חמישי, 17 דצמבר 2020 19:43

אשליית האנרגיה המתחדשת

נניח שהיסטריית האקלים מוצדקת והאדם הוא הגורם להתחממות – חייבים להציל את כדור הארץ. צריך להגיע לאפס פליטות דו תחמוצת הפחמן. חישוב כמותי מראה כי שמש ורוח אינם מסוגלים לספק את צרכי האנרגיה שלנו, וההשקעה בהם היא בזבוז הגובל בחוסר שפיות.

הסכנה האקלימית

אנרגיה מתחדשת היא סיסמה חדשה שצצה בשולי ההיסטריה האקלימית.

הוויכוח על האקלים הוא קשה כי החלק המדעי מסובך, רב בו הנסתר על הידוע. אנו לא יודעים (בוודאי לא בצורה ברורה וכמותית) את כל הגורמים המרכיבים את האקלים ולכן חיזוי העתיד (בייחוד לטווח רחוק) הוא בלתי אפשרי. החממיסטים יגידו "אנו יודעים מספיק כדי לחשוש ברצינות מהתחממות גלובלית מאד מסוכנת, מעשה ידי האדם. "תאמינו למודלים"! הספקנים, מאידך, אומרים  – "אין בסיס מדעי מוצק לתחזיות האסון (למודלים), איננו יודעים אם, וכמה, תהיה ההתחממות ואיננו יודעים איזה חלק הוא מעשה ידי האדם (אם בכלל) ואיזה חלק נגרם ע"י הטבע". גם הספקנים אינם יכולים להוכיח בצורה חד משמעית שלא תהיה התחממות.

המצב הוא  – אם כן  – תיקו  – לא יודעים מספיק.

באים כאן החממיסטים ואומרים: למרות הידע החסר  – האסון האקלימי שחוששים ממנו הוא כל כך גדול שאנו לא יכולים לעמוד באפס מעשה ולחכות לראות כיצד ייפול דבר. גם אם לא הכול ידוע ומבוסס עד הסוף, חייבים לפעול דחוף, דחוף להצלת כדור הארץ מהאסון האקלימי הגדול שעלול להתרחש.

האשליה המתחדשת

בסדר, נניח, אבל איך נפעל? מה נעשה? איך נציל? עונים החממיסטים (ובעלי בריתם פעילי הסביבה): אנרגיה מתחדשת! נחדל משימוש באנרגיה ממקורות פחמיים, אנרגיה ממאובנים (פחם, נפט וגז), אנרגיה שמספקת היום כ- 95% מצרכינו, ונעבור להשתמש באנרגיה מתחדשת, נקיה, שלא פולטת פד"ח (פחמן דו חמצני). נפסיק לייצר גזי חממה. נגיע ל"אפס פליטות נטו" עד 2050. (חוקים נחקקו בבריטניה ובאיחוד האירופי). בסדר, נעבור לאנרגיה מתחדשת  – למה לא?

הבעיה היא שלא קיימים מקורות אנרגיה מתחדשת מספיקים מבחינה כמותית. הציוויליזציה שלנו, הרווחה שלנו, הקיום שלנו  – בנויים על ניצול האנרגיה הפוסילית. אנו צורכים כמויות אדירות של אנרגיה. השמש והרוח, בהן תולים את כל התקוות הירוקות ואת כל ההשקעות הכספיות, אינן מסוגלות לספק אלא חלק קטן ביותר מצרכינו  – כפי שנראה בהמשך. חלק קטן מכדי להשפיע על האקלים ולהושיע, אפילו לפי המודלים של החממיסטים.

לא קיימת היום טכנולוגיה שמאפשרת לקצור כמות מספקת של אנרגיה ממקורות מתחדשים. צריך להמשיך לחקור ולחפש. אולי יפתחו טכנולוגיות חדשות בעתיד. איזה טכנולוגיות יפתחו בעתיד והאם נצליח להפסיק את השימוש בנפט, פחם וגז  – אינני מסוגל לנבא (בניגוד למטיפים ירוקים). אבל – אפשר לאמור בוודאות: שמש ורוח אינם מסוגלים לספק את צרכי האנרגיה שלנו ולעולם לא יהיו. זה לא מדע אקלים, זה לא תחום מסובך ואין בו שום דבר בלתי ידוע. זו שאלה הנדסית פשוטה, חישוב כמותי קל, התוצאה ברורה והתשובה חד משמעית. שמש ורוח אינם מסוגלים לספק את צרכי האנרגיה שלנו, וההשקעה האדירה בהם עד כה היא ברכה לבטלה, בזבוז אדיר הגובל בחוסר שפיות. 15 עד 20 שנות התקנה של מתקנים כאלה, בכמויות גדולות, בכל העולם – מוכיחים בצורה מעשית ומעבר לכל ספק (למי שלא יודע לעשות חשבון מראש) ששמש ורוח אינם מספקים מספיק אנרגיה. בכל זאת ההתקנה של מתקנים כאלה נמשכת בלהט רגשי-דתי, תוך התעלמות מעובדות וחישובים, הגיון ומציאות.

התפוקה הזעירה של לוחות השמש

לוחות השמש הפכו לדת החדשה של העולם המודרני. כולם "יודעים" את הסיסמה שהשמש תספק לנו "אנרגיה נקייה, בשפע ובזול" והיא ישועתנו. אכן השמש מספקת את האנרגיה לכל צורות החיים על פני כדור הארץ. אבל לוחות השמש (תאים פוטו-וולטאיים PV) – המייצרים חשמל זה סיפור אחר: יכולתם לקלוט כמות טובה של אנרגיה מהשמש ולהפכה לחשמל הדרוש לנו קטנה מאד. פעילים ירוקים אינם מודעים ומסרבים ללמוד על בעיות טכניות ומעשיות. הם חיים בעולם מופשט של אידיאות, בו "השמש היא המושיע" ואנרגיית שמש אינסופית עומדת לרשותנו. עד כמה מעט מאנרגיית השמש אנו מסוגלים לנצל בפועל, באמצעים שבידנו, אני רוצה להמחיש בפוסט זה באמצעות דוגמאות כמותיות –מספריות.

2584 1

  הנה לוח שמש טיפוסי  (מבט מלפני ומאחור).

 גודל הלוח הוא 1.664 מ' X  0.998 מ' או 1.66 מ"ר (נניח גודל של מיטת-יחיד), הוא מסוגל לנצל כ 17%-20% מהאנרגיה של השמש והוא מפיק (תפוקה מקסימלית) 280 וואט חשמל. זה מספיק להפעלת 3 נורות ליבון לתאורה או, אולי, 10 נורות מסוג לד. בשביל להפעיל קומקום חשמלי או מייבש שיער ביתי צריך 7-8 לוחות כאלה. להפעלת מדיח כלים, מייבש כביסה או תנור אפייה ביתי צריך 12-15 לוחות כאלה... (וזה רק בשעות הצהרים כאשר השמש החזקה ביותר, מקסימום 6 שעות ביום). התפוקה של לוח זה היא כ- 168 ואט למ"ר, והיא כנראה גבוהה מהממוצע. בארץ מציעים מערכת שהתפוקה שלה רק 111 ואט למ"ר, ומערכת אחרת שהתפוקה שלה 155 ואט למ"ר.

כמה חשמל צורכת דירת מגורים טיפוסית? פעם (לפני שהיו מזגנים ומייבשי כביסה), בדירות שיכון קטנות עשו חיבורים 25 אמפר שהוא 5750 ואט, בדירות בינוניות עושים חיבור 40 אמפר שפירושו 9200 ואט. היום עושים בדירות גדולות או בתים פרטיים חיבור תלת פזי, 3X25 אמפר שהם 17500 ואט, או 3X40 אמפר שהם 27600 ואט. במושגים של לוחות שמש צריך, בהתאמה: 21 לוחות, 33 לוחות, 63 לוחות ו- 99 לוחות. במטרים מרובעים זה יוצא: 35 מ"ר, 55, 105, 165 מ"ר לוחות לדירה (או בית) אחד. וזה מספק את הצריכה רק בשעות זריחת השמש – כ 6 שעות ביום, 300 ימים בשנה (באקלים שלנו).

נסתכל על זה בצורה אחרת: צריכת השיא של ישראל (בימים חמים בקיץ או בלילות קרים בחורף) היא כ- 14 GW. לו ניסינו לקבל צריכה זו מלוחות שמש צריך כ- 50 מיליון לוחות כאלה, כלומר כל תושב ישראל (כולל תינוקות וזקנים) צריך לסחוב על גבו 5 לוחות או 5 מיטות. במטרים מרובעים – פירושו 80 מיליון מ"ר או 80 קמ"ר, ואם נוסיף דרכי גישה ושוליים למתקנים – צריך כ- 150 קמ"ר או 150 אלף דונם. וכל זה רק בשביל צריכת החשמל. (החשמל מהווה כ- 40% מצריכת אנרגיה, השאר זה דלק לתחבורה, חימום ולתעשייה). וכל 50 מיליון הלוחות לא מספקים חשמל אלא 20% מהזמן, כך שבשביל 80% מהזמן אנו עדיין צריכים גם את כל תחנות הכוח הפחמיות והגזיות שעובדות היום.

נקודת מבט נוספת: מערכת לוחות ביתית (על הגג) היא בדרך כלל בעלת הספק של 5 קו"ט, כלומר כוללת כ- 20 לוחות בשטח של כ- 33 מ"ר. מערכת כזאת תספיק (בצהרי היום כאשר השמש בשיאה) עבור הפעלת מזגנים, מקרר, טלוויזיה ואולי מחשב וכמה מנורות. אבל, אם באותו זמן נרצה להפעיל גם קומקום חשמלי, תנור אפייה, מכונת כביסה או מגהץ – המערכת כבר לא מספיקה. מיותר לציין שלא חשוב כמה לוחות שמש תתקין על הגג, אתה חייב חיבור לרשת חברת החשמל בשביל אותן 80% מהשעות בהן אין שמש.

כאשר מצביעים בפני חסיד ירוק על כך שהשמש מפיקה חשמל רק 20% מהזמן הוא מיד שולף את הסיסמה: אגירת אנרגיה. לא חשוב שאין דבר כזה ולא יכול להיות בכמויות הנחוצות, שזו רק סיסמה ריקה מתוכן. נניח שכן יש אמצעי אגירה, אז, צריך לייצר ב- 20% מהזמן חשמל עבור 100% מהזמן כלומר אולי פי 5 מהצריכה הרגעית או אולי רק פי 3. אבל המערכת הביתית הרגילה לא מספיקה אפילו עבור הצריכה השוטפת, מאיפה ייקחו אנרגיה פי 3 או פי 5 כדי לאגור? ההנחה שאין שום מגבלות פיסיות של שטח וכסף ואפשר להתקין לוחות שמש כמה שרוצים... עשרות מיליונים... היא אמונה רגשית מנותקת.

הנה נתונים על תפוקת חשמל סולארי בישראל:

בשנת 2020 היה (יהיה עד סוף השנה) כושר ייצור סולארי מותקן בהיקף כ- 2.2 GW, שהם כ 13 מיליון  מ"ר (או כ- 8 מיליון לוחות...). הם ייצרו כ- 4 TWh (טרה-ואט-שעה או טו"ש) חשמל, שהם כ- 5.5% מהייצור הכולל של חשמל.

עלות הסובסידיות של החשמל הסולארי הזה, סובסידיה שאנו משלמים דרך חשבונות החשמל, עומדת על משהו בין מיליארד ורבע למיליארד וחצי ₪ בשנה (כל שנה בהתחייבות ל-20 שנה...). זו עודף העלות מעל למחיר החשמל הזמין בתחנות גזיות.

האם השקעה זו הביאה לפחות לחסכון של 5.5% בצריכת הדלק בתחנות הכוח, בזיהום ובפליטות פד"ח? (לא שחיסכון בשיעור 5.5% משמעותי). לא. כי תחנות הכוח הפחמיות והגזיות פועלות גם בשעות היום, בהן יש תפוקה סולארית. לא ניתן לכבותן כול בוקר ולהדליקן מחדש כול ערב, עם שקיעת החמה.

תרגיל חישוב כמותי.

נעשה תרגיל חישובי, תיאורטי, המבוסס על נתוני אמת  – נחשב כמה חשמל סולארי ניתן לשלב במערכת אספקת החשמל בישראל. בכך אנסה להמחיש את הבעיה מבחינה כמותית.

נשתמש במודל פשטני (אך מציאותי) למערכת אספקת החשמל בישראל. צריכת החשמל המינימלית, בלילה, בין 12 בלילה לבין 8 בבוקר למחרת  – היא בערך 7 GW (ראו ציור למטה), בבוקר (שעות 8-10) ובערב (שעות 16-24) היא 10 GW, והצריכה בשעות היום – שעות השמש והעבודה במפעלים ומשרדים – בשעות 10-16 היא 12 GW. השמש זורחת אצלנו 300 ימים בשנה (היא מפיקה חשמל כ- 300 כפול 6 = 1800 שעות בשנה, שהן כ- 20% מכל השעות  – אלו נתוני אמת). המודל מתעלם מירידה בצריכה בסופי שבוע, מתנודות עונתיות או משיאי צריכה, בימים מעטים בקיץ ביום או בחורף בלילה. צריך גם להבין שחייבים בכל עת (גם ביום) לספק לפחות חלק (אולי חצי) מהחשמל מתחנות כוח רגילות (גזיות) – כי הגנרטורים המסתובבים בתדר קבוע מספקים למערכת אינרציה ויציבות, שמערכת סולארית (א-סינכרונית) לא יכולה לספק. התחנות הפחמיות והגזיות הרגילות עובדות הכי יעיל (צורכות הכי מעט דלק לכל קוט"ש מופק) כאשר הן פועלות רצוף, 24/7.

נניח, לצורך הבהרה, מצב "אופטימלי" של ניצול אנרגיית שמש: תחנות פחמיות וגזיות פועלות לכל אורך השנה והיממה (24/7) בעומס מינימלי (כמו הצריכה בלילה שלפנות בוקר) – כלומר, צריכה של 7 GW; אבל ביתר שעות היממה הצריכה גבוהה יותר ומגיעה לשיאה באמצע היום (12GW). את ההפרש בין הצריכה המינימלית הקבועה והרצופה לבין הצריכה בשעות ביקוש-יתר (באמצע היום ובשעות הערב המוקדמות), אנחנו מצליחים לספק משני מקורות אחרים: באמצעות אנרגיית שמש ב-6 שעות השמש; ובאמצעות תחנות כוח "זמניות" (פיקריות או גז) ב-10 השעות האחרות ללא שמש (שאינן שעות לילה).  שני מקורות אלה משלימים את הצריכה הנדרשת שמעבר לעומס הבסיסי הקבוע והרצוף.

ולמספרים:
העומס הבסיסי, קבוע ורצוף, בהיקף הצריכה המינימלית בלילה הוא 7 GW, ולאורך השנה: 7 כפול 24 שעות כפול 365 ימים = 61.3 טרה-וואט-שעה (טו"ש) לשנה.
לוחות השמש מספקים חשמל במשך 6 שעות (שעות השמש) וכך נותנים את ההשלמה עד לצריכת השיא בשיעור 12GW- 7GW = 5 GW. כלומר, 5 GW כפול 300 ימים כפול 6 שעות ביממה = 9 טו"ש בשנה.
השלמת הצריכה לשיא הצריכה בשעות ללא שמש (בהן נדרשים 10 GW) מסופקת על ידי תחנות כוח אחרות (פיקרים או גזיות). מדובר ב-10 שעות כאלה ביממה – בבוקר (2 שעות) ובערב (8 שעות) בהן נדרשת השלמה של 3 GW מעבר לצריכת הבסיס של 7 GW. נכפיל 3 GW ביממה כפול 365 יום = כ- 11 טו"ש בשנה. אותן תחנות מספקות חשמל גם ביום, באותם 65 ימים בשנה ללא שמש, והכמות היא 5 GW כפול 6 שעות כפול 65 יום = כ- 2 טו"ש.

הצריכה הכוללת לשנה היא 61.3+9+11+2 = 83.3 טו"ש. (הצריכה האמיתית הייתה ב-2019 כ- 73 טו"ש בלבד). השמש, במקרה האופטימלי, תספק לפיכך 9/83.3 = כ- 11% מהחשמל. זו הכמות שהשמש יכולה לספק.

 2584 2

ציור מס' 1: אספקה מקסימלית אפשרית מהשמש (לפי תרגיל 2 בהמשך). החלק האדום הוא האגירה היומית הדרושה – שאינה אפשרית.

נעשה תרגיל שני: נניח שתחנות 24/7 עומס בסיס יורדות ל 5 ג'יגה בשעות השמש והשמש עולות ל- 7 ג'יגה בשאר השעות (לילה ובוקר). יהיה לנו 300 יום כפול 6 שעות שמש כפול 2 ג'יגה תוספת = 3.6 טו"ש יותר שמש ופחות גז. החלק של השמש בתסריט זה: 12.6/83.3 = כ- 15%... זהו. זהו בערך הגבול של היכולת הריאלית של השמש לספק חשמל (והחשמל הוא רק כ- 40% מצריכת האנרגיה הכוללת).

נדגיש שוב: השמש מסוגלת לספק מקסימום 15% מהחשמל. מקסימום!

תרגיל שלישי (דמיוני לחלוטין!) – השמש מספקת את כל החשמל באותן 6 שעות שהיא זורחת. הדבר אינו אפשרי כי חייבים להפעיל גנרטורים מסתובבים לייצוב ואינרציה של הרשת, וגם – לא יכולים לכבות את תחנות הכוח הרגילות כל יום בשעה 10.00 ולהדליק מחדש ב- 16.00. אבל – נעשה חשבון דמיוני: השמש מספקת במצב זה 12 GW כפול 6 שעות כפול 300 יום = 21.6 טו"ש, וחלקה 21.6/83.3 = כ- 26%. זהו זה. זה המקסימום של המקסימום. אפילו באופן תיאורטי-דמיוני השמש לא יכולה לספק יותר, לא יכולה להגיע לסדר גודל של 80-100% אנרגיה מתחדשת שהחממיסטים אומרים שחייבים – אחרת סוף העולם. (שימו לב: אם השמש מספקת 26% מהחשמל היא מספקת רק כ- 10% מצריכת האנרגיה הכוללת).

יש אגירה? הייתה אגירה? תהיה אגירה?

חסידים ירוקים מתחילים להבין שצריך אגירה של אנרגיה, שהשמש זורחת רק כ- 20% מהזמן (באירופה רק 8-12%), ובלי אגירה לא הולך, כי מישהו צריך לספק חשמל 80% מהזמן. אז הם זורקים את המילה "אגירה". עד כה, במשך כ- 20 שנים בנו במרץ כמות אדירה של לוחות שמש בעולם – כ- 627 GW כושר ייצור (כאשר השמש בשיאה), שהם כ- 3 מיליארד מ"ר או 3000 קמ"ר. כל זה מייצר אולי 3% מצריכת החשמל בעולם. וכל הלוחות האלה (וטורבינות הרוח) נבנו ללא מתקני אגירה, כי לא קיימת יכולת אגירת אנרגיה, לא בכמויות הדרושות, למרות שכולם מדברים על זה כעת.

בואו ונראה מה זה אגירת אנרגיה, מה קיים לעומת מה דרוש.

מבחינה מאפיין טכני קיימים שני סוגי אגירה: השיטה הוותיקה – מים – או סכרים הידרואלקטריים, עם או בלי שאיבה (אגירה שאובה), והשיטה החדשה יותר – מצברים (לרוב ליתיום-יון).

סכרים הידרואלקטריים בנו במרץ רב בשנות ה- 1900-80, ויש מאות אלפים של סכרים כאלה בעולם. בנייתם תלויה במיקום מתאימים מבחינה טופוגרפית. היום לא בונים יותר (כמעט) סכרים – כי רוב המקומות המתאימים כבר נוצלו, וכי היום הם נחשבים לפוגעים בסביבה. כושר התפוקה של כול הסכרים בעולם הוא בסביבות 2% מצריכת החשמל, ולמרות זאת – הם עדיין המקור הכי גדול לאנרגיה מתחדשת בעולם (יותר משמש ורוח יחד). סכרים לא יתרמו יותר לאנרגיה מתחדשת בעתיד מפני שאין להם יכולת פיתוח וגידול בנפח, כנדרש. מה שיש – יש (וזה מעט) יותר לא יהיה בעתיד.

הטכנולוגיה החדשה היא מצברים, לרוב על בסיס ליתיום-יון, שהתפתחו מאד בעשור האחרון. למרות זאת  – הנפח המותקן בעולם, נכון להיום, הוא אולי 10 GW שהם פי 15 פחות מסכרים. אין היום, בעולם, כושר ייצור גדול למצברים, תהליך הייצור מסובך ותלוי במחצבים נדירים (ליתיום וקובלט). כדי לבנות מצבר למכונית חשמלית ששוקל כ- 400 ק"ג חייבים לכרות ולעבד כ- 220 טון חומר גלם. כמויות האגירה שמערכת אספקת החשמל מתחדש דורשת היא הרבה מעבר ליכולת של המצברים, ואת זה אנסה להמחיש בחישוב הבא.

חישוב מספרי לצרכי האגירה

נחזור למודל שלנו (לישראל, ראו למעלה)  – השמש, לצערנו, זורחת רק ביום, 6 שעות ביום, 300 יום בשנה. בבוקר מוקדם ובלילה אנו רוצים לספק חשמל מאגירה שנאגרה בשעות היום. הכמות הדרושה היא 10 שעות כפול 3 GW הם 30 Gwh (ג'יגואט-שעה). כלומר אנו צריכים מצבר של 3GW / 30 GWh. זה יותר מכושר הצבירה של כל המצברים המותקנים עד כה בעולם – ביחד. המצבר הבודד הכי גדול בעולם שהותקן  באוסטרליה על ידי אלון מאסק ב- 2017 נפחו 0.1GW / 0.13GWh, כלומר פי 300 קטן מהדרוש בישראל בלבד. גם אחרי התקנה של מצבר דמיוני ענק כזה, כמות החשמל המופקת מהשמש (ישירות + צבירה יומית לשעות הלילה) היא 9+9 = 18 טו"ש, ביחס לצריכה הכוללת של 83.3 טו"ש זה מהווה כ- 22%. זה המקסימום שהשמש מסוגלת לספק גם עם אגירה (שאינה קיימת ואינה אפשרית).

צריך גם להזכיר שיש לעיתים ימים אחדים שהשמש לא זורחת או הרוח לא נושבת. צבירה של חשמל לכמה שעות בלילה איננו מסוגלים לעשות – קל וחומר לכמה ימים לצבירה שבועית או כמה חודשים לצבירה עונתית. בכל מקרה חייבים להחזיק תחנות כוח פחמיות או גזיות במלוא היקף הצריכה – כדי להבטיח אספקת חשמל סדירה כאשר אין רוח ואין שמש (80% מהזמן) ולמנוע ניתוקי זרם תכופים.

יגידו חסידים – לא חשוב, 11% חשמל מהשמש (5% מהאנרגיה הכוללת) גם טוב. ואם אפשר להגיע ל- 22% – בוודאי שטוב. לא כן? לפי טענות מלומדי האקלים חייבים להגיע לאפס פליטות ( net zero emissions) – אחרת אבוד לנו. אפילו נגיע ל- 10% ירידה בפליטות בארץ ישראל (ואנו מאד רחוקים מזה) – השפעת הדבר על אקלים העולם – אם יש בכלל השפעה, היא בטלה בשישים. הגישה האומרת: "כל גרם דלק שחסכנו הצלנו עולם ומלואו" היא גישה רגשית מתעלמת לחלוטין מהמציאות והעובדות והמספרים.

הצד החומרי

יש עוד אספקטים לנושא לוחות השמש. ייצור הלוחות הוא תהליך תעשייתי כבד ומסובך, החל מקריית הקוורץ, התכתו תוך השקעת אנרגיה רבה ועיבודו הכימי לגבישים, תוך יצירת זיהום כימי, הובלתו על פני כדור הארץ, והעמדתו על מסגרות ורגליים מברזל. לוחות השמש מכילים כמויות גדולות של חומר ביחס לכמות הקטנה של אנרגיה מיוצרת. התהליך ייצור הלוחות צורך חומר רב ואנרגיה (פחמית) רבה ויוצר זיהום ופליטות. הלוחות הפרוסים תופסים שטחי קרקע גדולים. בסוף חייהם (אולי אחרי 20 שנה) דורשים מחזור של מיליוני מטרים מרובעים ואלפי טונות של פסולת. אם מעמידים את כל העלויות האלה באנרגיה ובזיהום מול כמות החשמל הקטנה שהלוחות מפיקים  – אפשר להבין עד כמה הדבר לא מעשי. ושימו לב שכל 20 שנה צריך לחדש את הפאנלים ולהחליפם בלוחות חדשים – דהיינו לייצר מיליארדי מ"ר של לוחות שמש כול שנה עד סוף הדורות.

סיכום: אנרגיית השמש יכולה לספק רק חלק קטן מהחשמל שאנו צורכים, היכולת והתועלת שלה מוגבלת. אי אפשר יותר – לא חשוב כמה שאנו משתוקקים להציל את העולם. המשך ההליכה במסלול הרגשי שהולכים בו כעת – "כמה שיותר לוחות ויעלה כמה שיעלה, ותעזבו אותנו מחישובים, אנו לא עוסקים במספרים, רק בהצלת העולם" זה מבוי סתום.

יעקב

הירשמו כאן לקבלת התראה על כתבה חדשה

עודכן לאחרונה ב שישי, 18 דצמבר 2020 21:18
תגובות  
-1 #1 פרופ' דוד מקאי ז"ל הקדימךיואב נצר 2020-12-18 21:38
www.withouthotair.com
ציטוט
-1 #2 וכמעט אף מילה על CO2אמנון 2020-12-18 23:21
מאמר מצויין, תודה.
אני מניח שמתוך בחירה לא התייחסת למרכיב פליטות CO2 שכולנו מצווים להילחם בו (מתוך הסך הקיים) ולשאלה האם אמנם הוא משמעותי. שאלה שחשוב להבין שהמשמעות שלה הוא שהפתרון האמיתי היחיד כיום - כפי שיעקב במאמר מדגים - וכל עוד מקבלים את ההנחה שחייבים לחתוך בפליטות CO2 כישועה הוא צמצום הפעילות האנושית. וגם צמצום בכלל ...
נדמה שכמה מהאנשים החזקים ביותר בעולם, נותרו רעיונית תחת הרושם המסוייט של חוזי השחורות של מחסור משאבים משנות ה-60. רשמים שנדבדו שוב ושוב בעקבות פיתוחים טכנולוגיים מחד ושל קצב גידול האוכלוסייה העולמית בפועל, מאידך.
איום שינוי האקלים וניטור, פיקוח ומיסוי פליטות הוא מכשיר לעיצוב, שינוי ושליטה - בעיני האובר-לורדים של העולם. זה ראש נפץ שמופנה כלפינו וצריך לנטרל אותו.
ציטוט
+1 #3 להקריב (את האחר) לטובת הכללשחרורון 2020-12-19 01:54
יותר מידי אנשים שמחים להקריב את רכוש, רווחתו ופרנסתו של האחר למען ״טובת הכלל״ (אבל לא את שלהם - הם הוגי דעות וessential workers )
זה בולט במיוחד עם הקורונה

האסון האקלימי (שמודלים ממשיכים לחזות באופן שגוי כבר בערך 40 שנה) הוא אותו לא שונה. אנשים לא יהססו לבזוז כספם של אחרים כדי לממן פרויקטים שגורמים להם להרגיש טוב (אבל לחזור ולטוס פעם בחודשים כי זה הכרחי, לנסוע באוטו כי זה לטובת הכלל, לצרוך פלסטיק כי צריך)


הפתרון הוא פשוט. רוצה חשמל ״מיוחד״, שלם בעבורו בעצמך
ציטוט
-1 #4 הפתרון - הקטנת צריכה חומרניתבצלאלי 2020-12-19 09:24
מאמר יפה ומושקע כל הכבוד. ועולה ממנו שהפתרון הטכנולוגי של כריית אנרגית השמש הישירה אינו רלוונטי להיקפי הצריכה העכשוויים.
מכאן שהפתרון למניעת האסונות האקולוגיים שמצפים לנו אליבא הירוקים כתוצאה מהשימוש בדלק מאובן, הינו הקטנת הצריכה.
השאלה היא כיצד ניתן להקטין צריכה חומרנית בעולם בלי לפגוע באושר האנושי.
ובכן כאן יש בארצנו דוגמה מוצלחת ויעילה של ציבור גדול ומתפתח שהשכיל למצוא את אושרו בנושאי רוח ותרבות ומוותר ביודעין על צריכה חומרנית מופרזת. ציבור זה שהמחקרים מוכיחים שהאושר של הפרטים בו הוא גבוה יותר מאשר של שאר האוכלוסיה, ובמקביל לכך מתקיימת בו פשיעה נמוכה מאוד, שיעורי בדידות והתאבדות נמוכים מאוד.
עלינו לנצל את האוצר הסוציולוגי שנפל בחלקנו ולנסות להפיץ את דרכו ולקדמה, כי הם החרדים (מתוך שלא לשמה אולי) הם המבשרים את התשובה הטובה והיעילה ביותר לתחלואות הקשות של העולם המודרני
ציטוט
0 #5 ממשיכים בפטפוטי סרקיעקב 2020-12-19 10:49
www.withouthotair.com
דוד מקקיי נפטר ב 2016, ספרו פורסם ב 2008.
מאז פורסם הספר המשיכו לבזבז טריליארדים של דולרים על דברים שאין בהם תועלת (שמש ורוח), וכול הממשלות והאירגונים הירוקים ממשיכים עם "תכניות" וחוקים שאין בהן ממש ופטפוטי סרק על "אפס פליטות".
https://en.wikipedia.org/wiki/David_J._C._MacKay
ציטוט
-1 #6 יצירת דלק בעזרת אור שמשיוסף רבני 2020-12-19 12:05
אפשר לאגור אנרגיה גם באמצעים כימיים כמו פירוק מים למימן וחמצן. לא בטוח שזה יפתור את הבעייה אבל אי אפשר לשלול את האפשרות. כמו כן שימוש בדלקים פוסיליים גורם לזיהום שגם אם לא ניתן למנוע לחלוטין צריך להפחית ולפחות למנוע עלייה.
ציטוט
+2 #7 כמויותיעקב 2020-12-19 12:17
כן, ניתן ליצור דלק על ידי פירוק מים למימן וחמצן. הבעיה היא כמותית, וגם של יעילות.
אם אתה צריך מליונים של טונות של לוחות שמש כדי להפיק קצת חשמל, אח"כ ומנסה להשתמש בחשמל הזה לפרק מים לצורכי אגירה. תהליך פירוק המים הוא בלתי יעיל וצורך הרבה אנרגיה. ובסוף מנסה שוב להפיק חשמל מהמימן - הגדלת את צריכת החשמל פי כמה וכמה...
את צריכת החשמל הנוכחית (ללא פירוק מים) הלוחות מאד רחוקים מיכולת לספק. אז אתה רוצה להעמיס עליהם עוד דרישה לכמות גדולה עוד יותר של אנרגיה, כדי לפרק מים?
זה אפשרי במעבדה (לפרק מים), אבל לא כול תהליך אפשרי במעבדה אפשרי, מבחינה כמותית, בעולם המציאות. או באנגלית it doesn't scale up.

בכלל הנקודה הכמותית זה משהו שהרבה אנשים (אנשי רוח) לא קולטים. לדברים בעולם המציאות יש פן של כמות.
ציטוט
+3 #8 לא ממשיניב 2020-12-19 14:12
כתבה עמוקה ומעניינת, אבל... לא מעט עיוותים והטעיות. לא אכנס לכל ובטח לא למספרים כי אין לי זמן ו/או עניין אלא אתייחס לגישה הכללית שתסביר למה הדברים המתוארים בכתבה מגמתיים ומוטעים:

1. הבסיס לכל בכתבה הינו הטענה (לכאורה) שהכוונה היא להחליף את כל האנרגיה הקונבנציונלית בעולם על ידי אנרגיית שמש. אני לא מכיר שום חוקר בתחום או מישהו שעובד בתחום שטוען זאת. בטח שלא בטווח הנראה לעין ותחת הפיתוחים הטכנולוגיים הקיימים כיום.

2. פליטת מזהמים - כמובן שאין התייחסות ולא במילה הכתבה כי... אנרגיה קונבנציונלית פולטת פי 20 co2 אנרגיה סולרית (גז טיפה פחות) ואנרגיית רוח אף פחות. כל הפחתה בשימוש באנרגיה קונבנציונלית ובהתאם הפחתה בפליטות היא מבורכת. אין שום חשיבות כרגע האם יחליפו את כל האנרגיה קונבנציונלית הקיימת או לא. כל הפחתה לטובה. וזה בלי להזכיר בכלל זיהומים סביבתיים אחרים של אנרגיה קונבנציונלית שמוערך שמעל 4 מילון אנשים בשנה מתים ממנה.

3. על אף הפליטות הנמוכות המחיר לקוט"ש כיום באנרגיית pv הוא נמוך מכל הטכנולוגיות הקונבנציונאליות (או לכל הפחות לא יותר גבוה) ועל כן אלו פרויקטים הכי משתלמים שיש ולא במקרה המניות ממריאות. מצורפת טבלה עם מחקרים השוואתיים. בקיצור, כל הטענה הזו שההשקעות בתחום הם כסף שבוזבז לריק הן לא יותר משקרים. האם יש פרויקטים שניבנו מלפני יותר מעשור? כמובן שיש. זה רק מראה עד כמה חשוב להמשיך ללמוד ולהשתפר בתחום.

4. עקומת למידה ועתודות נפט - על מנת להשתפר במשהו יש להשקיע בו כספים וללמוד אותו לאורך זמן. היעילות של הפאנלים הסולרים גדלה בכ-90% רק בעשור האחרון. ואין ספק שתחום האגירה משתפר מאד ויש לפחות שני פיתוחים מאד מעניינים בקנה. במקביל, עתודות הנפט (והגז) הולכות ומצטמצמות והערכות הן שעד 2050 ייגמרו (עתודות מוכחות בלבד) ולכן חייבים למצוא פתרונות מיידים כי אי אפשר להגיע ל 2050 בלי שום פיתרון ו/או ידע נצבר בתחומי הפקת אנרגיה שאיננה קונבנציונלית.

5. החשיבות של השקעות לכלכלה - פרויקטי ענק תמיד היוו מנוע צמיחה חשוב, הן מבחינת שיפורים טכנולוגיים, הן מבחינת תעסוקה והן מבחינת רווח הון למשקיעים. פרויקטי אנרגיה לא שונים מכך והם מספקים דחיפה אדירה לכלכלות בעולם ולא פחות חשוב - לשוקי ההון.

6. בשורה התחתונה - כמות צריכת האנרגיה העולמית בגידול מתמיד ויש לבנות תחנות חדשות (וגם ליצור מכשירי חשמל יעילים יותר אנרגטית אבל זה לא הנושא). בשל הסעיפים הנ"ל, בטכנולוגיות הקיימות כיום אין ברירה אלא להשקיע באנרגיה מתחדשת (כולל הידרו אגב שלא מדברים על זה הרבה בשל מגוון סיבות) *כי כל השאר פשוט יותר גרועות מכל בחינה אפשרית*. יש לסייג את האנרגיה הגרעינית אבל בלי להרחיב בנושא , העובדה היא שמשקיעים כרגע (וגם בעתיד הנראה לעין) לא מעוניינים להיכנס לתחום, בטח כל עוד אין פתרונות להיתוך גרעיני. יש מספר אנרגיות נוספות מעניינות כגון גלים, הבדלי טמפרטורה ימיים ועוד, אבל כל אלו לא רלוונטיים כרגע מבחינה טכנולוגית.
ציטוט
+2 #9 שמש ורוח - רק שמש רלוונטית בא"ייעקב 2020-12-19 20:18
. הבסיס לכל בכתבה הינו הטענה (לכאורה) שהכוונה היא להחליף את כל האנרגיה הקונבנציונלית בעולם על ידי אנרגיית שמש. אני לא מכיר שום חוקר בתחום או מישהו שעובד בתחום שטוען זאת. בטח שלא בטווח הנראה לעין ותחת הפיתוחים הטכנולוגיים הקיימים כיום.

לא, לא רק שמש, שמש ורוח.
הרוח לא רלוונטית לארץ ישראל כי אינה נושבת הרבה כאן. אז נשארת השמש...
ובכול העולם מדברים על "אפס פליטות" - אולי שמעת את המושג, ואולי קראת את החוקים שהועברו במדינות שונות....
ציטוט
+2 #10 זיהום 4 מיליון - דמגוגיהיעקב 2020-12-19 20:24
"זיהומים סביבתיים אחרים של אנרגיה קונבנציונלית שמוערך שמעל 4 מילון אנשים בשנה מתים ממנה."
ראה כתבתי על זיהום.
זיהום אוויר לא רצוי, אבל האנושות התפתחה והתעשרה לאורך כול התפתחותה (החל מהאדם הקדמון) בסביבה שאינה נקיה מזיהום אוויר. זיהום אוויר נוצר גם ממקורות טבעיים.
להפוך את זיהום האוויר לנימוק מכריע זה פשוט לא נכון.
מאידך - לא חשוב כמה אנרגיית השמש נקיה - אם היא לא מסוגלת לספק את צרכינו, המקורות ה"מזהמים" ימשיכו לפעול.
כמו שהשמש מסוגלת לתרום רק מעט לאספקת האנרגיה שלנו היא תורמת רק מעט להפחתת זיהום האוויר.

שוב - אין ויכול על כך שרצוי אוויר יותר נקי - הוויכוח הוא כמה השמש מסוגלת לתרום למען מטרה נעלה זו.
זה שאתה מזכיר את הזיהום לא משנה את חוסר היכולת של השמש לתרום הרבה.
ציטוט
-1 #11 הקטע על זיהום אוויר.יעקב 2020-12-19 20:25
http://www.green-logic.info/2020/03/blog-post_22.html
ציטוט
+1 #12 3 הקטע הכלכלייעקב 2020-12-19 20:28
הטענה שהשמש "זולה" או חינמית היא דמגוגיה נוספת. זה לא נכון.
אבל - לא נכנסתי בקטע הזה לשאלה הכלכלית
אפילו תקבל את כול לוחות השמש שאתה רוצה בחינם מסנטה קלאוס - השמש לא מסוגלת לספק את צרכינו או חלק גדול מהם - כי היא זורחת ומפיקה רק 20% מהזמן.
ציטוט
+1 #13 הטפות לא לענייןיעקב 2020-12-19 20:33
"עקומת למידה", "התפתחות טכנולוגית" "אנרגיה של העתיד" - אלו סיסמאות רגשניות וריקות.
אני מדבר על מה אפשרי מבחינה טכנולוגית-פיסית.
אני לא מדבר בסיסמאות ריקות מתוכן אלא הוואטים וטו"שים (טרה ואט שעה).

בכול אופן, תן לגויים לפתח את הטכנולוגיה ככול שירצו ולשרוף את כספם לריק.
כאשר תהיה קיימת מערכת מתחדשת ב 100% או ב 80% - קיימת במציאות ועובדת (לעולם לא) - אנו נבחן את זה ונחליט אם לקנות.
כרגע אנו שורפים כסף ומאמץ שלנו לריק על משהו שלא יכול לעבוד.
ציטוט
-1 #14 הטפות לא לעניין 2יעקב 2020-12-19 20:39
הטפה ל"מקורות חדשים" זה דיבור רגשני חסר תוכן.
הציוויליזציה המודרנית בנויה על צריכת כמויות אדירות של אנרגיה
לכן - אנו צריכים לבנות כול העת תחנות כוח חדשות תחת אלה שמתיישנות ומתבלות - אבל תחנות כאלה שמספקות אנרגיה ולא כאלה שמספקות הרגשת בטן נעימה למטיפים ירוקים.
אנו חייבים לדאוג להמשך אספקת אנרגיה סדירה.
מה שקורה היום - עם ההתנגדות למקורות ה"ישנים" (היחידים שעובדים) - לא בונים תחנות חדשות. בינתיים חיים בזכות מה שנבנה בעבר לפני שהעולם השתגע. אבל - לא לעולם חוסן, התחנות הישנות מתיישנות, והשמש והרוח הם אשלייה חסרת שחר.
ציטוט
+1 #15 תחנות כוח גרעיניותאיתן יוסף שרון 2020-12-20 08:49
המאמר מצוין אך לא מתייחס לתחנות כוח גרעיניות לדעתי אחרי התקלות שקרו בהן בעולם אמוציונלית נרתעים מפתרון זה.
ציטוט
-1 #16 אנרגיה גרעינית בעיה נפרדתיעקב 2020-12-20 10:58
לאנרגיה גרעינית יש בעיות אחרות משלה.
נכון - מלבד הנפט-פחם-גז רק אנרגיה גרעינית מסוגלת לספק כמויות גדולות של אנרגיה כנדרש.
יחד עם זאת - זה לא פתרון לטווח מידי (2050), וזה פתרון בעייתי מהרבה בחינות.
אני לא רוצה להתעסק בדיונים רגשניים על אנרגיה גרעינית בעד או נגד. נעזוב את זה בצד. זה לא פתרון פלא.
ציטוט
0 #17 לא התייסת לזה שמצברים זה דבר מאד מזהם לייצור ולמחזורדרור ישראלי 2020-12-20 14:47
:-?
ציטוט
-1 #18 אני חושב שצריך להדגיש נקודה שקצת עברת עליה ברפרוףדרור ישראלי 2020-12-20 15:00
גם אם צודקים כל חוזי השחורות, הפתרון לא יכול להיות אנרגיית שמש.
לא בטווח הזמן של 30 שנה.
אם אכן צריך להוריד באופן משמעותי את פליטת ה-CO2, צריך למצוא דרכים אחרות וכל המחקר שמושקע בלוחות סולאריים פשוט מושקע בכיוון הלא נכון. כי, גם אם הוא יעבוד באופן מושלם, הוא לא יביא לפתרון.
"כל הפחתה היא מבורכת" זו בדיוק הבעיה. כי היא גורמת להשקעה הדירה בשינוי שהוא לגמריי שולי.
זה אומר שדווקא חוזי השחורות אמורים לפעול כנגד הלוחות הסולרים.
ציטוט
-1 #19 חוזר: אשליית האנרגיה המתחדשתשחרורון 2020-12-20 16:58
y
"כל הפחתה היא מבורכת" זו בדיוק הבעיה. כי היא גורמת להשקעה הדירה בשינוי שהוא לגמריי שולי..

מדויק. לא כל הפחתה מצדיקה את המאמץ, לא משנה מה גודלו. עלות נגד תועלת היא שיקול שאי אפשר להתעלם ממנו

יותר מזה אפילו ״גם אם זה יציל רק בנאדם אחד״ זה גם לא טיעון להשקעה אינסופית. כמות המשאבים היא סופית, הצלת ״רק בנאדם אחד״ עלולה לסיים את חייהם של ״רק כמה אנשים״ בצד השני (השלכות בלתי צפויות). סטאלין סיפק הסבר טוב ללמה אנשים טועים כאן :
One death is a tragedy; one million is a statistic
ציטוט
+1 #20 שירהיעקב 2020-12-20 17:05
"זה אומר שדווקא חוזי השחורות אמורים לפעול כנגד הלוחות הסולרים."

אכן.
ועובדה היא שד"ר ג'יימס האנסן, האבא של ההפחדה האקלימית - קרא לאנרגיה משמש ורוח "סיפורי אגדה"

מה שמדהים ובלתי שפוי הוא הניסיון להשליט את הגישה הרגשית לנושא טכני והנדסי כמו אספקת חשמל.
אספקת חשמל אינה שירה.
כדי לספק חשמל צריך לעשות חשבון, לחשב כמויות, למדוד, לתכנן תיכנון הנדסי, לדייק, לבסס, לוודא.

במקום זה אנו מקבלים חלקים גדולים בציבור וממשלות בהרבה ארצות שפועלים על בסיס רגשי בלבד - "שמש זה טוב, בשפע, נקי וחינם" - במנותק מכול שיקול מציאותי-הנדסי.
ציטוט
+1 #21 יעקב, כל הכבוד על הידע והמסירותבצלאלי 2020-12-21 10:24
פשוט תענוג לקרוא גישה הגיונית, בוחנת ובודקת. מסלקת הצידה אופנות ופנטזיות. ודנה בעובדות באופן מעשי ועינייני.
אכן אין טעם בהשקעות הענק בסיבסוד הירוקים ומקורביהם. כך הדבר בנושא האנרגיה וכך בנושא הפלסטיק והמיחזור. והגרוע מכל סבסוד החקלאות גוזלת המים והקרקע בארצנו ומייקרת את סל המזון. כמה טוב שיש אתר בו ניתן לקרוא התיחסות מקצועית ולא חזרה על סיסמאות - תבורך
ציטוט
+1 #22 ניתן ועוד איך לאגורשלום 2020-12-22 01:04
ניתן לאגור אנרגיה במפעלים הליוסטטיים (תרמו-סולריים). זה מה שעושים כבר היום בארץ, בתחנת הכוח באשלים. חבל שלא הזכרת את זה אפילו במילה, אתה מטעה את הציבור.
ציטוט
-1 #23 אנרגיה תרמו-סולארית באשליםיעקב 2020-12-22 07:55
לא הזכרתי את זה כי זה כישלון טוטאלי. קצרה היריעה מלהזכיר את כול השטויות שעושים.
המפעל ה"הליוסטאטי" או תרמו-סולארי באשלים נולד בחטא נוראי, כאשר שילמו ליזמים תעריף ענק (88 אג' לקוט"ש) כשבעולם כבר למדו שמתקנים אלה אינם עובדים והפסיקו להקים אותם. אנחנו לא רק שהצטרפנו מאוחר לחגיגה זו, אלא שהצטרפנו לאחר שכישלונה כבר היה ידוע. אבל שום דבר לא ירתיע את ריצת האמוק אחרי אמונות סרק.
הבעיה עם אשלים אינה האגירה אלא חוסר היעילות והתפוקה של מתקן השמש עצמו. האגירה המעטה והשולית שנוספה שם אינה רלוונטית לכלום.
הם לא מסוגלים להפיק חשמל רצוף, אפילו לא בשעות השמש ונעזרים במבערים על גז להפקת הקיטור.
כישלון מוחלט.
ציטוט
+1 #24 כן אגירת אנרגיהנועם 2020-12-26 17:33
https://www.gov.il/he/departments/publications/reports/storage_of_renewable_energy_as_alternative_to_peaker_power_plants_june_2020

ואם כבר מדברים על הסתמכות על אנרגיה ממקורות מתחדשים:
נכון לשנת 2018, יותר ממחצית מצריכת האנרגיה בשבדיה (54.6 אחוז) הינה ממקורות אנרגיה מתחדשים (שמש, רוח, הידרואלקטרי, שריפת פסולת וכו'). המדינות הבאות בתור הן פינלנד (41.2 אחוז), לטביה (40.3 אחוז), דנמרק (36.1 אחוז) ואוסטריה (33.4 אחוז),
ציטוט
0 #25 סולארי ב 17.45 אגורות לקוט"שנועם 2020-12-28 16:09
רשות החשמל מודיעה היום על תוצאות המכרז השני להקמת מתקני ייצור חשמל סולארי, משולבי קיבולת אגירה. מחיר החשמל שישולם לזוכים בהליך הוא 17.45 אגורות לקוט"ש, מחיר הנמוך ביותר ב-12% מהמחיר שנקבע בהליך הדומה הקודם
https://www.globes.co.il/news/article.aspx?did=1001354990
ציטוט
0 #26 נועם, אתה משלה עצמךיעקב 2021-01-09 11:24
שוודיה פינלנד לטביה ואסטוניה מדינות קטנות שצורכות מעט אנרגיה. ויש להן מזל שיש נהרות - כלומר אנרגיה הידרו. הם בנו תחנות הידרו לפני 50 שנה, בלי קשר לבהלה האקלימית.
כול האנרגיה ה"מתחדשת" שלהם באה מהידרו.
הידרו לא ניתן להגדלה מפני שמרבית המקומות המתאימים טופוגרפית כבר נוצלו.

להצביע על הידרו ולהגיד - הנה אפשר אנרגיה מתחדשת זה שקר עצמי. הידרו זה מקור טוב לאנרגיה, ומי שיש לו - זכה בפיס. זה לא מתאים לכולם...
ציטוט
0 #27 17.5 אג' כולל המצבריםיעקב 2021-01-09 11:26
גם זה בלוף. המצברים הם רק קישוט - כמות החשמל שהם מספקים אפסית. אפרט על זה בהמשך.
מי שמאמין במצברים זה כמו מי שמאמין בלוחות שמש - יש כזה דבר אבל זה רחוק מאד, מאד, מבחינה כמותית מלהיות מעשי או מועיל
ציטוט
הוסף תגובה

קוד אבטחה
רענן