פיתוח טכנולוגיות לניצול אנרגית השמש כמקור אנרגיה עתידי

תקציר העבודה:

השאיפה של מדינות העולם להתקדמות טכנולוגית בכדי לשפר את איכות החיים של תושביהן, יכולה להביא לתוצאות הרסניות. הסיבה לכך נובעת מהשימוש המואץ בדלקים פוסילים (נפט, פחם וגז טבעי), ליצירת אנרגיה אשר גורמת לפליטת גזי חממה וגזים מזהמים אחרים. גזים אלו גורמים להתחממות כדור הארץ, התחממות אשר מביאה לעליה בטמפרטורות, שתגרור אחריה שינויים סביבתיים רבים כגון: עליה במפלס הים והצפות אזורים, התרחבות שטחי המדבר בעולם ועוד.
על פי תחזיות המדענים, השינויים הסביבתיים שהחלו כבר במאה הקודמת יחריפו בעשורים הקרובים - עובדה שמצריכה התכוננות למעבר לשימוש באנרגיות חלופיות כלומר ניצול אנרגיות נקיות אשר לא פולטות גזי חממה. גורם נוסף המחייב חשיבה על ניצול מקורות אנרגיה נוספים בעתיד היא הבעיה של הידלדלות המשאבים הפוסילים אשר תחריף לקראת מחצית המאה ה-21. אנרגיית השמש נחשבת לאחת ממקורות האנרגיה החלופיים המרכזיים מבין קבוצת האנרגיות החלופיות-מתחדשות.
מטרת עבודה זאת היא לבחון את הפוטנציאל הטמון בניצול אנרגית השמש לספק למדינות העולם חשמל ולהקטין את התלות בדלקים הפוסילים.
בעבודתי אבחן את הטכנולוגיות לניצול אנרגית השמש, כמו: טכנולוגיית התאים הפוטו - וולטאים, הטכנולוגיות התרמיות שכוללות את טכנולוגיית המראות הפרבוליות, הצלחות הסולריות, מגדלי שמש, מערכות משולבות, ובריכות שמש, והטכנולוגיה ליצירת אנרגיה בתהליך התרמו-כימי.
במהלך הסקירה אשים דגש על אמינות, נצילות, יעוד עיקרי ועלות החשמל הסופית של כל טכנולוגיה, ואציג את היישומים הקיימים בפועל של הטכנולוגיות השונות. בנוסף אתייחס לאזורים בעולם בעלי פוטנציאל גבוה להקמת תחנת כוח סולרית שתספק חשמל בהיקף גדול למדינות ואף יבשות שלמות ואראה שפוטנציאל זה קיים ואפשרי.
החלק העיקרי של עבודתי ידון בפיתוח השוק הסולרי והקשיים שמולם הוא ניצב, כמו למשל המכשולים לתחרות הולמת עם האנרגיות הקונבנציונליות עקב סבסוד של אנרגיות אלו מצד ממשלות; ואי השקעת משאבים מספקים בפיתוח ומחקר של הטכנולוגיות הסולריות, דבר שיביא להורדת עלות החשמל של טכנולוגיות אלה, ואשר כיום בעצם מונע את כניסתן לשוק של חלק מהטכנולוגיות הסולריות שכבר נמצאות במצב של ייתכנות ממשית לתחרות בשוק האנרגיה. כמו כן אדגיש את הבעייתיות הגדולה שבאה לידי ביטוי בחוסר תכנון ומחשבה סביבתית כוללת של קובעי המדיניות לאור התרכזותם בכדאיות הכלכלית של מדינתם, זאת למרות רצון התושבים במדינות שונות להבליט את הפן הסביבתי.
בשלב הניתוח והדיון אציג את הפתרונות המוצעים על ידי החוקרים, פתרונות אשר כוללים תוכניות מחקר ופיתוח בינלאומיות שיערבו מדינות וארגונים רבים אשר ביחד יישמו פעולות מקיפות בנושא, תוך התמקדות בבחירת הטכנולוגיות הנבחרות שבהן יש להשקיע. בשלב היישום יקומו מפעלים סולאריים ברצועת המדבריות העולמית ויפותחו אמצעים לוגיסטיים להעברת החשמל לאזורים נוספים, דבר שיגרום להפחתת התלות של האדם באנרגיה הקונבנציונלית ולהפחתת הפגיעה הסביבתית המתמשכת, ויעודד משקעים פרטיים לפיתוח השוק הסולרי. פרוייקטים בינלאומיים אלו אף ישפרו את היחסים בין המדינות המפותחות למדינות המתפתחות ויקטינו את הפערים בין מדינות אלו.

תוכן עניינים:
1. תקציר
2. הקדמה
3. משק האנרגיה העולמי - כיוונים וקונפליקטים
3.1 משק האנרגיה בישראל
4. הבעיה הסביבתית - אפקט החממה וזיהום האוויר
4.1 גזי החממה ומזהמי האוויר
4.2 פליטת גזי החממה בישראל
4.3 תחזיות ושינויים סביבתיים הצפויים בעתיד
5. האנרגיות המתחדשות הקיימות
5.1 אנרגיית השמש-אפיונים כללים
6. הטכנולוגיות השונות להפקת אנרגיה חשמלית מהשמש
6.1 התאים הפוטו-וולטאים ((Photovoltaic Cells
6.2 טכנולוגיות המערכות התרמיות
6.3 טכנולוגיות המערכות התרמו-כימיות
6.4 תפיסות חדשות לניצול האנרגיה הסולרית
7. מיקום תחנות כוח סולריות בעולם
8. הספקת חשמל בהיקף גדול על ידי אנרגיה סולרית
9. פיתוח שוק אנרגית השמש
10. דיון
11. רשימה ביבלוגרפית

מקורות:

אבנימלך, י. (1999). סדרי עדיפות לאומית בתחום איכות הסביבה בישראל, מכון טכנולוגי לישראל: תל-אביב. עמ' 9-13.
אהרון, ר. (1979). "יצור חשמל מאנרגית השמש מבוסס על תהליכים כימיים". עיתון האגודה הישראלית להנדסה כימית. (10): 5-6.
ארכיון טוביהו, סיכום השתלמות אנרגיה סולרית בנגב, אשר הועברה ע"י אמנון מאור 6/11/84 ,מק"ט 0204.04.003.
ארכיון טוביהו, פרוספקט מרכז מידע לאנרגית השמש, מק"ט 0204.04.001.
ארנסטיין, ק. (2001). "אוכלוסיית העולם תגדל, אבל לא במדינות המתועשות". הארץ. עמ' א12.
בורקט, א. (1991). ניצול אנרגיות חלופיות לאחר המשבר במפרץ הפרסי, מוסד שמואל נאמן: חיפה.
בן דב, ע. ופירסטוירבי א. (1999). משק האנרגיה של ישראל בפרשת דרכים, ניתוח הקשר בין אנרגיה ואיכות סביבה בהווה ובעתיד, Greenpeace Mediterranean.
ברוך, ז. ויאיר, י. (1993). מבוא למטאורולוגיה, האוניברסיטה הפתוחה: תל-אביב.
ברוניצקי, י. (2000). "כוחות השוק נגד הכוח הירוק", ירוק- כחול-לבן. (29):20-21.
גיל, מ. (1998). "אל תבזבזו אנרגיה", ירוק -כחול-לבן. (19):46-48.
גפני, מ. (1995). "מכת חשמל לגופרית", ירוק-כחול-לבן.(3):12-14.
גפני, מ. (1996). "תנו לשמש לעלות", ירוק כחול לבן. (8):28-31.
הירשזון, א. (1997). "ארובת- השרב", ירוק-כחול-לבן.(17):39-40.
חן, א. (1997). "אנרגיה עם עתיד", ירוק-כחול-לבן. (14):12-15.
לובנוב, כ. (1995). "אוזון האימה", ירוק-כחול-לבן. (5):58-62.
מאורר, נ. (2000). "אנרגיה רוחנית כאן ועכשיו", ירוק כחול-לבן. (29):42-45.
מקסימוב, ז. גולדרייך, י. ודרווין, ל. (1978). איתור מקומות ראשוני בנגב המתאימים להקמת טורבינות רוח, אוניברסיטת בר-אילן:תל-אביב.
ניר-ארי,ת. (1997). "השפעות אבק על יישומי מערכות סולריות", עבודה סמינריונית. המחלקה לגיאוגרפיה ופיתוח סביבתי. אוניברסיטת בן גוריון שבנגב: באר-שבע.
פיימן, ד. (1997). "מכניסים את השמש למעבדה", ירוק כחול לבן. (14):8-10.
פישר,ע. קוטלר, א. ורוטלוי, א. (1998). "פליטת גזי חממה-בעיה עולמית בוערת", ירוק כחול-לבן. (18):46-47.
צוער, ח. (1999). "גיאומורפולוגיה פלנטרית". קורס במסגרת המחלקה לגיאוגרפיה ולפיתוח סביבתי, אוניברסיטת בן גוריון בנגב: באר שבע.
רונן, ד. (1998). "מדיניות להפחתת פליטות גזי חממה בישראל", עבודה סמינריונית. המחלקה לגיאוגרפיה ופיתוח סביבתי, אוניברסיטת בן גוריון: באר שבע.
שלו, נ. (2000). "מדינה מחושמלת", מסע אחר. (109):27-30.
תמרי, א. (2000). "גז להפקת חשמל. הברירה הטבעית", ירוק-כחול-לבן. (33):11-12.
Arshad, M. Khan, A. Mumtaz and M. Latif. (1998). "Global Energy Situation", International Journal of Energy, Environment, Economics. Vol. 6, Nos. 2-3, pp 99-116.
Bezdek, R. H. (1993). "THE Environmental, Health, and Safety Implications of Solar Energy in Central Station Power Production", Energy. Vol. 18, No. 6, pp. 681-685.
Broesamle, H. Mannstein, H. Schillings, C. and Trieb, F. (2001). "Assessment of Solar Electricity Potentials In North Africa Based on Satellite Data and a Geographic Information System", Solar Energy. Vol. 70, No.1, pp.1-12.
Charters, W. W. S.(2001)."Developing Markets for Renewable Energy Technologies", Renewable Energy. Vol. 22, pp.217-222.
Derek,M.(1992). "Global Pollution: Ozone Depletion and Greenhouse Gases". Atmospheric Pollution. Vol. 9, No. 2, pp. 145-163.
Drennen, E. T, and Erickson, D. J, and Chapman, D. (1996). "Solar Power and Climate Change Policy in Developing Countries", Energy Policy. Vol. 24, No. 1, pp.9-16.
Eil J. (1998). "Nuclear Power Status and Prospects in the World", International Journal of Energy, Environment, Economics. Vol. 6, Nos. 2-3, pp. 141-155
Eljrushi, G. S. (1995). "Photovoltaic Power Plant for the Southern Region of Libya", Applied Energy. Vol. 52, pp.219-227.
El-Sayed, A. and Kreusel, J. (1995). "Substitution Potential of Solar Thermal Power Stations in Electrical Energy Systems", Renewable Energy. Vol. 6, No. 7, pp. 849-854.
Erge, T. Hoffmann, V. U. Kiefer, K. (2001). "The German Experience With Grid-Connected PV-Systems", Solar Energy. Vol. 70, No. 6, pp. 479-487.
Erickson, J. D. and Chapman, D. (1995). "Photovoltaic Technology: Market, Economics, and Rural Development", World Development. Vol. 23, No.7, pp.1129-1141.
Faiman, D. (1985). "Electricity from the sun", Kidma-Israel Journal of Development. Vol. 8, No.4.
Faiman, D. (1992). "The Present Cost of Solar Electricity", Perspectives in Energy. Vol. 2, pp. 127-131.
Faiman, D. (1994). "Desert: The Future Power Stations of the World?", Terra Desert. Vol.1, pp. 21-28.
Hassairi, M. Safi, M. J. and Chibani, S. (2001). "Natural Brine Solar pond: An Experimental Study", Solar Energy. Vol. 70, No. 1, pp. 45-50.
Imadojemu. E. H. (1995). "Concentrating Parabolic Collectors: A Patent Survey", Energy Converse, Mgmt. Vol. 36, No. 4, pp.225-237.
Ianetz, A. and Lyubansky, V. and Setter, I. And Evseev, E.G. and Kudish, A.I. (2000). "A Method For Characterization and Inter-Comparison of Sites with Regard to Solar Energy Utilization By Statistical Analysis of their Solar Radiation Data as Performed For Three Sites in Israel Negev Region", Solar Energy. Vol. 69, No. 4, pp. 283-293.
Kellogg, W. W. (1992). "Energy Generation: The Basic Cause of Current and Future Climate Change", International Journal of Energy Environment Economics. Vol. 2, No. 1, pp. 23-31.
Kribus, A. and Zaibel, R. and Carey, A. and Segal, A. and Karni, J. (1998). "A Solar-Driven Combined Cycle Power Plant", Solar Energy. Vol.62, No.2, pp.121-129.
Kurokawa, K. (1997). "Areal Evolution of PV Systems", Solar Energy Materials and Solar Cells. Vol. 47, pp. 27-36.
Kurokawa, K. Takashima, T. Hirasawa, T. Kichimi, T. Imura, T. Nishioka, T. Iitsuka, H. tashiro, N. (1997)."Case Studies Of Large-Scale PV Systems Distributed Around Desert Area of the World", Solar Energy Materials and Solar Cells. Vol. 47, pp. 189-196.
Rannels, J. (2000). "The DOE Office of Solar Energy Technologies Vision for Advancing Solar Technologies in the New Millennium", Solar Energy. Vol.69, No.5, pp. 363-368.
Raza, H. A. and Jala, A. I. (1998). "World Resources of Fossil Fuels, Their Present Production and Future Prospects", International Journal of Energy, Environment, Economics. Vol. 6, Nos. 2-3, pp.127-139.
Robin, J. R. (1989)."Consequences for Human Health of Stratospheric Ozone Depletion", in Ozone Depletion: Health and Environmental Consequences, Russell, J. R. Wigley, T. (eds.). John Wiley sons: Chichester. pp. 207-228.
Sahin, A.Z. and Aksakal, A. and Sunar, M. (1999). "Solar-Energy Availability in the North-Eastern Arabian Peninsula", Applied Energy. Vol. 64, pp. 323-329.
Schlesinger, M. E. (1993). "Greenhouse Policy", Research and Exploration. Vol. 9, No. 2, pp. 159-172.
Spiegel, R. J, Greenberg, D.L, Kern, E.C, and House, D.E. (2000). "Emissions Reduction Data for Grid-Connected Photovoltaic Power System", Solar Energy. Vol. 68, No. 5, pp. 475-485.
Titus, J.C, and Barth, M.C. (ed), (1984) greenhouse effect and sea level rise, van nostrand Reinhold company inc, New York.
Trieb, F. (2000). "Competitive Solar Thermal Power Station Until 2010- the Challenge of market Introduction", Renewable Energy. Vol. 19, pp 163-171.
Tsur, Y. and Zemel, A. (2000). "Long-Term Perspective on the Development of Solar Energy", Solar energy. Vol. 68, No. 5, pp. 379-392.
Waterstone, M. (1993)."A Drive on a Sea of Latitudes: Why We Will Not Resolve The Greenhouse Issue". Environmental Management. Vol. 17, No. 2, pp. 141-152.
Whyte, I. D. (1995), climate change and human society. Arnold, London.
Wolf C. D. (1998). "Opportunities of Exporting Solar Energy from the Arab World to Europe", Renewable Energy. Vol. 14, Nos. 1-4, pp. 447-452.
Zahedi, A. (1996). "Entirely Renewable Energy- Based Eletricity Supply Sysytem (Small Scale Large Scale)" Renewable Energy. Vol. 9, Nos. 1-4, pp. 913-916.

תגים:

אנרגיה · אפקט · בארץ · האנרגיה · האנרגיות · החממה · הסולרית · הקונבנציונאלי · ובעולם · משק · מתחדשות

אפשרויות משלוח:

ניתן לקבל ולהזמין עבודה זו באופן מיידי במאגר העבודות של יובנק. כל עבודה אקדמית בנושא "פיתוח טכנולוגיות לניצול אנרגית השמש כמקור אנרגיה עתידי", סמינריון אודות "פיתוח טכנולוגיות לניצול אנרגית השמש כמקור אנרגיה עתידי" או עבודת מחקר בנושא ניתנת להזמנה ולהורדה אוטומטית לאחר ביצוע התשלום.

אפשרויות תשלום:

ניתן לשלם עבור כל העבודות האקדמיות, סמינריונים, ועבודות המחקר בעזרת כרטיסי ויזה ומאסטרקרד 24 שעות ביממה.