יש לנו כמה סיבות טובות לעבור לגמרי
לאנרגיה סולרית.
זה זול יותר בהרבה מהמקרים,
ובהחלט יותר בר קיימא
מהתלות שלנו בתחנות כוח מסורתיות
שמתמשות במשאבים כמו פחם,
שיגמרו בסופו של דבר.
אז למה אנחנו לא מחליפים
את תחנות הכוח המסורתיות באנרגיה סולרית?
מפני שיש גורם אחד
שגורם לאנרגיה סולרית להיות לא צפויה:
עננים.
כשקרני השמש נעות לכיוון כדור הארץ,
חלקן נספגות על ידי האטמוספרה,
חלקן מוחזרות לחלל,
אבל השאר מגיעות לפני השטח.
אלה שלא סוטות
נקראות קרינה ישירה.
אלה שנשברות על ידי עננים
נקראות קרינה מפוזרת.
והקרניים האלו שמוחזרות ראשית על ידי פני השטח,
כמו בניינים קרובים,
לפני שהם מגיעים למערכת האנרגיה הסולרית
נקראים קרינה מוחזרת.
אבל לפני שנוכל לבחון איך עננים
משפיעים על קרני השמש ועל יצור חשמל,
בואו נראה איך מערכות יצור האנרגיה האלו פועלות.
ראשית, יש לנו מגדלים סולריים.
אלה בנויים ממגדל מרכזי
מוקף בשדה מראות עצום
שעוקבות אחרי השמש וממקדות
רק את הקרניים הישירות לנקודה בודדת על המגדל,
ממש כמו איש מתלהב שהולך לחוף.
החום שנוצר על ידי הקרניים האלה
כל כך חזק שהוא משמש להרתחת מים
שיוצרים קיטור שמניע טורבינות רגילות,
שיוצרות חשמל.
אבל כשאנחנו אומרים מערכות אנרגיה סולרית,
אנחנו בדרך כלל מדברים על על תאים פוטו-וולטאים,
או פנלים סולריים,
שהם מערכות שנמצאות בשימוש נפוץ
כדי לייצר אנרגיה סולרית.
בפנלים סולריים,
פוטונים מקרינת השמש פוגעים במשטח הפנל,
ואלקטרונים משתחררים
וגורמים לזרם חשמלי.
פנלים סולריים יכולים להשתמש בכל מיני סוגים של קרינה,
בעוד מגדלים סולריים יכולים להשתמש רק בקרינה ישירה,
ופה העננים נעשים חשובים
מפני שאם מסתמכים על הסוג והמיקום שלהם
יחסית לשמש,
הם יכולים או להגביר או להפחית
את כמות האנרגיה הנוצרת.
לדוגמה, אפילו כמה ענני קומולוס
מול השמש יכולים להפחית
את יצור החשמל במגדלים סולרים
לכמעט אפס בגלל פיזור הקרניים הישירות.
בפאנלים סולריים, העננים האלה יפחיתו
את יצור האנרגיה גם כן,
אבל לא בכל כך הרבה
מפני שפנלים סולריים יכולים להשתמש בכל סוגי הקרינה.
עם זאת, כל זה תלוי במיקום המדוייק של העננים.
בשל ההשתקפות, או תופעה מסויימת
שנקראת פיזור מי,
קרני השמש יכולים למעשה להיות ממוקדים קדימה
על ידי עננים כדי ליצור הגברה של יותר מ 50%
בקרינה הסולרית שמגיעה לפנל הסולרי.
אם לא מתחשבים בהתגברות הפוטנציאלית הזו,
זה יכול להזיק לפנלים הסולריים.
למה זה משנה?
ובכן, אתם לא רוצים שהשיעור הזה יפסיק
רק בגלל שענן עבר מעל הפנל על הגג שלכם.
במגדלים סולריים, מיכלים עצומים של מלח מותך או שמן
יכולים לשמש כדי לאגור חום עודף
ולהשתמש בו כשיש צורך,
אז כך אתם מטפלים בבעיה
של קרינת שמש משתנה כדי לאזן
יצור חשמל.
אבל במקרה של פנלים סולריים,
אין כרגע דרך בעלות סבירה
לאגור את האנרגיה העודפת.
שם תחנות כוח מסורתיות נכנסות
כדי לתקן עבור תנודות כלשהן
בתחנות הכוח הסולריות.
חשמל עודף ממקורות מסורתיים
תמיד צריך להיות זמין.
אבל אז למה תחנות הכוח המסורתיות האלה
לא משמשות רק כגיבוי,
במקום שהאנשים יסתמכו עליהם
כמקור הכוח העיקרי?
מפני שזה בלתי אפשרי לעובד
בתחנות כוח פחמית או גרעינית
לסובב את הכפתור ולייצר
יותר או פחות חשמל כתלות
בכמה עננים יש בשמיים.
זמן התגובה יהיה פשוט איטי מדי.
במקום, כדי לענות לתנודות האלו,
חשמל נוסף מתחנות כוח מסורתיות
תמיד מיוצר.
בימי שמיים נקיים,
הכוח הנוסף הזה מבוזבז,
אבל כשהשמיים מעוננים,
זה מה שממלא את החוסר.
על זה אנחנו מסתמכים כרגע
לאספקה קבועה של חשמל.
מהסיבה הזו, הרבה מהחוקרים
מעוניינים בחיזוי התנועה
והמבנה של עננים דרך תמונות לווין
או מצלמות שמביטות לשמיים
כדי למקסם את האנרגיה מתחנות כוח סולריות
ולהקטין את בזבוז האנרגיה.
אם נוכל להשיג את זה,
אתם תהיו מסוגלים להנות מצפייה בסרטון זה
כשהוא מופעל על ידי קרני השמש בלבד,
לא משנה מה מזג האויר,
למרות שאם השמש זורחת,
אתם אולי תתפתו לצאת החוצה
ותחוו סוג שונה של צפיה בעננים.