חמישי, 25 מאי 2017 04:34

אשליית השמש והרוח

ממשלות בעולם מחליטות על "יעדים" נהדרים לאספקת אנרגיה ממקורות מתחדשים. אלה דיבורי סרק. הדבר אינו אפשרי, מבחינה טכנית – לא חשוב כמה יטיפו וכמה כסף ישרפו.

רבים משלים עצמם שניתן לספק את צורכי האנרגיה העצומים של 7.5 מיליארד תושבי כדור הארץ ממספר מצומצם של מקורות אנרגיה "טובים". הרשימה ה"טובה" לא תכלול דלק פחמי (מאובן), שהוא "רע" ורבים מתנגדים גם לאנרגיה גרעינית (גם כן "רע") ומה שנשאר ("טוב") זה הידרו (סכרים), עצים (ביומסה - שריפת עצים או אתנול), שמש ורוח. המתמטיקאית וחוקרת אנרגיה וקיימות, גייל טברברג, מסבירה מדוע זו אשלייה.

בשנת 2015, 86% מצריכת האנרגיה בעולם סופקה על ידי מקורות פחמיים (פחם, נפט וגז), עוד 4% על ידי הגרעין. כך שהמקורות ה"טובים" (המתחדשים) סיפקו רק כ- 10% מהאנרגיה, ומתוכם – 8% סופקו על ידי סכרים-הידרו, ורק כ- 2% על ידי השמש והרוח.

 

2382

 


ההתקדמות מ- 1985 עד היום (או, אם תרצו, מ- 1997 – שנת ועידת קיוטו) הייתה מועטה – ב-1985 סיפק הדלק הפחמי 89% מהאנרגיה, לעומת 86% היום. בתחום הפקת החשמל (להבדיל מכלל האנרגיה) המצב קצת יותר "טוב" – הרוח סיפקה 3.5% מהחשמל והשמש עוד 1.1% (ב- 2015), והדלק הפחמי "רק" 66% (השאר – גרעין והידרו). החשמל מהווה רק כ- 30-40% מצריכת האנרגיה, שאר הצריכה מקורה בשריפה ישירה של דלק פחמי בתחבורה (במנועים) וחימום בתים, כלומר לא באמצעות חשמל.

כדי להגדיל את חלקם של מקורות האנרגיה ה"טובים" צריך להגדיל את השימוש בחשמל, כי המקורות ה"טובים" מפיקים רק חשמל, לא סוג אחר של אנרגיה. החשמל מופץ באמצעות רשת החשמל, אבל רשת החשמל היא מכונה מאד מסובכת, בעייתית ושברירית, שקשה לתחזק ולשמור על תקינותה. לא רצוי ובלתי אפשרי להגדיל את העומס על הרשת, בגלל התלות באמינות האספקה.

הביקוש הגדול לאנרגיה, במרבית העולם, הוא בחורף, לחימום. אך בחורף השמש לא זורחת והרוח לעיתים קרובות לא נושבת... בארצות חמות משתמשים באנרגיה רבה למיזוג, אבל זה אינו צורך חיוני. אם ייווצר מחסור חמור באנרגיה אפשר לחיות בלי מזגנים, כמו לפני 60 שנה... החימום הוא צורך חיוני יותר. אם נרצה להעביר את חימום הבתים לחשמל נאבד בדרך 50% מהאנרגיה – זהו האיבוד שבתהליך הפיכת האנרגיה הפחמית לחשמל, כלומר נזדקק ליותר אנרגיה גולמית, בגלל תהליך המעבר הכפול, מאנרגיה גולמית לחשמל ומחשמל לחום.

 

2382 1


הגרף למעלה מראה את צריכת הגז החודשית בארה"ב. רואים את ההבדלים הגדולים בין הצריכה בחודשי הקיץ, שהיא באזור ה- 60 (אין חשיבות ליחידות), לבין הצריכה בחורף שהיא בסביבות 100. ההבדל נובע בעיקר מחימום בתים בחורף. כמובן, אם ינסו להעביר את חימום הבתים לחשמל מחירי החימום יעלו בהרבה, כי השימוש בחשמל הוא דרך יותר עקיפה, פחות יעילה, להגיע למטרה (החימום).

בעיה נוספת היא מחירי האנרגיה. חסידים ירוקים מפיצים סיסמאות חסרות שחר כמו "השמש והרוח הם בחינם". זה לא רלוונטי, מה שקובע זה המחיר של הפיכת האנרגיה של השמש לברת ניצול או תועלת. גם כאן מפיצים סיסמאות נבובות נוסח "מחיר הפאנלים ירדו ועכשיו הם כדאיים". ראשית, זה לא נכון. שנית, גם אם הפאנלים עצמם זולים, חייבים לקחת בחשבון את המחיר של כל מערכת החשמל – כולל את רשת הולכת החשמל (התוספת הנדרשת כדי לקלוט אנרגיה משמש ורוח) ואת תחנות הכוח הגזיות או פחמיות שחייבות לעמוד בכוננות לגיבוי השמש והרוח, ולהן חייבים לשלם את כל ההוצאות הנחוצות כדי להשאירן במצב תפעולי מוכן.

מחירי אנרגיה גבוהים (ומדובר בגבוהים בהרבה מהיום) פוגעים ברמת החיים הכללית. בגרף הבא רואים בבירור שככול שמתקינים יותר מקורות "מתחדשים" (שמש ורוח) – מחירי החשמל לצרכן עולים. למשל – מחיר החשמל לצרכן בדנמרק וגרמניה הם בערך פי 3 מאשר המחיר הממוצע בארה"ב.

 

2382 2


כדי לנצל יותר טוב מקורות אנרגיה תזזיתיים (שמש ורוח) דרוש אחסון של חשמל, שיצטבר כאשר יש רוח ושמש וינוצל לפי הצורך (כאשר אין רוח ושמש). מערכות אגירת אנרגיה בכמויות גדולות, כפי שדרוש, לא קיימות, ובלתי אפשריות מבחינה טכנית וכלכלית. המערכות הקיימות, כמו אגירה שאובה, הפוטנציאל הכמותי שלהן מאד קטן. אבל, אפילו אם נדמיין לעצמנו (בגדר מדע בדיוני) שבעתיד ימציאו מערכות אגירת אנרגיה – צריך להוסיף את המחיר של מערכות אלו (מחיר גבוה) למחיר הישיר של האנרגיה המתחדשת.

יש מעט ארצות בהן אחוז גדול מהחשמל (לא מהאנרגיה) מופק ממקורות "טובים" – כלומר "מתחדשים". למשל שוודיה ונורבגיה, בהן כ- 70% מהחשמל מופק ממקורות אלה. אבל, ארצות אלה קטנות (מעט אוכלוסייה). מרבית החשמל מקורו בהידרו (לא שמש או רוח), ומתאפשר הודות לטופוגרפיה המיוחדת של ארצות אלה. אפשרות זו לא קיימת בארצות אחרות. הידרו (מים, סכרים) הוא המקור הגדול, היום, לחשמל "טוב" (מתחדש) אבל להידרו יש מגבלות משלו – למשל עונתיות (יש עונה רטובה ועונה יבשה).

 

2382 3

 

בגרף רואים את צריכת החשמל החודשית ממים בארה"ב. רואים בבירור את ההבדלים הגדולים בין העונה הגשומה לעונה היבשה, ובין שנים ברוכות גשם לשנות בצורת. בסך הכול, ההידרו, בארה"ב מספק כמויות קטנות של אנרגיה ביחס לצריכה הכוללת או ביחס לגז.

גרף זה מציג את הגודל הכמותי של הידרו (או הידרו+שמש+רוח – כלומר, כל המקורות ה"טובים") לעומת הגז. מבחינה כמותית – ההידרו נותן מעט, ולא ניתן להגדילו בהרבה היות וכל המקומות המתאימים מבחינה טבעית (הרים, נהרות) כבר נוצלו. בנוסף, יש התנגדות רבה לבניית סכרים חדשים בגלל הפגיעה בטבע ובחי (הדגים).

לסיכום, כותבת גייל טברברג: המעבר למערכת אנרגיה או חשמל שמבוססת אך ורק על מקורות אנרגיה "טובים" (שמש, רוח ומים) בלתי אפשרי. היא מביאה גם קישורים למאמרים רבים אחרים בנושא.

ה"יעדים" הנהדרים שעליהם החליטו ממשלות רבות בעולם – כמו 50% או 80% או 100% מהאנרגיה ממקורות מתחדשים עד 2040, או 2050, – כל אלה דיבורי סרק. הדבר אינו אפשרי, מבחינה טכנית, לא חשוב כמה יטיפו וכמה לחצים פוליטיים יפעילו וכמה כסף ישרפו.

יעקב

עודכן לאחרונה ב חמישי, 25 מאי 2017 05:20
תגובות  
+3 #1 חוזר: אשליית השמש והרוחשחרורון 2017-06-04 05:39
אנרגיה ירוקה היא כל כך נהדרת וברת קיימה שסולאר סיטי (זה שהבן דוד של אילון מאסק מחר לטסלה) היתה על סף פשיטת רגל שחתכו את הסובסדיות הממשלתיות

כל המודל העסקי שלהם היה מבוסס על זה שאת יכול למכור חשמל לחברת החשמל במחיר מופקע

כיום אנרגיה ירוקה זה פשוט תירוץ לביזת הציבור
ציטוט
-1 #2 שינוי התנהגות = הדרך הנכונהיאיר בן משה 2017-06-04 08:03
הפתרון הנכון לבעיות האנרגיה, הזיהום והדלדול הוא באמצעות שינוי דפוסי התנהגות של האדם.
לעבור מגישה חומרנית בזבזנית לגישה הבוחרת להסתפק במועט במובן החומרי ולהעדיף "צריכה רוחנית".
לישראל יש מגזר המוכיח כיצד אפשר להיות מאושר ופורה תוך צריכה נמוכה. בלי מותגי יוקרה ובלי מכונית לכל נער. עלינו לעודד מגזר זה ולהביא את בשורתו לכל העולם
ציטוט
+2 #3 פתרון קסם לכול בעיה (לא רק אנרגיה)יעקב 2017-06-04 08:53
זה "שינוי דפוסי התנהגות". או בלשון אחרת "חינוך מחדש". או "צריך לחנך את האנשים ל...".

כאשר אתה שומע סיסמאות אלו תברח, מזבלים לך בשכל.
ציטוט
+1 #4 חוזר: אשליית השמש והרוחרבן 2017-06-04 22:28
מצטט יאיר בן משה:
לישראל יש מגזר המוכיח כיצד אפשר להיות מאושר ופורה תוך צריכה נמוכה. בלי מותגי יוקרה ובלי מכונית לכל נער. עלינו לעודד מגזר זה ולהביא את בשורתו לכל העולם


האם אתה מדבר על אותו מגזר שרוב ה״מועט״ בו הוא מסתפק הוא רכוש שנבזז מהחלק באוכלוסיה שלא זכה ב״התעלות רוחנית״ ונאלץ לעבוד למחיותו?
ציטוט
0 #5 דיוקיםקליש 2017-06-05 09:30
יש מספר אי דיוקים.
מערכות חשמל הן עד פי שתיים יעילות יותר מחימום ישיר כי משאבת חום מחליפה חום במקום לחמם. לכן גם אם לוקחים בחשבון הפסד על ייצור והולכת חשמל מערכות אלו יעילות יותר.
ציטוט
-1 #6 דיוקיםקליש 2017-06-05 09:30
2. להערכתי המעבר למכוניות חשמלית הוא עבר כבר את נקודת האל חזור. זה קליש צריכת האנרגיה שמתאים לייצור חשמל סולרי- רוח- כי אתה מטעים מחברים.
ר. טכנולוגית אדירה גם הן עוברות הוזלה בסדר גודל, לדוגמא ג'יגה פיטורי.
4. מסכים אתך שאין תפקיד הממשלה להתערב בשוק הזה פרט אולי באם יש הוכחה חד ערכית על הנזק לסביבה של שריפת גזי - פחם שאז צריך למסות את שימוש זה כנגד קרן לתיקון הנל.
ציטוט
0 #7 חוזר: אשליית השמש והרוחמומחה לקנוניות 2017-06-06 04:23
קריון,הישות הרוחנית, אמר כבר מזמן שברמה הטכנולוגית הקיימת אפשר להחליף לחלוטין את הדלק
ההחלקיקי ע"י אנרגיה גאוטרמית וכוח הגלים(ערים ליד
הים).
ציטוט
0 #8 אתנול ומתנול משמשים לא רק לחשמלאמיר 2017-06-07 21:51
בברזיל כל המכוניות יכולות לנסוע על בנזין או אתנול או כל תערובת שלהן.
ציטוט
הוסף תגובה