الطاقة الشمسية والشائعات المتضاربة

أنس إبراهيم

عادت بنا الحرب السورية في استخدام الطاقة الكهربائية إلى بدايات العصر الحديث، العصر الذي تمَّ فيه اكتشاف الطاقة الشمسية التي تولد الكهرباء، حيث تعود فكرة الخلايا الشمسية إلى عام 1839 عندما اكتشف العالم الفرنسي (إدموند بكوريل) أنَّه في حال تعرض قطب كهربائي للضوء مغموس في محلول موصل ينتج تيار كهربائي، وبعد ذلك وفي عام 1941 تمكن المخترع الأمريكي (روسل أوهل) من إنتاج أول خلية شمسية مصنوعة من السليكون.

وفي ظل ارتفاع أسعار المحرقات التي تنعكس على ارتفاع سعر الأمبير الكهربائي مع تقليل ساعات تشغيلها باتت الناس تتهافت وبشكل ملحوظ على اقتناء ألواح الطاقة الشمسية في الفترة الأخيرة بعد الاستقرار الذي شهدته المناطق الحرة إثر هدنة مؤتمر الأستانة الرابع في مايو 2017م.

وإزاء تلك الموجة العارمة في الإقبال على جعل الطاقة الشمسية هي الطاقة البديلة للمولدات لإنتاج الطاقة الكهربائية التي تلبي احتياجات الناس الأساسية بدأت الإشاعات تتسرب في أحاديث الناس حول أفضل الشركات المنتجة لهذه الألواح أو حتى نوعية الألواح الشمسية ذاتها، وحول إذا ما كانت هذه الألواح لا تشحن البطاريات إذا كان هناك ارتفاع في درجات الحرارة، فما هي نوعية هذه الألواح؟ وما هي أفضل شركة منتجة لها؟

يتوفر في الأسواق التجارية حالياً نوعان رئيسيان من الألواح:

النوع الأول: مونوكريستالينMonocrystalline Silicon وهذه الكلمة “مونو” في الإنكليزية تعني أحادي أي أنَّ هذه الألواح أحادية البلورة، ويتميز مظهرها من حيث الشكل بأنَّ الخلايا المكونة للألواح الأحادية عبارة عن سبائك سليكون تمَّ تقطيعها إلى شرائح، وبين زوايا الشرائح يوجد مقاطع مربعة صغيرة.

النوع الثاني: Polycrystalline Silicon وكلمة “بولي” أيضاً في الإنكليزية تعني متعدد أي أنَّ هذه الألواح متعددة البلورات، والفرق بينها وبين الأحادية واضح جداً من حيث الشكل في الصورتين، حيث تكون فيها الخلايا عبارة عن مربعات متراصة عبر خطوط طولية وعرضية دون أن يوجد في زوايا الخلايا مقاطع مربعة صغيرة.

وهناك نوع ثالث Thin Film لكنه ليس متوفراً لأنَّه أقل الأنواع كفاءة؛ فكفاءتها قد لا تزيد عن 12%، وعمرها الافتراضي أقل من نظيرتها الأحادية والمتعددة ويصل إلى 15 عام فقط.

والجدير بالذكر أنَّ هناك الكثير من المفاهيم الخاطئة والأكاذيب الساذجة المنتشرة بين المهتمين بالمجال والمقبلين على شراء هذه الألواح بما فيهم تجار الطاقة الشمسية فيما يتعلق بالفروقات الوهمية بين الألواح المتعددة الكريستالات Poly والأحادية Mono وأنَّ هذه الألواح منها ما يعمل على درجة حرارة مرتفعة ومنها ما يتوقف بالعمل عند ارتفاع درجات الحرارة فوق الدرجة 40.

والحقيقة أنَّ توليد الكهرباء متطابق بينهما، ومقاسات الألواح متطابقة، والعمر الافتراضي لكلا النوعين متطابقين أيضاً 25 سنة أو أكثر، بينما كفاءة الخلايا للمونو 17.5%، وكفاءة خلايا البولي 15%

أمَّا التأثير بدرجات الحرارة فإنَّ بعض الشركات المنتجة لهذه الألواح تفسر ذلك باللوحة التعريفية بمواصفات كل لوح وقدرته على إنتاج الواط والفولط، إذ يكتب بملحوظة مكتوبة بأنَّ نظام اللوح الموضح في اللوحة التعريفية يعمل على درجة حرارة 25 درجة.

والتفسير العلمي لذلك أنَّه كلما ارتفعت حرارة الجو درجة واحدة فوق الـ 25 درجة سيتأثر الفولط؛ بمعنى أنَّ ارتفاع عشر درجات حرارة ستنخفض إنتاجية الفولط إلى ثلاث فولط، لكن في المقابل سيزيد الأمبير عند ارتفاع الحرارة عشر درجات فوق الدرجة 25.

وفي حال انخفضت درجة حرارة الجو عن الدرجة 25 في فصل الشتاء فإنَّ المعادلة تقرأ بالعكس بمعنى أنَّ الفولط سيزيد عند انخفاض عشر درجات في الحرارة عن الدرجة 25 وسيخفض الأمبير.

أمَّا بالنسبة إلى أفضل الشركات المنتجة لها، فقد سأل العديد من الناس هذه الأيام عن أفضل الشركات التي تنتج ألواح الطاقة الشمسية، وبالطبع من المهم أن تعرف جيداً عن الشركة التي ستشتري منها ألواح الطاقة الشمسية الخاصة بك، لكن هذا المعيار ليس له درجة عالية جداً من الأهمية خاصة أنَّ الشركات المنتجة للألواح الشمسية خبراتها متقاربة جداً، فلا يوجد من لديه خبرة تزيد عن عشر سنوات، ومن ناحية أخرى فإنَّ الشركات لا تقوم بتصنيع كلِّ الأجزاء بنفسها فكل شركة تصنع أجزاء وتعتمد على الشركات الأخرى في أجزاء أخرى.

ومؤخراً كشفت شركة “جنرال إلكتريك”، المدرجة في بورصة نيويورك بالرمز GE، عن تقنية كربيد السيليكون الجديدة التي من شأنها تعزيز كفاءة إنتاج الطاقة الشمسية.

وكربيد السيليكون هو مركب بلوري يتم إنتاجه صناعياً من السيليكون والكربون، وتساهم خصائصه الفيزيائية في خفض فاقد الطاقة الناجم عن عملية التحويل من الإنفرتر، وهذا تطور ملحوظ يضاف إلى بحوث الطاقة الشمسية.