דפים

25 בספטמבר 2013

מגבלות האנרגיה הירוקה


יש לנו שמש ורוח בשפע, ובחינם. למה שלא נפיק את האנרגיה שאנו צריכים מהשמש והרוח, ונקבל אנרגיה נקייה, ידידותית לסביבה, בלתי מזיקה לאדם ולכדור הארץ? למה לא בא המשיח ?
קל להיתפס לרומנטיקה ירוקה, באמת למה לא ???
כי זה בלתי אפשרי מבחינה טכנית-הנדסית.  הנה מאמר ארוך (35 עמודים), של מהנדס חשמל ליאו סמית', משנת 2012,  המסביר בצורה מפורטת ומסודרת את האספקט ההנדסי – מדוע בדיוק האנרגיה הירוקה היא מקסם שווא. פיסיקאי אחר, מק-קאי, יועץ לממשלת בריטניה, כתב ספר שלם (350 עמ', כולם ברשת, משנת 2008) על האנרגיה הירוקה, דווקא מנקודת מבט אוהדת, ובו מוסברים אותם אספקטים טכניים.
הרבה אנשים מתקשים לתפוס ולהבין את המשמעות של מספרים וכמויות. כמות האנרגיה שאנו צורכים היא אדירה. האנרגיה של השמש והרוח, לעומת זאת, היא מפוזרת – הכמות שלה, ליחידת שטח, היא קטנה. האופי של האנרגיה הזו הוא תזזיתי – שפירושו – סירוגיני (באה לסירוגין), היא באה רק חלק מהזמן, ובחלקים שאין לנו שליטה עליהם. אנחנו, לעומת זאת, זקוקים לאנרגיה רצופה ומובטחת בכול עת. האמצעים הטכניים שיש לנו (טורבינות רוח ופאנלים סולאריים) אינם יעילים, הם מסוגלים לקלוט רק חלק קטן מהאנרגיה, וגם זה בעלות גבוהה.
קחו למשל את הרוח: חסידי הרוח אומרים "תמיד נושבת הרוח במקום כלשהו". זהו משפט רומנטי, מבוסס על הרהורי בטן. במציאות יש ימים שאין רוח בשטחים נרחבים, ברמה של יבשות. היו ימים שכול 4000-4500 הטורבינות של בריטניה סיפקו פחות מ 1% מכושר הייצור הנומינאלי שלהן (כי בכול בריטניה לא נשבה רוח), וימים רבים בהן הן סיפקו פחות מ 5%. אלו עובדות, לא תיאוריות. תחנת רוח פועלת, בממוצע, כ 25% מהזמן – בשאר הזמן אין רוח. השמש, כידוע, לא זורחת בלילה, וגם ביום יש ימים רבים של אובך או עננות שבהם אין שמש. מסיבות אלה, המקורות המתחדשים אינם יכולים לשמש מקור עיקרי לאנרגיה. אנו צריכים תמיד תחנות כוח רגילות (פחם או גז) או תחנות גרעיניות, שניתן להפעילן בכול רגע שדרוש, כדי להבטיח אספקת חשמל רציפה, בכמויות הנדרשות. כול כושר הייצור ה"ירוק" זקוק לגיבוי בשיעור 100% של מקורות אחרים. אמצעי אגירת אנרגיה היו יכולים לעזור, אבל אין לנו, לא קיימים. מה שקיים – אגירה שאובה של מים – הוא מוגבל ובלתי יעיל.
את כול הדברים האלה כתבתי כבר עשרות פעמים בבלוג, ורבים אחרים כתבו במקומות רבים. ההצבעה על מגבלות החשמל הירוק אינה נובעת מאידיאולוגיה, זה לא עניין של אמונה. היא מבוססת על עובדות טכניות-הנדסיות מוצקות. זאת המציאות. על סוגיית ההתחממות הגלובאלית  ושיעורה, לעומת זאת, אפשר להתווכח עד מחר, כי הידע שלנו בנושא מאד חסר, והוויכוח הזה אינו ניתן להכרעה על בסיס הדיע שלנו. אבל – על היכולות הטכניות-הנדסיות של האנרגיה הירוקה אי אפשר להתווכח. העובדות ידועות וברורות. מי שמתעניין יכול לקרוא את המאמר והספר שבקישוריות (והקישורים למקורות המידע ששם).  מי שמכחיש את העובדות ההנדסיות חי בלה-לה לנד (בעולם הדמיון והפנטזיה).
כול זה נאמר עוד לפני שהתייחסנו לסוגיית המחיר היקר של החשמל הירוק, והנכונות של האנשים לשאת במחיר זה, כי המחיר אינו הבעיה העיקרית.  לא חשוב כמה כסף תשפוך על תחנות רוח ופאנלים סולאריים הם לא יכולים לספק חלק רציני מכמויות האנרגיה שאנו צורכים. כמויות האנרגיה שהם מסוגלים לספק היא רק חלק קטן מהצרכים שלנו, ולכן – גם – תרומתם להקטנת פליטות הפד"ח היא קטנה, והיא לא יכולה להיות גדולה מספיק כדי להציל אותנו מהאסונות האקלימיים הנוראיים (אם יהיו כאלה).
האם נחרץ גורלנו? האם לעולם נשתמש בנפט, פחם וגז? ומה יהיה כאשר אלה יאזלו (אחרי כמה מאות שנים), מאיפה ניקח אנרגיה אז? אין לי תשובה לשאלות אלו. התשובה יכולה לבוא רק מתחום הנבואה, ואני לא נביא, ולא מאמין בנביאים. אני מקווה שהתפתחות הטכנולוגיה תמצא פתרונות, בעתיד. מה שנכתב על חוסר הממשות של הטכנולוגיות הקיימות, העכשוויות, אינו מתייחס לטכנולוגיות עתידיות, שעשויות לפתור את הבעיה. מה יהיה הפתרון העתידי איני יודע, אני יכול רק להגיד בוודאות מוחלטת שתחנות הרוח והפאנלים של היום אינם הפתרון.
ישאלו ה"ירוקים": "ומה עם עשרות או מאות אלפי טורבינות הרוח שהותקנו מאז 1973, בכול העולם, ושממשיכים להתקין, ומה עם והמיליונים הרבים של הפאנלים הסולאריים? הייתכן וכול האנשים האלה מטורפים, ולא מסוגלים לקלוט את האמת הטכנית-הנדסית?" שאלה טובה. כול המתקנים האלה הותקנו בצו ממשלתי ובסבסוד עמוק. איש לא התקין מעולם תחנת רוח או פאנל סולארי לתועלתו האישית (ללא סובסידיה).
האנושות כבר הוכיחה, מעל ומעבר, שהממשלות פועלות רוב הזמן ממניעים אידיאולוגיים-רומנטיים-דתיים, כלומר מניעים בלתי רציונאליים. ההנחה שהאנושות מתנהלת בצורה רציונאלית היא עצמה הנחה רומנטית ובלתי מציאותית.
יעקב



18 תגובות:

אבי בליזובסקי אמר/ה...

זה ששילוב של אנרגיות מתחדשות מאפשר הקטנת הייצור בזמן השיא ולכן חוסך הקמת תחנות כוח קונבצניו8נליות, ושמספיק 5% גיבוי, זה לא מתאים לכם. אתם צריכים להמציא נתונים מהשרוול כדי לשכנע את עצמכם שאתם צודקים. עלוב ביותר.

יעקב אמר/ה...

"שמספיק 5% גיבוי"

אבי, אתה ממציא מהבטן.

הידע שחל לקוי. כדאי שתקרא את המאמרים והספרים שקישרתי אליהם, אם אתה באמת רוצה לדעת את העובדות. יש שם ניתוח מלא ומפורט מאד.

המקורות המתחדשים יכולים לספק אחוז קטן מהצריכה, לא אחוז מספיק שימנע עליית ריכוז הפד"ח, וגם האחוז הקטן שהם יכולים לספק אינו מתבטא בחיסכון מלא של פליטות (רק בחיסכון חלקי) - בגלל הצורך בגיבוי.

בקיצור: האנרגיות הירוקות אינן מסוגלות לספק את הסחורה.

אתה מרגיש אחרת אבל זו הרגשת בטן. אתה לא בקיא בחומר.

אבי בליזובסקי אמר/ה...

השמש מספקת בשעה את כל צריכת האנרגיה השנתית של כדור הארץ. אין לא יכולים יש לא רוצים.
אם היה רצון, כבר מזמן היו מפתחים מערכות איחסון אנרגיה, קולטים אותה במדבריות ביום ומפיצים אותה בערים בלילה.

כפי שהסברתי בעבר - באנרגיה שאין בה חומר גלם, אין מי שירוויח מהכריה, ההובלה והאיחסון, ולכן אותן אלי נפט של היום לא בנויים לטפל בה, ולכן הם נלחמים נגדה ומונעים את פיתוחה.

יעקב אמר/ה...

"השמש מספקת בשעה את כל צריכת האנרגיה השנתית של כדור הארץ. "

קישקוש רומנטי חסר משמעות.

המתקנים הסולאריים שיש לנו יש להם יכולת מאד מוגדרת. עניין של מדידות ומספרים, לא רגש.

תקרא את המספרים, אבל חוששני שאתה עובד רק על בסיס רגש, ולא מסוגל לקלוט מספרים.
כול הטיעונים שלך הם בגדר זריקה של סיסמאות ריקניות ושום התייחסות ממשית לעובדות.

"אם היה רצון, כבר מזמן היו מפתחים מערכות איחסון אנרגיה"

אם היה רצון, כבר מזמן היה בא המשיח...

יעקב אמר/ה...

"לכן אותן אלי נפט של היום"

תעזוב את העיסוק החולני באילי הנפט, תפתח אתה מקרות יעילים. מה מונע ממך?

אבי בליזובסקי אמר/ה...

היה רצון בשנות השביעים ואז אלי הנפט חתכו מחירים כדי שזה לא יהיה כדאי ואחרי שזה הפך ללא כדאי הם קנו בזול את הפטנטים וקברו את ההמצאות באמצעות השקעה בחברות הרכב ודרכם. עכשיו כבר אנשים מפחדים שזה לא יקרה שוב ולכן נרתעים.

יעקב אמר/ה...

עזוב אותך מתיאוריות קונספירציה מטופשות.

אבל - אני מברך על התקדמות מסויימת.

נראה שאתה נוטה להסכים שהטכנולוגיה הקיימת של אנרגיה ירוקה אינה מספיקה, ואין בה הרבה תועלת.

נראה שעכשיו עברת לטענה אחרת: מדוע אילי ההון המרושעים לא פיתחו עבורנו טכנולוגיות חדשות.

אז - נעזוב את "אילי ההון המרושעים" (טענה אידיאולוגית)
ונסכים בנקודה שנראה שיש הסכמה:
הטכנולוגיות הקיימות אינן מספיקות ואינן מועילות, ואינן מסוגלות לספק את הסחורה הנדרשת (קיטון הפליטות). לא חשוב מה היעדים שיחליטו עליהם המדינאים וכמה מיליונים של פאנלים ומאות אלפים של תחנות רוח יקימו, כמה טריליארדים נוספים יוצאיו (חוץ מ 1.6 טריליארד דולר שכבר הוציאו מאז 2000). הטכנולוגיה הקיימת לא "תפתור" את הבעיה (אם יש בכלל בעיה).

אבי בליזובסקי אמר/ה...

הם כן מספיקות, רק בגלל הטרור האנטי ירוק הן יקרות. פשוט צריך לדאוג שבמקום לבזבז את הכסף על לובינג של חברות הנפט שיתנו אותו למפתחים. הם כבר יידעו מה לעשות.

יעקב אמר/ה...

"הם כן מספיקות"

אתה טועה. הבעיה אינה המחיר (גם זו בעיה), הבעיה היא חוסר אפשרות טכנית.
תקרא את החומר, אל תדבר מהבטן.

ידידיה אמר/ה...

חברים,

קראתי בעיון את הדוח, ולצערי יעקב לא הבינו נכון, גם מחבר הדוח טעה במספר נקודות.

המחבר אינו טוען שאין אפשרות טכנית לעבור לחשמל מרוח שמש. הוא רק טוען שזה יהיה מאוד יקר.

באופן כללי , שגיאה כללית שלו - הוא אינו לוקח כלל בחשבון את השיפורים הטכנולוגיים שיצור חשמח מרוח / שמש שמורידים עלויות וכן אינו לוקח עלויות משקיות של זיהום אויר - שאינן 0.

מחבר הדוח טוען בצדק בלצורך שימוש בשמש ורוח יש לשמור גיבוי . יש דיון ארוך על מהות הגיבוי - שמש זה מקור קבוע וניתן לחיזוי אז הגיבוי קל (כלומר ניתן לתכנון) , רוח יותר קשה לחזות ולכן הגיבוי קשה (צריך לפעול מהר)

עפ"י הכותב, הבעיה היא לא היום, הבעיה היא בעתיד, כאשר היקף ייצור החשמל מרוח יגדל לכ 10% מהיקף הייצור

הבעיה היא שרשת החשמל אינה אוגרת אנרגיה, כך שלגיבוי מהיר פונים למקורות שניתן להפעיל באופן מיידי - טורבינות גז, תחנות פחם ששומרים אותם עם דוודים חמים וחשמל ממקורות מים.

היום חשמל ממקורות מים משמש כמענה (באנגליה) פותחים סכרים / מאגרים שצריך - ואז מקבלים תעריף גבוה, שיש הרבה גשם - הם מוכרים חשמל זול (וזה דווקא מתאים לגבות סולארי)

בישראל למשל הגיבוי הוא עם תחנות גז , הכותב אומר שגם תחנות פחם מתאימות - אך הוא מנתח כלכלית את הגיבוי וטוען שאומנם אין עלות ממשית לשמור על התחנות בכוננות (עלות הדלק לשמור דודים חמים מוכנים לייצור חשמל ) אך מכיוון שזה גיבוי, אין שימוש אופטימלי בתחנה אזי עלות ההון ליחידת ייצור גדלה משמעותית ולמעשה מייקרת את מקור האנרגיה החלופי.
ולכן כל העניין לא רלבנתי


כאן הטעות.

ראשית פרויקטים של אגירה שאובה נעשים מאוד כלכליים - קונים חשמל במחיר זול מאוד כי יש הרבה רוח/ שמש - ומוכרים במחיר גבוה כשצריך - הוא טוען שזה פתרון אופטימלי אך שבאנגליה שאין הרבה אפשרויות ליישם זאת....

שנית - מכיוון ש 15% מהזמן תחנות גז/פחם בתחזוקה - זמן התחזוקה יתוכנן למועדים בהם אין צורך בגיבוי (קיץ, תקופות שיש תמיד רוח וכו)

שלישית והעיקרית - תחנת כח שיושבת בגיבוי, אורך החיים שלה מתארך משמעותית - טורבינה חיה X שעות ייצור, לא X שנים כמו מטוסים- כך שאורך החיים של תחנות הכח יגדל משמעותית- כלומר עלויות ההון ימשיכו להתחלק לפי ייצור ולא שנים - ולכן התוספת שהוא מחשב כמחיר הון על אי שימוש בתחנה - שגוי מעיקרו

מעניין יהיה לראות חישוב יותר מדוייק ונכון של המודל - לדעתי התוצאות יהיו שונות לחלוטין

רוני אמר/ה...

יעקב

"היו ימים שכול 4000-4500 הטורבינות של בריטניה סיפקו פחות מ 1% מכושר הייצור הנומינאלי שלהן (כי בכול בריטניה לא נשבה רוח),"

זה על פניו נשמע לא סביר, אשמח אם תביא את המקור

אקדים תודה למעשה

אנונימי אמר/ה...

ידידיה ורוני - אני שמח לראות תגובות ענייניות לטענות.
כאחד שיושב על הגדר, התרשמתי עד כה מהרצינות היחסית של יעקב וההתלהמות (היחסית) של מחנה החממיסטים שמגיבים בבלוגוספירה בישראל, וביניהם אבי.
מקווה לראות עוד ויכוחים ענייניים.

יוסי

יעקב אמר/ה...

"אשמח אם תביא את המקור"
מקור מצוין במאמר - עם קישורית לנתוני רשת החשמל באנגליה.

יעקב אמר/ה...

"הבעיה היא לא היום, הבעיה היא בעתיד, כאשר היקף ייצור החשמל מרוח יגדל לכ 10% מהיקף הייצור"

אכן, זה מה שאמרתי. הרוח אינה מסוגלת לייצר חלק משמעותי של הצריכה שלנו. כאשר היא חודרת באחוזים בודדים, היא בלתי רלוונטית, וגם לא מפריעה.

כאשר היא חודרת באחוזים יותר גבוהים היא מעמידה את הרשת במצבים בלתי אפשריים.

אם הרוח תספק, נניח, 10% מהצריכה לאורך השנה, אנו לא נחסוך 10% מהפליטות, אלא רק כ 5% בגלל תחנות הכוננות, והשימוש הלא יעיל בדלק של תחנות הגיבוי.

לבנות אלפים של תחנות רוח בעלות אסטרונומית כדי להשיג, נניח, 5% ירידה בפליטות זו שטות מוחלטת. הירידה הזו היא רחוקה מלהשפיע בצורה משמעותית על האקלים.
חיסכון גדול יותר לא ניתן להשיג.

יעקב אמר/ה...

שילוב תחנות הידרו-אלקטריות.

תחנות הידרו-אלקטריות משתלבות היטב עם הרוח כי ניתן, אכן, להדליק ולכבות אותן באופן מיידי. אבל זה לא חוסך פליטות, כי הידרו לא מייצר פליטות.

כול השילוב הזה יכול להיות מועיל במידת מה אם יש בעיה של מחסור במים. הרוח תאפשר לחסוך מים (כאשר הרוח נושבת) והשילוב הידרו-רוח יפיק יותר חשמל מאשר הידרו לבד (בגלל מחסור במים).
אבל אם אין בעיה של מחסור במים (תלוי במיקום תחנת ההידרו וכמות המשקעים באזור), הרוח לא עוזרת.

יעקב אמר/ה...

"תחנת כח שיושבת בגיבוי, אורך החיים שלה מתארך משמעותית"

לא נכון, ולא קראת מה כתוב על זה.
תחנות הכוח בנויות לעבוד ברצף, כול הזמן, לתקופות ארוכות.

אם אתה מפעיל אותן כתחנות גיבוי אתה מפעיל אותן בתצורה של הפעל ועצור לסירוגין. פתאום יש רוח - אתה עוצר אותן, פתאום אין רוח אתה מדליק חזרה. צורה כזו של הפעלה מגדילה את הבלאי של תחנת הכוח וגם את צריכת הדלק שלה. (ומקטינה את קיטון הפליטות).

הדבר משול לאוטו. אוטו שנוסע נסיעה אחידה למרחק גדול מתבלה פחות, ושורף פחות דלק מאוטו שכול הזמן מניעים אותו, מאיצים אותו, ואח"כ בולמים ומכבים.

באשר לעלות תחנות כוח פחמיות או גזיות לגיבוי - גם כאן לא הבנת את הנושא. תחנה שעובדת כול הזמן מייצרת זרם אחיד של חשמל = זרם אחיד של הכנסות, שמכסה את הוצאות התפעול, עלות ההון ומיצר רווח.

אם התחנה מייצרת חשמל, נגיד רק חצי מהזמן (כי בחצי השני יש רוח, ומכריחים את הלקוח להעדיף את הרוח), היא מיצרת רק חצי מזרם ההכנסות, ואינה מצליחה, לכן, לכסות את ההשקעה (ואת ההוצאות השטופות של משכורות העובדים, אותם לא ניתן לפטר כאשר יש רוח...).

לכן, אכן קיימת התופעה שחברות החשמל סוגרות תחנות כוח בגלל חוסר כדאיות. במקרה הזה נאלצת רשות החשמל לשלם לתחנות הכוח "דמי כוננות" גם כאשר הן לא מייצרות חשמל, כדי למנוע את סגירתן, ולמנוע מצב שאין גיבוי לרוח.
לכן, מחיר הרוח איננו רק המחיר הגבוה, המנופח והמוגזם, המובטח להם לפי תעריפי ההזנה המובטחים על ידי הממשלה, למחיר הזה יש להוסיף את "דמי הכוננות" שחייבים לשלם לתחנות הגיבוי.

asherpat אמר/ה...

"הטרור האנטי ירוק" אבי בליזווסקי, אתה מתכוון למשהו כמו הריסת שדות ניסוי של גידולים מהונדסים גנטית? או אולי טיפוס על ארובות תחנות כוח כדי לסגור אותן? או אולי נסיון לעלות על אסדת קידוח באוקיאנוס הארקטי? טרור כזה?

כמו תמיד, כשמביאים עובדות, אבי מתפתל לתקוף במקום אחר, בד"כ דמגוגיה. אם זה כ"כ ברור, אז אנא, הראה לנו את ה"פטנטים" שהטייקונים החביאו (אני תמיד זוכר את הבדיחה מתחתית המשבר הנפט בשנות ה-70 ש-GM המציאו מנוע שיכול להניע "דוברה" אמריקאית (ז"א מכונית ענקית וכבדה) על מים, כן! אבל הסעודים או רשעים אחרים קנו את הפטנט והחביאו אותו. אולי לפטנטים כאלה מתכוון אבי בליזובסקי? (ואולי, לא היו הדברים מעולם. לא, זה משיר אחר :) כן אבי, חוץ מלהפריח דמגוגיות וקונספיראציות, אם זה כ"כ ברור, אנא, הראה לנו. יותר מזאת, אם זה כ"כ ברור, גנוב את הפטנט (הרי זה כ"כ קל), עשה מיליארדים ותרום אותם ל-FRIENDS OF THE EARTH! אני מחכה.

ועוד, אם כ"כ ברור שיש "טרור אנטי ירוק", איך זה שעדיין לא נשפט אף אחד? הגם אובמה (ה"אחד", זוכר) במעל?



יעקב אמר/ה...

אשר,
זה שאבי נסחף בטיעונים רגשניים ושמות גנאי אינו אומר שאתה צריך להיסחף גם.
אני לא רוצה לעסוק בנושא למי אג'נדה יותר יפה או גדולה (וויכוח אידיאולוגי, רווי גידופים הדדיים).

אם יש לך משהו ענייני לתרום - בשמחה. אנא שמור על איפוק.