יום שני, 27 ביוני 2011

מגדל שמש והליוסטטים באתר SEDC בפארק התעשיות רותם
4.שימוש באנרגיה סולארית בעולם+דוגמאות:
המודעות לשימוש במשאבי אנרגיה סולארית הולכת וגוברת בשנים האחרונות בכל קצוות העולם. האנושות מתחילה להבין לאט-לאט את הפוטנציאל העצום שגלום בשימוש במשאבי השמש. גם הממשלות של מדינות רבות בעולם מבינות כבר שהעתיד שייך לאנרגיה ירוקה והן החלו לתת תמריצים לאנשים פרטיים וגופים ציבוריים המעוניינים לקחת חלק במהפכה ואכן מדינות רבות.
ספרד היא החלוצה הגדולה ביותר מבין מדינות העולם שעושה שימוש ביתרונות אנרגיה סולארית ובעיקר בתחום טורבינות הרוח. נתון מדהים - בתוך עשר שנים בסך הכול תפוקת אנרגיה סולארית הוכפלה במדינה זו וניתן אף לומר שחלק משמעותי מכל החשמל בספרד מיוצר על ידי אנרגיה סולארית.
באיטליה, למשל, מתוכננת בניה של חווה סולארית שתהיה למתקן הסולארי הכי גדול באירופה. בגרמיה הממשלה הציבה יעד בגינוי תקציבי שעד שנת 2020 30% מהחשמל המיוצר במדינה תהיה אנרגיה סולארית. כבר היום כ 700,000 בתי אב פרטיים מופעלים על אנרגיה סולארית. ממשלת יפן החליטה לסבסד רכישה של מערכות סולאריות על 50% ממחירן המקורי.
גם בארצות הברית כמו בשאר מדינות העולם עובדת חזק שיטת התמריצים – בקליפורניה שבה הביקוש לקולטי השמש נחשב לגדול בעולם החליטו לתת תמריצים בשווי שלוש מיליארד דולר למשך עשר שנים לכל הרוכש מערכת שעובדת על אנרגיה סולארית. במקסיקו הממשלה החליטה על הקצאה של יותר ממאה מיליון דולר עבור הספקת חשמל סולארי  לכפרים מרוחקים.
בהודו עובדים בימים אלה על פיתוח פרויקט שנחשב כתוכנית השאפתנית ביותר בעולם בתחום אנרגיה סולארית שבמסגרתה בעשר השנים הקרובות מתוכננת הקמה של ערכות סולאריות בהיקף של 20 ג'יגה וואט ובארבעים השנים הקרובות מתוכנן להגיע להיקף של 200 ג'גה וואט. אלה מספרים אדירים שקשה לדמיין את המימדים שלהם, רק לצורך הבהרה – השימוש הכלל עולמי באנרגיה סולרית נכון להיום מגיע ל 14 ג'גה וואט.  
בשוויץ מתוכננת בנייה של 30,000 בתים הפועלים על אנרגיית השמש, באינדונזיה – כמיליון בתים סולאריים בדרך לבנייה, בצרפת עד לשנת 2011 תסתיים הבניה של תחנת כוח סולארית בעלת כושר ייצור אנרגיה בהיקף של 400 מגה וואט, בפורטוגל תפעל אחת מחוות הסלולאריות הגדולות באירופה אשר תפיק 45 מגה וואט עבור 300,000 בתי אב.
והרשימה עוד ארוכה, עוד ועוד מדינות בעולם מכריזות על פרויקטים לעידוד מעבר מחשמל קונבנציונאלי ומזהם לחשמל נקי שמקורו מהשמש
3.שימוש באנרגיה סולארית בישראל+דוגמאות:
אף שבישראל ישנו מחקר ופיתוח ער ומתקדם, היישום של שימוש במקורות אנרגיה סולארים, למעט השימוש בדודי שמש הוא מועט. בעבר פעלה בסמוך לים המלח תחנת כוח סולרית קטנה מסוג בריכת שמש, שהקימה חברת סולמת (מקבוצת אורמת), אך הממשלה הפסיקה את מימון הפעלתה בשל חוסר כדאיות כלכלית.
פרויקט לדוגמה בו נעשה שימוש באנרגיה סולארית לחימום מים בעזרת קולטים בשנת 2008 על ידי חברת 'כרומגן' הינו מלון PRIMA MUSIC בחוף אלמוג באילת, הכולל: 140 חדרים ומטבח מרכזי. הותקנו כ-105 מ"ר קולטים החוסכים כ-18 טון co2 בשנה. החיסכון בגז נאמד בכ-95,000 קילוואט לשנה והחזר ההשקעה הינו כ-4.5 שנים. בית מלון נוסף באילת שהתפרסם כמלון המפיק בעצמו את צריכת החשמל שלו בעזרת לוחות סולריים הוא מלון אורכידאה.
חברת לוז מירושלים הקימה בשנות ה-80 של המאה ה-20 בקליפורניה תשעה מתקנים בטכנולוגיה התרמית של שקתות פרבוליות, בשלוש תחנות כוח ובהיקף כולל של 354MW (כולל התחנה הסולרית הגדולה בעולם בהספק נקוב של 160MW והשנייה בגודלה בעולם בהספק 150MW). אף שהחברה פשטה רגל התחנות עדיין עובדות כיום ומופעלות על ידי חברת Florida Power & Light ואף מייצרות חשמל מעבר להספק הנקוב הודות לשיפורים טכנולוגיים הכוללים קולט חדש שפותח ומיוצר על ידי חברת סולל מבית שמש. לאחרונה הוקמה חברת הזנק בשם לוז 2 (נקראת כיום "ברייטסורס תעשיות ישראל"), אשר עובדת על פיתוחים נוספים בתחום.
חברות סולרג'ניקס ואורמת מיבנה הקימו תחנת כוח סולרית באריזונה עם טורבינה אורגנית (ORC) מתוצרת אורמת, כמו כן הוקמו בשנתיים האחרונות תחנות בנבאדה (64MW) ומספר תחנות בגודל 50MW בספרד. כיום יש תחנות נוספות בהליכי אישור והקמה בספרד וקליפורניה בהשתתפות חברת סולל.
בשנת 2001 הכריז שר התשתיות הלאומיות דאז, אביגדור ליברמן, על הקמת תחנת כוח סולארית באזור דימונה. תוכנית זו לא יצאה לפועל. בתחילת 2004 הכריזה המועצה הארצית לתכנון ובניה על תוכנית מתאר להקמת תחנה סולארית, במסגרתה נבחר מתחם אשלים, בסמוך לישוב אשלים שבשטח המועצה האזורית רמת הנגב. במרץ 2008 פרסם משרד התשתיות את השלב המקדים של מכרז למיון מציעים להקמת שתי תחנות סולאריות במתחם, אשר יתפרסו על שטח של כ-4,000 דונם ויספקו יחד כ-250 מגה-וואט חשמל, בהשקעה של כ-650 מיליון דולר. [1]
בנוסף לתחנת כוח סולרית, ישנו רעיון ותיק של פרופ' דן זסלבסקי מהטכניון להקים ארובת שרב בערבה. מדינת ישראל החלה להקצות שטח לעניין, אך נכון לסוף שנת 2007 לא נמצאו מקורות מימון להקמת הפרויקט השאפתני.
ביוני 2008 אישרה רשות החשמל תקנות העוסקות בייצור חשמל על ידי תאים פוטו-וולטאים קטנים. התקנות מיועדות לעידוד התקנת מערכות סולאריות ביתיות וקובעות כי יינתן תעריף מיוחד לחשמל עודף שימכר לחברת החשמל בגובה של 2.04 שקל לקוט"ש.[2] מכיוון שהחשמל נמכר לצרכנים במחיר של כחצי ש"ח לקוט"ש מדובר בסיבסוד של כ-1.5 ש"ח לקוט"ש או 12.7 מיליון ש"ח לשנה למערכת של 1 מגה וואט. מסיבה זו מתפתח ענף כלכלי ליזמות ובניה של תחנות חשמל ביתיות, כביכול, המנצל את הסובסידיה לגריפת רווחים. באוגוסט באותה שנה אישרה הממשלה את ההצעה בדבר מחקר, פיתוח טכנולוגיות וייצור חשמל בתחום אנרגיה סולארית בישראל. במסגרת התוכנית יקים משרד התמ"ת באמצעות לשכת המדען הראשי מרכז טכנולוגי לאנרגיה מתחדשת בנגב בהשקעה של 70 מיליון ₪ על פני 5 שנים. [3] מדינת ישראל נמצאת בתחום של 220-260 וואט למ"ר
בית אריזה בעין ורד
טכנולוגיות מנצלות אנרגיית השמש:
שטף האנרגיה הנקלט בכדור הארץ מן השמש אינו עולה על 1,000 וואט למ"ר בתנאים המיטביים. יעילות הפקת חשמל מאנרגיה זו עומד על 10% עד 15% כתלות בשיטת ההפקה. לכן מקובל שלאורך היממה ועונות השנה ניתן להפיק 40 עד 60 וואט בממוצע ממטר רבוע של קולט שמש ותחנה ששטחה דונם, בהנחה ש-80% מהשטח מנוצל לקולטים, תפיק 32 עד 48 קילו-וואט. מעבר לשטח האדמה הנדרש, תחנה כזו תכלול מראות מסתובבות על ידי מנועים, צנרת בלחץ גבוה, ועוד מערכות מורכבות ויקרות הדורשות גם תחזוקה יקרה. לצורך ההשוואה, אותו הספק חשמל ניתן להפיק על ידי גנרטור דיזל קטן (42 עד 64 כ"ס, בהתאמה) או ביעילות גבוהה יותר בתחנת כח שאינה סולארית המונעת על ידי פחם, מזוט, גז או אורניום.

אנרגיה סולארית

אנרגיה סולארית היא מקור של אנרגיה חלופית ומתחדשת שמקורה בקרינת השמש. מתקני אנרגיה סולארית ממירים את הקרינה האלקטרומגנטית שמגיעה מהשמש לאנרגיה תרמית או לחשמל. עקב ההספק הגבוה של קרינת השמש על פני כדור הארץ יש לשיטה זו פוטנציאל להפוך למרכיב משמעותי בשוק האנרגיה העולמי.
השימושים של אנרגיה שמקורה בשמש הם מגוונים. ניתן להשתמש באנרגיה זו באופן ישיר למטרות חימום, אידוי וייבוש מזון, כמו למשל בישול בעזרת תנור שמש, בריכות אידוי להפקת מלחים וייבוש כביסה. באופן דומה, דודי שמש משמשים לחימום מים לצריכה ביתית. ריכוז קרינת השמש באמצעות מראות או עדשות מאפשר לעתים לנצל אותה טוב יותר, במיוחד לצרכים שבהם נדרשת טמפרטורה גבוהה. הגדלת הנצילות מתאפשרת גם באמצעות מתקני עקיבה, שעוקבים אחר תנועת השמש בשמים בשעות היום.
שימוש נרחב של אנרגיית השמש לצרכים תעשייתיים או לצורך יצירת חשמל ייתכן באחת משתי דרכים:
את האנרגיה הסולארית ניתן לנצל ישירות, או לאגור באמצעים פוטוכימיים בחומרים שונים, ולהפיק את האנרגיה מאוחר יותר במידת הצורך. באופן עקיף, אנרגיית השמש אחראית למגוון תהליכים שמביאים ליצירת מקורות אנרגיה שונים שנמצאים כיום בשימוש, כמו אנרגיית רוח, אנרגיה הידרואלקטרית ועוד. באופן דומה, אור השמש אפשר את חייהם של יצורים קדומים, שבמשך הזמן הפכו לנפט. דלק מאובנים זה משמש כיום את האנושות כמקור אנרגיה עיקרי.
מגדל שמש "סולאר טו". מתקן שמייצר 10 מגהוואט חשמל במדבר מוהבי בארצות הברית
1.מהם היתרונות והחסרונות של אנרגיה סולארית?

תשובה:
היתרונות העיקריים של האנרגיה הסולרית:
  • עצמאות בהפקת חשמל, חוסר תלות במקורות דלק מתכלים ובמדינות המפיקות אותם, כמו התלות בעליית מחירי הדלקים.
  • הפקת אנרגיה נקיה שאיננה פוגעת בסביבה.
  • בעיקר לגבי הטכנולוגיה הפוטו-וולטאית, אפשרות להתקנה על גגות ובכך לחסוך משאבי קרקע.
  • אנרגיית השמש אינה מתכלה כמו מקורות אנרגיה המתבססים על דלק.
  • התאמה טובה לעקומת הביקוש לחשמל.
  • תחנה תרמית סולרית יכולה לכלול גם גיבוי בדלק אחר, ולא נדרשת הקמת תחנת כוח נוספת לגיבוי כמו בטחנות רוח למשל.
  • בתחנה תרמית סולרית אין ירידה משמעותית בביצועי התחנה לאורך שנים (זאת בניגוד לתחנות פוטו-וולטאיות).
החסרונות העיקריים של האנרגיה הסולרית כיום:
  • השקעה ראשונית גבוהה המתבטאת בעלות גבוהה לקוט"ש בהשוואה לתחנות כוח קונבנציונליות.
  • הפקת אנרגיה לא סדירה בימים מעוננים ובלילה בתחנות כוח ללא אגירה או מקור אנרגיה נוסף.
  • תפיסת שטח רב יחסית להפקת חשמל בשיטה הקונבנציונליות בפחם, דלק נוזלי או גז.
במטרה להתגבר על החסרונות ישנן הצעות להקים תחנות משולבות שתספקנה הן אנרגיה סולארית והן אנרגיית רוח, במטרה לנצל את השטח גם בלילה. שנית, במוסדות מחקר רבים, כדוגמת המרכז לננוטכנולוגיה באוניברסיטת בר-אילן, מנסים לפתח קולטי שמש ששטח הפנים שלהם יהיה גדול יותר, באמצעות שימוש ברכיבים ננוטכנולוגיים, וכך להגיל את יכולת הפקת האנרגיה מכל מ"ר.