الطاقة الخضراء: الطاقة الشمسية مقابل طاقة الرياح
الطاقة الخضراء: الطاقة الشمسية مقابل طاقة الرياح
الطاقة الخضراء هو موضوع أصبح مهمًا بشكل متزايد في السنوات الأخيرة. مع تغير المناخ والتحديات المرتبطة به ، تتواجد مصادر الطاقة المتجددة بشكل متزايد. تعد الطاقة الشمسية وطاقة الرياح من بين أكثر بدائل الوقود الأحفوري وتقديم حل أخضر لتوليد الطاقة الكهربائية. ولكن أي من مصادر الطاقة لديهما الجبهة من حيث الكفاءة والتكاليف والود البيئي؟
الطاقة الشمسية وطاقة الرياح: نظرة عامة
الطاقة الشمسية
تشير الطاقة الشمسية إلى استخدام الإشعاع الشمسي لإنتاج الحرارة أو الكهرباء. مصدر الطاقة هذا لا ينضب ويمكن استخدامه محليًا ، مما يجعله خيارًا جذابًا لتوليد الطاقة. يتم إنشاء أنظمة الكهروضوئية التي تقوم بتحويل أشعة الشمس إلى الكهرباء على نطاق واسع ويمكن تثبيتها على المباني وفي الحدائق الشمسية الكبيرة.
طاقة الرياح
يتم إنشاء طاقة الرياح عن طريق استخدام تيارات الرياح. بمساعدة توربينات الرياح ، التي تسمى أيضًا توربينات الرياح ، يتم تحويل الطاقة الحركية إلى طاقة ميكانيكية وأخيراً إلى تيار كهربائي. يتم استخدام طاقة الرياح في البلاد وعلى البحيرة المفتوحة ، في ما يسمى مزارع الرياح البحرية.
المقارنة: الكفاءة والإنتاجية
كفاءة الطاقة الشمسية
عادة ما يتم إعطاء كفاءة الوحدات الشمسية كنسبة مئوية من الإشعاع الشمسي الحادث ، والذي يتم تحويله إلى تيار كهربائي. وحدات الطاقة الشمسية الحديثة تحقق كفاءة حوالي 15 إلى 20 في المئة. قد يبدو هذا منخفضًا للوهلة الأولى ، ولكن هذا بسبب أن الكفاءة الممكنة نظريًا محدودة بالحدود المادية.
تعتمد إنتاجية النظام الكهروضوئي على عوامل مختلفة ، بما في ذلك على الموقع واتجاه النظام ونوع وجودة الوحدات الشمسية والظروف المناخية. في ألمانيا ، عادة ما يتراوح العائد السنوي المحدد لنظام الكهروضوئي المُثمر جيدًا والموجه بين 900 و 1100 كيلو واط لكل قمة كيلووات مثبتة (KWP).
كفاءة طاقة الرياح
تقتصر كفاءة محطات طاقة الرياح أيضًا على قانون Betz الذي يطلق عليه SO ، والذي يقول أن 59.3 في المائة كحد أقصى من الطاقة الموجودة في التيارات الرياح يمكن تحويلها إلى طاقة ميكانيكية. توربينات الرياح الحديثة تحقق كفاءة حوالي 35 إلى 50 في المئة.
تعتمد إنتاجية توربينات الرياح اعتمادًا كبيرًا على ظروف الرياح في الموقع. في المتوسط ، تخلق توربينات الرياح في موقع مناسب في ألمانيا ما بين 2000 و 3000 كيلو وات لكل كيلووات مثبتة (KW) ، اعتمادًا على حجم وتكنولوجيا النظام وظروف الرياح المحلية.
المقارنة: التكاليف والاقتصاد
تكاليف واقتصاد الطاقة الشمسية
انخفضت تكلفة تثبيت نظام الكهروضوئي بشكل كبير لأن التكنولوجيا أصبحت أفضل وأرخص. اعتمادًا على حجم النظام وتعقيده ، تتراوح تكاليف التثبيت في ألمانيا حاليًا ما بين 1000 و 1700 يورو لكل كيلووات من الذروة.
تكاليف التشغيل للطاقة الشمسية منخفضة نسبيًا. وهي تتكون بشكل أساسي من تكاليف الصيانة والصيانة بالإضافة إلى تكاليف تبادل المكونات المعيبة. يمكن إطعام الكهرباء المتولدة في الشبكة العامة والمكافآت ، والتي تساهم في اقتصاد النظام.
تكاليف واقتصاد طاقة الرياح
يتطلب بناء توربينات الرياح استثمارًا أكبر. تعتمد التكاليف على حجم النظام والموقع ، وحاليًا يتراوح بين 1300 و 2500 يورو لكل كيلووات مثبتة.
تكاليف التشغيل لتوربينات الرياح أعلى من تكاليف أنظمة الطاقة الشمسية ، لأنها تتطلب صيانة وصيانة منتظمة وتخضع لتأثيرات الطقس والإجهاد الأكبر. حتى مع طاقة الرياح ، يمكن تغذية الكهرباء المولدة في الشبكة العامة والمكافآت.
المقارنة: الود البيئي
الود البيئي للطاقة الشمسية
لا تنتج الطاقة الشمسية انبعاثات أثناء تشغيل الأنظمة وهي هادئة نسبيًا. ومع ذلك ، يتم إنشاء الانبعاثات والنفايات أثناء إنتاج الوحدات الشمسية. كما أنها تستهلك كمية كبيرة من المواد والطاقة. ومع ذلك ، يتم تعويض هذا "نفقات الطاقة الرمادية" خلال عمر النظام.
الود البيئي لطاقة الرياح
طاقة الرياح هي أيضًا مصدر طاقة خالية من الانبعاثات أثناء التشغيل. ومع ذلك ، يمكن أن يكون لبناء توربينات الرياح بعض الآثار البيئية السلبية ، بما في ذلك ضعف السكان الطيور والخفافيش والتفاقم البصري للمناظر الطبيعية. بالإضافة إلى ذلك ، هناك جهد بيئي من خلال بناء الأنظمة ومن خلال الصيانة أو التجديد المحتمل في سياق وقت التشغيل.
Fazit
كل من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح مستدامة ، ومصادر طاقة خضراء مع مزاياها وعيوبها من حيث الكفاءة والتكاليف والود البيئي. في النهاية ، يعتمد الاختيار بين الطاقة الشمسية وطاقة الرياح على العديد من العوامل مثل الموقع والظروف الجوية المحلية والوضع الفردي. ومع ذلك ، فإن السؤال لا ينشأ بقدر ما إذا كانت الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح هي الخيار الأفضل ، ولكن كيف يمكن دمجها على النحو الأمثل لضمان إمدادات الطاقة الموثوقة وصديقة للبيئة.