في الوقت الحاضر ، لا أحد يجهل وجود الطاقة المتجددة. في الواقع؛ لقد تطورت بشكل كبير في السنوات الأخيرة وتقدم مزايا رائعة ، لا سيما الاقتصادية منها ، على سبيل المثال ، في عام 2021 ، أصبحت الكهرباء الشمسية الآن أرخص في الإنتاج من الكهرباء النووية! وهكذا ، فإن طاقة قول قابل للتجديد بشكل متزايد بامتياز ومفضل في أي مكان في العالم حيثما أمكن ذلك. ما هي الانواع المختلفة الطاقات الخضراء وما هي مميزاتها وعيوبها؟ تحاول هذه المقالة القيام بجولة في أنواع مختلفة من الطاقة المتجددة مع مزاياها وعيوبها.

طاقة سولير

كما يوحي اسمها ، تستمد هذه الطاقة قوتها من الشمس أو بتعبير أدق في الضوء أو الأشعة تحت الحمراء. إنه ، إلى حد بعيد ، أهم طاقة بين الجميع الطاقات المتجددة من حيث الطاقة المستلمة والمتاحة. في الواقع ، تجلب شمسنا نفس كمية الطاقة إلى الأرض كل يوم وهي هائلة: تشير التقديرات إلى أنها تمثل 50 ضعف احتياجات الطاقة للبشرية جمعاء! الطبقة السحابية ، الأكثر أو أقل أهمية ، تمنع الشمس من الوصول إلى الأرض وبالتالي يمكن استخدام هذه الطاقة. ولكن من وجهة نظر الكواكب ، فإن القوة التي تشعها الشمس وتستقبلها الأرض ثابتة! ما سيتغير ، اعتمادًا على الطقس والموقع الجغرافي ، هو قدرة الأرض على استقبال هذه الطاقة وامتصاصها والحفاظ عليها. وهكذا ، على مدى عام ، يتلقى جنوب فرنسا أكثر من ضعف الطاقة الشمسية من الشمال. هذا بسبب الطقس ولكن أيضًا بسبب خط العرض الأكثر ملاءمة في الجنوب. هنا ستجد ملف أشعة الشمس خريطة فرنسا، وهذا ما يسمى بخريطة الإشعاع الشمسي.

وبالمثل ، فهي واحدة من أكثر الطاقات التي يتم لفت الانتباه إليها وسائل الإعلام. في الواقع ، هذه هي الطاقة التي تغذي تلبيسة الطاقة الشمسية الحرارية (نادرة بشكل متزايد) وضوئية التي أصبحت أكثر انتشارًا اليوم. تقوم الألواح الحرارية الشمسية بتسخين المياه مثل الغلايات وتنتج الألواح الكهروضوئية تيارًا كهربائيًا. ولهذا السبب لا يزال يطلق عليه الكهرباء الضوئية. الحصول على ما يسمى بالكهرباء سولير يتضمن التحويل الفيزيائي للطاقة الضوئية من الأشعة الشمسية إلى طاقة كهربائية. بمجرد التقاط هذه الطاقة ، يتم تحويلها بواسطة لوحة كهروضوئية إلى طاقة كهربائية.

ليه أفانتاجيس دي طاقة شمسية

في ال مجال الطاقة، الطاقة الشمسية لها امتياز وقيم لأنها واحدة من أبسط الطرق في التنفيذ ولأن هناك شمس في كل مكان على الأرض. حتى بالطبع إذا كانت بعض المناطق أكثر إشراقًا من غيرها. يمكنك الاستمتاع بالطاقة الشمسية حتى بدون لوحة: وهذا ما يسمى العمارة المناخية أو المناخية الحيوية. وبالتالي التوجه الشمسي للمنزل يلعب بقوة على مكاسبه من حرارة الشمس ، فهي مكاسب شمسية مجانية و "لانهائية" ... بشرط أن تكون الشمس هناك! هذا يمكن أن يقلل حقا فاتورة التدفئة ... ولكن احذر من ارتفاع درجة الحرارة في الصيف أثناء موجات الحرارة. سيكون من الضروري توفير ستائر أو غرف "عازلة" حتى لا يتحول منزلك المناخي إلى ساونا!

لذلك فإن الطاقة الشمسية هي طاقة تتطور بسرعة جدا، هي مجاني ومتاح للجميع ولا ينضب... لكن له عيب كبير ...

عيوب طاقة شمسية

العيب الرئيسي للطاقة الشمسية هو ...دورة الليل والنهار بالطبع… هذا يعني مخالفتها اليومية. يتم الوصول إلى الحد الأقصى من الطاقة الشمسية بين الظهر والساعة 14 ظهرًا (اعتمادًا على الاختلاف بين الوقت الفعلي والتوقيت الشمسي) وتصبح صفرًا عند غروب الشمس. لذلك لا تنتظر حتى تنتج الألواح الكهروضوئية في الليل تحت وهج البدر ... السطوع غير كافٍ تمامًا.

نجد هذا عدم انتظام الفصول. كلما زاد خط العرض ، انخفضت الطاقة الشمسية في الشتاء في نصف الكرة الشمالي (في نصف الكرة الجنوبي تكون في الصيف). ويرجع ذلك إلى الطاقة الشمسية القصوى في منتصف اليوم والتي تنخفض مع خطوط العرض وأيام أقصر. في الصيف وما وراء الدائرة القطبية الشمالية في نصف الكرة الشمالي (الشتاء في نصف الكرة الجنوبي) ، يمكن مع ذلك عكس هذه الظاهرة بسبب سولي دي مينويت. وهكذا في هذه الفترة يمكن أن تنتج الألواح الشمسية 24 ساعة في اليوم ... ولكن بطاقة منخفضة نسبيًا بسبب ميل الشمس في الأفق. ومن الواضح أن الليل القطبي يلغي كل مكاسبه.

العامل المحدد الأخير للطاقة الشمسية هو أحوال الطقس : ستنتج الألواح الشمسية كميات أقل في المطر كما تتخيل وتحت غطاء سحابي ... حتى لو "كان واضحًا" ... يتطلب الأمر إشعاعًا شمسيًا مباشرًا للوحة حرارية شمسية لإنتاج الطاقة ... لوحة ستنتج الطاقة الشمسية الكهروضوئية من 10 إلى 15٪ من طاقتها القصوى تحت طبقة سحابة "خفيفة" ...

طاقة رياح

طاقة الرياح هي طاقة الرياح. إنه بالتحديد هو استعادة الطاقة الحركية للريح. إن توربينات الرياح ، التي تسمى أيضًا مولد الرياح ، ستحول بالفعل الطاقة الحركية للرياح إلى طاقة كهربائية يمكننا استخدامها. ويرجع ذلك أساسًا إلى وجود توربينات رياح مثل تلك التي يمكن رؤيتها في الغرب ... وطواحين الهواء ، وهي توربينات رياح ميكانيكية. وبالتالي ، فإن قوة الرياح تسمح لها بتفضيل حركة معينة آلات, عبر الشفرات. تأتي توربينات الرياح بأحجام مختلفة ، تتراوح من بضع مئات من واط للأفراد إلى عدة ميغاواط. هناك حاليا توربينات الرياح العملاقة يصل ارتفاعها إلى عدة مئات من الأمتار وتتجاوز 10 ميغاواط لكل وحدة! قدمت شركة جنرال إلكتريك للتو 14 ميجاوات Haliade-X, أقوى توربينات رياح في العالم والأكبر في العالم بارتفاع الكنة 260 م وحد أقصى 367 م!

بسعة 14 ميجاوات وعامل قدرة 64٪ ، تعد Haliade-X الأحدث من الشركة المصنعة الأمريكية ، التي تخطط لتثبيتها في المملكة المتحدة وفي موقعين خارجيين آخرين في الولايات المتحدة.

في نوفمبر 2020 ، حطمت الرقم القياسي تم إنتاج 312 ميجاوات في يوم واحد، مما يعني أن دورة واحدة يمكن أن توفر الطاقة للأسرة في المملكة المتحدة لمدة يومين! أو 8,3 ثوان من التشغيل لاستهلاك الكهرباء لمنزل مساحته 50 مترًا مربعًا في فرنسا.

هذه الآلات ، المزمع تركيبها في البحر ، حيث تكون الرياح هي الأقوى ، لا علاقة لها بالأجيال الأولى من توربينات الرياح البحرية في التسعينيات ، والتي لم تتجاوز طاقتها بضع مئات من الكيلوات.

توجد طاقة الرياح في شكلين رئيسيين حسب موقعها:

• ال طاقة الرياح البرية وهي أشهرها لأنها يمكن رؤيتها بسهولة ...
• ال طاقة الرياح البحرية التي لا تقع على اليابسة ، بل على البحر ... بشكل عام على بعد بضع عشرات من الكيلومترات من الساحل.

مزايا طاقة الرياح

الميزة الرئيسية لطاقة الرياح على الطاقة الشمسية هي أنها لا تخضع لدورة الليل والنهار. أ يمكن أن تعمل توربينات الرياح 24 ساعة في اليوم ليس هناك أى مشكلة ! كلما كانت توربينات الرياح أكبر ، كان ذلك أفضل لإنتاج الطاقة. تنمو مزارع الرياح في جميع أنحاء العالم وبسرعة كبيرة. نتيجة لذلك ، لعام 2017 ، تعلن شركة BP أنه عالميًا ، 4,4% من استهلاك الكهرباء يأتي من طاقة الرياح.

من الواضح أن طاقة الرياح لا تنبعث منها غازات الدفيئة أو ثاني أكسيد الكربون أثناء تشغيلها وتنتج القليل جدًا من النفايات. التأثير البيئي الوحيد الذي تحدثه توربينات الرياح أثناء تشغيلها هو تلك المتعلقة بالصيانة ...

سلبيات طاقة الرياح

... لكن توربينات الرياح تنبعث منها غازات الدفيئة وثاني أكسيد الكربون أثناء بنائها وتفككه ونهاية حياته. في الواقع ، أعمال الهندسة المدنية لتوربينات الرياح عمل ثقيل ولدى توربين الرياح واحد فقط عمر حوالي عشرين سنة. حتى أن منتقدي طاقة الرياح يزعمون أن توربينات الرياح لن تكون مربحة أبدًا على ثاني أكسيد الكربون ... إنها بلا شك خاطئة!

تتعرض توربينات الرياح بشدة ل مخاطر الطقس والمناخ : إذا كان التوربينات الهوائية قادرة على العمل بشكل جيد للغاية 7 أيام في الأسبوع لفترة معينة ، فإنها لا تنتج شيئًا أيضًا للأيام السبعة المقبلة ... لذا فإن الدراسة الأولية مهمة جدًا.

يجب أن تقاوم شروط جو متطرف (رياح العاصفة) وخاصة في حالة توربينات الرياح البحرية. لذا أ يمكن أن تتلف توربينات الرياح أو تتلف بسبب الرياح الشديدة من عاصفة حتى لو بذل المهندسون قصارى جهدهم لحمايتها (عدة أنظمة أمان مختلفة ، إلخ). يزيد الاحتباس الحراري من الظواهر العنيفة والمتطرفة.

يحتوي توربينات الرياح أيضًا على تأثير كبير على بيئتها : الطيور ، والضوضاء ، والاضطراب البصري (تأثير اصطرابي) ، وأعمال التجميع أو الصيانة ... وهكذا يتم إغلاق بعض توربينات الرياح لأن التأثير على السكان القريبين كبير جدًا.

الطاقة الهيدروليكية

L'طاقة هيدروالكترونية هي أقدم الطاقات التي يستخدمها الإنسان. على عكس طواحين الهواء ، تم استخدام الطواحين الهيدروليكية بالفعل خلال العصور القديمة! من المفارقات ، أنها لم يتم الحديث عنها كثيرًا في وسائل الإعلام خلال السنوات القليلة الماضية ... بينما ، إلى حد بعيد ، الطاقة المتجددة الأولى من حيث إنتاج الطاقة!

بالتعريف، " هيدروليكي »يعين ما يتحرك بواسطة أ يكيدبما في ذلك ماء. لذلك فهي الطاقة التي تستمد مصدرها من المياه المتدفقة. فهو يقع في حوالي السدود الكهرومائية، ولكن ليس فقط هم. هناك أنواع أخرى من الطاقة التي تنتجها الطاقة الهيدروليكية وهي على سبيل المثال: طاقات البحر مثل المد والجزر يقول المد والجزرطاقات البحر تقول مشاة البحرية ، مثل توربينات,  وتلك التي من الانهار تقول نهرية مثل التوربينات النهرية.

مزايا الطاقة الكهرومائية

الميزة الرئيسية للطاقة الكهرومائية هي الطاقة والقوة المحتملة : سد الخوانق الثلاثة بالصين ، الأقوى ، في العالم بقوة 3 جيجاوات ، أي ما يعادل حوالي 18.2 مفاعل نووي !! مع العلم أن هناك حوالي خمسين مفاعلًا نوويًا في فرنسا ، ومثل هذا السد يمكن أن يوفر أكثر من 18٪ من الاستهلاك الفرنسي ، أو حتى أكثر في أوقات الاستهلاك المنخفض!

إمكانية تخزين الطاقة الهيدروليكية ميزة كبيرة جدًا مقارنة بالرياح والطاقة الشمسية. في الواقع؛ كما ذكر أعلاه ، فإن تقطع الإنتاج هو العيب الرئيسي للطاقة الشمسية وطاقة الرياح. يمكن تخزين الطاقة الهيدروليكية بسهولة تامة ، بخلاف الأخيرين ، ويتم فتح الصمامات "عند الحاجة". وبالتالي ، يتم استخدام البحيرات الاصطناعية أو الطبيعية لتخزين الطاقة الكهربائية وعزلها. نتكلم عن محطة التوربينات والضخ أو معالجة مياه الصرف الصحي.

قوة أخرى الطاقة الهيدروليكية هو أنه يحترم البيئة ... إذا أغفلنا التأثير البيئي (الإنسان والحيواني والنباتي) للهندسة المدنية لبنائها. إنهم لا ينتجون نفايات سامة. تشير التقديرات إلى أن CO2 أصدرت من قبل السدود الكهرومائية من الطاقة الهيدروليكية كيلووات في ساعة وحدة كهربائية (KWh) هو 25 جرام من ثاني أكسيد الكربون / كيلوواط ساعة. هذا الحساب "شامل" ، أي مع الأخذ في الاعتبار الإنشاء والاستخدام والصيانة.

بالإضافة إلى ذلك ، فهي كذلك الطاقة الخضراء إنتاج الكهرباء الأكثر تقدمًا في فرنسا والصين والبرازيل والعديد من البلدان الأخرى.

مساوئ الطاقة الكهرومائية

العيب الرئيسي للطاقة الكهرومائية هو التأثير على بيئتها البشرية أو الطبيعية المباشرة. لذلك ، لبناء سد الخوانق الثلاثة ، كان من الضروري تهجير ملايين الأشخاص وإغراق مئات الآلاف من الكيلومترات المربعة!

يمكن أن تمثل الأعمال الهيدروليكية أيضًا الجين البصري بالنسبة لبعض الناس مع الخرسانة التي يبلغ ارتفاعها عشرات الأمتار!

كما أن لها تأثيرًا على الحياة البرية على وجه الخصوص هجرة بعض أنواع الأسماك لكن هذا يؤخذ في الاعتبار أكثر فأكثر أثناء الدراسة أو بعد ذلك عبر الممرات المخصصة للأسماك!

السدود موثوقة بشكل عام ولكن كانت هناك حوادث الفشل الهيكلي والذي انتهى بشكل كبير باسم سد مالباسيت (فريجوس) أو فاجونت ، موضوع فيلم جنون الرجال

طاقة الكتلة الحيوية

الكتلة الحيوية يتم تعريفه على أنه مجموعة من المواد العضوية قادرة على توفير الطاقة عن طريق الاحتراق المباشر أو بعد التحويل (مثل الوقود الحيوي أوو في تغويز). نشير هنا بالمواد العضوية كلها الأنواع الحية موجودة في بيئة طبيعية معطى. من الواضح أن الكتلة الحيوية الأكثر استخدامًا من قبل البشر هي ... الحطب! ومع ذلك ، مع تطور العلم والتكنولوجيا ، خشب طبيعي لم يعد الموضوع الشائع الوحيد ... الكريات أو الكريات الخشبية، باستخدام نفايات قطع الأخشاب وقد استخدمت على نطاق واسع لسنوات عديدة. وهكذا ، لدينا اليوم مجموعة من الموضوعات التي يمكن أن تغير مجال طاقة الكتلة الحيوية.

مزايا طاقة الكتلة الحيوية

على الرغم من أنها تنبعث منها انبعاثات غازات الدفيئة أثناء الاحتراق ، الكتلة الحيوية يعوض بالكامل عن إصداراته أثناء نمو النبات الذي يمتص ثاني أكسيد الكربون من الهواء. وبما أننا لا نحرق الجذور فالنتائج سلبية بشكل عام. المرفوضات هي تلك التي تكون غير مباشرة: الإنتاج ، الحصاد ، النقل ، التحويل ...

إنه مورد محلي يشارك بقوة في التنمية المستدامة للبلد. كما يتم الحصول عليها بسرعة ، لأن خشب الوقود يتم العثور عليها بسرعة وهي فوق كل شيء ارخص.

عيوب طاقة الكتلة الحيوية

La إدارة الموارد لأن تجديدها الحقيقي الجيد يشكل العيب الرئيسي للكتلة الحيوية. الغابة التي تدار بشكل سيئ ليست متجددة

يمكن أن يشكل احتراق الكتلة الحيوية أيضًا مشاكل التلوث (غير محترق والجسيمات على سبيل المثال)

وأخيرا ال غالبًا ما يكون تخزين ونقل الكتلة الحيوية أكثر تعقيدًا من الوقود السائل. هنا ملف كامل على خشب التدفئة

طاقة الطاقة الحرارية الأرضية

أخيرًا ، الطاقة المستمدة من الطاقة الحرارية الأرضية هي آخر طاقة متجددة سنناقشها بسرعة هنا. إنه التقاط الحرارة التي تنتجها الأرض. يمكن أن تكون هذه الحرارة من أصل شمسي (القصور الذاتي الأرضي) أو بسبب النشاط البركاني بالقرب من السطح. لذلك يتم التمييز بين الطاقة الحرارية الأرضية السطحية و الطاقة الحرارية الأرضية العميقة

La الطاقة الحرارية الأرضية السطحية يستخلص السعرات الحرارية من عطالة التربة على السطح ، هذا هو مبدأ مضخات الحرارة بجهاز استشعار في تربة حديقتك ، على سبيل المثال. يمكن أيضًا إجراء هذه المجموعة على مناسيب المياه السطحية عندما يكون هناك منسوب مائي.

La الطاقة الحرارية الأرضية العميقة يبحث عن سعرات حرارية أعمق بكثير (عدة مئات من الأمتار) ولا يمكن الوصول إليها إلا في مناطق معينة من الكوكب ، مثل أماكن معينة في الألزاس. أحيانًا يرتفع الماء الساخن من تلقاء نفسه كما هو الحال في آيسلندا ، لكن هذه الحالات نادرة جدًا على الأرض. لذلك تتطلب الطاقة الحرارية الجوفية العميقة استثمارات ضخمة ، والتكنولوجيا هي تقنية التنقيب عن النفط. لذلك تظل الطاقة الحرارية الأرضية العميقة سرية ، لا سيما أنها يمكن أن تسبب مشاكل زلزالية كما رأينا للتو بالقرب من ستراسبورغ ، في الألزاس.

لذلك تظل هذه الطاقة غير مؤكدة ومضخات الحرارة ، مهما كانت عصرية للغاية ، ما هي إلا تحسين للتدفئة الكهربائية.

 

وفقا لكلية إدارة الأعمال إيسي، الطاقات المتجددة أهمية عظيمة. هذا هو السبب في أنها تعمل للتدريب في التنمية المستدامة في برامجها.