Powered By Blogger

יום שני, 4 ביולי 2011

אנרגיה סולארית

                            אנרגיה סולארית


אנרגיה סולארית, אנרגיה הנובעת מקרינת האור והחום של השמש, כבר באה לידי שימוש על ידי בני האדם עוד בתקופות קדמוניות באמצעות מגוון ההולך ומתפתח של טכנולוגיות. קרינת השמש, יחד עם משאבים משניים כגון רוחות וכוח גלי הים, תחנת כוח הידרואלקטרית נחשבים כאנרגיה המתחדשת הזמינה על פני כדור הארץ. רק חלק זעיר מהאנרגיה הסולארית הזמינה מנוצל.
תהליך ייצור חשמל באמצעות אנרגיה סולארית מסתמך על מנועים המפיקים חום ובאמצעות המרה של קרינה סולארית בתנועה חד כיוונית אל מטענים חשמליים. אנרגיה סולארית מנוצלת באופן "מוגבל" וכל זאת לאור כושר ההמצאה של בני האדם. רשימה חלקית של יישומים סולאריים כוללת שטחי חימום וקירור באמצעות אדריכלות סולרית, התפלת מים באמצעות זיקוק וחיטוי, אור יום, חימום מים באמצעות אנרגיה סולארית, בישול סולארי, תהליך הפקת חום בטמפרטורה גבוהה למטרות תעשייתיות. על מנת "לקצור" אנרגיה סולארית, הדרך הנפוצה ביותר היא להשתמש בלוחות סולאריים.
טכנולוגיות סולאריות מאופיינים באופן נרחב כ"סולארי פאסיבי" או כ"סולארי אקטיבי", תלוי בדרך שבה הם לוכדים, ממירים ומפיצים את האנרגיה הסולארית. טכניקות "סולארי אקטיבי" כוללת את השימוש בלוחות הממירים קרינה סולארית וקולטי חום סולאריים לאגור את האנרגיה. טכניקות "סולארי פאסיבי" כוללות בניית בנין לכיוון השמש, בחירת חומרים עם מסה תרמית חיובית או יכולות פיזור אור ועיצוב חללים שתוכל להיות בם סירקולציה של אויר באופן טבעי.
בהתאם למיקום הגיאוגרפי ניתן להפיק אנרגיה סולארית ברמות שונות ברחבי העולם. ככל שקרובים יותר לקו המשווה כך הפוטנציאל להפיק אנרגיה סולארית הינו זמין יותר. אנרגיה סולארית מתייחסת בעיקר לשימוש של קרינת השמש למטרות מעשיות. עם זאת, כל האנרגיות המתחדשות, מלבד אנרגיה גיאותרמית וגאות, מופקות מן השמש.
אנרגיה סולארית אינה זמינה בלילה, דבר שהופך את נושא אחסון האנרגיה לסוגיה חשובה על מנת לספק זמינות רציפה של אנרגיה. אנרגיה סולארית כמו גם האנרגיה המופקת מן הרוח, היא מקור אנרגיה הזמינה לסירוגין מה שאומר כי כל זמן שהיא זמינה יש לאחסן אותו או להעביר אותו הלאה באמצעות קווי הולכה למקום שבו ניתן להשתמש בו.

              יתרונות וחסרונות באנרגיה סולארית
יתרונות השימוש באנרגיה סולארית


1. הפקת אנרגיה מקרינת השמש וממקורות שאינם מתכלים היא ידידותית לסביבה ואיננה כרוכה בשרפה וביצירת גזי חממה.


2. באמצעות שימוש בטכנולוגיה הפוטו - וולטאית ניתן לחסוך משאבי קרקע על ידי התקנה של קולטי שמש שונים על גגות הבתים.


3. השימוש באנרגיה זו מונע את התלות במשווקים חיצוניים ויוצר אפשרות להפיק חשמל באופן עצמאי.


4. היעדר התלות במדינות אחרות ובמקורות אנרגיה מתכלים, הוא יעיל יותר מבחינה כלכלית ואף מונע לאורך זמן את העלייה החדה במחירי הדלק בעולם.


5. אנרגית סולארית היא אנרגיה מתחדשת ובלתי מתכלה, בניגוד למקורות אנרגיה אחרים, כדוגמת פחם או דלק, שהשימוש בהם גורם להתדלדלות ואף לאורך זמן גם להתכלות מוחלטת של המאגרים הקיימים.


6. באמצעות אנרגיה סולארית ניתן לספק כמויות חשמל גדולות ביותר בהתאם לעקומת ביקוש החשמל הקיימת.
7. תחנת כוח סולארית יכולה לשמש להפקת אנרגיה למשך תקופות ארוכות ביותר ולא קיים חשש לירידה משמעותית ביכולת או בביצועים שלה לאורך שנים.

חסרונות השימוש באנרגיה סולארית



לצערנו, לצד היתרונות הרבים, לשימוש באנרגיה סולארית ישנם גם כמה חסרונות:


1. ההשקעה הכספית הראשונית בבניית תחנות כוח סולאריות ובהפקת חשמל היא גבוהה ביחס לתחנות הכוח הקונבנציונליות.


2. פעמים רבות כרוכה הבנייה של תחנות כוח או השימוש בטכנולוגיות אחרות בפגיעה בסביבה ובמשאבים הטבעיים. בניית תחנת כוח דורשת שימוש בחשמל, בטכנולוגיות ובחומרים הפוגעים בסביבה. גם השימוש בשטחים פתוחים במקומות שונים וניצולם לצורך בניית מתקנים ענקיים איננו תורם לשמירה על איכות הסביבה.


3. השימוש באנרגיה סולארית תלוי, מטבע הדברים, במחזוריות הטבע. מסיבה זו, הפקה של אנרגיה סולארית בימים מעוננים או גשומים ובשעות הלילה תהיה נמוכה בצורה משמעותית ביחס לימים שטופי שמש. עם זאת, ברבות מתחנות הכוח להפקת חשמל מאנרגיה סולארית ישנה טכנולוגיה ייחודית לאגירת קרני שמש או אפשרות להשתמש במקור אנרגיה נוסף לייצור חשמל.


4. תחנות כוח לאנרגיה סולארית משתרעות על שטח גדול מאוד ביחס לתחנות כוח קונבנציונליות בהן מופק החשמל מפחם, מגז או מדלק נוזלי.


בכדי להתגבר על חלק מהחסרונות שבשימוש באנרגיה סולארית, נעשים היום ניסיונות לשלב בין תחנות אנרגיה סולארית ובין תחנות אנרגית רוח. בשיטה זו ניתן לנצל גם את שעות הלילה ואת עונות החורף כדי לייצר חשמל.


בנוסף לכך, מושקעים מאמצים בבניית קולטי שמש בעלי שטח פנים גדול יותר ובשילוב רכיבים ננו-טכנולוגיים כדי להגדיל את תפוקת האנרגיה הנוצרת.


            אנרגיה סולארית בישראל
אנרגיה סולארית כמקור לצמיחה כלכלית
הפקת אנרגיה סולארית היא היום חלק בלתי נפרד משגרת חייה וכלכלתה של כמעט כל מדינה בעולם. היום יודעים, כי לניצול אנרגית השמש הבלתי מתכלה, ולשימוש בתאים סולאריים או בטכנולוגיות מתקדמות אחרות, ישנה חשיבות רבה לצורך הבטחת הצמיחה הכלכלית ארוכת הטווח, לניצול מקורות אנרגיה קיימים ולעידוד היעדר תלות במקורות אנרגיה חיצוניים.


בנוסף לכך, השימוש באנרגיה סולארית הוא ענף מתפתח המאפשר יצירת תעסוקה בתחומיי המחקר וההיי-טק, ומעל הכול הוא מסייע לשמירה על איכות הסביבה ומצמצם את פליטת גזי החממה לאטמוספרה.


מדינת ישראל זקוקה לאנרגיה חלופית


הצורך הקיים בהפקת אנרגיה סולארית במדינת ישראל הוא רב יותר מזה הקיים במדינות אחרות. הפקת אנרגיה חלופית באמצעות קרני השמש היא מקור לאספקת אנרגיה חיונית מבחינה אסטרטגית וטכנולוגית, והיא בעלת חשיבות מכרעת לצמיחה הכלכלית של המדינה.


בישראל ישנן כמויות קטנות ביותר של משאבי אנרגיה טבעיים שאינם מאפשרים ייצור עצמי של דלק. מסיבה זו, תלויה ישראל בייבוא של מקורות אנרגיה ממדינות זרות. תלות זו איננה רצויה, הן מבחינה כלכלית והן בשל מצבה הפוליטי הרגיש של ישראל ביחס לשכנותיה וביחס לזירה הבינלאומית הכללית.
נסיבות מיוחדות אלה מחייבות את ישראל להשקיע מאמצים כדי להשתחרר מהתלות במקורות אנרגיה חיצוניים וכדי לפתח חלופה סולארית ראויה.


בנוסף לכך, מתמודדת ישראל, ממש בדומה למדינות אחרות, עם שוק אנרגיה לא יציב ועם תנודות תקופתיות ולעיתים קיצוניות במחירי הדלק ברמה האישית והכלל ארצית. המחסור בנפט ובגז טבעי יוצרים חוסר יציבות ועלייה במחירי החשמל. חברת החשמל מתקשה לעמוד בדרישות ובצריכה הגוברת והולכת, ובמקביל נאלצת להתמודד עם חוב כספי של מעל 45 מיליארד ₪.


החוב הכספי והתלות בגורמים חיצוניים עלולים להוביל לעיכוב בהקמתן של תחנות כוח חדשות. זאת ועוד, למרות רמות הצריכה הגדלות, השוק בישראל הוא קטן יחסית, ולכן קשה לגייס גורמי חוץ שיממנו פרויקטים חדשים.

הפקת אנרגיה סולארית במדינת ישראל



אמנם, בישראל כמעט לא קיימים מאגרי נפט או מאגרים אחרים אך ימים שטופי שמש קיימים למכביר. מדינת ישראל בורכה במשאב טבעי ומתחדש של קרינת שמש בכל עונות השנה, שאיננו מנוצל עדיין במלואו. בנוסף לכך, במדינת ישראל נערכים מחקרים בתחום הפקת אנרגיה מתאים סולאריים במסגרות מדעיות וגם בתעשיית ההיי-טק ובתעשייה עתירת הידע.


משאבי שמש בלתי נדלים ואפשרויות טכנולוגיות מתקדמות הופכים את מלאכת הפקת החשמל בעזרת תאים סולאריים בישראל לתחום פורה ביותר שיאפשר גם צמיחה כלכלית. מדינת ישראל מסוגלת להקים בהדרגה מערכות מבוזרות שונות לצורך הפקת חשמל סולארי ביחס ישיר לגידול בביקוש.


השימוש באנרגיה סולארית ישפר ללא היכר את מנגנוני האספקה הקיימים ויקטין את העלויות הכרוכות בחלוקת החשמל ובתהליכי ההולכה. מערכות סולאריות ניתן להקים בסמוך למוקדי השימוש גם ללא פגיעה בסביבה.


הקמת מערכות הפקת אנרגיית שמש בפיזור גיאוגרפי נרחב תקטין את צריכת האנרגיה המתכלה, תצמצם את ההשפעות של הפוליטיקה הבינלאומית על תחום האנרגיה, תגן על המדינה מפני התנודות בשוק הדלק ותצמצם באופן ניכר את הפסקות החשמל.

        אנרגיה סולארית בעולם
במדינות רבות בעולם הבינו שהעתיד שייך לאנרגיה הסולארית ולכן הכריזו על פרוייקטים רבים לעידוד מעבר מחשמל מזהם שמיוצר ע"י שריפה של נפט, פחם וגז טבעי לחשמל נקי שמיוצר מהשמש וכמו כן ממשלות רבות מסבסדות את יצרני החשמל הנקי בפרמיות נדיבות ונותנות תמריצים והטבות למשקי בית פרטיים.

# פרויקט האנרגיה הסולארית החדש בהודו מתואר על ידי רבים כתוכנית השאפתנית ביותר בעולם כיום בתחום האנרגיה הסולארית. במסגרת תוכנית זו מתכוונים בהודו להקים מערכות סולאריות בהיקף של 20 ג'יגה וואט במהלך העשור הקרוב ולהגיע עד שנת 2050 לייצור חשמל בהיקף של 200 ג'יגה וואט!!! רק כדי לתת פרופורציה, כרגע כל העולם ביחד מייצר חשמל מאנרגיה סולארית בהיקף של 14 ג'יגה וואט.
# בספרד פועלת כיום תחנת הכוח הסולארית הגדולה בעולם בהיקף של 60 מגה וואט.
# גרמניה, שהיא אינה מדינה שטופת שמש (רק שליש מקרינת השמש של ישראל), הפכה לאחת המובילות בהתקנת מערכות סולאריות בזכות מודעות ירוקה ותמריצי ממשלה.
בגרמניה יש כיום 700,000 בתי אב המופעלים ע"י לוחות אנרגיה סולארית בהיקף ייצור של 1500 מגה-וואט העולה על זה של תחנת הכוח בחדרה.
העיר פרייבורג, שבה יותר מ 100,000 תושבים, היא העיר הגרמנית בעלת הריכוז הגבוה ביותר של מערכות סולאריות לנפש. הענף הינו גורם צמיחה ראשון במעלה שייצר יותר מ- 700 מקומות עבודה חדשים במהלך עשר השנים האחרונות.
# ממשלת יפן נוקטת צעדים לקידום שימוש באנרגיה סולארית לאספקת חשמל לבתים, באמצעות סובסידיות והקלות מסים. הצעדים הם תוצר של יוזמה עליה הכריז ראש הממשלה יאסואו פוקודה, והם כוללים קיצוץ עלות הרכישה של מערכת אנרגיה סולרית ב-50%.# 105 מיליון דולר עבור אנרגיה סולארית במקסיקו. מזכירות האנרגיה המקסיקנית משיקה תוכנית לאספקת חשמל לאזורים כפריים במקסיקו תוך שימוש באנרגיה סולארית. 10 מיליון דולר יוקצו לפרויקט בן חמש השנים שיכלול אזורים כפריים שאין להם גישה לאנרגיה במקסיקו.
# באינדונזיה הוכנה תוכנית לבניית מיליון בית סולארים.
# בשוויץ ישנה יוזמה לבניית 30,000 בתים סולארים.
# באיטליה אישרה הממשלה בניית 100,000 בתים סולארים.
# הוותיקן מבקש לקדם תוכנית סולארית שאפתנית במסגרתה תוקם חווה סולארית בהיקף של 500 מיליון אירו באזור מצפון לרומא. החווה המתוכננת צפוייה להיות המתקן הסולארי הגדול ביותר ברחבי אירופה. מתקן זה אמור להיות פרוייקט של 100 מגה-וואט שיספק אנרגיה ל40,000 בתים. בוותיקן הותקנה אשתקד פאנלים סולארים על מס' גגות.# בצרפת תסתיים בנייה של תחנת כוח סולארית עד שנת 2011 עם כושר ייצור של אנרגיה בהספק של 400 מגה-וואט.
# צ'כיה בעיר ליטומריס, אנרגיה סולרית מספקת את צורכי האנרגיה של הבניינים הציבוריים, ומתוך שאיפה להרחיב את השימוש באנרגיה זו, מציעה העיר מענק של 1,500 יורו לבעלי נכסים המעוניינים להתקין פאנלים סולריים בבתיהם.# בפורטוגל ממוקמת אחת מהחוות
הסולאריות הגדולות באירופה והיא מתוכננת לשמש 30,000 בתי אב אירופאים. החווה הפורטוגלית תייצר 45 מגה-וואט חשמל.# גם ארה"ב מבינה שהתעשייה חייבת תמריצים ממשלתיים ובקליפורניה, האחראית על 80% מהדרישה לאנרגיה סולארית, יחולקו תמריצים בשווי של 3 מיליארד דולר במהלך העשור הקרוב לעידוד התקנת פאנלים סולאריים.
# שוק הסולאריים בבריטניה עמד ב-2007 על 149 מיליון אירו והוא גדל ב-33%. ככלל, היקף השוק הכולל לשימוש באנרגיה סולארית בבריטניה הוא בהיקף 6.24 מיליארד אירו - וגדל ב-46% בשנה.
# המדינה המאוכלסת ביותר בעולם, סין, מתכננת את תחנת כוח הסולארית הגדולה ביותר בעולם אשר תייצר הספק של 1 ג'יגה וואט. התחנה אשר גודלה כפול מהתחנות הסולאריות הגדולות ביותר כיום, תהייה פוטו-וולטאית ותמוקם במדבר שטוף שמש.
            


תגובה 1:

  1. אלעד, רונן שלום!
    הרשומה יפה מאוד!
    כל הכבוד!
    הציון - 100.
    בברכה!
    ברוך

    השבמחק