لا تعمل هندسة الطاقة المتجددة على تصميم وتطوير التقنيات الفعالة لإنتاج الطاقة فحسب، بل أيضُا على ابتكار طرقًا لتقليل الاستهلاك الكلي للطاقة وتكاليفها من خلال تحسين أنظمة إنتاج الطاقة المتجددة والنظيفة والصديقة للبيئة، وهذا ما نوضحه لكم من خلال هذا الموضوع الشامل عن هندسة الطاقة المتجددة.
إقرأ المزيد عن هندسة الطاقة المتجددة في مصر
هندسة الطاقة المتجددة في مصر
أصبحت تكنولوجيا هندسة الطاقة المتجددة الآن في مصر موجودة وتتسع وتنتشر بشكل كبير، خاصة بين الأبنية التجارية في ما يلي نعرض لكم معلومات أكثر حول هندسة الطاقة المتجددة في مصر:
- قد يتخصص مهندسو الطاقة في الأنظمة الكهربائية أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء المباني الخضراء، كذلك إضاءة؛ جودة الهواء؛ أو شراء الطاقة.
- يستخدمون مبادئ الهندسة والاقتصاد بالإضافة إلى المهارات الشخصية اللازمة لحل المشاكل العملية في صناعة الطاقة بدءً من الإنتاج إلى المعالجة والتخزين والتوزيع واستهلاك الطاقة.
- يقوم مهندسو الطاقة المتجددة بتصميم وتطوير أنظمة الطاقة المتجددة (مثل محطات توليد الطاقة من الرياح أو الطاقة الشمسية).
- يشارك مهندسو هندسة الطاقة المتجددة في مشاريع لزيادة كفاءة الطاقة وتقليل استهلاك الطاقة، وبالتالي تقليل التكاليف الإجمالية، يقومون بذلك عن طريق تصميم أو بناء أو مراجعة أو إعادة تصميم أنظمة الطاقة الحالية أو طرق شراء الطاقة.
- هندسة الطاقة هي نظام مرن للغاية، لا يعمل مهندسو الطاقة فقط مع الصناعات التي تركز على مصادر الطاقة المتجددة أو المستدامة مثل الطاقة المائية والوقود الحيوي وطاقة الرياح والطاقة الشمسية ولكنهم يعملون أيضًا في صناعات أخرى مثل صناعة استخراج النفط والغاز.
- المهمة الرئيسية لمهندسي الطاقة هي إيجاد أكثر الطرق كفاءة واستدامة لتشغيل المباني وعمليات التصنيع.
- يقوم مهندسو الطاقة بمراقبة وتحليل استخدام الطاقة في هذه العمليات واقتراح طرق لتعديل الأنظمة وتحسينها أو استبدالها بأخرى أكثر كفاءة وتقليل استهلاك الطاقة هو الغرض الرئيسي من هندسة الطاقة المتجددة.
تعرف على ما هي الطاقة المتجددة؟
استخدامات هندسة الطاقة المتجددة
هناك عدة ابتكارات صممها مهندسو الطاقة المتجددة يمكننا الاستفادة بها من خلالها، منها:
أولًا الألواح الشمسية الكهروضوئية
- تُستخدم الأنظمة الكهروضوئية (PV) بشكل أوسع وشائع بين المنازل في أنظمة الألواح الشمسية. حيث أنها تحول الأنظمة الكهروضوئية ضوء الشمس مباشرة إلى كهرباء.
- تتكون الخلايا الشمسية من أشباه الموصلات، مثل السيليكون التي تمتص أشعة الشمس وتحولها إلى كهرباء.
- يتم توصيل الخلايا الشمسية كهربائيًا ومعبأة معًا في إطار، يُعرف عمومًا بلوحة شمسية.
- عندما تقوم بتوصيل عدة ألواح شمسية معًا فإنها تشكل مصفوفة شمسية.
- وأخيرًا عند إضافة الكابلات والأقواس والعاكس وما إلى ذلك، يشكل النظام بأكمله نظام الألواح الشمسية.
- يتم توصيل الموصلات الكهربائية بأطراف موجبة وسالبة وبالتالي تشكيل دائرة كهربائية.
- من هناك يمكن التقاط الإلكترونات في شكل تيار كهربائي (كهرباء).
- يحدد هذا التيار جنبًا إلى جنب مع جهد الخلية (والذي هو نتيجة لمجال أو حقول كهربائية مدمجة) الطاقة (أو القوة الكهربائية) التي يمكن أن تنتجها الخلية الشمسية.
- ومن الهام اعتماد الشبكة المتصلة مقابل الأنظمة الكهروضوئية المستقلة، تستفيد الأنظمة المتصلة بالشبكة من شبكة المرافق المحلية لضمان عدم انقطاع الكهرباء.
- إذا كان نظام الألواح الشمسية المحلية الخاصة بك يولد كهرباء أكثر مما تتطلبه أسرتك في يوم واحد، فيمكن إعادة تصدير هذه الطاقة الفائضة إلى الشبكة الوطنية.
- من ناحية أخرى إذا كنت بحاجة إلى كهرباء أكثر مما أنتجته الألواح الشمسية الخاصة بك يمكن للشبكة توفير هذا.
- لا يتم توصيل الأنظمة الكهروضوئية المستقلة بالشبكة، ولكن بدلاً من ذلك يتم شحن نظام البطاريات الشمسية.
- تخزن هذه البطاريات الكهرباء المولدة من لوحاتك.لتشغيل أجهزتك، سيتم استخدام الكهرباء المخزنة من هذه البطاريات.
- تُستخدم الأنظمة المستقلة في المناطق التي لا يمكن توصيلها بالشبكة، وعادة ما تكون أكثر تكلفة من الأنظمة المتصلة بالشبكة لأن البطاريات الشمسية لا تزال مكلفة للغاية.
ثانيًا أنظمة تخزين البطاريات الشمسية
- تعمل البطاريات الشمسية على تخزين الكهرباء المولدة من طاقة الشمس وتسمح لك باستخدامها خلال المساء عندما لا تنتج الألواح الشمسية الكهرباء.
- يمكنك الاستفادة من البطاريات الشمسية سواء كنت متصلاً بالشبكة أم لا.
- تكاليف نظام تخزين البطاريات الشمسية ليست منخفضة اعتمادًا على الحجم والسعة.
- ومع ذلك تؤدي التطورات التكنولوجية إلى حلول جديدة عامًا بعد عام، ومن المحتمل أن تؤدي إلى انخفاض في أسعار البطاريات الشمسية.
هل تعلم ما هي أنواع الطاقة المتجددة؟
ماذا تقدمه لنا هندسة الطاقة المتجددة
هناك العديد من الخدمات التي تقدمها لنا هندسة الطاقة المتجددة نذكر لكم أهمها في ما يلي:
- الطاقة المتجددة جيدة للبيئة، الحقيقة الأكثر شيوعًا حول الطاقة الشمسية هي أنها تمثل مصدرًا نظيفًا للطاقة حيث تعد الطاقة الشمسية طريقة رائعة لتقليل بصمة الكربون لديك، لا يوجد أي دراسة تُشير أن الطاقة الشمسية تلوث الطبيعة حيث لا تطلق الطاقة الشمسية أي غازات دفيئة وباستثناء الحاجة إلى مصدر للمياه النظيفة للعمل، فإنها لا تستخدم أي موارد أخرى على الإطلاق، وبالتالي فهي آمنة وصديقة للبيئة.
- الطاقة المتجددة مكتفية ذاتيا وتثبيت الألواح الشمسية على سطحك هو مسار آمن وسهل للحصول على الطاقة لمنزلك.
- الكهرباء الشمسية تجعل منزلك خارج الشبكة، ويعتبر الانخفاض في تكلفة الألواح الشمسية مثالاً رائعًا لسبب زيادة استخدام الطاقة الشمسية مؤخرًا حيث تعتمد الكهرباء التقليدية بشكل كبير على الوقود الأحفوري مثل الفحم والغاز الطبيعي، فهي ليست فقط ضارة بالبيئة، ولكنها أيضًا موارد محدودة، هذا يترجم إلى سوق متقلب، حيث تتغير أسعار الطاقة على مدار اليوم.
- الكهرباء الشمسية تعزز استقلالية الكهرباء الخاصة بك، وذلك من خلال الاستثمار في نظام شمسي بقوة 4 كيلو وات، وهو الحجم المحلي الأكثر شيوعًا، يمكنك بسهولة حماية نفسك من الزيادات غير المتوقعة في أسعار المرافق، والاستمتاع بالكهرباء الرخيصة طوال اليوم – لن تزيد الشمس أبدًا من معدلاتها وتمنحك أمان الطاقة .
- بمجرد الانتهاء من وضع الألواح الشمسية على سطح منزلك، تكون قد وصلت من الناحية الفنية إلى حالة مستقلة عن الطاقة، يمكن أن تساعد أنظمة تخزين البطاريات الشمسية أيضًا في تخزين الكهرباء في الليل وأيام الأمطار.
- تعمل الطاقة الشمسية على تحسين أمان الشبكة، وذلك عندما يتحول الكثير منا إلى الطاقة الشمسية، يقل احتمال تعرضنا لانقطاع التيار الكهربائي أو انقطاع التيار الكهربائي، حيث تعمل كل أسرة لديها خلايا شمسية، كمحطة طاقة صغيرة، وهذا بدوره يمنحنا أمانًا أكبر لشبكة الكهرباء، خاصةً فيما يتعلق بالكوارث الطبيعية أو التي من صنع الإنسان.
- الطاقة الشمسية تخلق فرص العمل وتساعد على النمو الاقتصادي سواء بشكل خاص أو بشكل عام، حيث يمكن مساعدة اقتصادنا الوطني بالطاقة الشمسية، فكلما زاد عدد الأشخاص الذين يختارون استخدام الطاقة الشمسية، زادت احتياجات الشركات لتثبيت الألواح الشمسية، وهذا يخلق وظائف إضافية للعمال المهرة، وبالتالي يحافظ على نمو الاقتصاد.
مصادر متجددة للطاقة
الموارد المتجددة للطاقة موارد طبيعية وتجدد نفسها، كما أن موارد الطاقة المتجددة تتمتع بميزة العرض غير المحدود على المدى الطويل، ولها العديد من المميزات نذكرها لكم فيما بعد، مصادر الطاقة المتجددة الرئيسية الخمسة هي:
- شمسي
- ريح
- الماء ، ويسمى أيضا بالماء
- الكتلة الحيوية أو المواد العضوية من النباتات والحيوانات
- الطاقة الحرارية الأرضية ، التي تحدث بشكل طبيعي الحرارة من الأرض.
المراجع
