ما هو مدى توفر الطاقة الشمسية؟

تم تسخير الطاقة الشمسية من قبل البشر لآلاف السنين لأغراض التدفئة ، ومؤخرا لتوليد الكهرباء. تعد الطاقة الشمسية موردًا هائلاً للغاية ، ولكن لها بعض القيود على توفرها والتي يمكن أن تؤثر على انتشارها في جميع أنحاء العالم.

تضفي الشمس كمية هائلة من ضوء الشمس على الأرض كل يوم ، وعلى الرغم من أن الغلاف الجوي ينعكس على نصفها تقريبًا ، تمتص الأرض حوالي 3850000 إكساجول من الطاقة الشمسية كل عام. تمتص الأرض طاقة شمسية في ساعة واحدة أكثر مما يستخدمه جميع البشر في ساعة واحدة في العام ، وفقًا لتقرير أعده فاتسلاف سميل ، الجغرافي والأستاذ المحترم في جامعة مانيتوبا.

على الرغم من أن الطاقة الشمسية يمكن أن تبدو بلا حدود تقريبًا ، فإن دوران الأرض يوفر قيودًا رئيسية على الطاقة الشمسية المستمرة. تشهد المواقع القريبة من القطبين الشمالي والجنوبي ساعات طويلة من ضوء الشمس ، لكنها فقط لجزء من العام ، ويختبرون ساعات قليلة من ضوء الشمس في أوقات معاكسة من عام. تستخدم بعض مرافق الطاقة الشمسية أنظمة تخزين الطاقة لتخزين الطاقة الزائدة خلال فترات الذروة ولتوصيل الطاقة خلال فترات الذروة أو بين عشية وضحاها.

يمكن أن يؤثر الغطاء السحابي بشكل كبير على توفر الطاقة الشمسية. تختار الشركات التي تخطط لمنشآت كبيرة لتوليد الطاقة الشمسية المواقع التي كانت تاريخياً بها عدد قليل من الأيام الملبدة بالغيوم وتكون ذات رطوبة منخفضة بشكل عام مواقع مثل جنوب غرب الولايات المتحدة ، والمناطق الصحراوية في أفريقيا وجزء كبير من أستراليا منخفضة الرطوبة ، وانخفاض هطول الأمطار ، وقليل من الأيام الملبدة بالغيوم على مدار العام ، مما يزيد من الطاقة الشمسية التي يمكن أن تكون تسخر.

مسافة الموقع من خط الاستواء لها علاقة مباشرة بكمية الطاقة الشمسية التي يمكن تسخيرها في هذا الموقع. كلما اقتربت زاوية الشمس من سطح الأرض ، زادت الطاقة الشمسية التي تصل إلى السطح بدلاً من أن ينعكسها الغلاف الجوي. لذلك ، فإن الجزء من سطح الأرض الواقع بين مدار السرطان ومدار الجدي يمتص أكبر قدر من الطاقة الشمسية على مدار عام واحد.

توفر منشآت الطاقة الشمسية الكبيرة أكبر قدر من الطاقة عند تركيبها في المواقع التي يكون فيها الإشعاع الشمسي قويًا ومستمرًا. ومع ذلك ، غالبًا ما تكون هذه المواقع غير مأهولة ، وقد لا توجد بنية تحتية لنقل الطاقة في المنطقة. غالبًا ما يتعين على الشركات التي تخطط وبناء منشآت كبيرة للطاقة الشمسية أن تتضمن إنشاء أنظمة نقل الطاقة من أجل توصيل الكهرباء إلى حيث تكون مطلوبة واستخدامها.