אחת הבעיות במעבר לאנרגיה מתחדשת במשק החשמל היא הצורך להתמודד עם נקודות בהן נדרש גיבוי, בשל צריכת שיא, שעת חירום או ייצור חשמל נמוך באופן זמני של התחנות הנשענות על תופעות טבע משתנות כמו שמש או רוח. להתמודדות עם סוגיה זו קיימות תחנות כח 'פיקריות' (שיא הביקוש = peak), הנכנסות לפעולה בשעת שיא, או שימוש באגירת חשמל בטכנולוגיות שונות. סביב בנקודה זו מתגלה לאחרונה מחלוקת בין הגופים השונים הפועלים במשק החשמל והסביבה.

ל'דבר' נודע כי בחצי השנה האחרונה גורמים במשרד להגנת הסביבה החלו להתנגד באופן מעשי להקמת תחנות כח בגז, מהסוג לשימוש בשעת ביקוש שיא "פיקריות". בשונה מתחנת מחז"מ (מחזור משולב), תחנות פיקריות בשיטת מחזור פתוח, הן פחות יעילות באופן משמעותי בניצול אנרגטי של הגז, ולכן הן גם בעלות מקדם סגולי של זיהום אוויר רב יותר, ביחס לאותה תפוקת אנרגיה. לתחנות אלו יתרון חשוב אך בודד – גמישות המושגת בזכות הפעלה והשבתה מהירה, תוך דקות. באופן אירוני, הצורך בתוספת הספק מותקן במשק החשמל במחזור פתוח נוצר דווקא בשל התגברות השימוש במתקנים סולריים וכן מהכוונה לסגור תחנות פחמיות. הייצור בגז מגבה את הייצור הסולרי, בשעות ללא שמש. אפילו התחנות הפחמיות המיושנות הן גמישות יותר במשטר ההפעלה שלהן לעומת מחזמ"ים.

קצב כניסת האנרגיות המתחדשות (מתוך דוח רשות החשמל ל2018)

מחזור פתוח ומחזור משולב במספרים

בישראל פועלות כמעט 20 טורבינות ייצור של חשמל בשיטת מחזור משולב, בעלת היעילות המשופרת, בהספק כולל של 7,240 מגה ואט, אלא שכניסתן לפעולה אורכת כשעה. בכדי להניע תחנות כח לייצור במהירות, קיימות כיום כ-8 טורבינות גז בשיטת מחזור פתוח, בעלות כושר ייצור של כ-1,000 מגה ואט, ו-7 טורבינות סולר או מזוט בעלות כושר ייצור של כ-500 מגה ואט. דווקא היחידות הללו, בעלות היעילות הנמוכה והפליטות הגבוהות לסביבה, נדרשות בכדי להתמודד עם תנודות מהירות בביקוש לחשמל. תנודות כאלו מתרחשות בזמני עננות, אשר מפחיתים את היקף החשמל מפנלים סולריים, ובשעות אחר הצהריים, כאשר השמש שוקעת והביקוש לחשמל עולה בפתאומיות. תחנות מחז"מ מיועדות לעמוד בעומסים של ביקושי הבסיס (BASE LOAD) לחשמל, ולא בתנודות מהירות ובביקושי השיא. לכן, הן מופעלות בדרך כלל בין 4,500 ל-6,000 שעות בשנה. לעומתן, תחנה פיקרית יכולה לעבוד רק 1,000 שעות בשנה, ולעיתים גם הרבה פחות מכך – בהתאם לצרכים של ניהול המערכת בשנה נתונה.

יש חלופה, אך מתי היא תיכנס לתוקף ?

סיבת ההתנגדות במשרד להגנת הסביבה מבוססת על הראיות המצטברות שמתקני אגירת חשמל הינם כבר היום יעילים יותר וזולים יותר מתחנות פיקריות, תוך שהם אינם גורמים לזיהום אוויר ובעלי יתרונות נוספים לאיכות החשמל כמו ייצוב התדר. כלומר, פעולת "גילוח" ביקושי השיא ניתנת למימוש נקי יותר ואיכותי יותר, בעזרת מתקני אגירת חשמל. לפי גורם ברשות החשמל, הקמת תחנות כח פיקריות בגז צפויה להימשך לאורך העשור הקרוב, בהיקף של כ-35% מתוספת ההספק הכוללת בגז ולהישאר בפעילות עוד כ-30 שנה לפחות, ולא רק בהיקפים קטנים, אלא גם תחנות בינוניות.

עד סוף השנה אמורה להסתיים הסדרה 914 של רשות החשמל, ובמשך הזמן הזה הקמתן של 2 תחנות כח פיקריות משמעותיות אמורה להתקדם. תחנת צומת פלוגות ליד קריית גת, בהספק של קרוב ל-400 מגה ואט, בשליטת OPC שבשליטת עידן עופר, ותחנת אתגל, בהספק של כמעט 190 מגה ואט, בבעלות שיכון ובינוי, הנשלטת היום ע"י נתי סיידוף.

מפת משק החשמל הפרטי העתידי, ע"פ הרפורמה בחשמל (גרפיקה: אידאה).

תחנות פיקריות ותיקות פועלות בדרך כלל בהספקים נמוכים בהרבה של 10-40 מגה ואט. גודל התחנה חשוב לדיון על חלופות, משום שבקני מידה קטנים ניתן להחליפן באופן כלכלי במתקנים בלתי לא מזהמים, דוגמת שדה סולרי הסמוך למערכת סוללות לאגירת חשמל. השילוב בין סך אנרגיה שנתית נמוכה יחסית, הספק נמוך והפעלה לא רצופה, הופך את התחנות הפיקריות לנוחות להחלפה בשיטות מתחדשות של ייצור חשמל. באוסטרליה נבנו מספר מתקנים בגודל תקדימי, כאשר הגדול שבהם בהורנסדייל מספק 100 מגה ואט, ומאחסן 129 מגה ואט/שעה. סדרי גודל אלו כבר יכולים להחליף תחנות פיקריות קטנות, תוך שיפור במגוון פרמטרים: עלות, היעדר זיהום, מהירות תגובה ויציבות התדר. בלוס אנג'לס נחתמה עסקה לסוללה בהספק של 300 מגהואט, ואחסון של 1,200 מגהואט/שעה בסך הכל. היקף האנרגיה הוא נקודת התורפה של הסוללות. במקרה חירום, תחנה פיקרית יכולה לייצר ככל שיש לה אספקת גז או דלק חלופי. סוללה חייבת להיטען במשך מספר שעות לאחר שהתרוקנה, על בסיס מקור ייצור חשמלי אחר.

מתי סולרי וגז יתחרו ראש בראש?

ברשות החשמל כבר התניעו את ה"סנונית הראשונה" – מכרז לייצור אנרגיה סולרית בשילוב אגירה. אף על פי כן, ברשות צופים כי בעשור הקרוב כשליש מתוספת ההספק בגז תהיה פיקרית ולא מאנרגיות מתחדשות. נכון להיום, כלל המכרזים להקמת מתקני ייצור חשמל מופרדים לפי סוג טכנולוגיה, אך בעתיד הם צפויים להיות ניטרליים. כלומר, רשות החשמל תפרסם מכרז עם פרופיל ייצור שדרוש למערכת החשמל, ולמכרז יוכלו לגשת גורמים שונים ולהציע שיטות שונות להפקת החשמל, ואולי גם לאגירה שלו, ובכך ליצור תחרות ישירה בין טכנולוגיות שונות. נכון להיום, ברשות לא סבורים שטכנולוגיית האגירה בשלות על מנת להתחרות באופן ישיר. עם זאת, כל הייצור מאנרגיה מתחדשת מקבל עדיפות עקרונית בניהול מערכת החשמל, בהליך שמוכנה "סדר העמסה". כלומר, לכל מתקן של אנרגיה מתחדשת יש הבטחת רכישה של כלל החשמל שהוא מייצר, באופן שמטיל על מנהל המערכת את האילוץ שלא להפעיל/להפעיל במתינות ואף לכבות יחידות ייצור בדקלים פוסיליים.

התקנת פאנלים סולאריים על גג בגדרה (ChameleonsEye / Shutterstock.com)

המתחדשות משנות את הפעלת התחנות הפוסיליות

כלומר, גם אם ברמת המכרזים לא מתקיימת תחרות חופשית, הרי שכל מתקני האנרגיה המתחדשת "נוגסים" בפרופיל ההפעלה של תחנות כח פוסיליות. תהליך זה צפוי להתגבר, וגם להפוך את ההשקעה בתחנת כח מסורתית לרווחי פחות. רשות החשמל מבטיחה גם תשלומי זמינות, בעבור תחנות כח שמציעות את עצמן לייצור חשמל בשעות שבהן אין לו ביקוש ובכך מספקות גיבוי לתחנות אחרות ולמתקני אנרגיה מתחדשת, אך הרווח המשמעותי נעשה בעת ייצור של ממש ולא בעזרת תשלומי הזמינות. במקביל, שינוי העמדה במשרד להגנת הסביבה יכול לגרום למגבלות נוקשות יותר על הפעלת תחנות פיקריות בגז. עמדה זו כוללת פרדוקס. כל עוד אין תכנית מפותחת להקמת מתקני אגירת חשמל, הרי היתרונות שבמתקני אנרגיה מתחדשת "מתבזבזים" בשל הגברת הצורך להקים תחנות פיקריות בגז, בטכנולוגיות מיושנות.​