تتنافس الطاقة الشمسية وطاقة الرياح على توليد كهرباء موثوقة بتكلفة معقولة، بالرغم من تفاوت التغذية الكهربائية وفقًا للمواسم وظروف التشغيل.

وتوفر الألواح الشمسية وتوربينات الرياح الكثير من الإمكانات عندما يتعلق الأمر بتوليد الكهرباء من مصادر متجددة، حسب تقرير طالعته منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن).

وعلى الرغم من ارتفاع عدد أصحاب المنازل الذين يتجهون إلى ألواح الطاقة الشمسية في السنوات الأخيرة، فإنه من حيث توليد الكهرباء على المستوى الوطني في المملكة المتحدة، تُعدّ طاقة الرياح المصدر الرائد للطاقة المتجددة.

وبصفتها الدولة الأكثر رياحًا في أوروبا، قد تكون المملكة المتحدة في وضع ملائم للتحول إلى توربينات الرياح بدلًا من ألواح الطاقة الشمسية.

طريقة عمل الألواح الشمسية وتوربينات الرياح

تتكون الألواح الكهروضوئية الشمسية من خلايا تمتص أشعة الشمس وتحوّلها إلى كهرباء.

وتوجد هذه الكهرباء على شكل تيار مستمر يُحَوَّل بعد ذلك إلى تيار متناوب بوساطة عاكس شمسي يمكن استعماله لتشغيل الأجهزة الكهربائية حول المنزل.

في المقابل، يمكن تركيب توربينات الرياح على الأرض أو في عرض البحر، وتواجه اتجاه الريح أو عكسه، حسبما رصدته منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن).

عند هبوب الرياح، تدور مراوح توربينات الرياح حول بعضها، ما يؤدي إلى تدوير مولد ينتج الكهرباء.

ومثل الألواح الشمسية، توجد هذه الكهرباء في شكل تيار مستمر، ويجب تحويلها إلى تيار متناوب قبل استعمالها.

ورغم الاعتقاد السائد بأنه "كلّما زادت الرياح كان ذلك أفضل" من حيث توليد الكهرباء من توربينات الرياح، فإن سرعات الرياح ليست جميعها مناسبة للتوربينات.

شبكة الكهرباء في المملكة المتحدة

يتغير مشهد شبكة الكهرباء في المملكة المتحدة حسب المصادر، حيث كان اعتماد البلاد على الوقود الأحفوري، في السنوات الأخيرة، يتجه نحو الانخفاض.

وفي عام 2019، كان هناك 139 يومًا حيث ولدت مصادر الطاقة المتجددة كهرباء أكثر من الوقود الأحفوري، ارتفاعًا من 107 أيام في العام السابق، و12 يومًا في عام 2015.

وفي الوقت نفسه، ما يزال الغاز في المقدّمة، ولكن الانخفاض السريع في استعمال الفحم مهَّد الطريق للطاقة المتجددة.

وتمتلك الطاقة الشمسية (3.9%) وطاقة الرياح (19.9%)، حاليًا، حصة أكبر من مزيج توليد الكهرباء في المملكة المتحدة مقارنة بالفحم (2.1%).

أوجه تشابه الطاقة الشمسية وطاقة الرياح

تُعدّ الطاقة الشمسية وطاقة الرياح من المصادر المتجددة التي لن تنفد أبدًا، على عكس الوقود الأحفوري الذي يضرّ بالبيئة.

وتتميز الطاقة الشمسية بأنها من مصادر الطاقة المتجددة، ولا تنبعث منها غازات الدفيئة عند توليد الكهرباء، ولا تتطلب صيانتها تكاليف كبيرة

ويُنظر إلى طاقة الرياح، أحيانًا، على أنها قبيحة المنظر (مثل محطات الكهرباء التي تعمل بالوقود الأحفوري)، وتُعدّ تقنيات تصنيعها باهظة الثمن حاليًا.

وتقدّم الطاقة الشمسية وطاقة الرياح عددًا من الفوائد، مقارنة بحرق الوقود الأحفوري، حيث لا تطلق الكربون في الغلاف الجوي، وهو السبب الرئيس لتغير المناخ.

وفي حالة الألواح الشمسية، تُعدّ أنماط ضوء النهار أكثر قابلية للتنبؤ من الرياح، ويمكن تركيبها محليًا على أسطح المنازل أو في الحدائق، وتحتاج إلى القليل جدًا من الصيانة، ولا تُصدر أيّ ضوضاء في أثناء التشغيل.

من ناحيتها، فإن طاقة الرياح متوفرة ليلًا ونهارًا، ويمكن تركيب مزارع الرياح في المناطق البحرية، وهي قادرة على إنتاج كهرباء أكثر من الألواح الشمسية، وتتميز عملية تصنيع توربينات الرياح بأنها أكثر ملاءمة للبيئة من الألواح الشمسية.

تكلفة الألواح الشمسية

تختلف تكلفة نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية اعتمادًا على عدد الألواح الشمسية اللازمة لتلبية الطلب على الكهرباء، وكذلك الشركة المصنّعة، والطراز.

ويتمثل الخبر السارّ في أن سعر الألواح الشمسية انخفض بشكل كبير في السنوات الأخيرة، وأصبح الآن أرخص بنحو 60% مقارنة بعام 2010.

حجم النظام والتكلفة المحتملة للألواح الشمسية:

• 1 كيلوواط = 1840 جنيهًا إسترلينيًا (2284.20 دولارًا)
• 2 كيلوواط = 3680 جنيهًا إسترلينيًا
• 3 كيلوواط = 5520 جنيهًا إسترلينيًا
• 4 كيلوواط = 6040 جنيهًا إسترلينيًا

(الجنيه الإسترليني = 1.24 دولارًا أميركيًا)

تكلفة توربينات الرياح

تختلف تكلفة توربينات الرياح بشكل كبير اعتمادًا على حجمها الذي يمكن أن يتراوح من 1 كيلوواط إلى 3 ميغاواط، حيث صُمِّمَت الأخيرة لتطوير مزارع الرياح التجارية.

ويمكن أن تكلّف توربينات الرياح التي تبلغ قدرتها 1 كيلوواط نحو 1500 جنيه إسترليني، مع إنتاج أكبر يبلغ 15 كيلوواط يصل إلى حدود 70 ألف جنيه إسترليني.

ويمكن أن توفر توربينات الرياح التجارية، التي تبلغ قدرتها 2-3 ميغاواط، الكهرباء لملايين الأشخاص بتكلفة معقولة.

وتُعدّ توربينات الرياح الأصغر حجمًا مناسبة للاستعمال المنزلي، بينما تكون المخرجات الكبيرة أكثر ملاءمة لتوليد الكهرباء على نطاق أوسع.

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..

المصادر..