+
صناعة

ما هي الإمكانات المستقبلية للطاقة الشمسية؟

ما هي الإمكانات المستقبلية للطاقة الشمسية؟

الألواح الشمسية على سطح المملكة المتحدة [الصورة:إليوت براون ، فليكر]

في مقال لـ TechInsider العام الماضي ، أشارت Rebecca Harrington إلى أن العالم سيحتاج فقط إلى مساحة سطح أرض بحجم إسبانيا تقريبًا من أجل تلبية الطلب العالمي على الكهرباء في عام 2030 ، بناءً على الألواح الشمسية بمستوى كفاءة يبلغ 20 بالمائة. ما مدى دقة هذا وما هو شكل المستقبل للطاقة الشمسية؟

تم إنتاج هذا الرقم بالفعل بواسطة مشروع The Land Art Generator الذي يكرس نفسه لدفع نشر حلول التصميم المستدامة. حسبت: "678 كوادريليون وحدة حرارية بريطانية (تقدير إدارة معلومات الطاقة الأمريكية لاستهلاك الطاقة العالمي بحلول عام 2030) = 198،721،800،000،000 كيلوواط / ساعة (تحويل بسيط) مقسومًا على 400 كيلوواط / ساعة من إنتاج الطاقة الشمسية لكل متر مربع من الأرض (على أساس 20 بالمائة الكفاءة ، 70 في المائة من أيام أشعة الشمس في السنة وحقيقة أن 1000 واط من الطاقة الشمسية تضرب كل متر مربع من الأرض على الأرض) = 496805 كيلومترات مربعة من الألواح الشمسية (191،817 ميلًا مربعًا [تقريبًا بحجم إسبانيا]). " إنه أمر مشجع لأنه يناقش الطاقة الشمسية فقط ، ولا يأخذ في الاعتبار جميع الأشكال الأخرى لتوليد الطاقة المتجددة من الطاقة المائية إلى الرياح ، إلى الأمواج والمد والجزر وما إلى ذلك.

وفقًا لوزارة الطاقة الأمريكية ، فإن الألواح الشمسية بمستوى كفاءة يبلغ حوالي 10 في المائة تغطي 0.16 في المائة من مساحة اليابسة على الأرض ستولد طاقة مكافئة لتلك المولدة من 20 ألف جيجاوات مكافئ 1 جيجاوات (1 جيجاواط) من محطات الانشطار النووي. تضيف وزارة الطاقة أن هذا العدد من المصانع يجب أن يتم بناؤه في النصف الثاني من 21ش قرن إذا ثبت أن عزل الكربون غير قابل للحياة وإذا لم يتم تطوير الطاقة الشمسية. هذا مأخوذ من منشور لوزارة الطاقة تم نشره في 2005. ونأمل أن يكون العالم قد قطع شوطًا طويلاً في تطوير الطاقة الشمسية منذ ذلك الحين.

تركيب الألواح الشمسية على حامل أرضي [مصدر الصورة:وزارة النقل في ولاية أوريغون ، فليكر]

في الواقع ، لديها. على سبيل المثال ، في أواخر أبريل إلى مايو من العام الماضي ، تم كسر ثلاثة سجلات لكفاءة الخلايا الشمسية في أربعة أيام فقط. أعلنت ترينا سولار في 24 أبريلالعاشر أن وحدة السليكون متعدد البلورات Solar Honey Plus قد حققت 19.4 بالمائة. تم تأكيد ذلك بشكل مستقل من قبل المركز الوطني للإشراف والتفتيش على جودة المنتجات الكهروضوئية الشمسية (CPVT) في Wuxi ، الصين. بعد ذلك بوقت قصير ، في 27 أبريلالعاشر، حققت شركة Manz الألمانية 16 بالمائة من وحدات الطاقة الشمسية المصنوعة من النحاس الإنديوم الغاليوم سيلينيد (CIGS) ثم في 28 أبريلالعاشر، TSMC Solar ، ومقرها تايوان ، أعلنت أيضًا عن مستوى كفاءة CIGS بنسبة 16 بالمائة. تحتفظ ترينا حاليًا بالرقم القياسي العالمي لكفاءة الطاقة الشمسية بنسبة 20.8٪.

يعتقد Elon Musk من Tesla أن الطاقة الشمسية سوف تتحول إلى عاصفة في المستقبل القريب ، لتصبح أكبر مصدر للطاقة في العالم بحلول عام 2031. يبدو أن الإحصائيات المتاحة بالتأكيد تثير التفاؤل. في الولايات المتحدة في عام 2014 ، شكلت الطاقة المتجددة 13 في المائة فقط من إجمالي التوليد ، حيث ساهمت الطاقة الشمسية بنسبة 3 في المائة فقط. ومع ذلك ، وفقًا لجمعية صناعات الطاقة الشمسية (SEIA) ، فهي المصدر الأسرع نموًا لتوليد الطاقة في الولايات المتحدة مع ما يقرب من 23 جيجاوات من السعة المركبة. ومن المتوقع أن يتضاعف هذا بحلول نهاية عام 2016. وجد تقرير تقييم الأثر البيئي والاجتماعي (SEIA) أن الربع الثالث من عام 2015 كان الربع الثامن على التوالي الذي نما فيه تركيب الطاقة الكهروضوئية في الولايات المتحدة بأكثر من 1 جيجاوات. خلال الأرباع الثلاثة الأولى من العام ، تم توفير 30 في المائة من جميع سعة توليد الكهرباء الجديدة التي تم جلبها عبر الإنترنت في الولايات المتحدة عن طريق الطاقة الشمسية. أكثر من 50 في المائة من الولايات الأمريكية لديها الآن أكثر من 50 ميغاواط من الطاقة الشمسية التراكمية.

من الناحية الاقتصادية ، تعد الطاقة الشمسية تقريبًا في المرحلة التي يمكن أن تكون فيها قادرة على المنافسة مع الوقود الأحفوري ، ولكن لها مستقبل مشرق للغاية نظرًا لأن القطاع كان قادرًا باستمرار على تقليل تكلفة الألواح الشمسية. هذا مهم بالنظر إلى أنه ، في الولايات المتحدة على الأقل ، ستستمر أسعار الكهرباء في الارتفاع بينما تستمر تكلفة الطاقة الشمسية في الانخفاض. هذا صحيح أيضًا في المملكة المتحدة حيث توجد مخاوف من نقص الكهرباء بعد إغلاق العديد من محطات الوقود الأحفوري التقليدية. لا تزال طاقة الرياح والطاقة الشمسية شائعة بين الجمهور البريطاني ومن المرجح أن تستمر شعبيتها في الازدياد. تظهر الأرقام التي نشرتها وزارة الطاقة وتغير المناخ (DECC) أنه كان هناك ما يقرب من 800000 مخطط محلي للطاقة الشمسية مسجلة بموجب تعريفة التغذية في يناير. وفقًا لجمعية تجارة الطاقة الشمسية (STA) ، يولد أكثر من مليون منزل بريطاني الطاقة إما من الألواح الشمسية الكهروضوئية أو الألواح الشمسية الحرارية أو كليهما. بشكل عام ، ارتفعت كمية الطاقة الشمسية في المملكة المتحدة بنسبة 66٪ خلال العام الماضي لتصل إلى أكثر من 9 جيجاوات ، وهو ما يمثل أكثر من 860.000 منشأة. تمثل مزارع الطاقة الشمسية الكبيرة حوالي نصف هذه السعة (51 بالمائة) بينما تم تركيب ما يزيد قليلاً عن الربع (26 بالمائة) في المنازل الخاصة.

[مصدر الصورة:روس فيريدي ، فليكر]

بالنظر إلى العالم ، وجد تقرير توقعات السوق العالمية للطاقة الشمسية 2015-2019 الصادر عن شركة SolarPower Europe أن الحجم الإجمالي لمنشآت الطاقة الشمسية العالمية يمكن أن يرتفع إلى 540 جيجاوات في غضون خمس سنوات فقط ، أي ثلاثة أضعاف الرقم (178 جيجاواط) المثبت حاليًا. تتوقع دراسة حديثة أجراها باحثون في جامعة أكسفورد أن يصل تركيب الطاقة الشمسية العالمية إلى 20٪ بحلول عام 2027 من 1.5٪ اليوم ، مدفوعًا إلى حد كبير بانخفاض تكاليف التصنيع. تساعد كل من الهند والصين في دفع هذا الزخم إلى الأمام ، فقد أعلن رئيس وزراء الهند مودي عن تشكيل تحالف دولي للطاقة الشمسية في مؤتمر تغير المناخ العام الماضي في باريس والصين لتوسيع أنشطتها الشمسية من خلال بناء مزارع شمسية واسعة النطاق بالإضافة إلى إنتاج الألواح الشمسية.

لذا ، في الواقع ، قد يكون إيلون ماسك محقًا عندما يتحدث عن انفجار شمسي في المستقبل القريب. ومع ذلك ، وفقًا لكبير محللي النمذجة في Thompson Reuters Point Carbon ، يان تشين ، فإن العائق الرئيسي أمام ذلك يحدث في الوقت الحالي هو البنية التحتية للشبكة ، والتي تم تصميمها لتوليد الوقود الأحفوري المنتظم بدلاً من مصادر الطاقة المتجددة المتغيرة الموزعة. هذا يعني أنه يجب تعديل وتكييف تلك الشبكات ، لكن هذه عملية بطيئة للغاية. وهذا يعني أنه من أجل المضي قدمًا ، قد يتعين على الطاقة الشمسية الاعتماد على دعم من تقنيات الطاقة المتجددة الأخرى التي توفر المزيد من إمدادات الطاقة المتسقة ، بالإضافة إلى تخزين الطاقة وأنظمة الطاقة الذكية.

قد يكون المستقبل مشرقًا بالنسبة للطاقة الشمسية ، لكنه يحتاج إلى بعض المساعدة.


شاهد الفيديو: 2000 جنيه. ثمن محطة طاقة شمسية تغنيك عن فاتورة الكهرباء 25 سنة (مارس 2021).