אנרגיה הידרואלקטרית

תחנת כוח המייצרת חשמל באמצעות מים
(הופנה מהדף הידרואלקטרי)
מתקיים דיון בו מוצע לאחד את הערך תחנת כוח הידרואלקטרית עם ערך זה.
אם אין התנגדויות, ניתן לאחד את הערכים שבוע לאחר הצבת התבנית.

אנרגיה הידרואלקטריתיוונית: הידרו [ὑδρο-‎] = מים, אלקטרו [ἠλεκτρο-‎] = חשמל) היא אנרגיה חשמלית שמקורה בתנועת המים. זוהי האנרגיה המתחדשת הנפוצה ביותר על כדור הארץ, המיוצרת באמצעות ניצול תנועת המים בנהרות, בנחלים, במפלים, בגלי ים ובתנועת גאות ושפל של האוקיינוסים. את האנרגיה מתנועת המים ניתן להסב בקלות לחשמל על ידי ניצול זרימת המים לסיבוב גלגל (טורבינה), המייצר אנרגיה חשמלית. האתר שבו מותמרת האנרגיה מאנרגיה מכנית לחשמלית נקרא "תחנת כוח הידרואלקטרית". בתחנת כוח הידרואלקטרית מים הנופלים מפתח סכר או ממפל מים טבעי, מסובבים טורבינה. מרגע שתחנת כוח כזו נבנית ומופעלת, כמעט שלא נוצרים גזי חממה או פסולת בעקבות פעולת התחנה.

סכר אסואן הגבוה. הסכר מפיק 2.1 ג'יגה וואט חשמל.
תחנת הכוח ההידרואלקטרית בסכר שלושת הערוצים – תחנת כוח הגדולה בעולם, בעלת תפוקה מירבית של כ-22.5 גיגה-ואט.

המים ניתנים לאגירה באגמים טבעיים או מלאכותיים או במאגרים אחרים. באופן זה ניתן לאגור את אנרגיית המים הפוטנציאלית (כאנרגיה שאובה) ולהשתמש בה לייצור חשמל כאשר יש צורך בכך.

היסטוריה ושיטות עריכה

תחנת הכוח ההידרואלקטרית הראשונה הוקמה באנגליה בשנת 1870.

בסך הכל, נכון לשנת 2020, סך הייצור העולמי של אנרגיה זו הגיע קרוב ל-4500 טרה (תחילית)-ואט-שעה (הספק ממוצע של כ-500 גיגה-ואט), שהוא כ- 17% מתצרוכת החשמל העולמית, וכ-60% מהחשמל שהופק בעזרת אנרגיה מתחדשת.[1] החל משנת 2007 תחנת הכוח עם הגדולה ביותר בעולם היא התחנה ההידרואלקטרית בסכר שלושת הערוצים שבסין, ומשנת 2012 כושר הייצור שלה עומד על 22.5 גיגה-ואט.

זרימת מי נהרות עריכה

סכירת מי נהרות היא השיטה הוותיקה והידועה ביותר להפקת חשמל הידרואלקטרי, ונפוצה עד היום בכל העולם. בין הסכרים ההידרואלקטריים המפורסמים ניתן למנות את סכר הובר שעל נהר הקולורדו בארצות הברית, סכר אסואן שבמצרים וסכר שלושת הערוצים שבסין. המדינה שבה יש שימוש מרבי באנרגיה הידרואלקטרית היא סין, שם הוקמו על נהרות עשרות סכרי ענק, שבהם מפיקים אנרגיה רבה, תוך פינוי המוני בני אדם מבתיהם. על פי טענות ארגוני סביבה, יצירת סכרי הענק גרמה גם לפגיעה סביבתית גדולה ולשינויים במאזן האקולוגי. מדינות נוספות שבהן משתמשים רבות בטכנולוגיה זו הן קנדה, ברזיל, רוסיה וארצות הברית.

גלי גאות עריכה

 
מפרץ פאנדי הקנדי ידוע בהפרשים הגדולים בין גלי גאות ושפל, דבר שניתן לנצל באמצעות טורבינות תת-מימיות להפקת חשמל

שיטה נוספת היא אנרגיית גאות ושפל המתבססת על ההפרשים של גובה גלי האוקיינוסים בעולם בזמני הגאות והשפל. בצפון צרפת נחנכה בשפך נהר הראנס, בשנת 1966 תחנת הכוח לה ראנס, שהיא בעצם סכר גאות ושפל, שבה קבועות 24 טורבינות דו כיווניות. כל אחת בהספק של 10.3 מגה ואט בזמן שיא (240 מגה ואט לכל התחנה), כך שבאופן ממוצע מספקת התחנה 68 מגה ואט לשעה. הפרובינציה נובה סקוטיה הקנדית במזרח קנדה הציבה במפרץ פאנדי, על קרקע המפרץ, טורבינות תת-ימיות שמנצלות את האפקט של תהודת גלי גאות המיוחדים למפרץ זה.

אנרגיית גלים והפרשי חום עריכה

סוג חדש יחסית של אנרגיה הידרואלקטרית היא אנרגיית גלים, אשר בה מנצלים את גלי הים לסיבוב טורבינה וייצור חשמל. ניתן לנצל באופן דומה זרמי ים קבועים שנגרמים על ידי רוחות. ונעשו גם ניסיונות ביפן להפקת חשמל באמצעות רפסודות האוצרות את אנרגיית הגלים ונבנו מתקנים בחוף המערבי של ארצות הברית ובארצות הסקנדינביות לניצול הזרם הנובע מהפרשי החום והקור הניכרים בין שכבות המים השונות.

אנרגיה הידרואלקטרית בישראל עריכה

בישראל אין מפלים המאפשרים ניצול אנרגיה הידרואלקטרית, אולם כבר בנימין זאב הרצל הגה את פרויקט תעלת הימים. מדובר על חפירת תעלה שתזרים מים לים המלח מהים התיכון או מים סוף לשם ייצור חשמל בעזרת זרימת מים זו, בזכות הבדלי הגבהים שבין ים המלח לימים האחרים. בשנות החמישים החלו לעבד תוכניות לייצור חשמל מטורבינות מים בתעלת הימים, שהייתה אמורה לזרום מהים התיכון או מים סוף לים המלח, תוך ניצול הפרשי הגבהים הגדולים. בדיקות הראו שאין לתוכנית כדאיות כלכלית, למרות ההשקעות העצומות שכבר גויסו לשם כך מיהודי התפוצות, והתוכנית ננטשה.

בתוכנית למוביל המים הארצי, שהוצגה על ידי שמחה בלאס בשנת 1943 בפני ראשי היישוב[2] נכללה גם תוכנית לייצור חשמל במסגרת מפעל הידרואלקטרי (גרסה מוקדמת של תעלת הימים). במסגרת התוכנית היו מי הים התיכון אמורים להגיע עד לכנרת (דרך תעלות ומנהרה) ומשם עד לים המלח דרך שורת אגמים מלאכותיים.

תחנת הכוח הראשונה שסיפקה חשמל לארץ ישראל ולעבר הירדן הייתה תחנה הידרואלקטרית – תחנת הכוח בנהריים הוקמה על ידי פנחס רוטנברג ונחנכה בשנת 1932, ניצלה את מי הנהרות ירדן וירמוך להפקת חשמל. התחנה פעלה משנת 1932 ועד כיבוש המקום על ידי חיילי הלגיון הערבי בשנת 1948.

בשנת 1992 הקימה חברת מצד עתרת – המאגדת את קיבוץ כפר הנשיא עם מספר אנשי עסקים – תחנת כוח הידרואלקטרית קטנה בנהר הירדן סמוך למצד עתרת, כשני ק"מ ורבע מדרום לגשר בנות יעקב. לתחנה הספק של כ-2.6 מגהוואט.[3]

ראו גם עריכה

קישורים חיצוניים עריכה

הערות שוליים עריכה

  1. ^ Hydropower Special Market Report, באתר סוכנות האנרגיה הבין-לאומית, יוני 2021
  2. ^ כפי שהובא בספריו של בלאס "מי מריבה ומעש" ו"אוצרות המים בארץ ישראל, סיכויי השקאה ופיתוח הידרו-אלקטרי"
  3. ^ התחנה ההידרואלקטרית, באתר קיבוץ הנשיא (ארכיון)