الخصائص الأساسية للطاقة الشمسية

ميزة
(1) عالمي: تشرق الشمس على الأرض بشكل مشرق، دون حدود جغرافية. توجد في كل مكان في البر أو البحر أو الجبال أو الجزر، ويمكن تطويرها واستخدامها بشكل مباشر لسهولة جمعها دون الحاجة إلى التعدين والنقل.
(2) غير ضارة: إن تطوير واستخدام الطاقة الشمسية لن يلوث البيئة، وهي من أنظف مصادر الطاقة. في التلوث البيئي الخطير بشكل متزايد اليوم، يعد هذا ذا قيمة كبيرة.
(3) العملاق: كمية الإشعاع الشمسي السنوية التي تصل إلى سطح الأرض تعادل ما يقارب 130 تريليون طن من الفحم، وهو أكبر مصدر للطاقة يمكن تطويره في العالم اليوم.
(4) المدى الطويل: وفقاً للمعدل المقدر للطاقة النووية التي تولدها الشمس، فإن تخزين الهيدروجين يكفي للاستمرار لمليارات السنين، كما يبلغ عمر الأرض أيضاً حوالي عدة مليارات من السنين. وبهذا المعنى يمكن القول أن طاقة الشمس لا تنضب. [3]
عيب
(1) التشتت: على الرغم من أن الكمية الإجمالية للإشعاع الشمسي الذي يصل إلى سطح الأرض كبيرة، إلا أن كثافة تدفق الطاقة منخفضة للغاية. في المتوسط، بالقرب من مدار السرطان، في طقس الصيف الصافي، يكون الإشعاع الشمسي أعلى عند الظهر، حيث يصل متوسط ​​الطاقة الشمسية إلى حوالي 1000 واط على مساحة 1 متر مربع عموديًا على اتجاه ضوء الشمس؛ إذا تم استخدام المتوسط ​​السنوي اليومي والليلي، فسيكون حوالي 200 واط فقط. في فصل الشتاء، تكون كثافة تدفق الطاقة بشكل عام حوالي النصف فقط، وفي الأيام الملبدة بالغيوم، عادة ما تكون حوالي 1/5 فقط، وهي نسبة منخفضة جدًا. لذلك، من أجل الحصول على قدر معين من طاقة التحويل عند استخدام الطاقة الشمسية، غالبًا ما تكون هناك حاجة إلى مجموعة من معدات التجميع والتحويل بمساحة كبيرة، وتكون التكلفة مرتفعة نسبيًا.
(2) عدم الاستقرار: بسبب الظروف الطبيعية مثل النهار والليل، والموسم، وخطوط العرض الجغرافية، والارتفاع، وكذلك العوامل العشوائية مثل أشعة الشمس، والظل، والسحب، والمطر، فإن الإشعاع الشمسي الذي يصل إلى أرض معينة يكون متقطعًا ومتقطعًا. غير مستقرة للغاية، مما يزيد من صعوبة تطبيق الطاقة الشمسية على نطاق واسع. ومن أجل جعل الطاقة الشمسية مصدر طاقة مستمر ومستقر، لتصبح في نهاية المطاف مصدر طاقة بديل يمكنه منافسة الطاقة التقليدية، فمن الضروري حل مشكلة تخزين الطاقة بشكل فعال، وهي تخزين طاقة الإشعاع الشمسي خلال الأيام المشمسة بنفس القدر. قدر الإمكان للاستخدام في الليل أو في الأيام الممطرة. ومع ذلك، يعد تخزين الطاقة أيضًا إحدى الحلقات الأضعف في استخدام الطاقة الشمسية.
(3) انخفاض الكفاءة والتكلفة العالية: يعتبر مستوى تطوير استخدام الطاقة الشمسية ممكنًا من الناحية النظرية وناضجًا تقنيًا في بعض الجوانب. لكن بعض أجهزة استغلال الطاقة الشمسية، بسبب كفاءتها المنخفضة وارتفاع تكلفتها، لا تزيد حاليًا كفاءة استخدامها معمليًا عن 30%. وبشكل عام، لا يستطيع اقتصادها منافسة الطاقة التقليدية. لفترة طويلة في المستقبل، سيكون التطوير الإضافي لاستخدام الطاقة الشمسية مقيدًا بشكل أساسي بالعوامل الاقتصادية.
(4) تلوث الألواح الشمسية: في الوقت الحاضر، تتمتع الألواح الشمسية بعمر افتراضي معين، ويجب استبدالها بشكل عام كل 3-5 سنة. من الصعب جدًا أن تتحلل الألواح الشمسية المستبدلة بطبيعتها، مما يسبب تلوثًا كبيرًا.