אנרגיה סולארית – הבדלי גרסאות

עיון אינטראקטיבי בהיסטוריה

→ העריכה הקודמת

תוכן שנמחק תוכן שנוסף

חזותיקוד ויקי

גרסה מ־09:57, 28 באוקטובר 2023 עריכה AutoMod (שיחה \| תרומות) בוטים 67,861 עריכות מ הסבה לתבנית (מוסף כלכליסט) → העריכה הקודמת		גרסה אחרונה מ־20:11, 6 בנובמבר 2024 עריכה ביטול SigTif (שיחה \| תרומות) בדוקי עריכות אוטומטית, מנטרים 20,106 עריכות מ חסרה הנמקה תגיות: שחזור עריכה ממכשיר נייד עריכה דרך האתר הנייד עריכה מתקדמת מהנייד
(28 גרסאות ביניים של 20 משתמשים אינן מוצגות)
שורה 20: את האנרגיה הסולארית ניתן לנצל מיידית, או לאגור באמצעים שונים ולהפיק את האנרגיה מהאמצעים הללו מאוחר יותר בהתאם לצורך. אמצעי האגירה כוללים אגירה חשמלית בסוללות, שאיבת מיים לגובה, ואגירה תרמית במסות נוזליות או מוצקות. באופן עקיף, אנרגיית השמש אחראית למגוון תהליכים שמביאים ליצירת מקורות אנרגיה שונים שנמצאים כיום בשימוש, כמו [[אנרגיית רוח]], [[אנרגיה הידרואלקטרית]] ועוד. למעשה, אור השמש אפשר את חייהם של יצורים קדומים, שבמשך הזמן הפכו ל[[נפט]]. [[דלק מאובנים]] זה משמש כיום את האנושות כמקור אנרגיה עיקרי. עם זאת, שימוש באנרגיה סולארית שכדור הארץ ספג בעבר הרחוק על ידי שריפת דלק מאובנים מעלה את ריכוז דו־תחמוצת הפחמן, מגבירה את [[אפקט החממה]], ואינה רצויה. נכון לאמצע 2024, פאנלים סולאריים תופסים בכדור הארץ שטח של כ-10,000 [[קילומטר רבוע\|קמ"ר]], ומספקים כ–6% מצריכת החשמל בעולם.<ref>{{TheMarker\|אקונומיסט\|פצצת אנרגיה: התאוצה המדהימה של הטכנולוגיה הסולארית משנה את העולם\|00000190-b68a-d64e-a1d7-f7cedc520000\|16 ביולי 2024}}</ref> ==אנרגיה תרמו־סולארית== שורה 26 ⟵ 28: דוד שמש מבוסס על [[קולט שמש\|קולטי שמש]] ההופכים אנרגיית שמש ל[[אנרגיית חום]]. המים המחוממים בקולטים זורמים לדודי שמש עד לשימוש בהם. בישראל, יפן וארצות נוספות, מותקנים דודי שמש בבתי קרקע רבים ובישראל שטופת השמש חוסכים כ־3%-4% מתצרוכת ה[[חשמל]] של ישראל. על פי החוק הישראלי כל בית מגורים חדש שנבנה חייב להיות מצויד בקולטי שמש. במגדלי מגורים קולטי השמש הם רק עבור הקומות העליונות. הזרמת המים מקולטי השמש לדוד השמש מתרחשת, במצב שדוד השמש גבוה מהקולטים, על ידי השימוש ב[[תרמוסיפון\|אפקט התרמוסיפון]] שבו ההפרש במשקל הסגולי בין המים החמים והקרים גורם למים המתחממים בקולט, לזרום אל דוד השמש, ללא צורך במשאבה. [[שמעון קליר]] היה אחד ממובילי פיתוח טכנולוגיות לניצול מקסימלי של אנרגיית השמש והוביל כבר משנות השמונים את חברת אראל אנרגיה ( חלק מתשלובת מפעלי ארגמן ביבנה ) שפיתחה טכנולוגיה לחימום מים וסביבה לשמוש גם באזורים קרים ובעלי קרינה נמוכה. הקולט הייחודי שפיתח קליר משתמש בטכנולוגיית בידוד שקוף המאפשרת לקרינת השמש להיכנס מבעד לבידוד אך מונעת ממנו מלחזור לסביבה. חברת [https://tigisolar.com תיגי סולאר] הנסחרת בבורסה בתל אביב, אותה הקים קליר משתמשת עד היום בטכנולוגיה זו במוצריה השונים. קליר זכה בפרסים בינלאומיים רבים על תרומתו לפיתוח טכנולוגיות לניצול אנרגיית השמש, ביניהם פרסי InterSolar ו Global CleanTech100 ===תחנת כוח תרמו־סולארית=== שורה 34 ⟵ 40: הטכנולוגיות הסולאריות־תרמיות העיקריות הן: # '''[[שקתות פרבוליות]]''' {{אנ\|Parabolic trough}}: נוזל תרמי, (שמן עם טמפרטורת רתיחה גבוהה או מים) זורם בצינור הנמצא במוקד של מראה פרבולית העוקבת אחרי השמש בציר אחד. השמן נכנס למחליף חום שבו החום עובר למים ויוצר קיטור שנכנס לטורבינת קיטור המניעה גנרטור. #ב'''[[מגדל שמש]]''' [[הליוסטט]]ים עוקבים אחרי השמש בשני צירים ומרכזים את האור לקולט מטרה הנמצא על מגדל. תחנות ניסיוניות נבנו בשיטה זו בצרפת, ארצות הברית, וב[[מכון ויצמן]] בישראל.{{הערה\|{{קישור כללי\|כתובת=https://heb.wis-wander.weizmann.ac.il/magazine/n-6337\|הכותב=מכון ויצמן למדע\|כותרת=מגדל השמש והקונסורציום למחקר של אנרגית שמש מרוכזת\|אתר=\|תאריך=1.9.1999}}}} עוד בשנות השמונים השתמשו בקולט שמש שחימם מים, מלח מומס או [[אוויר דחוס]]. תחנה מסחרית שהוקמה בספרד [[:en:PS10_solar_power_plant\|PS10]] ליד סביליה משתמשת בקולט המיצר קיטור רווי ב־275 מעלות צלזיוס ופועלת בהספק שיא של 10 מגה־וואט. בצמוד פועלת מאז 2009 תחנה [[:en:PS20_solar_power_plant\|PS20]] משופרת בהספק שיא כפול של 20 מגה־וואט. שתיהן חלק ממפעל בהספק שיא כולל של 300 מגה־וואט שיספק חשמל לעיר הסמוכה סביליה. # '''צלחת פרבולית (Parabolic Dish Systems)''' – צלחת הכוללת משטח קטעים פרבולי ועוקבת אחרי השמש בשני צירים. מהחום מופק חשמל על ידי [[מנוע סטרלינג]] (Stirling) או טורבינת גז קטנה. ניתן לקבל נצילויות גבוהות בהקפי ייצור חשמל של עשרות ומאות קילוואט בלבד. אפשר גם להפעיל תחנת כוח מסחרית עם עשרות או מאות צלחות פרבוליות. # '''המרה תרמו-חשמלית -''' המרת החום ישירות לאנרגיה חשמלית על ידי שימוש בצמד מתכות. הפרשי חום בין המתכות גורמים להיווצרות זרם חשמלי היוצא מהן, ולהפך, העברת חשמל במתכות עשויה לגרום להתקררות המתכת האחת בעוד השנייה מתחממת. יעילות מערכות אלו קטנה יחסית. שורה 48 ⟵ 54: === מחקר ופיתוח (בעיקר בישראל) === בשנים 1950–1990 פעלו ~~בסמוך~~במפעלי ארגמן ביבנה ובסמוך ל[[ים המלח]] ובאתרים נוספים תחנות כוח סולארית נסיוניות מסוג [[בריכת שמש]], המתבססת על ריבוד שכבות לפי משקל סגולי והצטברות חום בשכבות הנמוכות. חברת סולמת (מקבוצת [[אורמת]]) הקימה בריכת שמש גדולה חצי־מסחרית ליד ים המלח, אך הפרויקט נכשל בגלל קלקול של ריבוד השכבות על ידי גלים שעוררה רוח מצויה.{{הערה\|{{קישור כללי\|כתובת=https://davidson.weizmann.ac.il/online/askexpert/technology/כיצד-ניתן-להפיק-אנרגיה-סולארית-מבריכת-שמש\|הכותב=חיים ברק\|כותרת=כיצד ניתן להפיק אנרגיה סולארית מבריכת שמש?\|אתר=\|תאריך=7.8.2010}}}} ואי־כדאיות כלכלית. ב[[המרכז הלאומי לאנרגיית השמש\|מרכז הלאומי לאנרגיית השמש]] [[אוניברסיטת בן-גוריון בנגב\|באוניברסיטת בן-גוריון]], נערכים מאז [[שנות ה-70 של המאה ה-20\|שנות ה־70 של המאה ה־20]] מחקרים בתחום הסולארי־תרמי והפוטו־וולטאי, העוסקים בין השאר בתא פוטו־וולטאי מבוסס פחמן, ובייצור חשמל פוטו־וולטאי באמצעות שימוש במראה פרבולית מרכזת גדולה, המופיעה בתמונה.{{הערה\|שם=ה5\|{{קישור כללי\|כתובת=https://in.bgu.ac.il/Pages/news/faiman-bg-award.aspx\|הכותב=אוניברסיטת בן־גוריון\|כותרת=פרופ' (אמריטוס) דוד פיימן – חתן פרס דוד בן־גוריון תשע"ז\|אתר=\|תאריך=7.11.2016}}}} במעבדת "Excitonics" בפקולטה ל[[הנדסת מכונות]] [[הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל\|טכניון]], פותחה גישה חדשנית הנקראת (TEPL (Thermally Enhanced Photoluminescence. חומר הבולע בהתקן הוא בעל תכונות פלואורסצנטיות. בהתקן TEPL, אם ערך ה־[[נצילות קוונטית\|QE]] גבוה והבולע נמצא בטמפרטורה גבוהה, יחד עם אופטימיזציה של פרמטרים נוספים (כגון ריכוז השמש ואיכות הבידוד התרמי להפחתת איבוד חום ואיבודים קרינתיים) ניתן להגיע ליעילות של 45% בולע שכזה יורכב ממערכת של חומרים שונים המוטמעים בתוך מטריצה שקופה. דוגמה למערכת שהוצעה, אשר לה פוטנציאל לשמש כבולע יעיל, היא שילוב החומרים [[נאודימיום\|Nd]], [[כרומיום\|Cr]], ו־[[איטרביום\|Yb]] בתוך מטריצה של גביש מסוג YAG.{{הערה\|{{צ-מאמר\|מחבר=Manor ,etal,2016\|שם=Thermally enhanced photoluminescence for heat harvesting in  photovoltaics\|כתב עת=NATURE CUMMUNICATIONS}}}}{{הערה\|{{צ-מאמר\|מחבר=Manor etal ,2017\|שם=Sensitized Nd3+ for Thermally-Enhanced Photoluminescence Solar Energy Converter\|כתב עת=nature communications}}}} שורה 69 ⟵ 75: https://www.gov.il/BlobFolder/generalpage/dochmeshek/he/Files_Netunei_hashmal_doch_reshut_hasmal_2020_malle_n.xlsx.pdf</ref> באמצעות אנרגיה סולארית על ידי לוחות פוטו-וולטאים בשטח כולל של כ-230 קמ"ר (כ-2.5% משטח הנגב). המכשול הטכני העיקרי הוא אגירת אנרגיה בכמות גדולה לשימוש בשעות הלילה ובימים חורפיים במיוחד. מדינת ישראל הצהירה שהיא מעוניינת להגיע בשנת 2020 לייצור חשמל ירוק בהיקף של כ־10% מהצריכה הלאומית.{{הערה\|{{ynet\|איתן פרנס\|גם אתם יכולים: כך תייצרו חשמל סולארי\|4482181\|4 בפברואר 2014}}}} את אנרגיה ממקורות מתחדשים בשנת ב־4%,{{הערה\|שם=ה2\|{{~~קישור~~דבר ~~כללי~~העובדים\|~~כתובת=https://www.davar1.co.il/200522/\|הכותב=~~ארז רביב\|~~כותרת=מעדכנים~~שטייניץ: היעד לייצור חשמל מאנרגיות מתחדשות ב-2030 יעלה ~~ציפיות~~ל-25-30%\|~~אתר=~~200522\|~~תאריך=~~17~~.11.~~ בנובמבר 2019}}}} 5%{{הערה\|{{גלובס\|קובי ישעיהו\|אנרגיות מתפרצות: מה פשר ההייפ במניות האנרגיה המתחדשת?\|1001319154\|23 בפברואר 2020}}}} ו־7% כנתח ה[[אנרגיה מתחדשת\|אנרגיה המתחדשת]] (החשמל הירוק) מתוך כלל יצור החשמל בארץ ב־2020. ברית הפיקוח הקיבוצית העריכה שעד סוף 2019 הותקנו פרויקטים של אנרגיה סולארית בהספק של כ־2,000 מגה־וואט שיא, המאפשרים ייצור של כ־7% מצריכת החשמל השנתית במשק. כדי לעמוד ביעד של 10% ייצור חשמל מאנרגיות מתחדשות, יש להרחיב את ההספק הסולארי המותקן בישראל בכ־1,500 מגהוואט שיא נוספים עד סוף שנת 2020.{{הערה\|{{קישור כללי\|כתובת=http://www.kibbutz.org.il/he/articles/חוזר-ברית-פיקוח-עידוד-התקנת-פרויקטים-סולאריים-לשנת-2020\|הכותב=אלון ראובני ונרי אולמן\|כותרת=חוזר ברית פיקוח: עידוד התקנת פרויקטים סולאריים לשנת 2020\|אתר=\|תאריך=23.12.2019}}}} ימים יגידו אם ישראל תעמוד באתגר של 25-30% אספקת אנרגיה ממקורות מתחדשים בשנת 2030.{{הערה\|שם=ה2}}{{הערה\|{{קישור כללי\|כתובת=https://pua.gov.il/publications/documents/kolkore2030.pdf\|הכותב=רשות החשמל\|כותרת=קול קורא להתייחסות הציבור בנושא יעדי ייצור חשמל באנרגיה מתחדשת לשנת 2030\|אתר=\|תאריך=29.1.2020}}}} בתחילת [[2004]] הכריזה המועצה הארצית לתכנון ובניה על תוכנית מתאר להקמת תחנה סולארית, במסגרתה נבנו [[תחנת הכוח באשלים\|תחנות הכוח אשלים]], בסמוך ליישוב [[אשלים]] שבשטח המועצה האזורית [[רמת הנגב]]. באתר הוקמו עד 2020 שלוש תחנות, תחנת כוח תרמו־סולארית של נגב אנרגיה בטכנולוגית שוקת פרבולית בהספק של 121 מגה־ואט שיא,{{הערה\|{{קישור כללי\|כתובת=http://www.tashtiot.co.il/2017/07/10/אנרגיה-סולארית-610/\|הכותב=מערכת תשתיות\|כותרת=פרויקט תחנת הכוח התרמו־סולארית של נגב אנרגיה באשלים מתחיל בביצוע הרצה\|אתר=\|תאריך=10.7.2017}}}}תחנת כוח פוטו־וולטאית של אשלים סאן פי וי בהספק של 30 מגה־ואט שיא,{{הערה\|{{TheMarker\|אורה קורן\|תחנת הכוח הסולארית באשלים תיחנך היום בהשקעה של 280 מיליון שקל\|0000017f-e081-d38f-a57f-e6d31beb0000\|25 בינואר 2018}}}} ומגדל שמש שברייטסורס הקימה והפעילה יחד עם שותפותיה בהספק של 121 מגה־וואט שיא.{{הערה\|שם=ה6\|{{כלכליסט\|ליאור גוטמן\|אחרי עשור וחצי של תכנון וביצוע: תחנות הכוח התרמו-סולאריות באשלים קיבלו אישורי הפעלה\|3760116\|10 באפריל 2019}}}}תחנה פוטו־וולטאית נוספת בהספק 40 מגה־וואט שיא תוקם על ידי חברת פארק סולארי אשלים.{{הערה\|{{TheMarker\|אורה קורן\|המהפכה הסולארית: הושג המחיר הנמוך אי פעם לייצור חשמל בישראל\|0000017f-e634-dea7-adff-f7ffac0f0000\|12 ביוני 2019}}}}בשנת 2022 צפויה להתחיל בסמוך לעיר דימונה בנייתה של תחנת כוח סולרית בשדה שאמור להיות הגדול ביותר בישראל ולהפיק כ־300 מגה ואט עם השלמת הפרויקט ב־[[2024]].{{הערה\|{{גלובס\|עמירם ברקת\|27 קבוצות הגישו מועמדותן להקמת השדה הסולארי הגדול בישראל\|1001333363\|23 ביוני 2020}}}} === סולארי־תרמי להפקת חום === צריכת החום העולמית גבוהה יותר מצריכת החשמל והתחבורה גם יחד. שוק הפקת ואגירת החום עדיין בחיתוליו וישנן מספר חברות ישראליות ובינלאומיות הפועלות בשוק משמעותי זה. פרויקט לדוגמה בו נעשה שימוש באנרגיה סולארית לחימום מים בעזרת קולטים בשנת 2008 על ידי חברת 'כרומגן' הוא מלון PRIMA MUSIC בחוף אלמוג באילת, הכולל 140 חדרים ומטבח מרכזי. הותקנו כ־105 [[מטר רבוע]] של קולטים החוסכים 95 מגה־וואט שעה לשנה שהיו נדרשים לחימום המים בגז. בדומה לדוד שמש ביתי נצילות האנרגיה לחימום מים היא מעל 40%. תקופת החזר ההשקעה היא כ־4.5 שנים.▼ מערכות הפקת חום ביעילות גבוהה כמעט פי שניים ועם הגעה לטמפרטורות גבוהות יותר פותחו על ידי [[שמעון קליר]] וצוותו בחברת תיגי.{{הערה\|שם=ה4\|{{קישור כללי\|כתובת=https://www.afeka.ac.il/media/585981/תיגי-חום-סולארי-לשימושים-תעשייתיים-אפקה.pdf\|הכותב=תיגי\|כותרת=קולטי שמש בעלי בידוד שקוף לפתרונות חום עבור תהליכים מסחריים ותעשייתיים\|אתר=\|תאריך=}}}} למערכות אלו יש התאמה טובה לסביבה קרה הודות לבידוד משופר שפיתחה החברה והן הותקנו גם ביקבי [[רמת הגולן]], מדגרת עוף טוב, בית קיי ב[[נהריה]], ובמבנים באוסלו, [[נורווגיה]].{{הערה\|שם=ה4}} ▲פרויקט לדוגמה בו נעשה שימוש באנרגיה סולארית לחימום מים בעזרת קולטים בשנת 2008 על ידי חברת 'כרומגן' הוא מלון PRIMA MUSIC בחוף אלמוג באילת, הכולל 140 חדרים ומטבח מרכזי. הותקנו כ־105 [[מטר רבוע]] של קולטים החוסכים 95 מגה־וואט שעה לשנה שהיו נדרשים לחימום המים בגז. בדומה לדוד שמש ביתי נצילות האנרגיה לחימום מים היא מעל 40%. תקופת החזר ההשקעה היא כ־4.5 שנים. ===סולארי תרמי להפקת חשמל=== שורה 111 ⟵ 119: * [[ארובת שרב]] * [[בריכת שמש]] * [[אנרגיה סולארית ~~מחלל~~מהחלל]] * [[תחנת כוח תרמו-סולארית]] * [[אנרגיה תרמו סולארית]] * [[טורבינה סולארית]] ==לקריאה נוספת== ג'ודי ואריה מלמד־כץ, "המהפכה הסולארית", [[גליליאו (כתב עת)\|גליליאו]] 107, יולי 2007. ג'ורג' ג'ונסון, '''הכוח העולה של השמש – הזינוק המאוחר במרוץ הלוהט אחר מקור האנרגיה הזול והזמין ביותר''', [[נשיונל ג'יאוגרפיק ישראל]], גיליון 136, ספטמבר 2009 * הראלה סטוצ'י־באר, '''אם יש לנו שמש – האם ישראל תמצא שוב את היתרון שלה בתחום הסולרי''', נשיונל ג'יאוגרפיק ישראל, גיליון 136, ספטמבר 2009 * [[רועי צזנה]], עתיד אנרגיית השמש, בתוך: '''[[השולטים בעתיד]]''', ירושלים: כנרת, 2017 שורה 128 ⟵ 137: * {{הידען\|2=פיתוח חדש: תא סולארי סלקטיבי המייצר חשמל ירוק ומאפשר ייצור חקלאי תחתיו\|3=https://www.hayadan.org.il/פיתוח-חדש-תא-סולארי-סלקטיבי-המייצר-חשמ}}, 17 בינואר 2023 * {{מוסף כלכליסט\|ארי ליבסקר\|קיבוץ סוללות: הקיבוצים גילו את אוגרי האנרגיה\|24-08-23/m01}} * {{TheMarker\|אקונומיסט\|פצצת אנרגיה: התאוצה המדהימה של הטכנולוגיה הסולארית משנה את העולם\|00000190-b68a-d64e-a1d7-f7cedc520000\|16 ביולי 2024}} * {{דף שער בספרייה הלאומית\|987007553391305171\|אנרגיה סולרית}} * [https://www.youtube.com/watch?v=4uPVZUTLAvA&src_vid=cy6kba3A8vY&feature=iv&annotation_id=annotation_885022 Solar Energy] - סרטון הסבר על אנרגיה סולארית, באתר [[יוטיוב]], 9 בינואר 2012 {{וידאו}} {{אנגלית}}