אחד הנושאים שבהם גם לשיחה על שנת 2050 יש משמעות אדירה הוא משק האנרגיה בישראל. החלטות על מבנה שוק האנרגיה נמדדות בעשורים, ולחזון, גם הרחוק יחסית, יש משמעויות פוליטית וכלכליות גדולות על ההווה. על רקע זה יש להבין את המתחים בין פעילי הסביבה לרשויות המדינה שנוגעים לא רק להחלטות עכשוויות, אלא גם ליעדים ארוכי טווח. ויכוח מסוג זה ניצת לאחרונה בין הצדדים, כשבמוקד הדיון – יעדים ארוכי טווח למעבר לאנרגיה מתחדשת.

רשות החשמל ומשרד האנרגיה מתגאים בהיותם מקבלי ההחלטות הכי סביבתיות מעולם בתחום בישראל, ארגוני סביבה ופעילים אזוריים מאשימים אותם בהתמכרות לגז מזהם ובשירות בעלי מאגרי הגז. כמה אנרגיה מתחדשת באמת ניתן לספק בישראל והיכן יוצב הגבול גם לגז, שנחשב ל"דלק הנקי", לפי משרד האנרגיה ולדלק פוסילי מזהם, לפי פעילי הסביבה?

יעד שרירותי או הערכה מבוססת?

לאחרונה פרסמה רשות החשמל שימוע, בו בחנה באופן כלכלי מספר חלופות להפחתת השימוש בפחם במשק החשמל בישראל, בהן סגירת תחנות, הסבתן מפחם לגז או המשך פעולתן. ביקורת רבה הוטחה ב"חלופה הסביבתית" לפיה יוגדל היקף השימוש באנרגיות מתחדשות לרמה של 25% מתמהיל הייצור במשק החשמל לעומת היעד הנוכחי של 17% ב-2030. לפי המבקרים מארגוני סביבה, מדובר ביעד נמוך, שלא ברור מהיכן הגיע, ונועד ככל הנראה להגביר את השימוש בגז.

בפועל, מדובר בתרחיש שמתבסס על עבודת מטה ברשות החשמל שלא פורסמה עדיין, שמטרתה להעריך מה השיעור המקסימלי של אנרגיות מתחדשות שניתן באופן אחראי לספק במשק החשמל. העבודה אמורה להתחשב במכלול של אילוצים קיימים: היעדר גיבוי לרשת ממדינות סמוכות; מדינה צפופה ודלת קרקעות כמו ישראל; הקשיים במערך התכנון והבניה; האיסור להתקין פנלים סולריים על גגות במבנים ללא היתר בניה; אילוצי מרחק ההולכה בין איזורי הביקוש לחשמל, ברובם במרכז לבין אתרי הייצור של אנרגיות מתחדשות, ברובם בפריפריה והיעדר של גיוון בטכנולוגיות להפקת אנרגיה נקיה בישראל – ישראל מתבססת כמעט לחלוטין על פנלים סולריים הפעילים באותם שעות בדיוק ומושבתים יחדיו, ובסך הכל פועלים כחמישית מהשנה באופן בלתי רציף, מה שמגביר מאוד את התנודתיות בייצור ומקשה על עבודת מנהל המערכת האחראי על תמהיל הייצור בכל רגע נתון.

העבודה אמורה להתחשב גם ביתרונות של הטכנולוגיה הסולרית – אפשרות לייצר אנרגיה גם ללא הקצאת קרקעות חדשות בעזרת גגות, מאגרי מים, ושטחים אחרים כמו חלקות קרקע כלואות בתוך מחלפים. ייצור בגגות עשוי להפחית עומסים ברשת ההולכה, מפני שחשמל שמיוצר כך לא נזקק לשירותי רשת ההולכה במתח העליון ולא סובל מאיבודי חשמל לאורך הקווים. יתרה מכך, פיתוחים טכנולוגיים מאפשרים כבר היום לסלול כבישים סולריים, חלונות סולריים, התקנת פנלים על גבי קירות של מגדלים ולא רק על גבי הגגות. מחקרים וניסויים צופים המשך שיפורים בתחום זה.

סימני השאלה הגדולים ביותר, קשורים באי התייחסות מהותית בשימוע לנושא אגירת האנרגיה, המתקדם בצעדי ענק מבחינת המחקר והפיתוח שלו בשנים האחרונות, כמו גם לשינויים הגדולים בתחום הפנלים הסולריים. לא מדובר רק בירידת מחיר דרמטית, אלא גם בשיפור ביעילות של הפנלים עצמם – כלומר בהגדלת כמות החשמל המיוצרת מאותה יחידת שטח, ושיפורים בכושר האחסון של האנרגיה החשמלית. לאגירת החשמל יש יתרון נוסף, לפי מחקר על מדגם נתוני ייצור חשמל בארה"ב מ-2017, אחסון חשמל לשש שעות ביממה יכול "לקצוץ" כ-74% משיאי הביקוש, על בסיס סוללות שנטענות בשעות השפל ומאפשרות לחסוך בעלויות הגבוהות של הקמת מתקני ייצור, עקב שימוש יעיל יותר בהם בשעות השפל לטובת הטענת מתקני האגירה.

איך אוגרים חשמל?

מטרת אגירת החשמל היא לא להחליף את תחנות הכוח, אלא לאזן שיאי ביקוש לזמנים קצרים (לדוגמה: צהרי יום העבודה בשיא החום), ולגשר על נקודות בהן אנרגיות מתחדשות אינה אפקטיבית (כמו לילות, בהם אין אנרגיה סולרית). כמות האנרגיה האגורה נמדדת גם בהספק (מגה-ואטים) וגם בכמות כוללת שצבורה (מגה-ואט/שעה). המתקן הגדול בעולם לאגירת אנרגיה אוגר אנרגיה בעזרת אוויר דחוס במקינטוש, אלבמה. הוא מייצר הספק של 110 מגה-ואט (בדומה לתחנת כוח קטנה), אותן הוא יכול לספק על פני  26 שעות. מתקן גדול נוסף נמצא באריזונה, שמשתמש במלח מותך אוגר חום כדי לספק 280 מגה-ואט למשך 6 שעות. בשיטה דומה פועל גם מתקן באשלים שבנגב, של חברת נגב-אנרגיה המיועד לספק 121 מגה-ואט במשך 11 שעות ביום. בישראל גם פועל מתקן אגירה שאובה, המבוסס על שאיבת מים למקום גבוה בהרי הגלבוע, והורדתם בכח המשיכה בעת צורך, תוך שהם מסובבים טורבינה המייצרת חשמל. גם מתקן זה נועד לשימוש כדי לגלח "שיאי ביקוש" למשכים קצרים יחסית.

למרות ההספקים הגבוהים, הבעיה עם מרבית המתקנים מסוג זה היא המחיר היקר של אחסון האנרגיה בהם והמשך המוגבל של אספקת האנרגיה.

האם הסוללות הן הפתרון?

ככלל, אגירת חשמל בסוללות היא משתלמת יותר. המתקן הגדול ביותר בעולם לאגירת חשמל בסוללות הוקם באוסטרליה ע"י חברת טסלה. הוא מאפשר לספק 70 מגה-ואט למשך 10 דקות, לצד אספקה מקבילה של 30 מגה-ואט למשל 3 שעות, שהם כ-101.5 מגה-ואט/שעה בסך הכל. חברת FPL  מתכוונת להפעיל ב-2021 סוללה בהספק של 409 מגה-ואט, שאוגרת 900 מגה-ואט/שעה בסך הכל. בלוס אנג'לס נחתמה עסקה לייצור חשמל סולרי + אגירה בסוללות במחיר שפל של 3.3 סנט בלבד לקוט"ש (קילו-ואט/שעה), אך המתקן הענק יוכל לספק בסך הכל 6-7% מהצריכה הכוללת של העיר. המתקן יספק 300 מגה-ואט, ויאגור 1,200 מגה-ואט/שעה.

כלומר, לאחר 4 שעות של אספקת אנרגיה מסוללות, גם המתקן הזה יזדקק לגיבוי בטכנולוגיות מסורתיות ומזהמות. במשך חלק מסוים מימי השנה אין צורך בכך, אך רצף של יומיים ומעלה של ימים מרובי גשמים ועננות יכלה את כושר הייצור הנקי של האנרגיה במתקן הכי חדיש, יעיל וזול שעומד להיבנות.

האם אפשר לסגור תחנות פחמיות בישראל בהתבסס על ייצור סולרי ואגירת חשמל?

לפי המספרים הללו, טכנולוגיית האגירה נמצאת עדיין בראשית דרכה, ואף שהיא כבר כלכלית ביותר בכמויות קטנות, אין בנמצא פרויקטים גדולים של אגירה, המתאימים להחלפת תחנות כח גדולות. כך, אם הייצור הפחמי בישראל כולל הספק מותקן של 3,400 מגה-ואט (חישוב שלא כולל את היחידות שצפויות להיסגר במתחם "אורות רבין" בחדרה), כאשר הניצול הממוצע שלו הוא כ-50%, צריך להחליפו ב-1,700 מגה-ואט של הספק מותקן. ייצור סולרי מקביל מחייב הספק מותקן של קרוב ל-10,000 מגהואט, מפני שהן פועלות רק 20% מהשעות במשך השנה, כמו גם אגירת חשמל בהספק של 1,700 מגה-ואט, אשר אוגרים 6,800 מגה-ואט שעה בסך הכל, לשם שימור האספקה ל-4 שעות. אחרי כל זה צריך הספק מותקן מקביל נוסף, בדלקים מזהמים, בעבור אותם רצפים של ימי חורף ועננות גבוהה, גם אם אינם כה שכיחים בישראל.

גורמים ברשות החשמל סבורים כי מדובר בקנה מידה של אגירת אנרגיה שעדיין אינו בר יישום ברמה העולמית, כמו גם בישראל. לצד זאת חשוב לזכור כי פנלים סולריים נשחקים ביעילותם אחרי 20 שנה (כאחוז לשנה, בערך) וגם סוללות מאבדות מכושר האחסון שלהן (2-3% אחוז בשנה).

גורם בחברות המתקינות פנלים סולריים מספר כי כיום יש העדפה בעולם לאספקת סוללות לשוק המתפתח של רכבים חשמליים ומתקני אגירת חשמל אינם העדיפות הראשונה. עם זאת, גם שוק זה צופה עליה בתפוקות, שיפוים בהליכי הייצור וירידה משמעותית במחירים בעשור הקרוב.

במקביל, מחקר ופיתוח של אחסון חשמל בשיטות נוספות, לא רק בסוללות, מתרחש כל הזמן ועשוי להביא לפיתוחים המשפרים את כל המאפיינים של התחום – הפחתת איבודי החשמל, שיפור כושר האחסון ליחידת שטח ועמידות המתקן המאחסן לאורך שנים רבות יותר ללא החלפת הרכיבים בתוכו.

מחיר כלכלי או אילוצים פיזיים?

השימוע שפרסמה רשות החשמל נעשה לבקשת שר האנרגיה יובל שטייניץ (הליכוד) מאפריל האחרון, אשר מעוניין להפחית למינימום האפשרי את השימוש בפחם במשק החשמל בישראל. השר מחויב להתייעץ עם הרשות לפני החלטה כה רבת משמעות והוא הסכים להאריך את משך הזמן של הרשות למתן תשובה עד נובמבר. ששת התרחישים בשימוע לא נכללו בבקשת השר והם נקבעו ברשות החשמל עצמה. ברשות התקבלו תגובות לשימוע על התחשיב שערכו מפעילי סביבה וארגונים שונים, אשר קובלות על היעד הנמוך מאוד, לדעתן, שנשקל לגבי אנרגיות מתחדשות – 25% לכל היותר ממשק החשמל. לפי תחזיות הרשות קביעת היעד באחוזים עלולה להטעות. 25% בשנת 2030 – לפיה נעשה החישוב, מצריך כמות כפולה של חשמל ב-2050, כדי לספק את אותו שיעור אחוזי של 25%.

 

תגובה חריפה התקבלה גם מהמשרד להגנת הסביבה, אשר מסר כי הוא סבור ש"הניתוח הכלכלי של רשות החשמל שגוי מיסודו שכן הוא יוצא מנקודת מוצא שיש לשמר שימוש בדלקים מזהמים. במסמך יש חוסרים מהותיים, ולכן מסקנותיו אינן נכונות. המסמך של רשות החשמל מנציח את השימוש בפחם בהתבסס על הנחות שגויות. הניתוח הכלכלי שביצע המשרד להגנת הסביבה מצביע על מסקנות שונות לחלוטין, והמשרד יפרסם עמדתו המפורטת והמנומקת בהרחבה בקרוב". ברשות החשמל הופתעו מהתגובה, וסבורים כי מדובר באי הבנה בלבד, ולא במחלוקת עמוקה של ממש, והם מתכוונים להמליץ דווקא על הגדלת השימוש באנרגיות מתחדשות, מה שיצמצם במעט את הגדלת השימוש בגז.

ארגון "שומרי הבית" הגיב לתחשיב שפרסמה רשות החשמל וביקר גם את החישובים עצמם, ולא רק את הנחות היסוד. הארגון הציב תחשיב מקביל, לחלופת 100% אנרגיות מתחדשות, אך הטענה הנועזת כי ניתן בכלל להקים פיזית מתקני ייצור של אנרגיה נקייה בהיקף של כלל הביקוש לחשמל בישראל מעידה על פערים משמעותיים בתפיסת המציאות בין מנסחי התגובה מקרב הארגון לבין פקידי רשות החשמל.

כאשר תתפרסם עבודת התחקיר של רשות החשמל לגבי "כושר הנשיאה" של מדינת ישראל לגבי אנרגיות מתחדשות במשק החשמל, יהיה ניתן לבחון את הדברים לאשורם ואולי גם לשכנע את רשות החשמל להעלות את היעד. עם זאת, גודל הפער בין 25% ל-100% גדול מכדי להיות ניתן למיצוע פשוט.

קצב החידושים הטכנולוגים והמדעיים בתחום מציב את רשות החשמל בעמדה לא פשוטה – היא אמורה להעריך מה יהיו הפתרונות הסבירים והאמינים לשימוש בעוד 10, 20 ו-30 שנה כמו גם מה יהיה מחירם הצפוי, כאשר הצניחה העצומה במודל הפנלים הסולריים שכבר התרחשה הייתה הרבה מעבר לציפיות בשנים שעברו, תהליך שיכול להתרחש או לא להתרחש לגבי אגירת חשמל.

מדוע לא תומחרו הפחתת הפליטות?

המודל של רשות החשמל הציג את העלויות של מספר תרחישים, אך לא הציג את התועלת הכספית כתוצאה מהפחתת הפליטות המזהמות בכל חלופה וכן מהפחתת פליטות של גזי חממה. כמוכן, המודל מתייחס אך ורק לגז החממה פחמן דו חמצני, ולא סופר את הפליטות של גז לאוויר. לא ניתן לאחסן גז ללא דליפות באופן מוחלט, ותערובת הגז, המורכבת ברובה ממתאן, מהווה בעצמה גז חממה משמעותי הרבה יותר מפחמן דו חמצני. כלומר, לפחות  1-4% מהגז המופק צפויים להיפלט לאוויר מבלי שנצרכו כדלק, בתרחיש רגיל, ללא תקלות מיוחדות. חלק משמעותי מזיהום האוויר הקשור בגז נגרם דווקא בהליך הטיפול בו. מכיוון שהליך זה מתרחש באסדות הטיפול ים (23 ק"מ מהחוף במאגר תמר, ו10 ק"מ מהחוף במאגר לוויתן ובעומק הים במאגרים כריש ותנין) במשרד להגנת הסביבה לא מאוד מודאגים ממנו, בייחוד לאור הכוונות להפעיל את אסדת לווייתן במתכונת של "מערכת סגורה", המפחיתה פליטות.

ברשות החשמל ציינו במסמכי השימוע שיש הרבה מודלים שונים לתמחור הנזק הנגרם פליטות, ושאין בידם מודל שהוא תקף לתמחור פליטות הנעשות בישראל. בכך, הם השאירו למעשה לשר האנרגיה לבחור במודל לפי בחירתו. מכיוון שמדובר בעלויות חיצוניות, הן אינן נרשמות בשום סעיף תקציבי ספציפי, אלא מכבידות באופן מצרפי על אפקט החממה, או מגבירות את התחלואה באופן שמתפזר על פני מליוני פרטים ומגביר את העומס על מערכת הבריאות תוך שהוא גם מפחית את התפוקה הכללית במשק. עלויות כה מפוזרות לא ניתן להעריך במדויק, אך מרגע שיש הערכה, ניתן לבצע גם תחשיב כלכלי.

קצב כניסת האנרגיות המתחדשות (מתוך דוח רשות החשמל ל2018)

ככל הנראה, רשות החשמל תמליץ בתגובתה להעלות את יעד האנרגיות המתחדשות מהיעד הקיים של 17% במשק החשמל, כפי שישראל התחייבה בהסכמי פריז, ל-25%, כאשר התקרה של 25% היא ביסודה פיזית ולא כלכלית. ברשות פעלו בשנים האחרונות באופן אינטנסיבי על מנת להסיר חסמים ביורוקרטיים וכלכליים המקשים על הקמת מתקני אנרגיה מתחדשת, אך יזמים קטנים עדיין נתקלים בקשיים שונים ומשונים בתחום. הרשות יצאה גם בקמפיין בנושא, ברשות מתכוונים להמשיך לפעול מול מוסדות התכנון כדי להקל על הקמת פנלים סולריים בכמה שיותר סוגי משטחים קיימים, כולל שימוש דואלי בשדות חקלאיים, בהם התוצרת החקלאית גדלה מתחת לסככות של פנלים סולריים.

ומה עם החזון?

מחקר מ-MIT שבחן כיצד צנחו מחירי הפנלים הסולריים בכ-97% מאז שנות ה-80 גילו שיש מגוון עצום של סיבות לכך – שיפור גדול בתהליכי הייצור, המחקר והפיתוח, כמו גם מקום רב להחלטות פוליטיות – ממשלות אשר קבעו יעדים ותמריצים לשוק, אשר בעקבותיהן, יזמים, חוקרים ויצרנים הלכו ומילאו אותו בפיתוחים שונים. משקל התמריצים הציבוריים בתהליך צניחת המחיר מוערך בכ-60%. ללא ההחלטות הפוליטיות, כמו גם הנכונות לשלם מחירים כספיים גבוהים בהתחלה, לא היה צומח השוק בסדרי גודל, אשר אפשר את המשך ההוזלה הדרמטית שלא נפסקה גם היום. לכן, קביעת יעדים גבוהים ונכונות לשלם עליהם כסף רב במחירים של היום, עשויה להשתלם מאוד בעתיד, תוך מתן בסיס ליצירת תעשייה חדשנית בעלת סטנדרט העסקה גבוה.

תמהיל שימוש באנרגיות מתחדשות ופחם לפי רשות החשמל

זהו, פחות או יותר, ההגיון המרכזי של ה"גרין ניו דיל" אשר מקודם על ידי האגף השמאלי במפלגה הדמוקרטית בארצות הברית, שדומה להגיון של מדינת הרווחה – שוק קפיטליסטי שמוכוון ע"י יעדים כלכליים וחברתיים אותם קובעת המדינה באופן פוליטי.

לכן, הרצון של שר האנרגיה להיפרד מהשימוש בפחם במשק האנרגיה, הולם את החשיבה הזו ומגיע לו קרדיט על כך. עם זאת, שימוש באמת מידה כלכלית במובנה הצר לבחינת כדאיות המהלך עלול להעיד גם על פגם בחזון ועל המגבלות העצומות במנעד של השיח הפוליטי כלכלי בישראל.

מעבר לשאלה המורכבת של תמחור הפליטות של אנרגיה פוסילית ולויכוח המושגי האם גז הוא "דלק נקי", או "דלק מתכלה ומזהם", קיימת גם השאלה הבסיסית – האם בכלל נוכל לחיות כאן ללא ריסון משבר האקלים ברמה העולמית והפחתה דרמטית בזיהום האוויר ברמה המקומית מעבר למה שהמדיניות המפחיתה של משרד האנרגיה השיגה עד היום?

ישראל מובילה בעולם בטכנולוגיה חקלאית וגם בטכנולוגיות של משק המים. ההתייעלות בצריכת המים בחקלאות, לצד שפע מתקני ההתפלה מאפשרים לישראל, עד כה, לקיים אוכלוסיה שגדלה במהירות וברמת חיים עולה, גם בתנאים העגומים של התמעטות משקעים עקבית ושינוי לרעה בפריסה שלהם לאורך השנה המתרחשת באזורנו.

השאלת המתבקשת היא האם גם במשק האנרגיה יכולה ישראל לפעול לא רק כקניין של טכנולוגיות בשלות וותיקות אלא כמדינה בעלת תשתית מחקר ופיתוח אדירה, שיכולה לייצר את אבות הטיפוס למשק אנרגיה נקי, יעיל וחדשני בעבור עצמה ובעבור האנושות כולה?​ מה שעל הנייר, נראה היום עדיין כמדיניות מתקדמת המעדיפה גז, עלול להיראות בעתיד כאיוולת הרסנית, לאור האתגרים העצומים שדלקים פוסיליים, כולל גז, מחוללים לתנאי המחיה בכל רחבי העולם.