דפים

13 במאי 2015

לוחות שמש מפיקים רק מעט חשמל

כולם מעריצים את אנרגיית השמש. זו אנרגיה מתחדשת, חינמית, נקייה  - השמש היא בעצם מקור החיים על פני כדור הארץ. אז למה אנו מפיקים את האנרגיה שאנו צורכים, ובעיקר את החשמל שלנו מדלק מאובן (פחם, גז נפט) ולא מלוחות שמש? התשובה היא פשוטה: אנרגיית השמש מפוזרת, ובעלת מגבלות זמינות, והטכנולוגיה שלנו לקליטת האנרגיה והפיכתה לחשמל (לוחות שמש או פאנלים סולאריים) היא לא יעילה.

כולם מבינים שהשמש לא זורחת בלילה, כך שהלוחות מפיקים חשמל רק ביום. "בסדר", אומרים חסידי הלוחות, "אז הם מפיקים חצי מהזמן, צריך למצוא פתרון (אולי מצבר, אולי גנרטור) לחצי השני". אבל זה לא נכון. הם לא מפיקים חצי מהזמן, הם מפיקים חשמל בין עשירית מהזמן, לשתי עשיריות (תלוי במיקום ובאקלים). אני חוזר ומדגיש: בין 10% ל 19% מהזמן בלבד. הסיבה היא פשוטה: בשעות הבוקר המוקדמות ובשעות אחה"צ המאוחרות הלוחות אומנם מפיקם חשמל אבל מעט מאד. בימים מעוננים הם נחים.
הדברים האלה אינם תיאוריה, או דעה – אלה עובדות. הנה למשל נתוני הפקה של מתקן לוחות שמש בסלפה, בדרום אנגליה. הפרופיל היומי של התפוקה, ביום הכי חם ובהיר, 1 באוגוסט, נראה כך:

התפוקה הנומינאלית (כושר הייצור המקסימלי, התיאורטי, כפי שרשום) היא 492 kWp .התפוקה בפועל מגיעה, בשיאה, רק לכ 390 קו"ט. תפוקה מעל 350 קו"ט יש רק בין השעות 11.30 ל 15.30, לפני זה ואחרי זה יש ירידה תלולה בתפוקה, והתפוקה מעטה.
הנה הפרופיל החודשי של אותו מתקן.


אנו רואים שהתפוקה ביום 1 באוגוסט (התאריך של הגרף הקודם) הייתה הכי גבוהה בחודש, ובמחצית מימי החודש התפוקה הרבה יותר נמוכה. (ביום 26 התפוקה היא אפס – כול היום גשם...). וכמובן – חודש אוגוסט הוא חודש שיא בתפוקה, בחודשי החורף התפוקה היא מעטה מאד.

בטבלה הבאה רוכזו נתוני אמת שנרשמו בכמה מאות מתקנים סולאריים בארצות רבות בעולם. אנו מודדים את "מקדם התפוקה" – הוא ה load factor השנתי. פירושו: כמה חשמל הפיק המתקן בפועל, במשך שנה, חלקי הכמות המרבית האפשרית – שהיא – כושר ייצור הנומינאלי מוכפל ב 8760 (מספר השעות בשנה).
בטבלה רואים מקדמי התפוקה הממוצעים בכמה ארצות. הארצות שטופות השמש ביותר הן: ישראל, דרום ארה"ב וקליפורניה, יוון, ספרד, הוואי, מקסיקו – בארצות אלה מקדם התפוקה הוא כ 17%-19% כלומר – לוחות השמש הפיקו חשמל 17%-19% מהזמן. בשאר הארצות המקדם נמוך יותר. בגרמניה, למשל, בה מותקנים אולי 1/3 מכול המתקנים בעולם (מיליון וחצי מתקנים לפחות, בכושר ייצור נומינאלי של כ 35 GW) – מקדם התפוקה הוא 12.2%. באנגליה – גם היא ארץ בעלת מתקנים רבים (בזכות הסובסידיות הנדיבות) – מקדם התפוקה הוא 10.1%.

מעבר לבעיה שהתפוקה הכללית של החשמל הסולארי היא נמוכה – ישנה הבעיה של אופי התפוקה – או הפיזור שלה על פני שעות היממה: תפוקת החשמל אינה רציפה – היא מתקיימת מספר שעות ביום (במקרה הטוב) – בשאר שעות היממה זקוקים לתחנות כוח רגילות (פחמיות) – שאותן לא ניתן להדליק ולכבות כול כמה שעות לפי לוח הזמנים של השמש. תחנות אלו פועלות 24 שעות רצוף, ניתן להקטין טיפה את התפוקה שלהן בשעות ביקוש נמוך או זמינות שמש גבוהה, אבל לא ניתן לכבותן. פירוש הדבר שכמות הדלק שנחסך בעת התפוקה הסולארית היא מאד קטנה (ביחס לכמות החשמל הסולארי שהופק).

שורה תחתונה: לוחות השמש מפיקים מעט חשמל, הם לא מקור רציני (מבחינה כמותית) שעליו אפשר לבסס את אספקת החשמל הסדירה. תרומתם למשק החשמל אינה יכולה להיות יותר משולית, קטנה ובלתי חשובה. והתועלת שלהם מבחינת הפחתת פליטות פד"ח או זיהום אוויר היא עוד יותר קטנה מאשר אפשר היה לשער לפי כמויות החשמל הסולארי שהופק בכול זאת.

במילה אחת: אין בלוחות האלה שום תועלת, התקנתם היא רק תוצאה של היסחפות רגשית שאינה עומדת במבחן המציאות.

יעקב





5 תגובות:

אנונימי אמר/ה...

אחלה דוגמא.

אתה משתמש בנתונים מאנגליה שהיא המדינה השניה מהסוף בדרוג חשיפה לשמש על מנת להראות שהמערכת מפיקה מעט?

יפה לך.

בישראל למשל, השניה מלמעלה, המצב טוב ב - 90% מאשר באנגליה.

אתה מאבד אמינות שאינך מכבד הנתונים

יעקב אמר/ה...

הנתונים פרוסים כולם לפני הקוראים.
אני לא מבין את טהטענה שלך "לא מכבד נתונים".

אני הבאתי את אנגליה כדוגמה, מפני שבאנגליה, למרות מקדם התפוקה הנמוך ביותר התקינו כמות אדירה של פאנלים סולאריים ( GW 12.5)
זוהי דוגמה טובה לפסיכוזה, להיסטריה חסרת כול הגיון וקשר למציאות, שהונהגה על ידי ממשלה במדינה גדולה ומכובדת, לכאורה.
אני מביא את אנגליה כדוגמה להתנהגות בלתי שפויה.

באשר לישראל - לפמרות שמקדם התפוקה הוא 19% עדיין אין הגיון בהתקנת פאנלים סולאריים, וכול הפאנלים שמותקנים מותקנים אך ורק במטרה לחלוב את מלוא הסובסידיות שהממשלה שלנו (המעתיקה התנהגול הזויה מחו"ל)
הנהיגה.

יעקב אמר/ה...

אדוני האנונימי, נראה לי שזה פוגע בך אישית שאני מפרסם את העובדות כפי שהן, ופוגע באמונות הירוקות היקרות לליבך.
אבל המציאות היא מה שהיא, והשקר אין בו כדי לשנותה. תתמודד עם זה.

אנונימי אמר/ה...

הנתונים האלה לא הולכים יד ביד עם הנתונים שרשומים בויקיפדיה. נכון, ויקיפדיה זה לא מקור מהימן, אבל גם הבלוג שאליו קישרת הוא גם לא הכי בעולם. בגדול, מה שכתוב בויקיפדיה זה שבתל אביב יש 3316.8 שעות שמש בשנה. חישוב מהיר במחשבון יביא מיד את המספר: 37.86%. אז נכון, זה לא 100% וזה גם לא 50% אבל זה פי 2 מהמספר שאתה כתבת. ותחשוב לעצמך שבנגב יש הרבה פחות עננים ואז פתאום המספר הזה יכול לקפוץ עוד יותר, במיוחד במדבריות של צלי גשם כמו מדבר יהודה.

יעקב אמר/ה...

לוחות השמש לא מפיקים חשמל מוקדם בבוקר או מאוחר אחה"צ, אז, למרות שאלו "שעות שמש" אין אלו שעות הפקת חשמל (או הפקה בהיקף מאד קטן).

עובדה היא שלוחות השמש בישראל מפיקים חשמל רק בסביבות 1800 שעות בשנה... תשאל את החברות שמתקינות למה אתה מסתמך על מספרים בלתי רלוונטיים מהויקיפדיה?

האתרים שקישרתי אליהם מסתמכים על הנתונים הרשמיים של חברות החשמל בארצות השונות. יש שם קישור לנתונים. תיכנס לבדוק.

במקום זה אתה מעדיף להאמין לבטן שלך... זה אופייני לחסידים ירוקים - הנתק מהמציאות.