זאת הכותרת, הפרדוקסלית לכאורה, של מאמר
ארוך ב L.A.Times. הדבר מוזר. אנו (כול
העולם) משקיעים הון עתק באנרגיה מתחדשת כדי להקטין את התלות בדלק מאובן-פחמני –
והנה – מסתבר שהתקנת יותר אנרגיה מתחדשת דורשת גם יותר דלק פחמני, והתלות שלנו
אינה קטנה כלל.
הסיבה די פשוטה: הרוח והשמש (האנרגיה
המתחדשת העיקרית) הם מקורות תזזיתיים – Intermittent – ברגע אחד ישנם, ברגע הבא אינם. כאשר הרוח נושבת חזק מדי, או חלש מדי, או
כאשר ענן עובר בשמיים מפסיקים מקורות אלה, בפתאומיות, לספק חשמל. הם אינם מספקים
חשמל לפי הדרישות שלנו, אלא רק בזמנים בלתי צפויים, לפי הקפריזות של מזג האוויר
(והשמש – רק ביום ולא בלילה). הדבר לא מסתדר עם הצרכים שלנו, שדורשים זרם אמין,
רצוף, ללא הפסקות כלל, אפילו לא לשניות.
המאמר מביא נתונים של מדינת קליפורניה,
שמקבלת כעת, לדבריהם, 20% מהאנרגיה ממקורות מתחדשים. אבל האחוז הזה כולל את אנרגיה
הידרו (למשל מסכר הובר, ואחרים, שנבנו לפני הרבה עשרות שנים), אנרגיה מביו-מסה
(שריפת פסולת ועצים), וגם הביו-דלק העשוי משריפת צמחי מזון (תירס). האחוז של הרוח
והשמש קטנים בהרבה מ 20%. קליפורניה גם קבעה לעצמה יעד, או מאנדט (חוק) להגיע ל
33% אנרגיה מתחדשת עד 2020.
ביום בהיר אחד, לדוגמה, בקליפורניה,
הפיקו תחנות הרוח סך כולל של 33MW חשמל
מתוך יותר מ 4000MW כושר
נומינאלי מותקן. כלומר: כ 4000 תחנות רוח לא הפיקו כלום באותו רגע, כי הרוח לא
נשבה בכול המדינה. זה מלמד קודם כול שצריך להחזיק כושר ייצור פחמי כגיבוי, בהיכון
למצבים כאלה, והגיבוי צריך להיות ל 100% מהצריכה.
הגיבוי אפשרי באחת משתי דרכים: תחנה
הפחמית או הגזית ממשיכה לפעול כול הזמן, ולשרוף דלק (אולי בטורים נמוכים), גם כאשר
הרוח נושבת כדי להיות מוכנה להפיק חשמל תוך שניות עם נפילת הרוח. זה נקרא באנגלית spinning reserve. אם התחנה דולקת במצב כוננות
היא לא חוסכת הרבה דלק פחמי, למרות שלכאורה הרוח מספקת את הזרם ולא התחנה.
אפשרות אחרת (שיכולה להתקיים לצד
הראשונה) היא להחזיק טורבינות גז כגיבוי, שאותן ניתן לכבות ולהדליק כנדרש, במהירות
גדולה יחסית. הבעיה היא ש – א. צריך להחזיק מספיק טורבינות גז, חלקן ייבנו במיוחד
רק לצורך גיבוי הרוח. ו ב. טורבינות הגז הן פחות יעילות ושורפות 50% יותר דלק מאשר
טורבינות מחזור משולב יעילות (אותן לא ניתן לכבות ולהדליק בהתראה קצרה).
ומעל לכול זה ניצבת בעיית המחיר. תחנות
הרוח עולות הרבה כסף, תוסיפו לזה את ההשקעה הדרושה לתחנות גיבוי, ואת ההשקעה
העצומה הדרושה להרחבת רשת ההולכה (כדי להוליך חשמל מאזורים בהם נושבת הרוח לשאר
האזורים), ותקבלו עלייה בתעריפי החשמל.
California will need to make billions of dollars in investments to prevent electrical grid problems, which will increase costs for both residents and businesses, said Jan Smutny-Jones, executive director of the Independent Energy Producers Assn., a California trade group representing electricity generators.
תרגום: " קליפורניה תצטרך להשקיע
מיליארדים כדי למנוע בעיות ברשת החשמל. העלויות לצרכנים יגדלו".
מזל שבישראל אין לנו הרבה רוח, ואיכשהו,
עד עכשיו, (טפו', טפו', טפו', בלי עין הרע), עוד לא הקימו אצלנו הרבה מפלצות רוח,
קוטלות ציפורים מטופשות.
יעקב
13 תגובות:
יעקב היקר
יש לך כישרון מיוחד להוציא דברים מהקשרם - דווקא הדוגמא על היום בו לא היתה רוח ניתנה במאמר כדי להראות שהמערכת נשארה מאוזנת - באותו יום הפיקו חשמל סולרי רב בגלל קרינה חזקה (זה למה לא היתה רוח)
בכלל כל המאמר מראה שגורמים אינטרסינטים (כמוך) מפריחים טענות באויר, ללא כל הוכחה ובניגוד לנתונים האמפיריים בשטח ומצפים מהרגולטור לשתף פעולה.
לגבי הגיבוי - כל מערכת מחזיקה גיבוי - בקליפורניה למשל יש 7% עודף ייצור מותקן שעובד כגיבוי.
המאמר עסק בטענה, הלא מוכחת וגם שלא התקבלה , של החברה הפרטית שאחראית על הרשת בקליפורניה שאומרים שאם היקף הייצור מאנרגיות מתחדשות יגיע ל 40% , עודף הייצור המותקן יצטרך לעלות ל עד 15% - ואלו המליארדים "שצריך להשקיע"
מה אומרת הרשות המפקחת על החברה - "בוודאי שזו דעתם, אך איננו מאשרים זאת"
"לגבי הגיבוי - כל מערכת מחזיקה גיבוי - בקליפורניה למשל יש 7% עודף ייצור מותקן שעובד כגיבוי."
אם יש לך תחנות פחמיות שעובדות, מספיק 7% כושר יצור עודף לגיבוי, כי הבעיה עם הפחם היא רק תקלה טכנית פתאומית, וזה נדיר.
בקשר לרוח - הירידה או העלייה במהירות הרוח מתחת או מעל לסף המתאים לייצור - היא דבר פתאומי, בלתי צפוי, אבל תדיר. גם כאשר הרוח נושבת - יש הבדלים גדולים בכמות החשמל שמיוצר, ביחס ישר לחזקה שלישית של מהירות הרוח - פירושו שבמהירויות נמוכות מהאופטימום יש הפקת חשמל אבל מעט.
היום מסתדרים עם מעט גיבוי כי יש מעט חשמל רוחני. פשוט מתעלמים מהחשמל הרוחני, ועובדים כאילו לא היה קיים.
כאשר יהיו יותר טורבינות מעבר ל 4000 (שכאמור אינן משחקות שום תפקיד), יהיה צורך ביותר גיבוי.
הרשות המפקחת יכולה לא להסכים עם קביעה זו, מסיבות אידיאולוגיות, כי מדיניות הממשל בקליפורניה היא להתקין הרבה רוח. אבל עובדות הן עובדות - הרוח היא גורם תזזיתי. צריך 100% גיבוי. (לא כול ה 100% דולקים - spinning), אבל צריך כושר ייצור מלא, כאילו אין רוח, כי באמת יש ימים בהם אין רוח. באשר לחשמל הסולארי - הוא זקוק ל 100% גיבוי בלילה... אם אין 100% גיבוי, אז הפסקות החשמל הן משהו שאינך שולט עליו, והן תקרנה כאשר יווצר הצירוף הבלתי נדיר של חוסר רוח + לילה או עננים.
דרך אגב: יש מספר אחד שמבוסס על סיכום נתוני אמת. תחנות רוח מפיקות בממוצע (לאורך שנים) 25-30% מכושר הייצור הנומינאלי, הרשום.
פירושו: 70-75% מהזמן טורבינות הרוח אינן מפיקות חשמל. זה נתון בדוק ועיקבי, גם מגרמניה, גם מאנגליה וגם מדנמרק והולנד.
יעקב
שמדברים על גיבוי של מערכת חשמל רגילה מדובר על השבתה של יחידות ייצור לתחזוקה ממושכת ותקלות בלתי צפויות וכך מגיעים ל - 7% , בישראל זה הרבה פחות, והגיבוי מתייחס תמיד לשיא הצריכה.
כאשר % הייצור מאנרגיות מתחדשות גדל, ההשפעה של סגירת יחידות ייצור לתחזוקה ותקלות קטן משמעותית ביותר בגלל האופי המפוזר של הייצור.
לפיכך, הבעיה הופכת מגיבוי קבוע לתחנות ענקיות לגיבוי יותר זמני בגלל שונות במרכיבי מזג אויר (כאשר סולארי ורוח מאזנים זה את זה - שיש עננים - יש רוח, שאין רוח - יש יותר שמש ובלילה ממילא אין שיא צריכה כך שירידת הקפי ייצור סולארי בלילות מקבילה גם לירידה בביקושים.)
גיבוי זמני בגיו עננות או חוסר רוח לא צפוי הוא קצר טווח ולכן אידיאלי לשני סוגי פתרונות -
1)ניהול ביקושים - חסר חשמל - מנתקים צרכנים גדולים שיכולים להיעצר לזמן קצר - כפי שמתבצע היום (למשל כדוגמא - בישראל חברת חשמל עוצרת את השאיבה מהכינרת)
או באמצעות רשת יותר חכמה - ניתן להגיע לסגירה זמנית של חלק ממיזוג אויר בקומפקסים גדולים של משרדים - הנקודה היא שהעלות "לתפור" טכנולוגית כזה פתרון היא מאוד נמוכה ביחס לכל חלופה אחרת אבל זה מורכב אירגונית ודורש "ניהול אקטיבי" של משק חשמל ברמה לאומית
2) רתימת אמצעי ייצור - גנרטורים פרטיים, כושר ייצור עודף של ייצרני חשמל "בחצרות מפעלים" - הציוד קיים כ"א קיים - לא נדרשת הפעלה ממושכת - רק תמיכה בפיק
אני באמת מאמין שאת ה- 3%-5% חשמל בפיק הצריכה שנעלם בגלל עננות כבדה וחוסר רוח ניתן להשלים ע"י ניהול נכון של רשת ובהשקעה מינימלית להשיג זאת
פשוט צריך לראות את היער ולא לבחון עץ עץ
אמר איזנהאור - אם לבעיה אין פתרון - תגדיל את היקף הבעיה.
אם אפשר לדבר על חשמל ממקורות מתחדשים מבלי לדבר על רשת חכמה. אין סיבה לבנות תחנת כח, אם במאית העלות אפשר "להגיד" למקרר שלי או לדוד המים החמים לא לפעול במשך 30 דקות בשעת פיק ולמזגנים במשרדי הממשלה לרדת לחצי צריכה במשך שעה, גם אם יהיה חם ב - 2 מעלות - שיתחמם הם יחזרו לפעול אך בבניין אמדוקס המזגנים ירדו לחצי
ר
"מדברים על גיבוי של מערכת חשמל רגילה מדובר על השבתה של יחידות ייצור לתחזוקה ממושכת ותקלות בלתי צפויות וכך מגיעים ל - 7% "
אתה לא יודע מה אתה מדבר.
7% מדובר על spinning reserve - רזרבה שבכוננות לכניסה מיידית, בגלל חשש מתקלות פתאומיות, לא צפויות.
תחזוקה שותפת נעשית בזמנים ידועים וקבועים מראש. אתה לא צריך רזרבה לתחזוקה שותפת, אתה כן צריך כושר ייצור מספיק, כדי שבעת תחזוקה שותפת יהיו לך מספיק יחידות ייצור כדי לספק את הביקוש ועוד רזרבה מיידית.
תחנת כוח פחמית עובדת בדרך כלל כ 90% מהזמן, ו 10% מהזמן נמצאת בתחזוקה.
כלומר: אם יש לך, לדוגמה, צריכה צפויה של 100 אתה צריך כושר ייצור עובד של 107, מתוך כושר ייצור כולל של 120 (בערך). (13 הם בתחזוקה שותפת).
ברוח ושמש - אם יש לך צריכה של 100, אתה עדיין צריך 107 פחמיים במצב של כוננות לעבודה מיידית, הרוח והשמש אינם רלוונטיים, כי אם לא יהיו לך 107 פחמיים בכוננות, עלול להיווצר מצב של אין רוח ואין שמש ואז תהיה לך הפסקת חשמל שלא תוכל להתגבר עליה. השמש והרוח אינם מאפשרים להפחית את המקורות הפחמיים שבכוננות.
"ניהול ביקושים = חסר חשמל"
עוד אמר אייזנהאור, וגם ביצע - "דאג שיהיו לך מספיק אמצעים".
ניהול ביקושים אתה עושה בלית ברירה כאשר נכשלת להבטיח אספקה של כול הביקושים. ניהול ביקושים זה כמו שהעני, שמחליט מה יותר חשוב סוודר לבן הגדול או שימלה לבת הקטנה, כי אין לו אפשרות לתת לשניהם. אנו לא רוצים "ניהול ביקושים" אנו רוצים חשמל.
עוד אתה מצהיר כול מיני הצהרות מצוצות מהכמיהה הרגשנית כמו "הרוח והשמש משלימים זה את זה" - על סמך מה אתה אומר זאת? לפעמים הם משלימים ולפעמים לא. זה לא תלוי בך, זה תלוי בגורמים שאיננו שולטים עליהם (מזג האוויר). אתה משכנע עצמך להאמין בדבר שאין.
גם "רשת חכמה" היא סיסמה ריקנית, כמו המשיח. אין דבר כזה. אם חסר חשמל אז חסר. סיסמאות לא מפעילות מכשירים.
אנו לא רוצים לכבות מזגנים בשעה 2 אחה"ץ ל שעתיים. אנו רוצים מזגן. אבל, אם נסמוך על "מתחדשות" ולא נחזיק רזרבות ייצור פחמיות, כן נאלץ לסגור מכשירים. (כמו שאתה עצמך אומר).
אבל אנשים לא אוהבים לסגור מכשירים. הם יקנו גנרטורים, ויפעילו את המכשירים ככול העולה על רוחם ויזהמו את האוויר זיהום גדול עם הגנרטורים הפרטיים.
לך לכול מדינה "מתפתחת" (מפגרת) ותראה בכול בית וכול עסק גנרטור קטן ומסריח, של אנשים למודי הפסקות חשמל. גם תרגיש את האוויר המזוהם, בערים. אנו לא רוצים את זה, הסביבה לא יוצאת נשכרת מ"ניהול ביקושים". "ניהול ביקושים" היא doublespeak. בעברית קוראים לזה מחסור וקיצוב.
יעקב
רוח ושמשמ משלימים זה את זה - הבאתי לך מספיק דוגמאות בפוסטים הקודמים, אין טעם לחזור.
כל דבר אתה לוקח לקיצוניות, בשביל סתם להתווכח?
רשת חכמה זה לא אגדה, זו טכנולוגיה קיימת וחשיבותה היא כשל הקמת תחנות כח. כמו כל אופטימיזציה של מערכת, מחפשים נתיב בו ההשקעה הקטנה תיתן התפוקה הגדולה - אין בעיה של אמצעים כי ממילא צריך לבנות תחנות כח חדשות ולשדרג רשתות חשמל
היום הטכנולוגיה מאפשרת לנו לנהל ביקושים באופן חכם, רציף וללא הפרעה לצרכנים - לא מדובר על "הפסקות חשמל"
אתן לך דוגמא - היום חברת החשמל עוד קוראת מוניםפ ידנית - אדם עובר מונה מונה וקורא - וזה משתנה לקריאה אוטומטית - שווה להשקיע בתקשורת למונה במקום לשלוח בן אדם.
עכשיו תחשוב שיש תקשורת מהמונה ל- 2 פקקים בארון חשמל - דוד מים חמים, מזגן מרכזי. יש צורך - דוד המים כבה ל 10 דקות או המזגן ל - 10 דקות
בקומפלקסים של משרדים -מורידים את התפוקה בקומפרסורים של המיזוג ל - 50% ל - 20 דקות - תאמין לי, אף אחד לר מרגיש ויודע אבל יש חיסכון אדיר והחזר השקעה מהיר ביותר
זה הכיוון אליו הולך העולם, זה חלק מהמהפכה - זה יגיע גם לישראל במוקדם או במאוחר
אני כמובן לא נגד "רשתות חכמות". חברות החשמל והלקוחות יכולים להתקין כול מתקן שמביא תועלת לשניהם - מקטין עלויות לצרכן, וחוסך עלויות לחברת החשמל.
אם הצרכן מסכים, וכדאי לו (מקבל גמול מספיק), הוא יכול להעביר את השליטה על הזרם למתקנים שלו לחברת החשמל, שהם יוכלו לנתק את המתקנים שלו בשעת צורך.
אבל - צרכן אחר, שחשוב לו יותר הזרם, צריך שתהיה לו אפשרות לא להשתתף במשחק, ולקבל זרם רצוף, ללא אופציה של ניתוק מרחוק על ידי חברת החשמל. כול אחד יבחר על פי מה שכדאי לו.
יש להניח שרשתות "חכמות" יקומו, במשך הזמן, על בסיס כלכלי (תועלתי).
אבל - כול אלה משחקים לא רלוונטיים.
אנו צורכים הרבה חשמל, לא חשוב אם אתה חוסך לפעמים קצת או לא. עובדה בסיסית היא שאנו צריכים הרבה חשמל, ובאופן רציף ובטוח. שום רשת "חכמה" לא תשנה עובדה בסיסית זו. המקורות המתחדשים לא יכולים לספק מספיק, ובצורה אמינה.
תמיד, ההספקה הבסיסית תהיה על ידי תחנות כוח רגילות. האנרגיה ה"מתחדשת" היא, היום, רק כאב ראש יקר, מיותר ובלתי רלוונטי מבחינה כמותית.
בעתיד, כאשר תשתפר היעילות של פאנלים סולאריים (אולי - איני יודע אם ומתי), תיתכן התקנה מסיבית של פאנלים על גגות על בסיס כלכלי - לצורך הקטנת עלויות (מונה נטו). אז, יספקו הפאנלים אחוזים כולשהם (אולי 10-20%) מהחשמל, בשעות היום.
באשר לתחנות כוח סולאריות גדולות (כמו באשלים) - לא מאמין בזה. אין קרקע לזה, באזורי הצריכה.
בכול אופן - התנאי הוא - בסיס כלכלי. אם הפאנלים יותר יקרים אז לא צריך. ואם הם יותר זולים, אז אנשים יתקינו בכמויות, בלי שיפצירו בהם ויסבסדו אותם.
באשר לטורבינות רוח - זו שטות פרימיטיבית, יקרה, מזיקה, ומפלצתית. אין בהן, ולא יכולה להיות - תועלת, רק נזק.
יעקב
על סמך מה ההצהרה הבומבסטית על תחנות רוח - הרי אתה הבאת דוח של משרד האנרגיה האמריקאי המראה בפרוש שזה לא כך? - שבלא מעט מקרים רוח זולה מכל אמצעי ייצור אחר?
אתם כאן בבלוג לא אמורים לדגול באוביקטיבזם? - אינך אמור להתעלם ממידע שלא מתאים לתפיסת העולם שלך - תפיסת העולם צריכה להתפתח בהתאם למה שאתה למד. לא כך?
טל, אתה חוזר על המנטרות שלך, ולא לומד את החומר.
אתה מדבא אידאולוגיה ירוקה מנותקת מהמציאות, מבוססת על אמונות בטן.
תלמד קצת את החומר (אם אתה מסוגל) ותחזור אח"כ.
טל, בדקתי לצורך דיון אחר את שיא צריכת החשמל בישראל. מתברר שיש 2 שיאים כאלו במהלך השנה - בקיץ בצהרי היום ובחורף בשעות הערב. הצריכה בהם מאוד קרובה. אני מניח שאפשר לסמוך בקיץ על זה שתהיה שמש בצהריים אבל אי אפשר לסמוך על זה שהרוח תנשוב במהירות מתאימה במשך כל שעות הערב בחורף. בשעות הערב גם יש לך פחות צרכנים גדולים לנתק כך שהעלויות מאמירות עוד יותר.
ניר,
אולי תכתוב פוסט בבלוג על נתוני הצריכה שמצאת? בכול אופן - תוכל להביא לפחות קישור?
פוסט מצויין ומעניין, עם דיון מעניין לא פחות ממנו בתגובות.
אני מסכים עם העובדה האחת שבלתי ניתן לערער עליה - אנחנו, המין האנושי, ובמיוחד זה המערבי, מכורים לאנרגיה (=חשמל).
אנחנו לא רוצים מחסור באנרגיה. גם לא "לרגע".
אנחנו לא רוצים ניתוקים פתאומיים (דוד חשמל ומקרר פחות חשוב, יותר חשוב אינטרנט/בידור והיכל הקודש של החשמל - מכשור רפואי).
קל לדבר, קשה לעשות.
אבל כן צריך לעשות. וכן צריך לאפשר ולתכנן הקמה של מערכת ניהול מפוזר וחכם יותר של צריכה בעת ביקושי שיא וביקושים בכלל.
הוסף רשומת תגובה