דפים

25 בדצמבר 2020

מפגש העיון בנושא אנרגיית העתיד

פרופ' אריה דובי 1945-2015

לפניכם הקלטת המפגש לזכרו של פרופ' אריה דובי 1945-2015 שנערך ב24 בדצמבר 2020 בשיתוף עם מכינת אופקים למדע, התיכון הסביבתי במדרשת שדה בוקר ואורחים.

מפגש להרצאות קצרות ודיון בנושאי אנרגיה, סיכונים וסיכויים בהשתתפות פרופ' יוני דובי, גיא מור ועידן לוי.

הנחייה: בועז ארד, הפורום לרציונליות סביבתית.

לו"ז

(0:00-0:08 ) - בועז ארד - דברים לזכרו של פרופ' אריה דובי.

(0:08-0:36) - פרופ' יוני דובי - המחלקה לכימיה באונ' ב"ג - אקלים, אנרגיה וסביבה: על חשיבה מדעית, ספקנות ופייק ניוז.

(0:37-1:11 ) - גיא מור - מומחה רגולציה ומנהל אתר "הרגולטור" - כשלי רגולציה ופחד.

(1:06-1:37 ) - עידן לוי - הדשא בגרמניה ירוק יותר, על תוצאות ההשקעות הגרמניות באנרגיה "ירוקה"

(1:37-2:28) - דיון בהשתתפות התלמידים, המכינות והאורחים.



 

21 בדצמבר 2020

על הבצורת ושינויי אקלים


מאת פרופ' מיכה קליין

בכתבה על המשקעים בישראל בבלוג הירוק הצגתי גרף המתאר את השתנות אינדקס הבצורת לאורך זמן. אינדקס הבצורת הוא פרמטר מחושב הלוקח בחשבון גם את המשקעים וגם את הטמפרטורה וגם "זכרון" של עונות גשם קודמות. חישוב האינדקס מסובך מאד וכל כמה שנים מפורסם "אינדקס חדש" שאמור לתקן את הליקויים של האינדקס הקודם.כמובן שמחקרים על השתנות הבצורת מתקיימים בעיקר במדינות המועדות, בחלקן, לתופעת זו.
מדינות מדבריות לא יעקבו אחר הבצורת כמו גם במדינות גבוהות וגשומות (שוויץ, נפאל) שאינן מכירות את הבצורות. במדינות כמו ישראל, ארה"ב, אוסטרליה יש מעקב אחר הבצורת. 


הכינרת ויום היפוך החורף

ב-21 בדצמבר מציינים בחצי הכדור הצפוני את היום הקצר ביותר בשנה – יום היפוך החורף. כדאי לשים לב: זהו היום הראשון של העונה הקרה, תחילתו של החורף האסטרונומי. לכבוד הפתיחה הרשמית של החורף משה דרור מנצל את ההזדמנות לעדכן אותנו ביחס למצב הכנרת.

אנו כבר אחרי מערכת שבה הכנרת עולה ב-6 סנטימטר והירדן עולה לספיקה חורפית.

את החורף הקודם סיימנו עם מפלס מקסימום של 208.89- ב15.5.

9 ס"מ בלבד מהקו האדום העליון.

מפלס המינימום השנה נרשם בתאריך 19.11 210.005- שזה 1.205 מטר מתחת לקו האדום העליון. שזה ממש מעט.

סך הירידה בקיץ הסתכם ב1.115 מטר וגם העליה התחילה מוקדם יחסית.

המפלס הנוכחי הוא 209.905-. עלייה של 10 ס"מ בחודש האחרון. 6 מהם ביומיים האחרונים.

אבל חשוב מכך - הספיקות בירדן עלו והספיקה כעת עומדת על 24.4 קוב לשנייה שזו כבר ספיקה של חורף.


איור: מפלס הכינרת ב17/12 מאתר מנהלת הכינרת.

הספיקות בירדן נשארות גבוהות בימים שאחרי מערכת גשם ומעבר לכך, כשמגיעים לספיקה גבוהה היא כבר נשארת גבוהה יחסית להמשך החורף.

 24.4 קוב לשנייה שווה ערך לכסנטימטר ורבע במפלס הכנרת. אמנם בימים בלי גשם יש אידוי של מים ויש הזרמות של מים במוביל הארצי אבל מעל סנטימטר של עלייה מהירדן ועוד קצת מנחלים אחרים מביאים לכך שמכאן והלאה להמשך החורף הכנרת צפויה להיות במגמת עלייה.

האם היא תעלה את ה110 סנטימטר שחסרים כדי להגיע לקו האדום העליון?

כמובן שאין לדעת איך יימשך החורף אבל ניתן להעריך בזהירות שכל המשך של החורף למעט בצורת של ממש מכאן והלאה תביא לפתיחת סכר דגניה.

 


17 בדצמבר 2020

הזמנה למפגש עיון בזום - האנרגיה של העתיד (וההווה)

הזמנה למפגש עיון


האנרגיה של העתיד (וההווה) 

מפגש עיון לזכר פרופ' אריה דובי

 ביום חמישי 24/12/20 בשעה 19:00

בשיתוף עם מכינת אופקים (של מכון דוידסון, הזרוע החינוכית של מכון ויצמן) והתיכון הסביבתי במדרשת שדה בוקר.

מפגש להרצאות קצרות ודיון בנושאי אנרגיה, סיכונים וסיכויים.

בתכנית (הרצאות קצרות של 30 -40 דקות):

פרופ' יוני דובי, המחלקה לכימיה באונ' ב"ג

אקלים, אנרגיה וסביבה: על חשיבה מדעית, ספקנות ופייק ניוז.

גיא מור, מומחה רגולציה ומנהל אתר "הרגולטור"

כשלי רגולציה ופחד.

(ראו את סדרת הפוסטים בנושא)

עידן לוי - מהנדס סביבה ויזם: 

הדשא של השכן ירוק יותר? דוגמאות למשקי אנרגיה בעולם, ומה צפוי בישראל?

הנחייה:

בועז ארד, הפורום לרציונליות סביבתית.


הציבור מוזמן למפגש הזום

קישור ישיר למפגש יועבר בוואצאפ של "זום לחירות"

ויוצג כאן ובדף "זום לחירות

 

 


15 בדצמבר 2020

אשליית האנרגיה מתחדשת.

הסכנה האקלימית

אנרגיה מתחדשת היא סיסמה חדשה שצצה בשולי ההיסטריה האקלימית.

הוויכוח על האקלים הוא קשה כי החלק המדעי מסובך, רב בו הנסתר על הידוע. אנו לא יודעים (בוודאי לא בצורה ברורה וכמותית) את כול הגורמים המרכיבים את האקלים ולכן חיזוי העתיד (בייחוד לטווח רחוק) הוא בלתי אפשרי. החממיסטים יגידו "אנו יודעים מספיק כדי לחשוש ברצינות מהתחממות גלובלית מאד מסוכנת, מעשה ידי האדם. "תאמינו למודלים"! הספקנים, מאידך, אומרים - "אין בסיס מדעי מוצק לתחזיות האסון (למודלים), איננו יודעים אם, וכמה, תהיה ההתחממות ואיננו יודעים איזה חלק הוא מעשה ידי האדם (אם בכלל) ואיזה חלק נגרם ע"י הטבע". גם הספקנים אינם יכולים להוכיח בצורה חד משמעית שלא תהיה התחממות.

המצב הוא - אם כן - תיק"ו - לא יודעים מספיק.

באים כאן החממיסטים ואומרים: למרות הידע החסר - האסון האקלימי שחוששים ממנו הוא כול כך גדול שאנו לא יכולים לעמוד באפס מעשה ולחכות לראות כיצד ייפול דבר. גם אם לא הכול ידוע ומבוסס עד הסוף, חייבים לפעול דחוף, דחוף להצלת כדור הארץ מהאסון האקלימי הגדול שעלול להתרחש.

האשליה המתחדשת

בסדר, נניח, אבל איך נפעל? מה נעשה? איך נציל? עונים החממיסטים (ובעלי בריתם פעילי הסביבה): אנרגיה מתחדשת! נחדל משימוש באנרגיה ממקורות פחמיים, אנרגיה ממאובנים (פחם, נפט וגז), אנרגיה שמספקת היום כ 95% מצרכינו, ונעבור להשתמש באנרגיה מתחדשת, נקיה, שלא פולטת פד"ח (פחמן דו חמצני). נפסיק לייצר גזי חממה. נגיע ל"אפס פליטות נטו" עד 2050 . (חוקים נחקקו בבריטניה ובאיחוד האירופי). בסדר, נעבור לאנרגיה מתחדשת - למה לא?

הבעיה היא שלא קיימים מקורות אנרגיה מתחדשת מספיקים מבחינה כמותית. הציוויליזציה שלנו, הרווחה שלנו, הקיום שלנו - בנויים על ניצול האנרגיה הפוסילית. אנו צורכים כמויות אדירות של אנרגיה. השמש והרוח, בהן תולים את כול התקוות הירוקות ואת כול ההשקעות הכספיות, אינן מסוגלות לספק אלא חלק קטן ביותר מצרכינו - כפי שנראה בהמשך. חלק קטן מכדי להשפיע על האקלים ולהושיע, אפילו לפי המודלים של החממיסטים. לא קיימת היום טכנולוגיה שמאפשרת לקצור כמות מספקת של אנרגיה ממקורות מתחדשים.  צריך להמשיך לחקור ולחפש. אולי יפתחו טכנולוגיות חדשות בעתיד. איזה טכנולוגיות יפתחו בעתיד והאם נצליח להפסיק את השימוש בנפט, פחם וגז - אינני מסוגל לנבא (בניגוד למטיפים ירוקים). אבל - אפשר לאמור בוודאות: שמש ורוח אינם מסוגלים לספק את צרכי האנרגיה שלנו ולעולם לא יהיו. זה לא מדע אקלים, זה לא תחום מסובך ואין בו שום דבר בלתי ידוע. זו שאלה הנדסית פשוטה, חישוב כמותי קל, התוצאה ברורה והתשובה חד משמעית. שמש ורוח אינם מסוגלים לספק את צרכי האנרגיה שלנו, וההשקעה האדירה בהם עד כה היא ברכה לבטלה, בזבוז אדיר הגובל בחוסר שפיות. 15 עד 20 שנה התקנה של מתקנים כאלה, בכמויות גדולות, בכול העולם - מוכיחים בצורה מעשית ומעבר לכול ספק (למי שלא יודע לעשות חשבון מראש) ששמש ורוח אינם מספקים מספיק אנרגיה. בכול זאת ההתקנה של מתקנים כאלה נמשכת בלהט רגשי-דתי, תוך התעלמות מהעובדות והחישובים וההגיון והמציאות.

התפוקה הזעירה של לוחות השמש

לוחות השמש הפכו לדת החדשה של העולם המודרני. כולם "יודעים" את הסיסמה שהשמש תספק לנו "אנרגיה נקייה, בשפע ובזול" והיא ישועתנו. אכן השמש מספקת את האנרגיה לכול צורות החיים על פני כדור הארץ. אבל לוחות השמש (תאים פוטווולטאיים PV)- המייצרים חשמל זה סיפור אחר: יכולתם לקלוט כמות טובה של אנרגיה מהשמש ולהפכה לחשמל הדרוש לנו היא קטנה מאד.  פעילים ירוקים אינם מודעים ומסרבים ללמוד על בעיות הטכניות והמעשיות. הם חיים בעולם מופשט של אידיאות בו "השמש היא המושיע" ואנרגיית שמש אינסופית עומדת לרשותנו. עד כמה מעט מאנרגיית השמש אנו מסוגלים לנצל בפועל, באמצעים שבידנו, אני רוצה להמחיש בפוסט זה באמצעות דוגמאות כמותיות-מספריות.

הנה לוח שמש טיפוסי  (מבט מלפני ומאחור).

 גודל הלוח הוא 1.664 מ' X  0.998 מ' או 1.66 מ"ר (נניח גודל של מיטה), הוא מסוגל לנצל כ 17-20% מהאנרגיה של השמש והוא מפיק (תפוקה מקסימלית) 280 וואט חשמל. זה מספיק להפעלת 3 נורות ליבון לתאורה או, אולי, 10 נורות מסוג לד. בשביל להפעיל קומקום חשמלי או מייבש שיער ביתי צריך 7-8 לוחות כאלה. בשביל להפעיל מדיח כלים, מייבש כביסה או תנור אפייה ביתי צריך 12-15 לוחות כאלה... (וזה רק בשעות הצהרים כאשר השמש החזקה ביותר, מקסימום 6 שעות ביום). התפוקה של לוח זה היא כ 168 ואט למ"ר, והיא כנראה גבוהה מהממוצע. בארץ מציעים מערכת שהתפוקה שלה רק 111 ואט למ"ר, ומערכת אחרת שהתפוקה שלה 155 ואט למ"ר.

כמה חשמל צורכת דירת מגורים טיפוסית?. פעם (לפני שהיו מזגנים ומייבשי כביסה), בדירות שיכון קטנות עשו חיבורים 25 אמפר שהוא 5750 ואט, בדירות בינוניות עושים חיבור 40 אמפר שפירושו 9200 ואט. היום עושים בדירות גדולות או בתים פרטיים חיבור תלת פזי, 3X25 אמפר שהם 17500 ואט, או 3X40 אמפר שהם 27600 ואט. במושגים של לוחות שמש צריך, בהתאמה: 21 לוחות, 33 לוחות, 63 לוחות ו 99 לוחות. במטרים מרובעים זה יוצא: 35 מ"ר, 55, 105, 165 מ"ר לוחות לדירה (או בית) אחד. וזה מספק את הצריכה רק בשעות זריחת השמש - כ 6 שעות ביום, 300 ימים בשנה (באקלים שלנו).

נסתכל על זה בצורה אחרת: צריכת השיא של ישראל (בימים חמים בקיץ או בלילות קרים בחורף) היא כ 14 GW. לו ניסינו לקבל צריכה זו מלוחות שמש צריך כ 50 מיליון לוחות כאלה, כלומר כול תושב ישראל (כולל תינוקות וזקנים) צריך לסחוב על גבו 5 לוחות או 5 מיטות. במטרים מרובעים – פירושו 80 מיליון מ"ר או 80 קמ"ר, ואם נוסיף דרכי גישה ושוליים למתקנים - צריך כ 150 קמ"ר או 150 אלף דונם. וכול זה רק בשביל צריכת החשמל. (החשמל מהווה כ 40% מצריכת אנרגיה, השאר זה דלק לתחבורה, חימום ולתעשייה). וכול 50 מיליון הלוחות לא מספקים חשמל אלא 20% מהזמן, כך שבשביל 80% מהזמן אנו צריכים עדיין את גם את כול תחנות הכוח הפחמיות והגזיות שעובדות היום.

נקודת מבט נוספת: מערכת לוחות ביתית (על הגג) היא בדרך כלל בעלת הספק של 5 קו"ט, כלומר כוללת כ 20 לוחות בשטח של כ 33 מ"ר. מערכת כזאת תספיק (בצהרי היום כאשר השמש בשיאה) עבור הפעלת מזגנים, מקרר, טלוויזיה ואולי מחשב וכמה מנורות. אבל, אם באותו זמן נרצה להפעיל גם קומקום חשמלי, תנור אפייה, מכונת כביסה או מגהץ – המערכת כבר לא מספיקה. מיותר לציין שלא חשוב כמה לוחות שמש תתקין על הגג, אתה חייב חיבור לרשת חברת החשמל בשביל אותן 80% מהשעות בהן אין שמש.

כאשר מצביעים בפני חסיד ירוק על כך שהשמש מפיקה חשמל רק 20% מהזמן הוא מיד שולף את הסיסמה: אגירת אנרגיה. לא חשוב שאין דבר כזה ולא יכול להיות בכמויות הנחוצות, שזו רק סיסמה ריקה מתוכן. נניח שכן יש אמצעי אגירה, אז, צריך לייצר ב 20% מהזמן חשמל עבור 100% מהזמן כלומר אולי פי 5 מהצריכה הרגעית או אולי רק פי 3. אבל המערכת הביתית הרגילה לא מספיקה אפילו עבור הצריכה השוטפת, מאיפה ייקחו אנרגיה פי 3 או פי 5 כדי לאגור? ההנחה שאין שום מגבלות פיסיות של שטח וכסף ואפשר להתקין לוחות שמש כמה שרוצים... עשרות מיליונים... היא אמונה רגשית מנותקת.

הנה נתונים על תפוקת חשמל סולארי בישראל:

בשנת 2020 היה (יהיה עד סוף השנה) כושר ייצור סולארי מותקן בהיקף כ 2.2 GW, שהם כ 13 מיליון  מ"ר (או כ 8 מיליון לוחות...). הם ייצרו כ 4 TWh (טרה-ואט-שעה או טו"ש) חשמל, שהם כ 5.5% מהייצור הכולל של חשמל.

עלות הסובסידיות של החשמל הסולארי הזה, סובסידיה שאנו משלמים דרך חשבונות החשמל, עומדת על משהו בין מיליארד ורבע למיליארד וחציבשנה (כול שנה בהתחייבות ל 20 שנה...). זו עודף העלות מעל למחיר החשמל הזמין בתחנות גזיות.

האם השקעה זו הביאה לפחות לחסכון של 5.5% בצריכת הדלק בתחנות הכוח, בזיהום ובפליטות פד"ח? (לא שחיסכון בשיעור 5.5% משמעותי). לא. כי תחנות הכוח הפחמיות והגזיות פועלות גם בשעות היום, בהן יש תפוקה סולארית. לא ניתן לכבותן כול בוקר ולהדליקן מחדש כול ערב, עם שקיעת החמה.

תרגיל חישוב כמותי.

נעשה תרגיל חישובי, תיאורטי, המבוסס על נתוני אמת - נחשב כמה חשמל סולארי ניתן לשלב במערכת אספקת החשמל בישראל. בכך אנסה להמחיש את הבעיה מבחינה כמותית.

נשתמש במודל פשטני (אך מציאותי) למערכת אספקת החשמל בישראל. צריכת החשמל המינימלית, בלילה, שעות 24.00-8.00 - היא בערך 7 GW (ראו ציור למטה), בבוקר (שעות 8-10) ובערב (שעות 16-24) היא 10 GW, והצריכה בשעות היום - שעות השמש והעבודה במפעלים ומשרדים - שעות 10-16 היא 12 GW. השמש זורחת אצלנו 300 ימים בשנה (היא מפיקה חשמל כ 300 כפול 6 = 1800 שעות בשנה, שהן כ 20% מכול השעות - אלו נתוני אמת). המודל מתעלם מירידה בצריכה בסופי שבוע, מתנודות עונתיות או משיאי צריכה, בימים מעטים בקיץ ביום או בחורף בלילה. צריך גם להבין שחייבים בכול עת (גם ביום) לספק לפחות חלק (אולי חצי) מהחשמל מתחנות כוח רגילות (גזיות) - כי הגנרטורים המסתובבים בתדר קבוע מספקים למערכת אינרציה ויציבות, שמערכת סולארית (א-סינכרונית) לא יכולה לספק. התחנות הפחמיות והגזיות הרגילות עובדות הכי יעיל (צורכות הכי מעט דלק לכול קוט"ש מופק) כאשר הן פועלות רצוף, 24/7.

נניח לפיכך שתחנות פחמיות וגזיות פועלות 24/7 (עומס בסיס) בהיקף הצריכה המינימלית בלילה - 7 GW, ויוצרות 7 כפול 24 שעות כפול 365 ימים = 61.3 טרה-וואט-שעה (טו"ש) לשנה. לוחות השמש מספקים חשמל בשיעור 12-7=5 GW, במשך 6 שעות (שעות השמש)  כפול 300 ימים = 9 טו"ש בשנה. תחנות כוח אחרות (פיקרים או גזיות) מספקות חשמל בבוקר (2 שעות) ובערב (8 שעות) ס"ה 10 שעות בשיעור 10-7= 3 GW - כפול 365 יום = כ 11 טו"ש בשנה. אותן תחנות מספקות גם ביום, באותם 65 ימים ללא שמש, והכמות היא 5 GW כפול 6 שעות כפול 65 יום = כ 2 טו"ש.

הצריכה הכוללת לשנה היא 61.3+9+11+2 = 83.3 טו"ש. (הצריכה האמיתית הייתה ב 2019 כ 73 טו"ש בלבד). השמש תספק לפיכך 9/83.3 = כ 11% מהחשמל. זו הכמות שהשמש יכולה לספק.

 

ציור מס' 1: אספקה מקסימלית אפשרית משמש (לפי תרגיל 2 בהמשך). החלק האדום הוא האגירה היומית הדרושה - שאינה אפשרית.

נעשה תרגיל שני: נניח שתחנות 24/7 עומס בסיס יורדות ל 5 ג'יגה בשעות השמש והשמש עולות ל 7 ג'יגה בשאר השעות (לילה ובוקר). יהיה לנו 300 יום כפול 6 שעות שמש כפול 2 ג'יגה תוספת = 3.6 טו"ש יותר שמש ופחות גז. החלק של השמש בתסריט זה: 12.6/83.3 = כ 15%....  זהו. זהו בערך הגבול של היכולת הריאלית של השמש לספק חשמל (החשמל הוא רק כ 40% מצריכת האנרגיה הכוללת).

נדגיש שוב: השמש מסוגלת לספק מקסימום 15% מהחשמל. מקסימום!

תרגיל שלישי (דמיוני לחלוטין!) - השמש מספקת את כול החשמל באותן 6 שעות שהיא זורחת. הדבר אינו אפשרי כי חייבים להפעיל גנרטורים מסתובבים לייצוב ואינרציה של הרשת, וגם - לא יכולים לכבות את תחנות הכוח הרגילות כול יום בשעה 10.00 ולהדליק מחדש ב 16.00. אבל - נעשה חשבון דמיוני: השמש מספקת במצב זה 12 GW כפול 6 שעות כפול 300 יום = 21.6 טו"ש, וחלקה 21.6/83.3 = כ 26%. זהו זה. זה המקסימום מקסימורום. אפילו באופן תיאורטי-דמיוני השמש לא יכולה לספק יותר, לא יכולה להגיע לסדר גודל של 80-100% אנרגיה מתחדשת שהחממיסטים אומרים שחייבים - אחרת סוף העולם. (שימו לב: אם השמש מספקת 26% מהחשמל היא מספקת רק כ 10% מצריכת האנרגיה הכוללת.).

יש אגירה? הייתה אגירה ? תהיה אגירה?

חסידים ירוקים מתחילים להבין שצריך אגירה של אנרגיה, שהשמש זורחת רק כ 20% מהזמן (באירופה רק 8-12%), ובלי אגירה לא הולך, כי מישהו צריך לספק חשמל 80% מהזמן. אז הם זורקים את המילה "אגירה". עד כה, במשך כ 20 שנים בנו במרץ כמות אדירה של לוחות שמש בעולם - כ 627 GW כושר ייצור (כאשר השמש בשיאה), שהם כ 3 מיליארד מ"ר או 3000 קמ"ר. כול זה מייצר אולי 3% מצריכת החשמל בעולם. וכול הלוחות האלה (וטורבינות הרוח) נבנו ללא מתקני אגירה, כי לא קיימת יכולת אגירת אנרגיה, לא בכמויות הדרושות, למרות שכולם מדברים על זה כעת.

בואו ונראה מה זה אגירת אנרגיה, מה קיים לעומת מה דרוש.

מבחינה מאפיין טכני קיימים שני סוגי אגירה: השיטה הוותיקה - מים - או סכרים הידרואלקטריים, עם או בלי שאיבה (אגירה שאובה), והשיטה החדשה יותר - מצברים (לרוב ליתיום-יון).

סכרים הידרואלקטריים בנו במרץ רב בשנות ה 1900-80, ויש מאות אלפים של סכרים כאלה בעולם. בנייתם תלויה במיקום מתאימים מבחינה טופוגרפית. היום לא בונים יותר (כמעט) סכרים - כי רוב המקומות המתאימים כבר נוצלו, וכי היום הם נחשבים לפוגעים בסביבה. כושר התפוקה של כול הסכרים בעולם הוא בסביבות 2% מצריכת החשמל, ולמרות זאת - הם עדיין המקור הכי גדול לאנרגיה מתחדשת בעולם (יותר משמש ורוח יחד). סכרים לא יתרמו יותר לאנרגיה מתחדשת בעתיד מפני שאין להם יכולת פיתוח וגידול בנפח, כנדרש. מה שיש - יש (וזה מעט) יותר לא יהיה בעתיד.

הטכנולוגיה החדשה היא מצברים, לרוב על בסיס ליתיום-יון, שהתפתחו מאד בעשור האחרון. למרות זאת - הנפח המותקן בעולם, נכון להיום, הוא אולי 10 GW שהם פי 15 פחות מסכרים. אין היום, בעולם, כושר ייצור גדול למצברים, תהליך הייצור מסובך ותלוי במחצבים נדירים (ליתיום וקובלט). כדי לבנות מצבר למכונית חשמלית ששוקל כ 400 ק"ג חייבים לכרות ולעבד כ 220 טון חומר גלם. כמויות האגירה שמערכת אספקת החשמל מתחדש דורשת היא הרבה מעבר ליכולת של המצברים, ואת זה אנסה להמחיש בחישוב הבא.

חישוב מספרי לצרכי האגירה

נחזור למודל שלנו (לישראל, ראו למעלה) - השמש פועלת ביום, 6 שעות ביום, 300 יום בשנה.  בבוקר מוקדם ובלילה אנו רוצים לספק חשמל מאגירה שנאגרה בשעות היום. הכמות הדרושה היא 10 שעות כפול 3 GW הם 30 Gwh (ג'יגואט-שעה). כלומר אנו צריכים מצבר של 3GW / 30 GWh  . זה יותר מכושר הצבירה של כול המצברים המותקנים עד כה בעולם - ביחד. המצבר הבודד הכי גדול בעולם שהותקן  באוסטרליה על ידי אלון מאסק ב 2017 נפחו 0.1GW / 0.13GWh, כלומר פי 300 קטן מהדרוש  בישראל בלבד. גם אחרי התקנה של מצבר דמיוני ענק כזה, כמות החשמל המופקת מהשמש (ישירות + צבירה יומית לשעות הלילה) היא 9+9 = 18 טו"ש, ביחס לצריכה הכוללת של 83.3 טו"ש זה מהווה כ 22%. זה המקסימום שהשמש מסוגלת לספק גם עם אגירה (שאינה קיימת ואינה אפשרית).

צריך גם להזכיר שיש לעיתים ימים אחדים שהשמש לא זורחת או הרוח לא נושבת. צבירה של חשמל לכמה שעות בלילה איננו מסוגלים לעשות - קל וחומר לכמה ימים לצבירה שבועית או כמה חודשים לצבירה עונתית. בכול מקרה חייבים להחזיק תחנות כוח פחמיות או גזיות במלוא היקף הצריכה - כדי להבטיח אספקת חשמל סדירה כאשר אין רוח ואין שמש (80% מהזמן) ולמנוע ניתוקי זרם תכופים.

יגידו חסידים - לא חושב, 11% חשמל מהשמש (5% מהאנרגיה הכוללת) גם טוב. ואם אפשר להגיע ל 22% - בוודאי שטוב. לא כן? לפי טענות מלומדי האקלים חייבים להגיע לאפס פליטות ( net zero emissions) - אחרת אבוד לנו. אפילו נגיע ל 10% ירידה בפליטות בארץ ישראל (ואנו מאד רחוקים מזה) - השפעת הדבר על אקלים העולם - אם יש בכלל השפעה, היא בטלה בשישים. הגישה האומרת: "כול גרם דלק שחסכנו הצלנו עולם ומלואו" היא גישה רגשית מתעלמת לחלוטין מהמציאות והעובדות והמספרים.

הצד החומרי

יש עוד אספקטים לנושא לוחות השמש. ייצור הלוחות הוא תהליך תעשייתי כבד ומסובך, החל מקריית הקוורץ, התכתו תוך השקעת אנרגיה רבה ועיבודו הכימי לגבישים, תוך יצירת זיהום כימי, הובלתו על פני כדור הארץ, והעמדתו על מסגרות ורגליים מברזל.  לוחות השמש מכילים כמויות גדולות של חומר ביחס לכמות הקטנה של אנרגיה מיוצרת. התהליך ייצור הלוחות צורך חומר רב ואנרגיה (פחמית) רבה ויוצר זיהום ופליטות. הלוחות הפרוסים תופסים שטחי קרקע גדולים. בסוף חייהם (אולי אחרי 20 שנה) דורשים מיחזור של מיליוני מטרים מרובעים ואלפי טונות של פסולת. אם מעמידים את כול העלויות האלה באנרגיה ובזיהום מול כמות החשמל הקטנה שהלוחות מפיקים - אפשר להבין עד כמה הדבר לא מעשי. ושימו לב שכול 20 שנה צריך לחדש את הפאנלים ולהחליפם בלוחות חדשים - דהיינו לייצר מיליארדי מ"ר של לוחות שמש כול שנה עד סוף הדורות.

סיכום: אנרגיית השמש יכולה לספק רק חלק קטן מהחשמל שאנו צורכים, היכולת והתועלת שלה מוגבלת. לא אפשרי יותר - לא חשוב כמה שאנו משתוקקים להציל את העולם. המשך ההליכה במסלול הרגשי שהולכים בו כעת - "כמה שיותר לוחות ויעלה כמה שיעלה, ותעזבו אותנו מחישובים, אנו לא עוסקים במספרים, רק בהצלת העולם" זה מבוי סתום.

יעקב