פרק א' – הפרדוקס, ירידת מחירי הנפט דוחפת את אירופה לקדם אנרגיות מתחדשות

המעבר לאנרגיות מתחדשות זוכה בימים אלה לדחיפה משמעותית בזכות משבר הקורונה. באופן פרדוקסאלי דווקא הירידה החדה במחירי הנפט דוחפת את המגמה של האצת השימוש באנרגיות שמש, רוח ומים. כיצד? הירידה החדה בהכנסות, בשילוב מינוף ההשקעות הגבוה, הורידה חברות גז ונפט אל הקרשים והן דורשות חבילות חילוץ. במקביל, נוצר חשש שהתשתיות של חברות הגז והנפט יספגו את הירידה ברווחיות ויתדרדרו לרמה מסוכנת.

ממשלות אירופה מוצאות עצמן ניצבות בפני דילמה – האם להשקיע מיליארדים בחילוץ אותן חברות ובתמיכה בתשתיות שלהן, או להשקיע סכומים דומים בחלופה יציבה יותר ונקיה יותר בדמות אנרגיות מתחדשות?

לפני שבוע וחצי הכריזה נשיאת הנציבות האירופית, אורסולה וון דר לייר, על תכנית אנרגיה ירוקה לאירופה, כמענה לשיקום הכלכלה ממשבר הקורונה. לאחר כמה ימים, כבר נרשמו הודעות תמיכה מ-50 מנכ"לים של חברות אנרגיה וגופי מימון. כך התגבש מחנה פוליטי שכולל לפחות 12 שרים לאיכות הסביבה במדינות האיחוד התומך בתוכנית. בבסיס התוכנית של וון דר לייר, התייעלות אנרגטית, חשמל נקי ומתקני אגירת אנרגיה. זאת במקביל להאצת הגמילה מדלקים פוסיליים, כולל גז.

אישור ההצטרפות מהווה הסכמה לתנאי השימוש באתר

פרק ב' – הפרדוקס 2, ירידת מחירי הנפט דוחפת את ישראל להשקיע בגז

גם בישראל הציגו השבוע תכנית להאצת השקעות באנרגיה. גם בישראל מדברים על אנרגיה סולארית ונותנים הקצאות למתקני ייצור סולאריים, אבל ממשיכים להסתמך על גז.

אותו פרדוקס, שנובע מהירידה במחירי הנפט והגז, פועל גם בישראל רק הפוך. ישראל מושקעת עמוק במשק הגז. הממשלה מימנה פרויקטים אדירים להסבת המשק לשימוש בגז ובונה על התמלוגים מהמאגרים. החשש כרגע הוא שצניחת מחירי הנפט והגז תעצור בעלי מפעלים מלהסב את המתקנים שלהם מסולר לגז. זו גם הסיבה שתכנית משרד האנרגיה להאצת השקעות, שהוצגה בשבוע האחרון, ממשיכה לדחוף בכל הכח דווקא את מתקני גז.

דוגמה אחת למגמה הזו היא זו של 'מקורות'. חברת המים הלאומית צורכת חשמל בשווי של 700 מליון שקל בשנה. התוכנית החדשה של משרד האנרגיה כוללת שינוי רגולטורי שיתיר ל'מקורות' לייצר חשמל לעצמה בעזרת על טורבינות גז קטנות ולחסוך בתקציב. אין בתכנית חלופה ירוקה, לפיה מקורות תייצר חשמל לעצמה מפנלים סולריים, בשטחים הנרחבים המופקדים בידיה.

למרות ההתמכרות לגז הטבעי, מדינת ישראל בכל זאת רוצה לקדם מתקני ייצור סולאריים. התוכנית שפורסמה השבוע כוללת גם הקמת תחנות סולאריות עם כושר ייצור של כ-3,000 מגה-ואט חדשים. זה לא מעט. לשם השוואה, תחנת הכוח אורות רבין בחדרה מסוגלת לייצר חשמל בהספק של כ-2,590 מגה ואט. אבל בתוכנית הזו של משרד האנרגיה יש חור רציני מאוד שבינתיים תוקע את המשק הישראלי בתלות שלו באנרגיות מתכלות ומזהמות. לחור הזה קוראים "מתקני אגירה", וזהו למעשה המפתח למעבר לאנרגיות מתחדשות.

פרק ג' – אנרגיה סולרית זה מצוין, אבל מה עושים כשהשמש שוקעת?

ייצור חשמל מאנרגיית השמש הוא בלתי מתכלה ולא מזהם. הוא גם מתאים מאוד לאקלים הישראלי שנהנה משמש בשפע. אבל יש לו חיסרון בולט אחד – בלילה השמש שוקעת. דווקא כשהצריכה הביתית עולה לשיא, המתקנים הסולאריים מפסיקים ליצר. אותה הבעיה מתרחשת גם בימיים חורפיים או סתם כשענן גדול מסתיר את השמש ומוריד את התפוקה של המתקנים. ב-30%.

ישנן שתי דרכים מרכזיות להתמודד עם הבעיה הזו. הדרך הראשונה היא גיבוי בתחנות גז. לקראת שעות אחר הצהריים, התחנות הסולאריות הופכות לפחות יעילות ותחנות הגז נכנסות תחת האלונקה ומספקות את הדרישה. הבעיה היא שתחנות גז רגילות לא יכולות להעלות את התפוקה במהירות שבה שוקעת השמש.

מה עושים? בונים תחנות 'פיקריות' מהמילה 'פיק' – שיא. תחנות שנכנסות לפעולה מהירה ויודעות לספק עליה בביקושים בטווחי זמן קצרים. נהדר? לא בדיוק. התחנות ה'פיקריות' הן התחנות הבזבזניות ביותר בגז, היקרות ביותר להקמה ולתפעול והמזהמות ביותר. רשות החשמל מנסה לצמצם את השימוש בהן ככל הניתן, אבל ככל שמסתמכים על תחנות סולאריות, כך עולה הצורך לבנות עוד תחנות כאלו. היום התחנות ה'פיקריות', אלו שאמורות לפעול רק בזמני השיא ותוכננו לספק 20-100 שעות עבודה בשנה מגיעות ל-800 שעות עבודה בכל שנה.

פרק ד' – אגירה שאובה, הסוללה של הטבע

הפתרון השני וללא ספק הירוק יותר לבעיית השמש השוקעת, הוא אגירה של חלק מהאנרגיה המיוצרת בשעות היום ממקורות מתחדשים לטובת השימוש בה בשעות הלילה. אחת הדרכים לאגור אנרגיה היא באמצעות אנרגיה שאובה. סך הכל מדובר ברעיון פשוט. ניצול כח זרימת המים בנהרות ובמפלים לטובת אנרגיה מיושם כבר מאות שנים. כשמדובר בייצור חשמל, המים הנופלים מניעים טורבינה שמייצרת חשמל. שיטה זו מנוצלת גם לאגירת אנרגיה סולארית.

הדמיית תחנת האגירה השאובה שהוקמה בגלבוע (קרדיט: רשות החשמל)

עודפי הייצור של שעות השמש מניעים משאבות שמעלות כמות גדולה של מים מבריכה הממוקמת במקום נמוך לבריכה נוספת הנמצאות בגובה. בלילה משחררים את המים לזרום חזרה לבריכה הנמוכה ובדרך גם להניע טורבינה שתייצר חשמל. מתקן מהסוג הזה קיים בגלבוע והוא אוגר ומחזיר חשמל בהספק של כ-300 מגה ואט. במשרד האנרגיה עובדים בימים אלה על שחרור החסמים התוקעים בניה של מתקן נוסף בצוק מנרה.

הבעיה עם מתקנים מהסוג הזה היא אובדן אנרגיה משמעותי למדי. על כל 4 יחידות אנרגיה המושקעות בהעלאת המים למאגר העליון, יופקו שלוש יחידות אנרגיה בירידה. כלומר הפסד אנרגיה של כ-25%. בנוסף הם דורשים הרבה שטח לטובת שתי בריכות אגירה שחייבות להימצא בהפרשי גובה. (זו הסיבה שהמתקנים נבנים בשטחים הרריים) ההספק של כל מתקן כזה מכובד, אבל רחוק מלכסות את הדרישה, אם ישראל רוצה להסתמך יותר ויותר על אנרגיות מתחדשות.

פרק ה' סוללות ליתיום ענקיות יאירו את הלילה

שיטה נוספת לאגירת אנרגיה היא באמצעות סוללות. בעשור האחרון חל שיפור ביעילות אגירת האנרגיה בסוללות ליתיום – אותן סוללות המצויות במחשבים ניידים ובסמארטפונים. רק שבמקרה של אגירת אנרגיה לרשת החשמל אלה סוללות ענק.
בשנים האחרונות התפתחה הטכנולוגיה שמאפשרת הקמת מתקנים כאלו בהיקפים של מאות מגה ואט עם יעילות של כ-98%.

חוות סוללות ליטיום של טסלה (צילום: shutterstock).

את הפיתוח המואץ בטכנולוגיה של אותן סוללות מובילה הדרישה העולמית לאגירת אנרגיה שעולה בקצב מואץ. לפי אתר ENERGY STORAGE NEWS, הביקוש למתקני אנרגיה בארצות הברית הגיע לכדי 69 ג'יגה ואט. מתקנים כאלו של סוללות ענק מוקמים במקומות שונים בעולם. באוסטרליה לדוגמא הוקם מתקן אגירה בהספק של יותר ממאה מגה ואט. בימים אלה מוקמים מתקנים גדולים אף יותר, בהספקים של 300-500 מגה ואט. בישראל שטופת השמש עובדים על מכרז אחד בלבד למתקן אגירה ראשון שיספק מגה ואט אחד בודד.

סיכום: במשרד האנרגיה צריכים להוריד את הרגל מהגז ולהאיץ את הקצב

צריך לומר בהגינות, המדיניות הנוכחית של משרד האנרגיה התקדמה רבות לכיוון נקי יותר. אבל העולם מתקדם בקצב הרבה יותר מהיר. בישראל עדיין מגבילים את האנרגיות מתחדשות כאופציה משלימה וממשיכים להסתמך על דלקים מזהמים בתכניות לשנים קדימה.

אמנם הגז מזהם משמעותית פחות מנפט ופחם, אך קרנו העולמית יורדת ככל שמתברר היקף תרומתו לאפקט החממה ולמשבר האקלים. אם במשרד האנרגיה מעוניינים להביא בשורה, הרי שלצד הקידום המבורך של בניית מתקני ייצור סולארים, דרושה קפיצה נחשונית בתחום אגירת האנרגיה והורדת הרגל מדוושת הגז.