جمعيه بدايه – الــطـــاقـــه الـــشـــمـــســــيـــه

تعريف الطاقة الشمسية

تُعتبر واحدةً من أبرز وأهم المصادر الحديثة التي يمكن من خلالها الحصول على الطاقة في كوكب الأرض من الأشعة الشمسيّة التي تكون خارج مجاله، إذ تصل طاقة الأشعة هذه إلى 1376 كيلو وات لكل متر مربع، في حين أنّ طاقة الأشعة الشمسية المستفادة منها هي كيلو وات واحد فقط لكل متر مربع على الأرض خلال وقت الظهيرة في باعتبار أنّ الشمس في ذلك الوقت تتعامد مع الأرض، وتقل هذه الطاقة بعد ذلك الوقت. و تنقسم الأشعة الشمسيّة التي تصل إلى الأرض من قسمين:

 الأوّل : هو الأشعة التي تصل مباشرة من قبل الشمس، ويمكن الاستفادة منها من خلال تركيزها بواسطة العدسات، والمرايا المصممة لذلك.

الثاني : هو الأشعة المتشتتة والتي تأتي من القبة السماوي، ويمكن الاستفادة منها عندما تكون السماء صافيةً، وتمثل هذه الأشعة نسبة 15% من الأشعة الإجمالية.

الطاقه الشمسيه بمصر

تعد مصر احدى دول منطقه الحزام الشمسى حيث تتمتع باشعاع شمسى مباشر تتراوح شدته ما بين(2000- 3500ك.و.س.م²/ سنه) من شمالها حتى جنوبها فالشمس مصدر هائل للطاقه الجديده و المتجدده ، حيث ترسل الشمس كل يوم كميات هائله فى صورة اشعه كهرومغناطيسيه تقدر بنحو 3.85×10 ²³ كيلو وات/ دقيقه. و تتلقى الارض فى دقيقه واحدة من الطاقه الشمسيه ما يستهلكه الانسان من الطاقة  في العام الواحد . وقد تم اجراء العديد من الابحاث اتضح منها زيادة عدد ساعات سطوع الشمس فى مصر بالاتجاه من الشمال للجنوب اى ان عدد ساعات سطوع الشمس يتزايد بتناقص درجهخط العرض فى مصر شتاء، و يرجع ذلك الى عدة عوامل مناخيه منها حركه الشمس ، و هذه الزيادة فى عدد ساعات سطوع الشمس تتزايد تدريجيا فى الصيف حيث يبلغ السطوع الشمسي على كل ارجاء الدولة نحو 12 ساعه فى المتوسط يوميا. و على الرغم من وجود بعض  التباين فى عدد ساعات سطوع الشمس حسب خط العرض و فصول السنه الا ان المتوسط الشهرى لعدد ساعات السطوع الشمسى يسمح باستغلال الطاقه الشمسيه فى كل ارجاء الدولة بامان لاسيما فى مصر الوسطى و العليا.

استخدامات تكنولوجيا الطاقه الشمسيه

• التسخين

تقوم المجمعات الشمسيه بتجميع الطاقه الشمسيه للاستفادة بها فى تسخين الهواء و الماء و السوائل الاخرى ، و تتناسب كميه الطاقه الحراريه المجمعه مع كميه ضوء الشمس المباشر الذى يتم استقباله ،حيث تقوم الابنيه التى تستخدم الطاقه الشمسيه السلبيه بتجميع ضوء الشمس للمساعده فى تدفئه الاماكن شتاء و احيانا تسخين المياه و يتم التحكم فى ضوء الشمس و استخدام اساليب اخرى للمحافظة على برودة المكان فى الصيف ، وتتكون عناصر التسخين السلبى من النوافذ و التى يجب ان تصمم و توجه بشكل صحيح ناحيه الجنوب و كذلك الاسمنت و الطوب و المواد العازله و بعض مواد البناء  الاخرى مثل الزجاج المزدوج لكى تقوم بالاحتفاظ بالحرارة و يمكن استخدام التظليل لتجنب مشاكل زيادة درجه الحرارة  فى الصيف.

و يتم تصنيع سخانات المياه الشمسيه فى مصر منذ بدايه الثمانينيات، حيث بلغ اجمالى المساحات المركبه فى مصر من السخانات الشمسيه حوالى 750 الف متر مربع و يوجد نحو 20 شركه مصريه تعمل فى مجال تصنيع و استيراد  و توزيع  و تركيب سخانات المياه الشميه ، و يستهلك القطاع الصناعى ما يقرب من 32% من اجمالى الطاقه الكهربائيه المتاحه

• النظم الشمسيه الحراريه

وهى تقوم بتركيز الطاقه الشمسيه بدرجات تتراوح بين 50: 500 مره لانتاج طاقه حراريه كبيره تقوم بتوليد البخار الذى يستخدم فى تشغيل التوربينات البخاريه لتوليد الكهرباء. و تعتمد النظم الشمسيه الحراريه على استبدال مصادر الوقود المستخدمخ بالمحطات الحراريه التقليديه لانتاج الكهرباء بالطاقه الحراريه  و تتميز بإمكانات تكاملها مع النظم التقليديه لانتاج الكهرباء بالاضافه الى انها تضمن امدادات منتظمه للكهرباء و لا تتسبب فى مشاكل لتشغيل الشبكه الكهربائيه.

• الاضـــاءة

هى انظمه تستخدم الضوء الصادر من الشمس لكى يكمل او يحل محل الاضاءه الصناعيه

• الخلايا الشمسيه الضوئيه

و يطلق عليها الخلايا الفوتوفولطيه و تقوم بتحويل اشعه  الشمس الى كهرباء مباشره بدون تحريك لاى اجزاء و بدون مخلفات للوقود او تلويث للهواء او انتاج او انبعاثات للغازات الضاره. لذلك تعد من افضل تطبيقات الطاقه المتججدة لاغراض الاناره و ضخ المياه بالمناطق النائيه ذات الاحمال الصغيره و المنازل المتناثره البعيده عن الشبكه الكهربائيه و تتميز بمحدوديه تكلفه التشغيل و الصيانه بالمقارنه بالعمر الافتراضى الذى يصل الى 25- 30 سنه ، و يستخدم هذا التطبيق على المستوى التجارى بمصر لاغراض اناره القرى و الشوارع و ضخ و تحليه المياه و محطات تقويه الاذاعه و التلفزيون و الارشادات الملاحيه، الاعلانات بالطرق الصحراويه و اناره الارشادات المروريه بالطرق الصحراويه و الحمايه الكاثوديكيه لانابيب البترول و ادناره المحميات الطبيعيه و تغذيه خطوط الالياف الضوئيه .

و تعد الخلايا الفوتوفولطيه مصدر الطاقه الوحيد الذى يمكن الاعتماد عليه فى جميع انظمه الاتصالات و فى الارسال و الاستقبال للاجهزة التليفزيونيه و الراديو و المحطات الارضيه للاقمار الصناعيه و محطات تقويه التليفون المحمول

الاهميه الاقتصاديه للطاقه الشمسيه :

يمكن تقسيم الاهميه الاقتصاديه الى عددة نقاط و هى:-

• الدور الاقتصادى لهيئه الطاقه المتجددة فى دعم الطاقه الشمسيه

تتمتع مصر بثروة هائله من الطاقه الشمسيه و لذا يجب التركيز على الاستفادة من هذه الثروة و الاستفادة من خبرات الدول المتقدمه ، و تشكل مشروعات الطاقه الشمسيه احد المحاور الاستراتيجيه لخطه التوسع فى الاعتماد على الطاقه المتجددة و ذلك من خلال اقامه محطات شمسيه و التى تهدف لتوفير الطاقه التقليديه من خلال بديل نظيف و آمن ، كما وضع خبراء وزارتى البحث  العلمى و الكهرباء و الطاقه استراتيجيه مستقبليه لتوليد الكهرباء من الطاقه المتجددة بديلا عن الطاقه النوويه

• الاهميه الاقتصاديه للسخانات الشمسيه فى توفير الطاقه

اكدت الدراسات ان من اهم الاسباب التى ادت الى عدم انتشار السخانات الشمسيه فى مصر هو ارتفاع التكلفه الاستثماريه الناشئه  فى اغلب الاحيان عن ارتفاع رسوم الجمارك و ضريبه المبيعات و عدم وجود اى دعم مماثل للدعم الذى يقدم لمصادر الطاقه الاخرى

• الاهميه الاقتصاديه لتخزين الطاقه الشمسيه

يصعب تخزين  التيار الكهربائى من الطاقه المنتجه من الطاقه التقليديه و يجب استخدامه فور انتاجه مما يسبب بعض المشاكل الاقتصاديه مقل اهدار جزء من الطاقه المنتجه ، و الوضع مختلف فى مجال الطاقه الشمسيه حيث ان الذى يخزن هو الطاقه الحراريه و ان التكنولوجيا الخديثه تمكنت من الوصول لاساليب حديثه لتخزين الطاقه الشمسيه و بذلك تكون الطاقه الشمسيه متوفره حتى فى الاوقات التى ليس بها شعاع شمسى  مما يعود بالنفع الاقتصادى من توفير اكثر للطاقه الاحفوريه و يمكن  استخدام تقنيات نظم التدفئه و التبريد  و التهويه فى مصر و التى تعتمد على الطاقه الشمسيه لتعويص قدر من هذه الطاقه

استثمارات الطاقه الشمسيه

مع ظهور مشكله الطاقه فى الاونه الاخيره و السعى لوجود حلول بديله فقد اتجهت الحكومه للاستثمار فى الطاقه الشمسيه ومع ذلك ان قارنا استثمارات الطاقه  الشمسيه باستثمارات الطاقه المتجدة فسنجد انها اقل بكثير

أليات تشجيع الطاقه المتجددة

• انشاء محطات تابعه لهيئه تنميه الطاقه

• مناقصات لانشاء المحطات و شرائها من منتجيها

• اتاحه الفرصه للقطاع الخاص ببناء المحطات و يستخدم شبكه نقل الكهرباء لنقل الطاقه و بيعها للمستهلك

• تعريفه التغذيه و التى تعتمد على تحديد سعرها بشكل مسبق وتترك المنتج أليه بيعها.

• التيسيرات التى توفيها الدولة لدعم منظومه الطاقه المتجددة

• وضع القواعد اللازمه لتخصيص الاراضى المملوكه للدوله لتلك المشروعات بنظام حق الانتفاع لمدة تعاقديه تساوى فتره اتفاقيه شراء الطاقه

• اعطاء محطات انتاج الكهرباء من الطاقات المتجددة الاولويه فى الدخول على الشبكه

• توفير الضمانات الحكوميه للمشروعات ذات القدرة اكبر من 500ك.و

• تخفيض الجمارك على مستلزمات الخلايا الشمسيه و مكونات المحطات الى 2%

• توفير تيسيرات التمويل من وزاره الماليه بقروض ميسره

• تفعيل قرارات المجلس الاعلى للطاقه لشأن توفير استثمارات مبدئيه بقيمه 2 مليار جنيه لانشاء شبكات نقل و توزيع

التحديات التى تواجه استخدام الطاقه الشمسيه بمصر

• ارتفاع التكلفه الاوليه

• قيام الدوله بدعم مصار الطاقه التقليديه ( الغاز و الكهرباء)

• عدم وجود اليات تمويل مشجعه للاستثمار فى مجال الطاقه المتجددة مقارنه بالدول الاخرى متضمنه بعض الدول العربيه

• عدم تقديم اليه مناسبه لتمويل و دعم راغبى الحصول على السخان الشمسى من خلال قروض ميسره و اقساط شهريه تعادل قيمه الوفر المحقق

• تاثير الغبار و الاتربه على اجهزة الطاقه الشمسيه

• تخزين الطاقه الشمسيه و الاستفادة منها اثناء الليل او الايام الغائمه

• التآكل فى المجتمعات الشمسيه بسبب الاملاح الموجودة فى المياه المستخدمه فى دورات التسخين

• عدم تنظيم حملات اعلاميه موجهه للتعريف باهيمه استخدام الطاقه الشمسيه و خاصه السخانات الشمسيه المنزليه و مزاياها و توضيح الاجراءات الخاصه بتشغيلها و صيانتها

• عدم التوسع فى انشاء منافذ عرض و بيع السخانات الشمسيه المنزليه بالاسواق و المعارض بمختلف محافظات الجمهوريه مع مراعاه مراقبه الجودة الفنيه من الجهات المختصه

• عدم التعاون بين الجهات المختصه لدراسه تصنيع سخان شمسي منزلى ذو كفاءه عليه و بأقل تكلفه ممكنه