אנרגיה נקייה בסביבה טובה: השפעות אקולוגיות אפשריות למיקום תחנות סולאריות, הקמתן ותפעולן

מאת: רותם דותן – אקולוג שטחים פתוחים בחטיבת מדע, רשות הטבע והגנים

חיפוש אחר אנרגיות חלופיות נמצא כיום בחזית המדע. יש באנרגיות החלופיות כדי להפחית פליטת מזהמים שונים ובעיקר פליטת פחמן דו-חמצני לאטמוספרה. יחד עם זאת מפעלים מסוימים לייצור אנרגיה חלופית תופסים שטח רב ומחייבים, ברוב המקרים, שינויים סביבתיים ניכרים על מנת להשיג את תוצרי האנרגיה. לדוגמה, הקמת סכרים ליצירת הפרשי גובה ושינוי תוואי או אופי של נהרות; והקמת חוות טורבינות רוח עם להבי ענק הגורמים לפגיעה בעופות ובעטלפים.

תחנות כוח סולאריות הן צרכניות שטח גדולות מאוד בכל השיטות המוכרות כיום: שוקת (Trough), פרזנל (Compact Linear Fresnel), מגדל שמש (Solar Power Tower) ואחרות. את שיטת הפאנלים הסולאריים ניתן ליישם על גגות של מבנים ובכך לחסוך את הפגיעה המהותית ביותר של תחנה סולארית והיא הפרה מהותית של שטח המפעל. יחד עם זאת חלק מהמתקנים הפוטו-וולטאיים המוצעים כיום בישראל ימוקמו על שטחים חקלאיים ותיתכן פגיעה ברצף השטחים הפתוחים. ההשפעות האקולוגיות המפורטות כאן נוגעות למיקום של תחנות כוח סולאריות ככלל, אך בעולם וגם בישראל מרבית המתקנים נועדו לאזורים מדבריים, שם מתקיימים שני תנאים מהותיים להצלחת פעולתה של תחנה מעין זו – מישורים נרחבים וימי שמש רבים.

חלק מהתופעות המוזכרות במאמר יכולות לפגוע בקבוצות של בעלי חיים וחלקן במערכת האקולוגית שבה מוקם המתקן. המאמר מתייחס להשפעות הסביבתיות של מתקן סולארי בשטחים טבעיים וחקלאיים. במאמר זה חולקה המדינה למרחב צפוני (מצפון לכביש 65 בין מחלף קיסריה ועד לצומת מגידו) ודרומי ובתחומם יש ליישם הנחיות שונות הנוגעות בעיקר לגידור ולטיפול בצמחיה בתחומי המתקן.

הטכנולוגיה הסולארית אינה חדשה, אך אופי הפרישה של משטחים סולאריים על פני שטחים גדולים יש בה כדי לפגוע באורגניזמים שונים. לפיכך חשוב מאוד שבשנים הראשונות למיקומם בשטחים פתוחים – חקלאיים וטבעיים – ינוטר השטח לפני הקמת המפעל ואחרי הקמתו על מנת להבין את השפעתו על קבוצות נבחרות של בעלי חיים.

יחס בין מפעל סולארי בשטח פתוח למתקנים אנתרופוגניים וליישובים

מפעל סולארי גדול המשתרע על מאות דונמים ואף על אלפי דונמים דומה בהפרעותיו ובהשפעתו ליישוב. ההשפעות הישירות והעקיפות של מתקן או מפעל בסמוך לאזורים טבעיים אינן משתנות ביחס ישר לגודלו. לכן לפיזורם של מפעלים ומתקנים מלאכותיים במרחב ויחסם המרחבי ליישובים סמוכים לחקלאות ולמתקנים אחרים יש משמעות רבה לגבי היכולת לשמר את תפקודי המערכת האקולוגית הטבעית ולהגן על המגוון הביולוגי המקומי. ככל שהפיזור של אתרים שאינם

צמודי דופן גדול יותר, קיימת השפעה מרחבית גדולה יותר של מעגלי ההשפעה השונים על השטחים הטבעיים ושטח גדול יותר נפגע באופן ישיר. יחד עם זאת יש לבחון כל מתקן לגופו ולוודא שצמידות דופן לא תגרום לסגירת מסדרונות אקולוגיים או מעברים הכרחיים.

המלצה: בחינת מיקומו של כל מתקן ביחס לרשת המסדרונות האקולוגיים הארצית של ראשות הטבע והגנים וביחס למרקמים שמור משולב ושמור ארצי בתמ"א 35 וכן ביחס לייעודי שטחים בתמ"מ הרלוונטי לכל אזור.

סעיפים רלוונטים בתמ"א 10/ד'/10 – 5.5 ,5.2 ,3.5.2

קווי תשתית המוליכים אל המפעל וממנו

התפשטות מינים פולשים ומתפרצים מתאפשרת הודות לקווי תשתית אורכיים המקשרים בין אתרים ויישובים. בעת הקמת התשתיות האורכיות מופרת הקרקע, תופעה המעודדת את כניסתם של מיני צומח פולש. ככל שיתרבו מתקנים במקומות מבודדים שאינם צמודי דופן תגדל ההפרה של השטח הטבעי הסמוך להם והכלוא בין כל שני מתקנים. קווי חשמל מהווים אתרי קינון
ועמידה לעורבים ועופות דורסים. דרכי גישה גורמות לשינויי נגר מקומיים ולהתבססות של מיני צומח אופורטוניסטיים לאורך שולי הכביש או הדרך. הכשרת התשתית להעברת קו מים או קווי חשמל יש בהם כדי להפר את פני הקרקע ולגרום לשינוי בהרכב ובפיזור הצומח. בחלקי הארץ הצפוניים קצב השיקום של שטחים מופרים אלו מהיר יחסית בזכות אופי הצומח הים תיכוני, אך באזורים מדבריים מדובר בצלקות הנותרות בנוף שנים ארוכות והשפעתן על עולם החי והצומח משמעותיים ביותר.

המלצה:

הסתמכות על קווי תשתית קיימים. קווי חשמל ומים יש להטמין ולשקם את השטח הפגוע בשיטות שימזערו את הנזקים שנגרמים בעת הנחתם. יש לשאוף לשדרוג תשתיות קיימות (לדוגמה: הפיכת קו חשמל קיים, חד-מעגלי לדו-מעגלי). יש לצמצם רצועות עבודה, לאחד תשתיות, להעדיף מיקום אתרים במקומות שבהם תשתיות קיימות ולמגן קווי חשמל למתקן למניעת התחשמלות דורסים.

סעיפים רלוונטים בתמ"א 10/ד'/10 – 5.9 ,2.2.5 ,2.2.4 ,2.2.3

הכשרת השטח

לצורך מיקומם של מתקנים פוטו-וולטאיים יש להכשיר את שטח המפעל ואת הנקודות שבהם ימוקמו העמודים. בשטחים טבעיים יש לכך משמעות אדירה, ובשטחים חקלאיים פחות. ייתכן שבעבודה מושכלת ותכנון נכון ניתן למנוע פגיעה אחידה ובלתי מתחשבת בכל השטח המיועד למפעל. עצם הפגיעה בשטח גורמת להגדלת הסיכויים לכניסתם ולהתבססותם של מינים פולשים.

המלצות:

לפני ההקמה יש לתעד את מצב השטח נופית ואקולוגית, כולל כיווני ניקוז, חברות צומח ובעלי חיים כפי המתבקש מתמ"א 10/ד'/10. בעת הבנייה יש להותיר את פני השטח לא מופרעים, כלומר לבצע את עבודות חפירת הבורות למעמדים הפוטו-וולטאיים והצנרת שביניהם באמצעים מכאניים ובאופן שלא מפר את פני השטח, כולל הטופוגרפיה המקומית. התהליך יסייע בהותרת מינים מקומיים של צומח במקומם וישפר את יכולתו של השטח להשתקם לאחר סיום העבודות. מטבע הדברים אתרים סולאריים מקודמים באזורים מישוריים ברובם המאפשרים הקמה ללא חישוף וללא פילוס.

לאחר תום תקופת הזיכיון (20-25 שנים) על המפעיל או בעל הזיכיון, לשקם את שטח המפעל ולהשיבו לקדמותו מבחינה נופית ומבחינה אקולוגית.

סעיפים רלוונטים בתמ"א 10/ד'/10 – 2.2.5 ,2.2.4, סעיף 3 כולו, סעיף 5 כולו

שטיפת פאנלים

על מנת שפאנלים סולאריים יתפקדו באופן מיטבי עליהם להיות נקיים מאבק. חלקיקים מרחפים מקטינים את יעילות הקולטים ולכן יש לנקות אותם פעם בכמה ימים. השטיפה מתבצעת במערכת אוטומטית או באמצעות משאית שטיפה. שיטה זו משמשת בכל הטכנולוגיות. בעיקר באזורים מדבריים יש היבט משמעותי לתוספת מים לבית הגידול, דבר שיכול לגרום לחדירת מינים שאינם מקומיים ולשינויים מהותיים אחרים בבית הגידול. באזורים ים תיכוניים תיתכן השפעה ניכרת בעונה היבשה. ריבוי סופות אבק וחול בשנים האחרונות יגרום לשטיפה מוגברת של הפאנלים וההשפעות הנובעות מכך יתעצמו. בשני האזורים, צפון ודרום, עודפי המים הניגרים יגרמו לגידול בצמחיה וצורך בטיפול בה למניעת שריפות.

הגידול בצומח יגרום באזורים מדבריים בכל עונות השנה ובאזורים ים תיכוניים בעונה היבשה, למשיכה של יונקים קטנים ומכרסמים כמו דרבנים העלולים לגרום לנזק לצנרת ולחוטים.

המלצות:

א. סחרור מי השטיפה: מומלץ ליצור מערכת סגורה של מי שטיפה, מערכת כזו חוסכת מים ומותירה את ההתמודדות עם גידול בצומח לעונת האביב, כלומר למקצב הטבעי.
ב. ככלל אין לרסס צמחיה אלא לכסח. יש להגביה את הפאנלים הסולאריים על מנת לאפשר לצמחיה מקומית להתפתח. אם נדרשת הסרת צומח בעת העבודות יש לשקם עם בני שיח נמוכים שימנעו גידול של עשביה ויהוו בית גידול למיני של בעלי חיים קטנים. העדיפות היא למניעת פגיעה מראש ולשמירת אזורי הביניים שיאפשרו התחדשות צומח טבעי. על מנת למנוע פגיעה בחיווט יש להכניס את כל החיווטים העלולים להיפגע לתוך צינורות המוגנים בפני כרסום.
ג. בשטחים טבעיים בדרום הארץ ובמרכזה, שבהם המים יכולים להפוך את השטח לכתם ירוק המושך בעלי חיים, יש לגדר את שטח המפעל, כולל שמלה למניעת כניסה של  יונקים מסוגים שונים.
ד. בשטחים חקלאיים בדרום הארץ ובמרכזה יש לגדר את השטח בשמלה למניעת חדירת יונקים. בשטחים חקלאיים בצפון הארץ הגדר תתחיל בגובה 40 ס"מ מפני הקרקע ותאפשר מעבר למרבית היונקים. במידת האפשר לא יגודר השטח כלל.

סעיפים רלוונטים בתמ"א 10/ד'/10 – 5.1

שימוש בחומרי הדברה למניעת שרפות

חלק מתחזוקה של מתקן סולארי הוא ריסוס עשביה העלולה להוות חומר בעירה בשרפות. שימוש בחומרי הדברה למניעת גידול של העשבים משפיע ישירות ועקיפות על המערכת האקולוגית כולה. הריסוס פוגע בקרום הקרקע הביולוגי המהווה את המרכיב המרכזי במערכות אקולוגיות מדבריות ועלול לפגום קשות בתפקודי המערכת האקולוגית. חומרי הדברה ודישון עלולים לגרום להרעלות ישירות לחי וצומח בכל מקום שאליו מגיעים תשטיפים, רסס ומכלים של חומרי ההדברה והדישון. באזורים צפוניים ההשפעות עשויות להיות דומות אם כי מדובר במסלולי השפעה שונים עקב ההבדל במערכות האקולוגיות.

המלצה:

במידה והפאנלים מוגבהים ניתן ליצור רצף צומח ולהתבסס על רעייה נקודתית לבקרת גובה הצומח.

סעיפים רלוונטים בתמ"א 10/ד'/10 – 5.2

גידור

שטח מפעל סולארי מגודר הוא שטח שייגרע באופן גורף ממרקם השטחים סביבו. גידור השטח מתחייב מסיבות שונות: בטיחות, הגנה מפני גניבות וכיו"ב. הגידור מונע מעבר של בעלי חיים מגודל נתון ומעלה, בעיקר יונקים גדולים. חיבור של מפעלים סולאריים לשטחים מגודרים סמוכים יש בהם כדי ליצור חיץ בין שטחים פתוחים, שתנועת בעלי החיים בהם הייתה רציפה.

המלצות :

א. בשטחים טבעיים בדרום הארץ ובמרכזה, בהם המים יכולים להפוך את השטח לכתם ירוק המושך בעלי חיים, יש לגדר את שטח המפעל, כולל 'שמלה' למניעת כניסה של יונקים מסוגים שונים.
ב. על מנת למנוע פגיעה בחיווט יש להכניס את כל החיווטים העלולים להיפגע לתוך צינורות מוגנים מפני כרסום.
ג. בשטחים חקלאיים באזור הדרום והמרכז יש לגדר את השטח בשמלה למניעת חדירה שליונקים. בצפון הארץ הגדר תתחיל בגובה 40 ס"מ מפני הקרקע ותאפשר מעבר למרבית היונקים. במידת האפשר לא יגודר השטח כלל.
ד. למרות האמור לעיל כאשר מדובר במפעל גודל בו לגידור תיתכן משמעות שלילית בחסימת מסדרונות אקולוגיים, יש להשאיר מעברים פתוחים על פי תכנונן מרחבי. יש ליצור מעברי "ל".

סעיפים רלוונטים בתמ"א 10/ד'/10 – 3.5.2 ,2.2.5, סעיף 3 כולו, 5.2 כולו, 5.5 ,5.4

שמירה

ריבוי מעשי גניבה של מתקנים ברחבי הארץ וכך גם של פאנלים סולאריים יאלץ כל מפעל סולארי למקם עמדת שמירה אחת לפחות סביב המפעל ובכניסה אליו. ייתכן שיתגלה אף צורך בשמירה ניידת עקב גודל השטח הנדרש למפעל גדול (מעל 1000 דונם). מצב זה גורם להפרעה נוספת במרחב שסביב למפעל, הכולל נסיעת רכב והארה לשטחים סמוכים בתדירות ובעצמה משתנה.

המלצה :

כל מפעל סולארי יהיה צמוד דופן למתקן או ליישוב קיים על מנת למנוע מיקום של מגורי שומר וההשפעות הנלוות לכך בשטחים טבעיים ושטחים חקלאיים. ככלל יש להימנע משומר קבוע ולאבטח באמצעים טכנולוגיים. במתקנים סולאריים קטנים, בשדות חקלאיים, יש להשתמש בתאורה המבוססת על חישני תנועה או על אמצעי ראייה תרמיים ובכך להקטין את ההשפעה הניכרת שיש לתאורה יציבה בשטחים פתוחים חשוכים.

סעיפים רלוונטים בתמ"א 10/ד'/10 – 5.2 ,2.2.5

תחזוקת המפעל והאזור שבין המעמדים

יש נטייה לחשוב כי ניתן, בתנאים מסוימים, להעמיד מפעל סולארי מבלי לגרום נזק מהותי לסביבה שבה הוא מוקם ואף ליצור מצב של מפעל וסביבה המתקיימים במקביל. ייתכן שהתופעה נכונה לגידולים חקלאיים מסוימים ולמפעל המבוסס על פאנלים סולאריים, אך בסביבה טבעית מדובר בהפרה קיצונית של בית הגידול הן בזמן העבודות והן לאחר מכן בשעת תחזוקת הפאנלים והמעמדים.

סיכויי השיקום של שטח כזה אינם גבוהים וכאמור המערכת הטבעית תעבור שינוי קיצוני ומתמשך ביחס למצבה הטבעי. בשטחים חקלאיים ההשפעה יכולה להיות מועטה משום שהשטח החקלאי כבר מופרע. אך יש להביא בחשבון שהשטח החקלאי עשוי להיות מוסב לשטח עם צומח מקומי, ולכן יש להביא בחשבון ממשק תחזוקה של המתקן המקיים את המרכיבים הטבעיים בו.

המלצה:

באזור הצפון יש לזרוע צומח טבעי עם נוף נמוך, ממקור מקומי, את המרווחים שבין המעמדים ובכך לצמצם את סחף הקרקע הצפוי בעת ירידת גשם על משטחים חלקים אלו. הצומח הטבעי יכול להפחית את הפגיעה ברצף השטח הפתוח שמתקן סולארי יכול ליצור. בשטחים מדבריים יש לבצע שיקום נקודתי על פי אופי המקום.

סעיפים רלוונטים בתמ"א 10/ד'/10 – 5.2 ,2.2.5

תאורה

השפעתה של תאורה מלאכותית על שטחים טבעיים, גדלה ככל שגדלה הפעילות האנושית באזור מסוים. עצמת ההשפעה תלויה בעצמת התאורה ובסוג האור, זווית ההארה ומבנה השטח. טווח ההשפעה של האור יכול לנוע ממטרים ספורים עד עשרות ואפילו מאות מטרים. עצמת התאורה בשטח נתון עלולה להשפיע על יכולת הראייה של טורפים ונטרפים ובכך להשפיע ישירות על פעילותם. שינוי בפעילות המינים האחרים יכולה לגרום לשינוי עקיף בפעילות הפרט כתוצאה מהשינוי בסיכון הטריפה, בזמינות המשאב ובתחרות.

לפיכך, באזורים החשופים לתאורה מלאכותית נרשמת ירידה ניכרת בפעילות בעלי חיים. במינים מסוימים תאורה מלאכותית עלולה לגרום גם לשינויים במחזורי הרבייה הטבעיים, שכרגיל נסמכים על מחזור ירחי הכולל גם תקופות חשוכות בכל חודש, וכן להסב נזק ליכולת ההתמצאות במרחב של מינים רבים. מכלול ההשפעות עלול להביא לפגיעה באוכלוסיות טבעיות על פני שטחים טבעיים החשופים לתאורה. מפעל סולארי יקיים תאורה מלאכותית היקפית לצורכי ביטחון, בטיחות ותחזוקה ולפיכך ההשפעות המתוארות לעיל צפויות במרחב ניכר סביב לאותו מפעל. הדבר נכון לכל סוגי המפעלים בשטחים טבעיים וחקלאיים בכל הארץ.

המלצות:

א. בשטחים טבעיים: לא להשתמש בתאורה היקפית כלל. יש להשתמש באמצעים תרמיים או בחישני תנועה.
ב. בשטחים חקלאיים: הפחתת תאורה מלאכותית ושימוש בתאורה שאינה גורמת לפגיעה בבעלי חיים, לפי המלצות רשות הטבע והגנים.

סעיפים רלוונטים בתמ"א 10/ד'/10 – 5.2 ,2.2.5

זיהום אור מקוטב

מינים רבים של חרקים, ציפורים ועטלפים נמשכים למשטחים מבריקים הדומים למקורות מים, כמו כתמי שמן, כביש חם בשעות החמות וכן חלונות ומשטחים סולאריים. מקור משיכה אכזב זה עשוי לגרום לפגיעה ניכרת באוכלוסייתם: הפרת האיזון בין טורף לנטרף עקב הימשכות הטרף וריכוזו סביב המשטח המבריק; ריכוז חרקים במעופי חיזור והטלה חסרת משמעות על משטחים אלו; התנגשות ציפורים והילכדותן במשטחים מבריקים או כתמי שמן.

המלצה:

על מנת להפחית את אפקט האור המקטב יש ליצור רשת דקה בצבע לבן על גבי הפאנלים הסולאריים.

סעיפים רלוונטים בתמ"א 10/ד'/10 – 5.2 כל הסעיף

סנוור

פגיעת קרני אור במשטחי זכוכית גורמת להחזרה מרוכזת של חלק מהקרינה. התופעה נכונה הן לשעות היום והן לשעות הלילה, שבהן אור מלאכותי או אור ירח מוחזר ממשטחים אלו. שימוש בסנוור נפוץ לדחיית ציפורים המזיקות לגידולים חקלאיים. מסיבה זו למשטחים סולאריים על פני שטחים נרחבים תיתכן השפעה שלילית נרחבת על ציפורים נודדות. חשוב לציין כי תופעת הסנוור ממשטחים מבריקים כדוגמאת פאנלים סולאריים קיימת אך לא ברורה מידת השפעתה על אורחות חייהם של בעלי חיים.

השתקפות

השתקפות של אורות ושל גרמי שמים בחלונות של בניינים רבי קומות בבנייה המודרנית מוכרת כגורם משיכה ומכאן גם להתנגשות ולמוות המוני של ציפורים נודדות. על כן משטחים
סולאריים של מאות יחידות סולאריות עלולים לגרום להשתקפות הרת אסון זו.

המלצה:

יש לבצע ניטור מתמשך של מתקנים סולאריים בגדלים שונים (ראה לעיל) ולאור תוצאות הניטור לגבש דרכים להפחתת התופעה, אם יימצא כי היא אכן בעייתית.

סעיפים רלוונטים בתמ"א 10/ד'/10 – 5.2 כל הסעיף

ניטור

מתקנים פוטו-וולטאיים רבים מתוכננים ומוקמים בימים אלו באזורים שונים בארץ. מאחר שאיננו יודעים מה השפעתו של מתקן כזה על עולם החי והמחקרים בעולם נמצאים בראשית דרכם והם מועטים, יש צורך אמיתי לנטר את השפעתם של מתקנים קטנים וגדולים. על מנת להבין את השפעתם יש לבדוק קבוצות שלהערכתנו ולהערכת מומחים בעולם נמצאות בסיכון להיפגעות מהתופעות הנלוות למתקנים סולאריים – עטלפים, עופות וחרקים. אם תתגלה השפעה שלילית על אוכלוסיות מקבוצות האורגניזמים שנבדקו, יש לבחון שיטות למזעור התופעה וליישמן.

התפרסם לראשונה במגזין תשתיות סביבה ואנרגיה גליון 08 ספטמבר – אוקטובר 2011