30 ביוני 2021

התועלת המעטה של השמש

חסידי אנרגיה מן השמש אומרים שאנו, בא"י, יכולים כן להפיק תועלת מהשמש, כי השמש קורנת ומפיקה חשמל בקיץ בכול יום, בביטחון, בשעות הצהריים כאשר יש צריכת שיא. זאת בניגוד לאירופה וארצות צפוניות - בהן יש ימים מעוננים ללא שמש גם בקיץ ואי אפשר לסמוך על אספקה סולארית (אין ביטחון באספקה).

אחת הבעיות באספקת חשמל הן שעות השיא של הצריכה. שיא צריכה אחד (אצלנו) הוא אכן בקיץ, בימים חמים, בצהריים, כאשר כול המפעלים והמשרדים עובדים וכולם מפעילים מיזוג אוויר בכמות גדולה. בשעות אלו צריכים להפעיל תחנות כוח נוספות, מיוחדות - peaker - מעבר לתחנות הרגילות (base load) הפועלות בכול השעות. אנרגיית השמש יכולה ליתר (לחסוך) את תחנות השיא peakers - ליתר את ההשקעה להתקנת פיקרס, ובדלק הרב והפליטות של הפיקרס.

הסיפור הזה נכון. אכן בקטע זה אנרגיית השמש מועילה. אבל זה בינתיים סיפור. כדי להבין את הנושא צריך לכמת אותו - לראות באיזה כמויות מדובר. הנה גרף של רשות החשמל הממחיש את הבעיה:


בגרף הזה רואים את גובה הצריכה ביחס לכמות השעות. אנו רואים שהבעיה של שעות שיא צריכה קיימת לכול היותר כ 267-533 שעות מתוך 8760 שעות שיש בשנה. וחלק משעות צריכת השיא מתרחשות בחורף, בימים קרים, בערב, כאשר כולם מפעילים חימום - והשמש איננה. בחורף יש אצלנו גם כן שעות שיא צריכה, וצריכה לא קטנה מאשר בשעות השיא בקיץ. (ואת התחנות הפיקיות אנו צריכים כגיבוי עבור שיאי החורף).

הבעיה של צריכת שיא בקיץ (כאשר השמש מועילה בהחלפת תחנות פיקר) מצטמצמת לכ 200-300 שעות בלבד.

אבל, אם מתקינים לוחות שמש קונה רשות החשמל (אנחנו)  את כול התוצרת שלהם, בכול 1750 השעות שהשמש מפיקה חשמל. אחרת אין כדאיות להתקנת לוחות שמש. (גם ככה אין). אז - מתוך 8760 שעות שיש בשנה, השמש מפיקה חשמל 1750 שעות, ומתוכן - רק כ 200-300 שעות יש תועלת מהחשמל של השמש. בשאר שעות השמש - תחנות הכוח הרגילות (פחם וגז) פועלות ממילא ולא ניתנות לכיבוי והדלקה כל כמה שעות לפי שעות השמש, וכך נוצר המצב שהשמש לא מועילה בכלום.


יעקב

  

5 תגובות:

גילעד דרורי אמר/ה...
תגובה זו הוסרה על ידי המחבר.
גילעד דרורי אמר/ה...

אחלה פוסט, תודה. קראתי גם שמעל לאחוז מסוים של פוטו-וולטים, ה-baseload בעצמו צריך לרדת ואף מייקר את העלות. מוכר לך/תרצה להרחיב?

יעקב אמר/ה...

הבייס לואד - base load - הן תחנות כוח פחמיות או תחנות על גז במחזור משולב. אלו התחנות היעילות ביותר - כלומר מפיקות הכי הרבה קוט"ש ליחידת דלק שנשרף (ולכן גם ליחידת זיהום ופליטות).
תחנות אלו בנויות לפעול 24/7 בתפוקה המקסימלית שלהן - ככה הן הכי יעילות.

תחנות אלה לא ניתן להדליק ולכבות פעמיים ביום - לפי שעות ההפקה של השמש.

ניתן לעשות ramp-down - כלומר הקטנת התפוקה - אולי ב עד 25-50% - אבל זה כרוך בהפסדי יעילות (שריפת יותר דלק לקוט"ש חשמל מופק).
כאשר אתה מקטין תפוקה - נגיד ב 25% - בשעות היום כדי לאפשר קליטת אנרגיה סולארית, אתה לא חוסך 25% מהדלק. אינני יודע בדיוק כמה דלק נחסך - אולי 10-15%.

אז - כן - האנרגיה הסולארית מאפשרת חיסכון קטן בדלק הנשרף. זה לא שאנרגיה מהשמש (פוטווולטאי) בשיעור נגיד 100MW מחליפה תחנות כוח פוסילית של 100 MW. היא כן מאפשרת לתחנה הפוסילית להוריד מעט מהתפוקה - ובזה להוריד מעט שריפת דלק. זה חוסך אולי חצי מ 100 MW במונחי דלק שנשרף.

ומלבד זה חייבים להחזיק כול הזמן אחוז ניכר מהתפוקה (אולי 50% - אולי יותר - אינני בטוח) - בתחנות של גנרטורים מסתובבים (תחנות פוסיליות). הגנרטורים מספקי אינרציה הדרושה ליציבות המערכת. החשמל הסולארי הוא א-סינכרוני - כלומר הוא לא תורם ליציבות התדר של החשמל. החשמל הסולארי יכול להשתלב (בכמויות מוגבלות) ברשת - שיציבות התדר שלה נשמר על ידי גנרטורים מסתובבים.

יעקב אמר/ה...

נניח שהיה לנו כושר תפוקה סולארי בשיעור המכסה את כול הצריכה ביום, בשעות השמש. זה פי 10 מהכמות שיש היום - 15 GW במקום 1.5 GW, או 60 מיליון לוחות במקום 6 מיליון שכבר מותקנים היום.
עדיין לא היינו מסוגלים לכבות את תחנות הכוח הפוסיליות כולן (ביום), ולקבל - בשעות היום - את כול החשמל מלוחות שמש. זה לא אפשרי טכנית. חייבים להמשיך ולהפעיל גנרטורים מסתובבים כדי לשמור על יציבות התדר של הזרם החשמלי.

ביולוג ירושלמי אמר/ה...

תודה על המידע.