الطاقة الشمسية و تطبيقاتها في المملكة

الأشعة الشمسية في المملكة

تعتبر المملكة العربية السعودية من البلدان الأوفر حظا من الأشعة الشمسية ، و التي تعتبر إحدى الثروات الطبيعية و إحدي الطاقات المتجددة التي يبحث عنها العالم و التي كان لزاما الإهتمام بها و الإستفادة منها ، حيث قدرت بناء على الأبحاث العلمية في هذا المجال بحوالي 20000 ك.و.س / م² سنويا ، حيث أنه توجد بالمملكة مجمعات قروية صغيرة و متفرقة من الصعب ربطها بالشبكة الرئيسية للكهرباء بسبب أسباب منها العلمية و منها الإقتصادية ، لذا كان الحل المنطقي هو إستخدام الطاقة الشمسية في هذه المناطق .

قصة اكتشاف الطاقة الشمسية

 يعود إكتشاف الأثر الكهروضوئية إلى العالم بكيرل في عام 1839 ميلاديا ، حيث قام بدراسة تأثير الضوء على بعض المعادن والمحاليل و خصائص التيار الكهربائي الناتج عنها ، كما أدخل العالمان أدم و سميث مفهوم الناقلية الكهربائية الضوئية للمرة الأولى في عام 1877ميلاديا ، و لقد تم تركيب أول خلية شمسية من مادة السيلينيوم ( Se) من قبل العالم فريتز في عام 1883ميلاديا حيث توقع لها أن تساهم في إنتاج الكهرباء مستقبلاً . 

مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم و التقنية

تبني مدينة الملك عبدالعزيز البحوث عن الطاقة الشمسية….
قامت مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم و التقنية كهيئة حكومية موثوق بها بتبني الأبحاث العلمية و التطبيقات العملية الخاصة بمجال الطاقة الشمسية ، حيث بذلت العديد من الجهود المميزة من أجل نقل هذه التقنية الحديثة إلى المملكة و ذلك عن طريق مشاريعها الوطنية و من خلال برنامج التعاون الدولي مع بعض الدول الأخرى مثل الولايات المتحدة الأمريكية و ألمانيا ، حيث إستهدفت من خلال هذه المشاريع إدخال تقنية الطاقة الشمسية بالرغم من وجود وفرة من الطاقة التقليدية بالمملكة نتيجة لوفرة النفط ، و لقد أسفرت أبحاث الجامعة عن مشاريع في مجال الطلقة الحرارية الكهروضوئية للطاقة الشمسية .

ما معنى الخلايا الكهروضوئية ؟

الخلايا الكهروضوئية أو كما يسميها البعض الخلايا الشمسية هي خلايا مصنعة من مواد معدة خصيصا لإمتصاص الطاقة الشمسية الإشعاعية و تحويلها بطريقة مباشرة إلى طاقة كهربائية يمكن الإستفادة منها في العديد من التطبيقات ، و تعرف أيضا بالتحويل الفوتوفلطائي للطاقة الشمسية ، حيث أنها تعتبر من الطاقات المتجددة التي يبحث عنها الكثير من الدول بالعالم ، لأنها طريقة تساهم في توفير الإستهلاك من النفط وبالتالي هي تعد طاقة آمنة غير ملوثة للبيئة ، و من الجدير بالذكر أنه تم إستخدام هذه الطاقة الجديدة في عدد من التطبيقات مثل الإنارة و الإتصلات و ضخ المياه و غير ذلك . 

كيف تعمل الخلايا الشمسية

الخلايا شمسية مصنعة من أشباه الموصلات التي عند تعرضها لأشعة الشمس تشكل فرق للجهد و بالتالي يتولد عنها تيار كهربائي تتناسب شدته طرديا مع معامل الإمتصاص للضوء ، و بالتالي ينتج طاقة كهربائية يمكن إستغلالها في العديد من التطبيقات كالإنارة و الإتصالات و غيرها و كل تطبيق مرتبط بقوة الخلايا الشمسية المستخدمة و قدرتها على إمتصاص أشعة الشمس حيث أنه كلما زادت قدرة الإمتصاص كلما زادت قوة الطاقة الكهربائية المنتجة . 

تطبيقات الخلايا الشمسية في المملكة

 قامت العديد من الهيئات بالمملكة العربية السعودية من إستخدام الطاقة المنتجة من الخلايا الشمسية في العديد من التطبيقات حيث يتم الإستفادة منها ميدانيا بعد أن أثبتت فاعليتها في الفترة الأخيرة ، و مازالت الدراسات مستمرة في هذا المجال من أجل تنميته و تطويرة لأنها طاقة جديدة و نظيفة و متجددة ، و من هذه التطبيقات ما يلي : إنارة الأنفاق ، تشغيل الإشارات المرورية و الإرشادية ، تشغيل العدادات و أجهزة قياس السرعة بالسيارات ، الإتصلات الهاتفية ، القرية الشمسية وإنتاج الهيدروجين بقدرة 350 كيلو وات ، ومشاريع الإختبارات المختلفة ، وضخ وتحلية المياه ، وبعض المشاريع المتفرقة بقدرات صغيرة ، وتعتبر مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية أول من أدخل تطبيقات التقنية الكهروضوئية إلى المملكة حيث قامت وبالتعاون مع جهات حكومية مختلفة بتنفيذ مشاريع ميدانية وخدمية عديدة  .

الطاقة المتجددة في إنتاج الكهرباء

و ختاما… تشكل التطبيقات و الأمثلة السابقة جزءا قليلا من الإنتاج الإجمالي للطاقة الكهربائية في المملكة ، فإن قدرة التوليد الكهروضوئية هي قلية جداً بالمقارنة مع بعض دول العالم كالولايات المتحدة وألمانيا واليابان وغيرها . وقد أشارت دراسة حدية قام بها معهد بحوث الطاقة في مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية إلى توقع ازدياد النظام الكهروضوئية وغيرها من الطاقات المتجددة في إنتاج الكهرباء في الملكة خلال العقد القادم .