة التوليد الكهروضوئية منخفضة جدًا مقارنة ببعض دول العالم مثل الولايات المتحدة وألمانيا واليابان وغيرها. أشارت دراسة هامشية أجراها معهد بحوث الطاقة بمدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية إلى أن المنظومة الكهروضوئية والطاقات المتجددة الأخرى من المتوقع أن تزداد في إنتاج الكهرباء في المملكة خلال العقد المقبل.