דפים

21 בינואר 2019

אנרגיה מתחדשת – אוטופיה.


האנשים הירוקים הטובים מטיפים כול הזמן: "אנרגיה מתחדשת – היא טובה, נקייה, בריאה, חינמית, ותציל אותנו מההתחממות הגלובאלית הנוראית ומזיהום האוויר". לדעתם קיימים שני סוגים של אנרגיה: אנרגיה ישנה, פחמית (נפט, גז, ופחם) שהיא מזהמת, מחממת את כדור הארץ, וגם מתכלה (כלומר עומדת לאזול), ומאידך יש אנרגיה חדשה, מתחדשת שכולה טוב. אז למה אנו עדיין משתמשים במקורות פחמיים ל 86% מצריכת האנרגיה שלנו? כי האנשים רשעים וטיפשים וחמדנים וקמצנים, ולא אכפת להם מכדור הארץ, ולא מוכנים לשלם כמה גרושים יותר בשביל האנרגיה המתחדשת האידיאלית. (וגם בגלל אקסון-מובייל והקפיטליסטים החזיריים). תפקידם של האנשים הטובים והחכמים (כלומר המטיפים הירוקים) הוא להאיר את עיניהם ולחנך את הטיפשים לראות את נפלאות האנרגיה הירוקה, ובאשר לרשעים – להתגבר עליהם ולכפות עליהם את העולם האידיאלי של "המחר".

האמת היא זאת: לא קיימת אנרגיה ירוקה. מה שקיים (שמש ורוח) אינו יכול לספק את צרכינו, ואינו אלא אשליה. המטיפים הירוקים הטובים הם מנותקים מהמציאות, הם אינם מבינים את הצד ההנדסי-הטכני-כמותי. הם לא קולטים מספרים. הם  חיים בעולם של אידיאות ורגשות, אבל בעיית אספקת האנרגיה הדרושה לקיום האנושי היא בעיה הנדסית-מדעית-טכנית וכמותית שלא פותרים אותה עם רגשות יפים, שירה והטפות.
אחרי הקדמה ארוכה זו – בואו וניגש (בפעם ה 100) לראות מה קורה במציאות - בגרמניה. גרמניה אימצה בשתי ידיים את הגישה הירוקה שאומרת "שמש ורוח, וכול המרבה הרי זה משובח, ויעלה כמה שיעלה!". ראש הממשלה, גב' מרקל, כול המפלגות והציבור כולו תומכים נלהבים באנרגיה ירוקה (משום מה לא קיימים בגרמניה רשעים אנוכיים וקמצנים...), והם עשו כול מה שאפשר לעשות, באמת הכול. הם גם לא התקמצנו בתקציבים וב"יעדים" – 80-100% אנרגיה מתחדשת עד 2050. ומה הם השיגו אחרי 10-15 שנים של מאמץ הכי גדול האפשרי, של אומה מתקדמת ועשירה? יצא שיש לנו מקרה מעבדה –הוציאו לפועל את הרעיונות הירוקים, וניתן לראות ולמדוד את התוצאות.

גרמניה התקינה עד כה מעל 30,000 (שלושים אלף!) טורבינות רוח בכושר ייצור תיאורטי של כ 56 GW  (לעומת צריכת שיא של כ 75GW  או צריכה ממוצעת של כ 50 GW). הם גם התקינו כ 150 מיליון לוחות שמש בכושר ייצור (תיאורטי) של מעל 40 GW. אלו כמויות אדירות, היו צריכות להספיק לכול צריכת גרמניה, מעל ומעבר. כמה אנרגיה של ממש יצא מזה? לא הרבה. בגרפים הבאים נמחיש עד כמה מעטה האנרגיה שמתקנים אלה מפיקים בפועל. טוענים שגרמניה מפיקה 19% מהחשמל (לא מהאנרגיה, רק מהחשמל) מרוח (13%) ומשמש (6%). גם אם הטענה הייתה נכונה – זו מעט מאד תוצאה עבור מאמץ אדיר כזה.
אבל הטענה אינה נכונה. כי, כאשר הרוח כן נושבת, היא מפיקה הרבה חשמל, שהם אינם יכולים לנצל בגרמניה באותו רגע. לכן הם מייצאים  את החשמל לארצות שכנות, במחיר אפסי ולפעמים במחיר שלילי (כלומר משלמים לארצות השכנות שייקחו מהם את החשמל המיותר). חלק מהטורבינות הם עוצרים או סוגרים בצורה ייזומה כדי לא להציף בחשמל מיותר שיכול לפגוע ביציבות הרשת – אבל משלמים לבעלי הטורבינות בכול זאת, עבור חשמל שלא השתמשו בו – כי הממשלה הבטיחה לבעלי הטורבינות לקלוט (ולשלם) כול קוט"ש מיוצר, בין אם יש לו שימוש ובין אם לאו. כול אותו זמן, התחנות הרגילות, ה"ישנות" (פחמיות, גזיות וגרעיניות) ממשיכות לפעול (ולפלוט) – כי צריך אותן כדי להבטיח אספקה כאשר הרוח תשקוט או השמש תשקע, ואי אפשר להדליק ולכבות אותן כול כמה שעות לפי גחמות הרוח. מיותר לציין שמרבית הזמן הטורבינות עומדות ולא מפיקות מפני שאין רוח. התפוקה בפועל היא אולי 15-20% מהתפוקה התיאורטית, והבעיה שאין לנו שליטה ואפילו לא ידיעה בזמני נשוב הרוח.
הנה בגרף זה כמות החשמל המופקת בפועל מרוח ביחס לכושר הייצור התיאורטי. אלו נתוני אמת ולא תיאוריות או רגשות.


השטח הצבוע בתכלת מתאר את תפוקת החשמל התיאורטית לפי "כושר יצור בשיא הרוח" של הטורבינות. השטח בכחול כהה מתאר את התפוקה בפועל. אפשר להעריך שני דברים: 1. עד כמה התפוקה בפועל נמוכה ביחס לתיאורטית, ס"ה התפוקה המעשית היא רק כ 15% מהתיאורטית. 2. התזזיתיות של הרוח – חוסר היציבות – כלומר רגעים של תפוקה גבוהה (יחסית) המתחלפים תדירות ברגעים של תפוקה אפסית. לו הייתה מפיקה כול הזמן, בצורה יציבה, 15% מהתפוקה המלאה מילא, אבל זה לא ככה.
שימו לב גם לשיפוע של הקו השחור – התקנות של טורבינות רוח, לעומת הקו האדום – תפוקת חשמל מהרוח. רואים שהשיפוע של הקו האדם נמוכה יותר – פירושו – לא נכון שכמה שתתקין יותר טורבינות רוח – תקבל יותר חשמל.


כשמוסיפים את תפוקת השמש (לוחות השמש) התופעה עוד יותר מודגשת. השטח בתכלת הוא התפוקה התיאורטית, השטח בכחול כהה – תפוקת הרוח ובצהוב תפוקת השמש בחודש יולי 2018, חודש שיא מבחינת קרינת השמש. השטח בצבע תכלת מסמן בערך את כמות החשמל שהמקורות הרגילים (פחם וגז) צריכים להפיק, למרות השמש והרוח,  כדי להבטיח אספקה סדירה.

The table below shows what happened more clearly.
2001
2011
2016
Consumption
520.2
546.2
536.5
Dispatchable
539.1
506.4
496.3
wind+solar
10.6
68.3
116.3
losses+export
29.5
28.5
76.1

הטבלה למעלה מביאה את התמונה במספרים. השורה הראשונה היא הצריכה (הביקוש) שלא השתנתה בהרבה בין 2001 ל 2016. השורה השנייה מפרטת את המקורות היציבים, הזמינים – פחם, גז, גרעין והידרו, כול הזמן מעל ל 90% מהצריכה. השורה השלישית מפרטת את התפוקה של הרוח והשמש, שעלתה פי 10 מ 2001 עדMISSIONS GR 2016 עם ההתקנה המואצת של מקורות מתחדשים. בשורה הרביעית רואים פחת וייצוא. הם עלו מאד בין 2011 עד 2016, בשנים שנכנסה לפעולה האנרגיה המתחדשת. חלק גדול מהאנרגיה המתחדשת הלכה ל"פחת וייצוא" ולא לשימוש.


  
לנוכח עובדות אלה לא פלא הוא שאין בגרמניה, למעשה, ירידה בפליטות הפד"ח, בערך משנת 2006-2007. כול השנים של התקנה מואצת של לוחות שמש וטורבינות רוח (יעלה כמה שיעלה) לא הביאו לירידה של ממש בפליטות. הירידה הקטנה שהייתה נעצרה לחלוטין ב 4 השנים האחרונות.
המספרים ברורים, אבל מי צריך מספרים אם יש אוטופיה?

יעקב




6 תגובות:

יוסי אבו אמר/ה...

בלוג מעניין מאוד. עם כל ההתקדמות בנושא פליטת גזי חממה נשארה. יש צורך בפיתוח טכנולוגיות יותר יעילות לפני שמסתמכים על טכנולוגיות לא יעילות בהקמת התשתיות.

Unknown אמר/ה...

מה לגבי הנתונים מסולארי ? האם אינם קרובים יותר לנתונים המצופים לפי הספק כפול שעות שמש ? נראה לי שזו הטלפון הכי אמינה. באירופה אולי בעיה , בישראל פחות...בלילות והחורף בהחלט אפשר להעזר בתחנה פוסילית.

uri trak אמר/ה...

אם הרחקת לכת עד גרמניה, אולי תטייל עוד קצת לנורבגיה ששם 100 אחוז מיצור החשמל הוא מאנרגיה ירוקה? עד כדי שהם מייצאים לשכנות את העודפים..
גרמניה מדינה מעוננת ולכן זה מגוחך להשקיע בה באנרגיה סולארית.. כידוע הפזיזות מהשטן וללא ספק האירופאים עשו כמה טעויות בתחום , כמו לדוגמה הבריטים שנתנו תמרוץ לטורבינות רוח על עצם קיומן בלי קשר לתפוקה- דבר שהתברר כטעות חמורה כי התקינו אותן במקומות גרועים שהיצור היה אפסי.
קיימת דרך אחת שהוכחה מחקרית והיא יכולה להחליף תחנת כח ולספק אנרגיה רציפה ויציבה - ארובת שרב.בכל מקרה גם אם נאלצים להישאר עם תחנת כח, זיהום האוויר פוחת היות והם מזהים ירידה בביקוש ומפחיתים את כמות הדלק באותו רגע וממילא הזיהום יורד. כך שלא הבנתי את הביקורת של כבודו נגד התועלת באנרגיה ירוקה. בדיוק כמו ברכב היברידי שעדיין יש מנוע דלק אך הוא צורך פחות דלק ולכן פחות מזהם

אנונימי אמר/ה...

לא ברור לי הבעיה בחשמל מאנרגיה סולארית.
ואין בכלל התייחסות לאנרגיה מתחדשת ממקורות מים.
הרי את החשמל ההידרואלקטרי ניתן לוסת לפי הצורך.
עם זאת יצירת מאגרי מים ענקיים משנים את הטבע באופן שלא תמיד מבינים את כל ההשלכות (מותר לי לא להוסיף מאמרים תומכים, אבל אם יש לכך ספק - חפשו אתם ברשת המוצפת בכך)

ועם זאת המאמר הזה סופר חשוב!!!
הוא מאיר באופן ביקורתי את ההליכה בעיניים עצומות לכיוונים שרק נשמעים נחמדים - אבל לא בטוח שנבחנו באופן מלא.

אגב, גם יש גם מחקרים שהעדר רוח (כתוצאה מבלימתה ע"י הטורבינות) גורם לשינויים בחמצון המים בים הצפוני, מה שמשפיע על כמות הדקה ואיכות המים והצמחיה.
וגרמניה ודנמרק סובלים מכך רבות. גם שם יש מחקרים לא מעטים.

אנונימי אמר/ה...

רציתי גם להוסיף שהגרף של כמות הפליטות אינו רלוונטי בפני עצמו היות ויש גם גידול בצריכה. צריך להציג גרף שמראה את כמות הפליטות יחד עם הצריכה באותו הזמן ולהשוות. מה שחשוב הוא עלות היצור וכרגע עלות יצור מפוטו ולטאי נמוכה מאשר יצור בתחנה שמבוססת על דלק והמחיר עוד עתיד לרדת.. אז נכון, נצילות של פוטו ולטאי היא 20 אחוז שזה לא הרבה אבל בתכלס זה מביא אנרגיה וזה חוסך שימוש בדלקים גם אם לא מוביל לסגירה של תחנת כח מזהמת. נקודה נוספת שלא התייחסת היא הקמת תחנות כח חדשות, בישראל הצריכה בקיץ מגרדת את קצה יכולת הייצור וזה גדל כל שנה ומשכך יש צורך בהקמת עוד תחנת כח.. אם יהיה גידול מסיבי בהתקנות של אנרגיה מתחדשת, הם יוכלו לחסוך את הצורך בהקמת תחנת כח נוספת ולחסוך עוד הרבה זיהום. במיוחד בהתחשב בכך שהצריכה הגבוהה יותר היא בשעות היום שאז יש יצור חשמל משמש.

אנונימי אמר/ה...

הרבה מחקרים מראים שבשביל שנוכל באופן אמיתי לעבור לאנרגיה ירוקה צריך לעבור קודם בשלב של אנרגיה אטומית, הפחידו את כולנו לגביו אבל זו עדיין אחת מהטכנולוגיות הבטוחות ובטח שאחת הירוקות ביותר שקיימות.

למעשה נראה כי בגלל הכיוון של פירוק תחנות אטומיות אנחנו בזמן הזה למעשה עוברים יותר לייצור לא-ירוק מאשר ההתקנות של פתרונות ירוקים משניים כמו תחנות רוח ותאים סולאריים.

בשביל תוכנית ייצור אנרגיה ירוקה אמיתית שיכולה לפעול צריך קודם כל אטומי אולי עם תמיכה של טכנולוגיות ירוקות נוספות באזורים שמתאימים ובתקווה הכל ילך טוב בניסויים בפיוז׳ן שיקיימו ב-2025 (https://en.wikipedia.org/wiki/ITER) ואז 10-15 שנים אח״כ אנחנו כבר נהיה בנקודה שונה לגמרי