استخدام الطاقة الشمسية في التخطيط المدني والمعماري
يُشار إلى أنّ الطاقة الشمسية هي تحويل طاقة الإشعاع الشمسي إلى طاقة إشعاعية، حيث يحدث الإشعاع في الخلايا الشمسية المصنوعة من مواد أشباه الموصلات، وهي مواد بسيطة البناء، كما تشكل الطاقة الضوئية مجالاً دراسياً جديداً للمهندسين المعماريين والمهندسين المدنيين، حيث أن الهندسة المعمارية المعاصرة تستخدم الخلايا الشمسية والنماذج الشمسية بشكل متزايد كعناصر السقف.
كما يزداد استخدام الخلايا الشمسية كمصدر للطاقة الكهربائية في المباني للحد إلى أقصى حد ممكن من الطاقة الكهربائية التي تولدها محطات توليد الطاقة والحد من انبعاثات غازات الدفيئة، واستبدالها بأجسام معمارية معاصرة بخلايا شمسية، حيث تكون مستقلة عن الطاقة وملائمة للبيئة، كما يمكن دمج الفوتونات الضوئية في العديد من التجمعات المختلفة في البناء، ويمكن إدماج الخلايا الشمسية في النظام العالمي.
من الجدير بالذكر أنّ يمكن وضع الموارد الشمسية على مساحة كبيرة من سطح المبنى حتى تساعد في التعويض عن انخفاض الطاقة، حيث يمكن دمج الخلايا الشمسية في الصباحات وتصاميم الأسنان المنشورة على واجهة البناء، مما يزيد من إمكانية الوصول إلى ضوء الشمس المباشر مع توفير فوائد معمارية إضافية مثل التظليل السلبي.
أهمية الطاقة الشمسية
من الجدير بالذكر أنّ هناك العديد من الأسباب التي تجعل الطاقة الشمسية مهمة، ومن أهمّ هذه الأسباب كما يلي:
- الطاقة الشمسية ضد تغير المناخ
كما لا تنبعث من مصادر الطاقة المتجددة غازات الدفيئة في عمليات توليد الطاقة، مما يجعلها أنظف الحلول، بالإضافة إلى ذلك تمنع تدهور البيئة.
- الطاقة الشمسية من مصادر الطاقة المتجددة
كما أنّ الطاقة الشمسية من مصادر الطاقة المتجددة، وبالمقارنة بمصادر الطاقة التقليدية مثل: الفحم والغاز والنفط والنووي، التي تعتبر محدودة، فإن الطاقات النظيفة والمتجددة متاحة، مثل: الشمس التي تتكيف مع الدورات الطبيعية، كما أنّها عنصراً أساسياً في نظام الطاقة المستدامة.
حيث أن الطاقة الشمسية لا تنبعث منها مواد سامة أو ملوثات في الهواء، مما قد تلحق ضرراً بالبيئة وبالبشر، كما يمكن للمواد السامة أن تحمض النظم الإيكولوجية للأراضي والمياه، والمباني المتجمدة، ومن الجدير بالذكر أنّ ملوثات الهواء قد تسبب أمراض القلب، والسرطان وأمراض الجهاز التنفسي مثل الربو، إذ أن الطاقة الشمسية لا تولد النفايات أو تلوث المياه.
كما أنّ الطاقة المتجددة في الوقت الحاضر، وعلى وجه التحديد طاقة الرياح والطاقة الضوئية، أقل تكلفة من الطاقة التقليدية في معظم أنحاء العالم.
- الطاقة الشمسية من التكنولوجيا المتجددة الرئيسية
التكنولوجيا المتجددة الرئيسية مثل: الرياح والطاقة الضوئية، إذ تخفض تكاليفها تخفيضاً كبيراً، بحيث تصبح قادرة على المنافسة مع المصادر التقليدية في عدد متزايد من المواقع، كما تصبح الطاقات المتجددة الحل الأكثر استدامة، بالإضافة إلى الناحية الاقتصادية.
- الطاقة الشمسية تخلق ثروة وفرص العمل
من الجدير بالذكر أنّ الطاقة الريحية هي طاقة محلية، لأنها متوفرة عملياً في كل مكان في المحطة، مما يسهم في الحد من واردات الطاقة وفي خلق الثروة والعمالة المحلية.
أنواع الطاقة الشمسية
من الجدير بالذكر أنّ هناك أنواع عديدة للطاقة الشمسية، وهي كما يأتي:
- الطاقة الشمسية الضوئية.
- الطاقة الشمسية المركزة.
- تسخين الماء للطاقة الشمسية.
- تسخين المسبح الشمسي.
- الطاقة الشمسية الحرارية.
