אקלים · מאמר
איך עובדות אנרגיה סולארית, רוח והידרו — ולמה רשתות חשמל בנויות מחדש סביבן
פורסם:
בקצרה
לוחות סולאריים, טורבינות רוח, תחנות הידרו וגיאותרמיות הופכים אור שמש, תנועת אוויר, מים נופלים וחום תת-קרקעי ישירות לחשמל, ללא שריפת דלק. כאשר מקורות משתנים אלה גדלים במהירות, סוכנות האנרגיה הבינלאומית (IEA) אומרת כי רשתות חומק זקוקות כעת לאחסון, הולכה וניהול גמיש יותר כדי להתמודד עם חשמל שעולה וקורס עם מזג האוויר.
גרסה זו היא תרגום מכונה של המקור (English). לקריאת המקור
חשמל מתחדש מיוצר ממקורות המתחדשים בעצמם — אור שמש, רוח, מים זורמים, חום תת-קרקעי וחומר אורגני — במקום דלקים שנשרפים ומתחלים. על פי הממשל הלאומי למידע על אנרגיה בארה״ב (EIA), כל טכנולוגיה הופכת כוח טבעי שונה לחשמל דרך מנגנון מובחן, ויחד הם משנים מחדש כיצד מתוכננות ומופעלות רשתות חשמל ברחבי העולם.
כיצד כל טכנולוגיה הופכת את הטבע לחשמל
לוחות סולאריים פוטו-וולטאיים (PV) משתמשים בתאים סולאריים המהפכים אור שמש ישירות לחשמל, כפי שמסביר הממשל הלאומי למידע על אנרגיה, בעוד שטכנולוגיה נפרדת, חימום סולארי תרמי, משתמשת בקולטים ספגת אור שמש וחימום מים או אוויר לחימום וחימום מים ובניין תחת רחצה בדל של יצירת חשמל. טורבינות רוח, בדרך כלל מקובצות לחוות רוח, לוכדות את האנרגיה הקינטית של אוויר נע והופכות אותה לחשמל; בארה״ב, רוב חוות הרוח פועלות באזור המרכזי, עם פרויקטים ימיים מתוכננים.
תחנות כוח הידרו משתמשות במים זורמים או נופלים מסכרים ונהרות לסובב טורבינה המחוברת למולד, על פי הממשל הלאומי למידע על אנרגיה. צורה קשורה, אנרגיה הידרו מּלִּטָּה, מעבירה מים בין שתי מאגרים בגבהים שונים, למעשה אחסון אנרגיה על ידי ּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּּّّ�ּּּּּּׂ משׁ מעלה כאשר חשמל שפע ושחרור זה לרדת לייצור חשמל כשצריך. תחנות כוח גיאותרמיות ניצול חום מהפנים של כדור הארץ, בעוד בתחנות ביומסה שרופים שרידי עץ, מוצקים עירוני או ביוגז לייצור חשמל.
אנרגיה מתחדשת גדלה מהר יותר מכל מקור אנרגיה אחר
הייצור החשמלי המתחדש הגלובלי צפוי לעלות מ-9,900 טרה וואט-שעות (TWh) בשנת 2024 ל-16,200 טרה וואט-שעות בשנת 2030, עלייה של 60%, על פי דוח אנרגיה מתחדשת 2025 של סוכנות האנרגיה הבינלאומית. הסוכנות חוזה שאנרגיה מתחדשת תחליף הייצור של פחם בתוך 2025, או בסביבות ל-2026 בהתאם להשפעה של אנרגיה הידרו, מה שיעשה אנרגיה מתחדשת למקור החשמל הגדול ביותר בעולם. עד 2030, צפוי שאנרגיה מתחדשת תספק כ-43% מהייצור החשמלי העולמי, עלייה מ-32% בשנת 2024, ותעמוד ביותר מ-90% מהגידול בביקוש החשמלי העולמי בתקופה זו.
אנרגיה סולארית פוטו-וולטאית מנהלת את רוב הרחבה זו, הלוקחת יותר מחצי מהעלייה החזויה בייצור אנרגיה מתחדשת ל-2030, על פי סוכנות האנרגיה הבינלאומית. רוח תורמת כ-30% מהעלייה, עם רוח יבשתית צפויה להוסיף 732 ג׳יגוואט (GW) של קיבולת חדשה ורוח ימית 140 ג׳יגוואט — יותר מכפל מתקופת חמש השנים הקודמת. אנרגיה הידרו צפויה להוסיף יותר מ-154 ג׳יגוואט של קיבולת חדשה, בעוד קיבולת אנרגיה הידרו משאובה צפויה להכפיל ל-16.5 ג׳יגוואט של תוספות שנתיות ל-2030.
הסוכנות הבינלאומית לאנרגיה מתחדשת (IRENA) דווחה כי קיבולת אנרגיה מתחדשת עולמית הגיעה ל-5.14 טרה וואט (TW) בסוף 2025 לאחר הוספת 692 ג׳יגוואט במהלך השנה, על פי סיכום של נתוני IRENA שפורסם על ידי pv magazine USA. אנרגיה סולארית חשבה עבור כ-511 ג׳יגוואט מהגדילה זה — בערך 75% מכל התוספות המתחדשות — ואנרגיה מתחדשת הוקיימה 49% מהקיבולת המותקנת הגלובלית וכ-85.6% מכל הרחבת הקיבולת שנוספה גלובלית בשנת 2025.
בארה״ב, רוח וסולאר פגעו בשיא חדש
נתונים לאומיים משקפים את הטרנד הגלובלי. הממשל הלאומי למידע על אנרגיה דיווח שרוח וסולאר בהיקף שירות יצרו יחד שיא של 17% מחשמל ארה״ב בשנת 2025; כולל סולאר בקנה מידה קטן על גגות, הנתח המשותף הגיע ל-19% מכל הייצור הנקי. אנרגיית רוח ייצרה 464,000 ג׳יגוואט-שעות (GWh), 3% יותר מאשר ב-2024, בעוד שתפוקת סולאר בהיקף שירות קפצה 34% ל-296,000 ג׳יגוואט-שעות וסולאר בקנה מידה קטן עלה 11% ל-93,000 ג׳יגוואט-שעות. שני עשורים קודם לכן, בשנת 2005, רוח וסולאר בהיקף שירות סופקו פחות מ-1% מחשמל ארה״ב, על פי הממשל הלאומי למידע על אנרגיה.
למה כוח משתנה מאלץ רשתות להשתנות
בשונה מתחנת כוח שחיקת דלק שיכולה לרוץ בדרישה, סולאר ורוח פלט תלוי בתנאי מזג אוויר וזמן של יום — מה שעובר סוכנות האנרגיה הבינלאומית וענף להתייחס כאל אנרגיה מתחדשת משתנה. דוח אנרגיה מתחדשת 2025 של סוכנות האנרגיה הבינלאומית אומר שעם הרחבה מהירה של סולאר פוטו-וולטאי ורוח, שינוע — כאשר מפעילי הרשת קטנים פלט אנרגיה מתחדשת מכיוון שגבולות הולכה, דרישות יציבות או יתר אספקה למנוע מהמערכת ספיגת כל הכוח — קורה בתדירות גדולה יותר ובמקומות יותר. בנפרד, עדכון אמצע שנה חשמל 2025 של סוכנות האנרגיה הבינלאומית רשום עלייה חדה בשעות של מחירי חשמל שליליים, כאשר אספקה חורגת ביקוש: גרמניה, הולנד וספרד ראו מחירים שליליים ב-8-9% משעות בחציון הראשון של 2025, עלייה מ-4-5% ב-2024.
סוכנות האנרגיה הבינלאומית מתארת זה כ״צורך דחוף לגמישות גדולה יותר בהיצע וביקוש,״ המצביע על אחסן סוללה, תגובת ביקוש וחוקי שוק מעודכנים כתרופות. פתירת אי-ההתאמה בין דור משתנה ביקוש קבוע דורש מה שהסוכנות קוראת להיות אסטרטגיה כללית הכוללת הולכה, גמישות ותכנון מערכת מתואם — ולא כל תיקון יחיד.
| מדד | נתון | מקור / תאריך |
|---|---|---|
| נתח אנרגיה מתחדשת של ייצור חשמל גלובלי, 2024 | 32% | סוכנות האנרגיה הבינלאומית, אנרגיה מתחדשת 2025 |
| נתח אנרגיה מתחדשת צפוי של דור גלובלי, 2030 | 43% | סוכנות האנרגיה הבינלאומית, אנרגיה מתחדשת 2025 |
| ייצור אנרגיה מתחדשת גלובלי, 2024 → 2030 | 9,900 TWh → 16,200 TWh | סוכנות האנרגיה הבינלאומית, אנרגיה מתחדשת 2025 |
| קיבולת אנרגיה מתחדשת גלובלית שנוסף בשנת 2025 | 692 ג׳יגוואט (511 ג׳יגוואט סולאר) | נתוני IRENA דרך pv magazine USA, אפריל 2026 |
| קיבולת אנרגיה מתחדשת גלובלית מצטברת, סוף 2025 | 5.14 טרה וואט (49% מקיבולת גלובלית) | נתוני IRENA דרך pv magazine USA, אפריל 2026 |
| נתח רוח + סולאר של חשמל ארה״ב, 2025 | 17% (19% כולל סולאר בקנה מידה קטן) | ממשל לאומי למידע על אנרגיה, 2026 |
| שעות מחירים שליליים, גרמניה/הולנד/ספרד, H1 2025 | 8-9% משעות (עלייה מ-4-5% בשנת 2024) | סוכנות האנרגיה הבינלאומית, עדכון אמצע שנה חשמל 2025 |
מה "שינוי רשת" בעצם אומר
- אחסון: סוללות ואנרגיה הידרו משאובה ספגות עודף סולאר ורוח פלט ושחרור זה כאשר דור ירידה, אשר סוכנות האנרגיה הבינלאומית מצטטים כמרכזי לניהול variability.
- הולכה: קווי חשמל חדשים העבור חשמל מרוח או אזורים שטופי שמש לאוכלוסיות מרכזים, חלק של מה סוכנות האנרגיה הבינלאומית קוראת לתכנון מערכת מתואם.
- ביקוש גמיש: להמיר שימוש חשמל כדי לתאים תקופות של תפוקה גבוהה אנרגיה מתחדשת, אחד הכלים סוכנות האנרגיה הבינלאומית מומלץ לצד אחסון.
- תוספות קיבולת אנרגיה הידרו משאובה צפויות להכפיל ל-16.5 ג׳יגוואט בתוספות שנתיות ל-2030, על פי סוכנות האנרגיה הבינלאומית, בחלקו לטיפול אתגרים שילוב באירופה.
שאלות
- איך כוח סולארי בעצם מייצר חשמל?
- לוחות סולאריים פוטו-וולטאיים (PV) מכילים תאים סולאריים המהפכים אור שמש ישירות לחשמל, על פי הממשל הלאומי למידע על אנרגיה. פנקס ספרט, חימום סולארי תרמי, משתמש בקולטים לספוג אור שמש וחימום מים או אוויר לחימום וחימום מים בתוך רחצה, בדל של יצירת חשמל.
- האם אנרגיה מתחדשת תחליף פחם כמקור חשמל הגדול ביותר בעולם?
- סוכנות האנרגיה הבינלאומית חוזה שאנרגיה מתחדשת תחליף הייצור של פחם בתוך 2025, או בסביבות ל-2026 בהתאם להשפעה של אנרגיה הידרו.
- למה רשתות צריכות יותר אחסון וגמישות כאשר אנרגיה מתחדשת גדלה?
- כי סולאר ורוח פלט תלוי בתנאי מזג אוויר וזמן של יום, סוכנות האנרגיה הבינלאומית אומרת רשתות צריכות יותר סוללה אחסון, תגובת ביקוש וקיבולת הולכה כדי להימנע משינוע וליצור איזון בין היצע וביקוש.
- מה זה שינוע ולמה זה גדל?
- שינוע היא כאשר פלט של כוח מתחדש בתחנה מצטמצם או קטן מכיוון שהרשת לא יכול ספוג כל הכוח שנוצר, בגלל גבולות הולכה, כללי יציבות או יתר אספקה. דוח אנרגיה מתחדשת 2025 של סוכנות האנרגיה הבינלאומית אומר שזה הופך למועד לה-יותר כפי הרחבה קיבולת סולאר פוטו-וולטאי ורוח מהר יותר מאשר גמישות רשתות.
- כמה מחשמל ארה״ב עכשיו בא מרוח וסולאר?
- רוח וסולאר בהיקף שירות ייצרו יחד 17% משיא של חשמל ארה״ב בשנת 2025, עולה ל-19% כאשר סולאר בקנה מידה קטן על גגות כלול, על פי הממשל הלאומי למידע על אנרגיה.
מקורות
- IEA — Renewables 2025: Renewable electricity
- IEA — Electricity Mid-Year Update 2025: Executive summary
- EIA — Renewable energy explained: types and usage
- EIA — Wind and solar generated a record 17% of U.S. electricity in 2025
- pv magazine USA — Global solar additions reached record 511 GW in 2025, says IRENA
כתבה זו הוכנה בעזרת בינה מלאכותית ועברה בדיקת מקורות אוטומטית לפני הפרסום. אם ראיתם טעות, בקשו תיקון. בקשת תיקון או זכות תגובה · איך אנחנו עובדים
כתבות קשורות
אקליםמאמר
מחקר KfW: גרמניה זקוקה ל-6 טריליון יורו כדי להגיע לניטרליות אקלימית עד 2045
מחקר חדש של בנק הפיתוח של המדינה גרמנייה KfW, שבוצע על ידי חברת הייעוץ Prognos, קובע שהסכום הכללי שהיה צורך להשקעה עבור גרמניה כדי להיות ניטרלית באקלים עד 2045 הוא בערך 6 טריליון יורו, או בערך 290 מיליארד יורו בשנה. KfW מסגרת את המטרה כ"שאפתנית אך ניתנת לניהול", וציינה שהעלות הנוספת בהשוואה להמשך טכנולוגיות דלק מחופרות היא 65 מיליארד יורו בשנה - פחות מ-2% מהתוצר המקומי הגולמי.
אקליםמאמר
כיצד שינוי האקלים מוביל ליותר מזג אוויר אש מסוכן בארצות הברית
חום בחוסר עונה, לחות נמוכה ורוחות סערה דחפו התראות של מזג אוויר אש על פני דרום-אמצע וממיסיסיפי באמצע אוקטובר 2026. מקורות ממשלתיים ומדעיים אומרים שעליית טמפרטורות וגו הקרום המתייבש יותר, שניהם קשורים לשינוי אקלים הנגרם על ידי בני אדם, מאריכים עונות אש וגורמים למזג אוויר אש מסוכן לשכיח יותר.
אקליםנתונים
El Niño על-קוסמי 2026: האוקיינוס השקט מחוות טמפרטורות שיא בכל הזמנים
טמפרטורות פני הים באזור Niño 3.4 של האוקיינוס השקט הגיעו לקריאות יומיות הגבוהות ביותר שנרשמו אי פעם בספטמבר 2026, כשהן חוברות על הרקורד הקודם שנקבע בנובמבר 2015, על פי ניתוחים של נתוני NOAA, Copernicus וסוכנויות אחרות. ארגון ה气象 הבינלאומי אומר ש-El Niño יש כעת הסתברות קרובה ל-100% להישאר חזקה דרך פברואר 2027, כאשר מנבאים מזהירים שהיא יכולה עדיין להתגברות עוד לפני שהיא מגיעה לשיאה.
אקליםמאמר
הסבר שינוי האקלים: סיבות, אפקט החממה, והשפעות על הכוכב
שינוי אקלים מתייחס להתחממות ארוכת טווח של האטמוספירה והאוקיינוסים של כדור הארץ, המונעת בעיקר על ידי פליטות גזי חממה אנושיים מעירוק דלקים מחפשיים. נאסא והארגון המטאורולוגי הבינלאומי (WMO) מדווחים כי הטמפרטורה הגלובלית כעת גבוהה בכ-1.4 מעלות צלזיוס מהממוצע לפני התעשייה, כאשר רמות דו תחמוצד פחמן בשנת 2024 גבוהות ב-53% בהשוואה ל-1750. התחממות כבר משנה את קרח הימים, מפלס הימים ותנאי מזג אוויר קיצוניים ברחבי העולם.