מחשבות רבות עולות על בעיות אגירת אנרגיה סולארית כאשר אנו מנסים להשיג אנרגיה בת קיימא, נקייה ומתחדשת.
העולם עושה כל שביכולתו כדי להשיג פיתוח בר קיימא וזה יכול להיות מושג רק אם ניתן לעמוד בגורמים מסוימים כמו מתן גישה אוניברסלית לאנרגיה זולה, נקייה ואמינה.
בעמידה בגורמים הללו, עלינו להסתכל על כמה עובדות כמו שינויי אקלים, אי שוויון, אילוצי משאבים, גידול אוכלוסיה, גיאופוליטיקה, ביטחון תזונתי ובריאות הרווחות בעולמנו כיום.
כפי שאנו שואפים לפיתוח בר קיימא. כל הידיים חייבות להיות על הסיפון להישג זה. קל יותר לומר מאשר לעשות.
אנחנו יכולים להתאסף סביב יצירת מודעות לגבי שינויי האקלים והנזק שדלק מאובנים עושה לסביבה אפילו משפיע עלינו ישירות, אנחנו יכולים לבחור להפיץ חוקים האוסרים על שימוש באנרגיה של דלק מאובנים או שאנחנו יכולים פשוט לנדוד בהדרגה לחומרים מתחדשים אלה בידיעה שהם לא לגמרי בטוח.
היו טעויות בעידן התעשייתי שנראה שאנחנו עושים היום. וזה נכנס למאמץ בלי להסתכן.
העידן התעשייתי או העידן שהביא לייצור המוני ושימוש בדלקים מאובנים לא הביאו בחשבון את הסיכונים הנלווים למאמץ הזה, אבל העידן חתר בגלל הרווח האדיר בשוק הדלקים המאובנים, הטכנולוגיה הבסיסית לייצורם, ייצור המוני ויעילותם.
לכן, ככל שההשפעות של השימוש באנרגיית דלק מאובנים התבהרו יותר, אנשים התחילו לדחוף לאנרגיה חלופית. עכשיו, אין אנרגיה בטוחה בחוץ, אבל אנחנו יכולים לומר שלמען האמת, אנרגיה מתחדשת היא הרבה יותר טובה בהתחשב בסיכון הסביבתי והבריאותי.
אבל האם בדקנו גורמים אחרים שחלקם הם סביבתיים, בריאותיים, יעילות, עלות, אבל אם להזכיר כמה. התעלות לשימוש באנרגיה מתחדשת מכניסה אותנו למעגל לא חדש לגמרי של השפעות שליליות, שכן אנו מתמודדים עם אנרגיית דלק מאובנים שחלקם איננו מכירים כמו יעילות.
אפשר לחלום על עולם אידיאלי שהאנרגיה שלו מתקבלת ממקורות מתחדשים גדולים כמו אנרגיה סולארית. אבל חלק מהנושאים צריכים להשתמש באנרגיות המתחדשות הללו, ואם נטפל בהם לא רק לקפוץ לשימוש הנרחב בה, נוכל להפיק מכך תועלות טובות.
לא כמו שעשינו עם אנרגיית דלק מאובנים. אנרגיה מתחדשת טומנת בחובה יתרונות רבים שאנו יכולים להפיק מהם.
כוח הידרואלקטרי הוא עדיין האנרגיה המתחדשת המשמשת ביותר המייצרת אנרגיה מאסיבית עבור מדינות שיש להן פחות חסרונות, אך מדינות וקהילות שאין להן גישה לכוח הידרואלקטרי רואים באנרגיה סולארית חלופה טובה יותר בהתחשב בכך שאנרגיה סולארית היא בלתי מוגבלת.
אבל, יש כמה בעיות עם הצורך להשתמש באנרגיה סולארית כאנרגיה חלופית לאנרגיית הדלק המאובנים הנוכחית.
העולם מתפתח כל יום וזה בגלל שהמוחות של אנשים מתפתחים מביאים פתרונות טובים יותר כדי לפתור את בעיית האדם ולהבטיח חיים טובים יותר לעצמנו ולדור הבא.
תחילתה של הפקת אנרגיה סולארית הביאה לבעיה חדשה לגמרי של שינויים בקרינת השמש שהובילה לייצור אנרגיה נמוך מהנדרש או ללא ייצור כלל.
זה לא היה ידוע בשימוש בדלקים מאובנים. ומכיוון שאין ייצור רציף כפי שניתן לראות בייצור אנרגיה של דלק מאובנים, יש צורך בפיצוי על תקופות של ייצור מוגבל או ללא ייצור כדי להבטיח חשמול מתמשך של העולם על ידי אנרגיה מתחדשת.
מכיוון שיש תקופות בגלל ייצור אנרגיה יותר מהנדרש באמצעות אנרגיה סולארית כתוצאה מקרינה גבוהה המתרחשת כמה ימים או כמה שעות, מדענים מצאו דרך לאחסן את האנרגיות העודפות הללו באמצעות פיתוח טכנולוגיות מסוימות שיכולות להיות מסוגלות לאגור שמש. אֵנֶרְגִיָה.
כעת, זה חדש יחסית והתחיל להיות מוכר ברחבי העולם בעשור הזה, אז יש כמה חסרונות אם לא מטפלים בהם עלולים להפוך את השימוש באנרגיה סולארית כאנרגיה חלופית ומתחדשת לאסון ולא רצוי.
לכן אנו בוחנים את הבעיות המשפיעות על אגירת אנרגיה סולארית – בעיות אגירת אנרגיה סולארית.
תוכן העניינים
סוגי מערכות אחסון אנרגיה סולארית
ישנם סוגים שונים של מערכות אחסון אנרגיה סולארית זמינים והם;
- מערכות אחסון אנרגיה תרמית
- אחסון באנרגיית אוויר דחוס
- גז מימן
- מערכת אחסון הידרואלקטרית שאובה
1. מערכות אחסון אנרגיה תרמית
בשימוש לראשונה בשנת 1985, מערכות אגירת אנרגיה תרמית מייצרות חשמל על ידי לכידת חום מהשמש ואגירת אנרגיה זו במים, מלחים מותכים או נוזלים אחרים.
מערכת אגירת אנרגיה תרמית מורכבת בדרך כלל מאמצעי אחסון במאגר או במיכל, מערכת קירור מובנית, צנרת, משאבות ובקרות.
ישנם שני סוגים של מערכות אחסון אנרגיה תרמית וסיווג זה מבוסס על טמפרטורת הפעולה שלה. הם כוללים; מערכות אחסון אנרגיה תרמית בטמפרטורה נמוכה ומערכות אחסון אנרגיה בטמפרטורה גבוהה.
מערכות אגירת האנרגיה התרמית בטמפרטורה נמוכה משתמשות במים קרים ובתהליך חימום חוזר בעוד שמערכות אגירת האנרגיה התרמית בטמפרטורה גבוהה מבוססות על אגירת חום סמוי ותרמוכימי.
מערכות אחסון אנרגיה תרמית יכולות להיות מסוגלות לאחסן כמויות גדולות בעלות הון נמוכה יחסית, תוך הימנעות מהייצור של כל סכנה גדולה.
2. אחסון אנרגיה באוויר דחוס
כאן מאוחסנת האנרגיה הפוטנציאלית האלסטית של אוויר דחוס עד לשחרורו לייצור חשמל. כאשר אנרגיה סולארית נכנסת למערכת אחסון אנרגיה באוויר דחוס, מנוע חשמלי מניע מדחס אוויר שבו אוויר סביבה דחוס מאוחסן בלחץ במערה תת קרקעית ומשתחרר בעת הצורך.
יכולות להיות פריקות אנרגיה לא רצויות כתוצאה מייצור חום בתוך מערכת אגירת האנרגיה של האוויר הדחוס, כאשר לחצים גבוהים מופעלים על האוויר. על מנת לצמצם זאת, קיימים מצננים בין ו-אחרי מערכת אחסון אנרגיה דחוסה כדי להפיק חום במהלך תהליך הדחיסה.
3. גז מימן
גז מימן הוא אחד ממרכיבי האנרגיה הגדולים ביותר של כל דלק. מה שהופך אותה לשיטה אידיאלית לאחסון והפצה של אנרגיה אפילו אנרגיה סולארית.
מערכת אחסון גז המימן מבצעת מניפולציות בתכונותיו של ציקלוהקסאן להפקת אנרגיה באמצעות תהליך מחזורי שניתן לשחזור, שבו הידרוגנציה מלווה בדה-הידרוגנציה.
תהליך ההידרוגנציה יוצר ציקלוהקסאן (C6H12) באמצעות הוספת שישה אטומי מימן מהפחמימנים השופעים לבנזן (C6H6) הקיים במערכת אגירת המימן בעקבות חשיפה לשמש.
תהליכי דה-הידרוגנציה מתרחשים בעקבות הסרת ששת הפחמנים מציקלוהקסאן, מה שמאפשר לכימיקל זה להפוך זמין לשימוש בהתקני אחסון אנרגיה ויישומים אחרים.
חלקיקי ננו המבוססים על פלטינה הם היבט חיוני של תגובת הדה-הידרוגנציה, שבה חלקיקים אלו פועלים כזרז צילום על-ידי מתן תרומה זמנית של האלקטרונים הפוטו-נרגשים שלהם למולקולות ציקלוהקסן קיימות.
תרומה זו מפרקת את קשרי הפחמן-מימן, ומשחררת אטומי מימן מבלי לגרום לשחרור חום עודף. זוהי אחת האפשרויות היעילות ביותר לאחסון אנרגיה מכיוון שהיא מאפשרת להמיר עד 97% מהבנזן בחזרה לציקלוהקסאן.
4. מערכות אחסון הידרואלקטריות שאובות
זוהי מערכת האגירה המסייעת בהסתגלות השונות של קרינת השמש הגורמת להצעת האנרגיה לעלות על הביקוש בתקופות מסוימות ולביקוש לעלות על ההיצע בחלק מהתקופות.
כאשר ההיצע עולה על הביקוש, מים נשאבים לתוך המאגר העליון כדי לאגור אנרגיית שמש וכאשר הביקוש עולה על ההיצע, המים בתוך המאגר הראשוני הזה משתחררים על ידי ריצה במורד אל מאגר תחתון דרך טורבינות, תוך יצירת חשמל.
גלגל תנופה הוא טכנולוגיית אחסון אנרגיית שידור דומה, מכשיר זה בצורת גליל מכיל רוטור גדול בתוך ואקום. כאשר כוח נלקח ממקור האנרגיה שלו (שמש), הרוטור מאיץ למהירויות גבוהות מאוד, אוגר חשמל כאנרגיה סיבובית בתוך המכשיר.
לאחר מכן ניתן להפיץ אנרגיה לאחר שהרוטור עובר ל"מצב ייצור", אשר מאט את הרוטור ומחזיר חשמל לרשת לשימוש הצרכן.
סוללות, כמו גלגלי תנופה, יכולות להיות ממוקמות בכל מקום, ולעתים קרובות נתפסות כמערכות אחסון דומות להפצת אנרגיה. עבור פוטנציאל אחסון אנרגיה בקנה מידה גדול, סוללות יכולות להשתנות מסוללות נתרן-גופרית, מתכת-אוויר, ליתיום-יון וחומצת עופרת, בהתאם למקור האנרגיה שלהן ולשימוש בהן.
9 בעיות אחסון אנרגיה סולארית המובילות
אלו הן חלק מבעיות אחסון אנרגיה סולארית שיש לטפל בהן, הן כוללות:
- חוסר סטנדרטיזציה
- מחירים גבוהים של מערכות אחסון
- מדיניות רגולטורית מיושנת ועיצוב שוק
- הגדרה לא מלאה של אגירת אנרגיה
- הפסדי חום
- הפסדי יעילות
- מערכת אחסון אנרגיה סולארית מוגבלת כדי לענות על הביקוש הנוכחי לאחסון אנרגיה סולארית.
- ההיסוס של הממשלה לקבל אנרגיה סולארית בגלל העלות הנוכחית שלה.
- שינויים בקרינת אנרגיה סולארית.
1. חוסר תקינה
זוהי אחת מבעיות אגירת האנרגיה הסולארית העומדות בפני מגזר האנרגיה הסולארית ויש לטפל בהן. אין תקן ספציפי לייצור המוני של סוללות שהן מערכת האחסון העיקרית המשמשת בייצור אנרגיה סולארית.
זאת בגלל המורכבות שלו וגם בגלל העובדה שאגירת אנרגיה סולארית היא שוק מתפתח. עם דרישות טכניות מגוונות שיש לעמוד בהן, כמו גם תהליכים ומדיניות מגוונת להתמודד איתם, הסוללות עומדות בפני מחסום דרכים לפריסה מאסיבית.
2. מחירים גבוהים של מערכות אחסון
זוהי אחת מבעיות אגירת האנרגיה הסולארית העומדות בפני מגזר האנרגיה הסולארית ויש לטפל בהן. זו לא רק הבעיה העיקרית הקשורה למערכות אחסון אנרגיה סולארית אלא גם הבעיה המטרידה ביותר. למרות שהמחירים של סוללות סולאריות ירדו באופן דרסטי, הם עדיין גבוהים להחריד.
ככל שהפאנלים הסולאריים שלך גדולים יותר כדי ללכוד יותר קרינת שמש המייצרת אנרגיה או חשמל, כך הסוללות גדולות יותר והעלות גבוהה יותר. מערכות מיוחדות לאגירת אנרגיה סולארית להפקת אנרגיה גדולה או מאסיבית לרשת של קהילה מסוימת היא יקרה מאוד.
למרות שישנן מערכות אחסון אנרגיה סולארית יעילות יותר שניתן להשתמש בהן עבור קהילות במיוחד במקומות מסוימים בתקופות החורף, מערכות אחסון אנרגיה סולארית אלו הן מורכבות מאוד ויקרות מאוד. זה גרם למדינות או קהילות רבות לא לאמץ מערכות אחסון אנרגיה סולארית יעילות אלו.
3. מדיניות רגולטורית מיושנת ועיצוב שוק
זוהי אחת מבעיות אגירת האנרגיה הסולארית העומדות בפני מגזר האנרגיה הסולארית ויש לטפל בהן. מכיוון שאחסון אנרגיה סולארית הוא חדש יחסית לשוק, המדיניות הרגולטורית עדיין לא כיסתה מערכות אחסון אנרגיה סולארית כצפוי בטכנולוגיות מתפתחות.
מלבד כללי השוק הסיטונאי, יהיה צורך לעדכן את הכללים הקמעונאיים, ככל שהעניין של מגורים ומסחר ותעשייתי גדל.
4. הגדרה לא מלאה של אחסון אנרגיה
זוהי אחת מבעיות אגירת האנרגיה הסולארית העומדות בפני מגזר האנרגיה הסולארית ויש לטפל בהן. מכיוון שאחסון אנרגיה סולארית הוא חדש יחסית בשוק, מחזיקי עניין וקובעי מדיניות ברחבי העולם נאבקים כיצד להגדיר אחסון סוללה מהיר. זה גרם לאגירת אנרגיה סולארית למשבר זהות.
5. הפסדי חום
זוהי אחת מבעיות אגירת האנרגיה הסולארית העומדות בפני מגזר האנרגיה הסולארית ויש לטפל בהן. אנרגיה סולארית היא אנרגיית חום כלומר אגירת אנרגיית השמש היא גם אחסון של אנרגיית חום אם כי הפעם היא משמשת למטרות חשמול וניצול אנרגיה אחרות. בדיוק כמו כיבוי הגז או מקור החשמל של קומקום מים.
המים עלולים להיות רותחים אך ככל שהזמן עובר בגלל שאין מקור מתח מחובר, טמפרטורת המים יורדת. לכן, החום המאוחסן בסוללה או במערכת האחסון של מערכת אנרגיה סולארית יורד בטמפרטורה ברגע שאין יותר קרינת שמש שיכולה לטעון את הסוללות.
לכן, בהיותך תושב מחוץ לרשת המשתמש באנרגיה סולארית לייצור חשמל או כל אדם המשתמש באנרגיה סולארית, יהיו לך פריקות חום גם כשאתה לא בבית.
למרות שברוב הפעמים, זה מפוצה על ידי שעות קרינת השמש ביום, מה שיקרה בתקופות החורף, יהיו הפסקות למעט שימוש במקור אנרגיה חלופי, משולב או מחובר לחשמל.
אמנם יש תיקונים לבעיה הזו, אבל היא יקרה, לא נפוצה ולא ניתן להחיל אותה על רוב הדיירים מחוץ לרשת.
6. הפסדי יעילות
זוהי אחת מבעיות אגירת האנרגיה הסולארית העומדות בפני מגזר האנרגיה הסולארית ויש לטפל בהן. בדיוק כמו כל סוללה אחרת, מערכות אחסון אנרגיה סולארית המורכבות מסוללות יורדות ביעילותן עם הזמן. מערכת אחסון אנרגיה סולארית טיפוסית המורכבת מסוללות עיקריות היא בעלת תוחלת חיים של 10 שנים. כעת, זה אולי נראה עצום, אבל בגלל העלות שלו, מערכות תעריף חשמל רגילות יהיו זולות יותר למשך 10 שנים.
7. מערכת אנרגיה סולארית מוגבלת כדי לענות על הביקוש הנוכחי לאחסון אנרגיה סולארית
זוהי אחת מבעיות אגירת האנרגיה הסולארית העומדות בפני מגזר האנרגיה הסולארית ויש לטפל בהן. הביקוש לאגירת אנרגיה סולארית הוא מסיבי מאוד ובגלל גורמים רבים כמו עלות הייצור, מערכות אגירת האנרגיה הסולארית שיוצרו פחותות מהביקוש. כמו כן, העלות של מערכות שונות לאחסון אנרגיה סולארית גרמה לרבים להירתע מהרכישה והשימוש בהן
8. היסוס של הממשלה לקבל מערכות אחסון אנרגיה סולארית בגלל העלות הנוכחית שלהן
זוהי אחת מבעיות אגירת האנרגיה הסולארית העומדות בפני מגזר האנרגיה הסולארית ויש לטפל בהן. במשך השנים הייתה היסוס של הממשלה לקבל את השימוש בסולארי באופן כללי עבור מדינות רבות בגלל העלות של מערכת אחסון אנרגיה סולארית. זו אחת הסיבות העיקריות לכך שההגירה מאנרגיה לא מתחדשת לחומרים מתחדשים כמו אנרגיה סולארית לא הייתה
9. שינויים בקרינת אנרגיה סולארית
זוהי אחת מבעיות אגירת האנרגיה הסולארית העומדות בפני מגזר האנרגיה הסולארית ויש לטפל בהן. זוהי הבעיה המטרידה ביותר עם אנרגיה סולארית באופן כללי. בהשוואה לצורות אחרות של ייצור אנרגיה כמו אנרגיית דלק מאובנים, יש וריאציות בקרינת השמש המובילות לייצור אנרגיה נמוך מהנדרש או ללא ייצור כלל.
לכן, אי אפשר לחזות את שעות אור השמש שיהיו זמינות ביום מסוים. טעינה סולארית גדולה מדי עשויה להעמיס על הסוללות ולהשיג סוללה טובה יותר להוספה לאלו הנוכחיות עשוי להיות יקר מאוד.
המלצות
- 40 חברות האנרגיה הסולארית המובילות לפי מדינות
. - דברים שכדאי לזכור בעת תכנון מערכת תאורת רחוב סולארית
. - 7 השימושים המובילים באנרגיה סולארית | יתרונות וחסרונות
. - 5 אוניברסיטאות מובילות להנדסת סביבה
. - 9 שלבים בתהליך הערכת ההשפעה על הסביבה
. - שינויי אקלים | הגדרה, סיבות, תוצאות ופתרונות
איש סביבה מונע תשוקה בעל פה. כותב תוכן מוביל בחברת EnvironmentGo.
אני שואף לחנך את הציבור על הסביבה ובעיותיה.
זה תמיד היה על הטבע, אנחנו צריכים להגן ולא להרוס.