Солнечная энергетика Израиля начала развиваться в 1950-х годах, когда инженер Леви Иссар разработал солнечный водонагреватель в условиях дефицита энергоресурсов в недавно созданном государствеPetrotyranny by John C. Bacher, David Suzuki, published by Dundurn Press Ltd., 2000; Page 70 . К 1967 году солнечные водонагреватели использовались примерно в 5 % домохозяйств страны; к этому времени было продано около 50 тысяч таких установок.

После нефтяного кризиса 1970-х годов израильский физик и инженер Гарри Цви Табор участвовал в совершенствовании конструкции солнечных водонагревателей, которые впоследствии получили широкое распространение в странеAt the Zenith of Solar Energy, Neal Sandler, Bloomberg Businessweek, 26 March 2008.. Благодаря законодательным требованиям по установке систем солнечного нагрева воды их число в Израиле превысило 1,3 млн; подобные системы используются в большинстве жилых домов страны.

Израильские исследовательские организации и компании участвовали в разработке технологий как фотоэлектрической, так и концентрированной солнечной энергетикиIsrael Pushes Solar Energy Technology, Linda Gradstein, NPR, 22 October 2007.. Израильские компании реализовывали проекты в этой сфере и за пределами страныLooking to the sun, Tom Parry, Canadian Broadcasting Corporation, 15 August 2007.. Среди компаний, занимавшихся крупными проектами концентрированной солнечной энергетики, были BrightSource, Solel и Brenmiller Energy. Основанная в Герцлии компания SolarEdge стала одним из крупнейших мировых производителей инверторов и других компонентов для фотоэлектрических систем.

Открытие в 2009 году крупных месторождений природного газа в исключительной экономической зоне Израиля изменило структуру энергетического рынка страны. Одновременно стоимость солнечной генерации продолжала снижаться. Высокий уровень солнечной радиации, особенно в пустыне Негев, способствовал развитию в Израиле исследовательской и промышленной базы солнечной энергетикиSolar Energy in Israel, Давид Файман for the Jewish Virtual Library..

В конце 2008 года в Израиле была введена система льготных тарифов для производителей солнечной электроэнергии, стимулировавшая строительство бытовых и коммерческих фотоэлектрических установок.

В 2011 году целью правительства являлось доведение доли возобновляемых источников до 10 % производства энергии к 2020 году. Впоследствии правительство и Управление электроэнергетики установили цель довести долю электроэнергии из возобновляемых источников до 30 % к 2030 году.

История и развитие

В 1949 году премьер-министр Давид Бен-Гурион предложил Гарри Цви Табору работать в отделе физики и инженерии Исследовательского совета Израиля. Табор участвовал в создании национальной лаборатории и разработке единых стандартов измерений, поскольку в стране одновременно использовались британская, османская и метрическая системыBright ideas, Ehud Zion Waldoks, The Jerusalem Post, 1 October 2008.Harry Zvi Tabor, Cleveland Cutler, Encyclopedia of the Earth, 2007.. После создания лаборатории одним из основных направлений его исследований стала солнечная энергетика.

Развитие солнечных технологий в Израиле было обусловлено сочетанием природных и энергетических факторов. Значительная часть территории страны отличается высоким уровнем солнечной радиации. Израиль расположен примерно на 30-й параллели северной широты, а годовая солнечная радиация в некоторых районах достигает около 2000 кВт·ч/м². Кроме того, на протяжении значительной части XX века Израиль практически не располагал собственными нефтяными ресурсами, что повышало значение альтернативных источников энергии.

В начале 1950-х годов Табор исследовал причины низкой эффективности солнечных тепловых установок. Он разработал так называемые селективные чёрные покрытия, создававшиеся с применением никеля и хрома и позволявшие эффективнее поглощать солнечное излучение. Эти покрытия получили название «поверхностей Табора» и использовались, в частности, в солнечных водонагревателяхInfrared Technology Fundamentals, by Monroe Schlessinger, Irving J. Spiro; CRC Press, 1995, ; p. 68 .

Совместно с иммигрировавшим из Франции инженером Люсьеном Броницким Табор разработал небольшую энергетическую установку на основе органического цикла Ренкина, предназначавшуюся прежде всего для регионов со слаборазвитой электросетевой инфраструктуройIsraeli Section of the International Solar Energy Society , edited by Gershon Grossman, Технион, Хайфа.. Прототип мощностью 3 кВт был представлен на конференции ООН по новым источникам энергии в Риме в 1961 году, однако коммерческого распространения установка не получила.

В связи с ограниченностью свободных земель для крупных наземных фотоэлектрических парков в 2023 году власти Израиля объявили о введении требования по установке солнечных панелей на крышах новых нежилых зданий.

Установленная мощность фотоэлектрической энергетики

+ Совокупная установленная мощность фотоэлектрических систем, МВтInternational Energy Agency Photovoltaic Power Systems Programme 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 0,9 1,0 1,3 1,8 3,0 24,5 69,9 190 237 481 731 780 905,6 1005 1450 1916 2248 3656 4750

Солнечный пруд у Мёртвого моря

В 1965 году Люсьен Броницкий основал компанию Ormat Industries для коммерциализации технологии установок на основе органического цикла Ренкина. В 1970—1980-х годах Ormat построила и эксплуатировала в Эйн-Бокеке, у южной части Мёртвого моря, одну из первых в мире электростанций, использовавших солнечный пруд.

Солнечный пруд представляет собой крупный солнечный тепловой коллектор, одновременно выполняющий функцию накопителя тепла. Установка в Эйн-Бокеке являлась крупнейшим действовавшим солнечным прудом, использовавшимся для производства электроэнергии. Она эксплуатировалась до 1988 года, занимала площадь около 210 тыс. м² и имела электрическую мощность 5 МВтCarl Nielson, Aliakbar Akbarzedeh, John Andrews, Humberto R Becerra L and Peter Golding, The History of Solar Pond Science & Technology, Proceedings of the International Solar Energy Society, 2005..

Солнечные водонагреватели

В период политики «аскетизма» в 1950-х годах Израиль испытывал дефицит топлива, и власти ограничивали использование электричества для нагрева воды в дневные часы. Инженер Леви Иссар предложил широко использовать солнечные водонагреватели вместо строительства дополнительных электростанций. Он изготовил установку для собственного дома, а в 1953 году основал компанию NerYah — первого в Израиле коммерческого производителя солнечных водонагревателей.

К 1967 году солнечные системы нагрева воды имелись приблизительно в каждом двадцатом домохозяйстве, а число проданных установок достигло 50 тысяч. Впоследствии снижение цен на нефть и доступ к нефтяным ресурсам после Шестидневной войны временно уменьшили спрос на такие системы.

После энергетических кризисов 1970-х годов Кнессет в 1980 году принял законодательство, обязывавшее устанавливать солнечные водонагреватели на новых жилых зданиях, за исключением высотных зданий, площадь крыш которых была недостаточна для размещения необходимого оборудования.

К началу 1990-х годов солнечные системы нагрева воды стали обязательным элементом большинства новых жилых зданий. По оценке Министерства национальной инфраструктуры, они обеспечивали около 4 % совокупного энергопотребления страны. Израиль наряду с Кипром стал одним из мировых лидеров по распространению солнечных водонагревателей на душу населения; такие системы используются более чем в 90 % домохозяйств.

Поддержка солнечной генерации

2 июня 2008 года израильское Управление коммунальных услуг утвердило систему льготных тарифов для электроэнергии, производимой солнечными электростанциями. Программа первоначально предусматривала ограничение совокупной установленной мощности в 50 МВт и распространялась на бытовые установки мощностью до 15 кВт и коммерческие установки мощностью до 50 кВтApproved — Feed-in tariff in Israel .

В декабре 2009 года Министерство национальной инфраструктуры объявило о расширении программы на солнечные электростанции средней мощности — от 50 кВт до 5 МВт.

Научные и исследовательские центры

Технион

Исследования в области солнечной и альтернативной энергетики ведутся в Израильском технологическом институте — Технионе, в том числе в рамках междисциплинарной энергетической программы Grand Technion Energy Program (GTEP).

Одним из направлений являются исследования в области наноматериалов и фотоэлектрических элементов. Группа Эфрат Лифшиц исследовала полупроводниковые квантовые точки, способные поглощать излучение не только видимого, но также инфракрасного и ультрафиолетового диапазонов. Другие исследовательские группы Техниона занимались органическими фотоэлектрическими материалами и органической электроникой.

Национальный центр солнечной энергетики

Национальный центр солнечной энергетики был создан в 1987 году Министерством национальной инфраструктуры и входит в структуру Университета имени Бен-Гуриона в НегевеBen Gurion National Solar Energy Center .

В 2007 году директор центра Дэвид Фейман объявил о совместном проекте с компанией Zenith Solar по разработке бытовой концентраторной солнечной системы с отражателем площадью около 10 м²Reflective mirrors seen raising solar potential, Ari Rabinovitch, Reuters, 10 August 2007..

В экспериментальных установках применялась технология концентрирования солнечного излучения на высокоэффективных фотоэлектрических элементах. В ходе испытаний степень концентрации солнечного излучения превышала показатели обычных плоских панелей более чем в тысячу раз.

Институты исследования пустынь имени Якоба Блауштейна

Институты исследования пустынь имени Якоба Блауштейна при Университете имени Бен-Гуриона были основаны в 1974 году. Среди направлений исследований — пассивное использование солнечной энергии и приспособление зданий и сельскохозяйственных сооружений к условиям пустыни.

Исследовались, в частности, способы накопления тепла в течение дня и его использования ночью, а также тепличные конструкции с двойной оболочкой и циркулирующим раствором сульфата меди, который выполняет функции теплового экрана и накопителя тепла.

Институт Вейцмана

Исследовательские установки Института Вейцмана используются для изучения технологий концентрированной солнечной энергетикиJacob Karni and Michael Epstein, Weizmann Institute, July 2002..

Одним из направлений исследований являлось применение концентрированной солнечной энергии для производства водородного топливаSolar Energy Project at the Weizmann Institute Promises to Advance the Use of Hydrogen Fuel . Сотрудники института также исследовали высокотемпературные солнечные реакторы и способы использования солнечного излучения в химических процессах.

Солнечные электростанции

Негев

Пустыня Негев и прилегающая долина Арава относятся к наиболее солнечным районам Израиля. Значительная часть этих территорий малопригодна для земледелия, что способствовало размещению здесь крупных солнечных энергетических объектовHead of Kibbutz Movement: We will not be discriminated against by the government, Ehud Zion Waldoks, Jerusalem Post, 10 March 2008..

В мае 2016 года начала работу фотоэлектрическая электростанция Zmorot мощностью 50 МВт, состоящая приблизительно из 207 тысяч солнечных панелейFrench PM Valls inaugurates Israel's latest—and largest—solar field, Jerusalem Post, 23 May 2016..

В промышленной зоне Ротем неподалёку от Димоны компания BrightSource Industries построила экспериментальную установку, в которой более 1600 зеркал направляли солнечное излучение на центральную башню. Она использовалась для испытания технологий солнечных тепловых электростанцийCalif. solar power test begins — in Israeli desert, Associated Press, 12 June 2008.Israel site for California solar power test, Ari Rabinovitch, Reuters, 11 June 2008..