הנדסת מים

31 מגזין המים הישראלי הנדסת מים בבריכות דגים. כלל שטחי המדגה בבריכות בארץ משתנה לאורך השנים והוא דונם 29,000 לרמה של כ 1973 דונם ב 50,000 במגמת ירידה מרמה של . הירידה בשטחים אלו נובעת מהקושי הכלכלי עקב החשיפה 2010 בשנת ליבוא ומהמעבר למדגה אינטנסיבי בעל תפוקה גבוהה משמעותית לדונם. כפי שנראה בהמשך, המערכות הצפות טומנות בחובם הבטחה גדולה גם לענף המדגה. למעשה, כלל גופי המים הקיימים, מאגרי מים לסוגיהם ובריכות הדגים הם שטח פוטנציאלי למיקום מערכות סולאריות (פוטוולטאיות) צפות. הנושא מתפתח מאוד בעולם והגיעה העת שהמגמה העולמית תבצע “גיור כהלכה“ ותיושם בארץ. יצוין כבר כאן כי למערכות צפות שורה של “מרכיבי ערך“ הקשורים במים ובדגה ובכך עולה הכדאיות הכלכלית שביישומם. בעולם הרחב, הפך הרעיון החדשני מלפני כעשור לתעשייה לגיטימית של Ciel Et ממש. החברה המובילה שלמעשה ייסדה את התחום, היא חברת שבצרפת וכיום פועלים בעולם מתחרים נוספים. Lille הפועלת מהעיר Terre אסונות הגרעין כתמריץ להרחבת שימוש באנרגיה סולארית במבט לאחור ניתן לומר כי את הדחיפה הגדולה קיבל הענף של שימוש במערכות צפות לניצול אנרגיה סולארית כתוצאה מהאסון האקולוגי גרעיני בפוקושימה , אסון שחייב השבתה מידית של תחנות כוח גרעיניות. האסון ביפן קידם למעשה שתי מגמות חיוביות בתחום האנרגיה. ראשית, הוא המחיש לעולם פעם נוספת (אחרי צ'רנוביל) את פוטנציאל ההרס הטמון באנרגיה גרעינית וחיזק את המגמה לצמצם את השימוש בכורים. שנית, הוא חיזק את הצורך לעבור לאנרגיה ירוקה וידידותית לסביבה. ביפן כמו בישראל, אין שטחים מיותרים ולכן קודם הניצול המידי של מאגרי מים לצורך הפקת אנרגיה על ידי התקנת מערכות סולאריות צפות. נכון להיום, מערכות צפות מותקנות בכל חמשת היבשות על פני כדור הארץ והמגמה רק הולכת ומתחזקת. בכוונתי להציג את הנושא ולהדגיש את היתרונות הגלומים ביישומו בהשוואה למערכות סולאריות קרקעיות. הטענה הבסיסית היא כי בעוד שהתקנה קרקעית גוזלת קרקע שנחשבת “משאב במחסור“ בישראל הרי שהתקנת מערכת צפה מביאה עמה ערך מוסף כלכלי וסביבתי. מבנה המערכת הצפה מעט על מבנה המערכת. ללא כניסה לפרטים אציין רק כי המערכת החשמלית כוללת פנלים, ממירים ויחידות בקרה הזהים לחלוטין לאלה המותקנים במערכות יבשתיות. המגבלות היחידות נובעות מהקרבה למים ולאחרונה אף הוצאו הנחיות מחייבות ופשוטות ליישום, מטעם רשות החשמל, לגבי אופן ההתקנה. החלק הייחודי (מוגן פטנטים אחדים) של המערכות המדוברות הוא המערך הצף. למעשה מדובר בהקמת אי מלאכותי המורכב כולו מיחידות צפות המחוברות בחיבור מהיר. היחידות מתוכננות לחיבור קל ומהיר של הפנלים וליצירת מעבר רציף לצרכי התקנה ותחזוקה. נושא חשוב נוסף, הוא מערך העגינה. היות ורוב המאגרים בארץ מתוכננים לשימוש ביריעות פלסטיק שחורות עדיף לתכנן מערכת עיגון של המערך הצף אל דופן המאגר ולהימנע מפגיעה בשלמות היריעות. ברוב המכריע של המקרים, שתוכננו בארץ, זה אכן היה הפתרון הנבחר. המערכת הצפה כאמצעי להפחת אידוי מים למערכת צפה מספר יתרונות בהשוואה למערכת יבשתית. התקנת המערכת פשוטה יחסית. העבודה נעשית על גדת המאגר וכך מחברים שורה אחר שורה כאשר המערך נדחף בהדרגה למים. ההתקנה פשוטה ומהירה יחסית שאינה דורשת ציוד מכני הנדסי כלשהוא. מדינת ישראל בדרך להיות אחת המדינות הצפופות ביותר בעולם. הקרקע אינה בעודף (שלא לומר במחסור). מהרגע שהונחה מערכת קרקעית בשטח מסוים אין אפשרות לנצל את השטח הזה והוא מוצא מרשות הציבור. בהתקנה על מים, מדובר בשימוש נוסף על השימוש המקורי של הקרקע (כגון, אגירת מים, מדגה וטיפול במים) אשר מייצג מעבר לחסכון בקרקע גם שיפור המודל הכלכלי של המאגר. ישראל היא מדינה חמה במרבית ימות השנה. כמות המים ההולכים לאיבוד באידוי תלויה בגורמים שאין לנו שליטה עליהם כגון טמפרטורה ומהירות הרוח אבל גם בגורם חשוב נוסף שיש לנו שליטה עליו והוא שטח פני המאגר. משטח הפנים של 30%-70% המערכות הצפות יכולות לכסות בסביבות המאגר והחיסכון באיבוד מים באידוי יהיה ביחס ישר לשטח הנחסך. רמת האידוי משתנה על פי עונות השנה והמיקום בארץ. בגרף שמשמאל נתוני מדידה וחישוב של האידוי באגן הכנרת וניתן לראות כי בעונת הקיץ מגיע מ“מ ליום. באילת ובאזורים חמים כמו עמק בית שאן 6 שיעור האידוי לכדי מ“מ ליום. 12 יכולים להירשם שיעורי אידוי אף כפולים מאלה, כלומר גם לשם המחשה חישוב קטן : דונם ובהנחה 11 שדה סולארי צף של מגהוואט אחד דורש שטח של מ“ק מים לדונם 5- שמרנית של אידוי בשיעור של חצי ס“מ ליום מדובר ב מ“ק מים לדונם לשנה. עבור כלל השטח הדרוש להפקת 1,800 ביום או מ“ק לשנה. 20,000- דונם) מדובר בהפסד שנתי של כ 11( מגהוואט אחד הערך הכלכלי של המים האלה משתנה ממאגר למאגר על פי הייעוד של המים (מחיר המכירה או מחיר הקניה) והוא תקף בכל שנה מחיי הפרויקט. תוצאות לוואי נוספות ) AIR-SEA, CWR התאדות חודשים (ממוצע מ״מ ליום) מחושבת בעזרת ארבעה אלגוריתמים ( בהתקנת מערכת צפה על מים, מדובר בשימוש נוסף על השימוש המקורי של הקרקע כגון , אגירת מים ומדגה. מעבר לחסכון בקרקע מביא שימוש זה גם לשיפור המודל הכלכלי של המאגר