באמצע גל חום קיצוני, כשבמדינה משתוללות שריפות ענק – בקליפורניה יוזמים הפסקות חשמל. מזגנים, מקררים, תאורה – הכל מושבת. מה הוביל ליצירת מחסור בכושר ייצור החשמל במדינה? צירוף נסיבות נדיר, חלקו מעשה ידי אדם וחלקו גורמי טבע. הבעיה היא שצירוף הנסיבות הזה, במציאות הנוכחית, צפוי לקרות יותר ויותר.

ילדים מוצאים פתרונות יצירתיים לגל החום הקיצוני ולהפסקות החשמל המתלוות אליו בימים אלו בקליפורניה (צילום: AP Photo/Jae C. Hong)

קליפורניה סובלת ממזג אוויר חם במיוחד ומסופות ברקים, מצד אחד, ומן הצד השני במדינה נסגרו תחנות כח גרעיניות וכאלו המבוססות על גז. משק האנרגיה הולך ומתבסס באופן משמעותי על פנלים סולריים, שתפוקתם עולה ויורדת בהתאם לתנאי מזג האויר, ללא שליטת אדם. הפסקות החשמל גרמו להפניית אצבע מאשימה לאנרגיות המתחדשות, אך באיזו מידה ההסתמכות עליהן היא זו שמערערת את אמינות אספקת החשמל?

"בתקשורת מצביעים על האנרגיות המתחדשות בתור הגורם, אבל זו לא הבעיה היחידה, אם השאר לא היה קורס, הסיפור היה אחר", מספר ל'דבר' ד"ר עילי רטיג, מרצה למדיניות אנרגיה באוניברסיטת וושינגטון בסנט לואיס ועמית מחקר בקתדרת חייקין לגיאו-אסטרטגיה באוניברסיטת חיפה.

ד"ר עילי רטיג: "הפסקות החשמל שאתה רואה עכשיו – יהיו עוד הרבה כמוהן. יש בעיה טכנולוגית רצינית עם אנרגיות מתחדשות" (צילום: ג׳ון מור, אוניברסיטת וושינגטון בסנט לואיס)

נציגי CAISO, החברה שאחראית על ניהול מערכת החשמל כמעט בכל המדינה הסבירו בתדרוך לתקשורת, שבקליפורניה יש מחסור בכוחות ייצור מכל הסוגים, ובייחוד בגמישות ויכולת לעבור בין סוגים שונים של מקורות אנרגיה. אנרגיות מתחדשות אחראיות כיום ל-33% מהחשמל במדינה, מהן כ-14% אנרגיה סולרית. השנה גם צפויה הפחתה בכמות החשמל ההידרו אלקטרי, לאור מיעוט שלגים (63% מהממוצע הרב שנתי).

במצבים אחרים, קליפורניה יכולה לייבא חשמל מרשתות של מדינות מסביבתה, אך מכיוון שגל החום הארוך שורר בכל החוף המערבי, למדינות השכנות יש עודפים מועטים להציע. זה גורם למחיר גבוה במיוחד, פי 14 מהמחיר המקומי בקליפורניה. 

כיצד אזל החשמל?

מבט היסטורי מגלה ששיאי הביקוש לחשמל, כמו גם היקף ייצור החשמל השנתי אינו גדל בעקביות כמו בישראל, אלא שהוא תנודתי. שיא הביקוש הנוכחי, שבר את השיא הקודם משנת 2006, אז גם נקבע שיא ייצור החשמל במדינה, שלא נשבר עד היום ואולי יישבר השנה.

כדי להבין כיצד "אזל" החשמל יש לבחון את התפלגות הייצור ממקורות אנרגתיים שונים. קליפורניה הפחיתה את ההספק המותקן של אנרגיות נשלטות כמו כורים גרעיניים, ותחנות כח בגז, והגבירה מאוד את השימוש באנרגיות מתחדשות, עם מקום נכבד מאוד לפנלים סולריים, שנחשבים לסירוגיים (תלויים בשמש) ובלתי נשלטים (למשל, מושפעים לרעה מעננות, או מענני עשן הנגרמים מהשריפות הנוכחיות). כך יוצא שאספקת אותה כמות של חשמל, פחות או יותר, בכל שנה, הופכת למורכבת בהרבה לאור ההיקף הגבוה של שילוב אנרגיות מתחדשות.

הספק מותקן (מגהואט) סולרי מול גז ואנרגיה גרעינית. קליפורניה, 2019-2010. (מקור: משרד האנרגיה של קליפורניה | עיצוב: אידאה)

"אני הראשון שיגיד שהריצה לאנרגיות מתחדשות כ-100% ממקורות הייצור נשמעת טוב אבל היא לא הגיונית. הפסקות החשמל שאתה רואה עכשיו – יהיו עוד הרבה כמוהן. יש בעיה טכנולוגית רצינית עם אנרגיות מתחדשות – הסירוגיות וזה שהן בלתי נשלטות  יגרמו לכך – עד שנמצא טכנולוגיה לסוללות יעילות וזולות מספיק".

בשונה מהאמונה הפופולרית של שוחרי הסביבה, רטיג סבור שהיום הזה עדיין לא הגיע. "חברות כמו גוגל ופייסבוק מודיעות שהן צורכות 100% אנרגיה מתחדשת וזה פשוט שקר. הן קונות קרדיט מתחנה סולרית ובתמורה הן צורכות אנרגיה פוסילית. זה לא באמת 100% מתחדשות וזה יוצר את האווירה שכאילו כבר הגענו לשלב שאפשר להגיע ל-100%".

חום הוא האויב של כל רשתות החשמל

גל החום עצמו פוגע בכל רכיבי משק החשמל. הוא תורם להתפשטות שריפות שמסכנות את רשת החשמל ומפחית את כושר הייצור. תחנות כח בגז ופחם, בדיוק כמו פנלים סולריים, מפיקות כ-10-20% חשמל פחות בתנאי חום קיצוני. גם סוללות לאגירת חשמל, אשר דורשות קירור באופן קבוע, דורשות יותר אנרגיה לצריכה עצמית למטרות קירור. נציגי CAISO מסבירים כי הסוללות יעזרו למתן את הבעיה, אך לא יוכלו לפתור אותה.  במצבי קיצון כמו גל חום, הפנלים לא מסוגלים להטעין את הסוללות ולכן ניצול מיטבי שלהם דורש כושר ייצור שאינו תלוי באיתני הטבע כמו חשמל מגז או מאנרגיה גרעינית.

שריפת יער בקליפורניה. 2 באוגוסט (AP Photo/Ringo H.W. Chiu)

במקביל, עמידות להפסקות חשמל מייקרת את המערכת הסולרית כך שכמעט כל המערכות הביתיות לא כוללות ממירים מתאימים. כלומר, כאשר יש הפסקת חשמל, החשמל מהם מושלך ולא עוזר לאיש.

סטיב ברברייך, מנכ"ל CAISO בקליפורניה אמר לדירקטוריון ביום שני: "סוללות לבד הן לא הפתרון. הן יעזרו, והן חשובות לרשת חשמל תלויית אנרגיות מתחדשות, אבל הן לא מייצרות חשמל בכוחות עצמן". היערכות של משק החשמל במדינה לאירועי קיצון כאלו תיקח מספר שנים לפחות.

זה לא רק אשמת האנרגיות המתחדשות

"אפשר שקליפורניה תגיע ל-100% ייצור חשמל באנרגיה מתחדשת אם המדינות סביבה ישמרו על חשמל פוסילי", אומר רטיג, "אבל אם השכנות מנסות אותו דבר זה פשוט לא עובד. זה מצריך 'להתעלק' על הסביבה, אבל יכול להיות שלא יהיה ממי".

מאמר באתר "איגוד המדענים המודאגים", פרסם מאמר המתמודד עם הביקורת על חוסר האמינות של אנרגיות מתחדשות בקליפורניה. המאמר מדגיש שהמחסור הוחמר בשל נפילה של תחנת כח גדולה שפועלת דווקא בגז, ובשל צירוף הנסיבות של סופות ברקים, גל חום, רוחות יבשות וחמות – צירוף נסיבות נדיר ביותר.

מתקן להפקת אנרגיה סולרית בניפטון שבקליפורניה(צילום: Brett Beyer / Shutterstock.com)

עם זאת, גם "המדענים המודאגים" מכירים בכך שמשבר האקלים צפוי לגרום לשכיחות גוברת של מצבי מזג אוויר קיצוני. הפתרון, לשיטתם, הוא קודם כל להגביר את אחסון החשמל.

רטיג מסכים לטענה שניהול המערכת בקליפורניה לא העמיד רזרבות מספיקות, שיכולות להתמודד עם אירועי קיצון, אך מצביע על גורם נוסף. "מערכת החשמל בקליפורניה מופרטת לאורכה ולרוחבה. קשה מאוד לשכנע יצרן פרטי להשקיע בתוספת אגירה או להשקיע באמינות אספקה מוגברת אם אתה לא מכריח אותו".

אחת מחברות החשמל, PG&E, כבר הסתבכה בתביעות של עשרות מיליארדי דולרים, על אחריותה לשריפות ענק שהחלו מקצרים ברשת החשמל שבבעלותה – רשת שהוזנחה לאורך שנים. בשנה שעברה, יזמה החברה החשכה יזומה של מספר ימים בעלת השלכות חברתיות קשות, כדי לבצע בדיקות תחזוקה מזורזות, בעת סכנה לשריפות. במשך עשורים רבים החברה פעלה במבנה תמריצים כלכלי שעודד אותה להזניח את הרשת ולא לדאוג לגיבוי מספק של כושר ייצור. הקריאות להלאים את החברה או חלקים ממנה, בכדי להעמיד את האינטרס הציבורי מעל האינטרס בחלוקת רווחים, לא נענו עד כה באופן אופרטיבי.

שריפת הענק בקליפורניה, ארה"ב. 31 באוקטובר 2019. (AP Photo/Noah Berger, File)

הלקח הישראלי

על פי מדעני האקלים, התחממות כדור הארץ אמנם נמדדת בממוצע, אך היא מתבטאת בהרחבת פערים במזג אוויר קיצוני יותר באזורים ספציפיים, ביניהם קליפורניה וגם אצלנו במזרח התיכון.

לאחרונה, עצר משרד האנרגיה קידום 4 תחנות כח גדולות במוסדות התכנון, צעד שמהווה שינוי מדיניות. על פי המשרד, מדובר בצעד מתבקש, לאור הכוונה להסתמך על אנרגיות מתחדשות בהיקף של 30% מצריכת החשמל השנתית בשנת 2030. כל זאת על בסיס חשמל סולרי, אשר יגובה בעיקר בסוללות, ומעט באגירה שאובה ותחנות 'פיקריות' בגז (תחנות בעלות יעילות נמוכה ועתירות זיהום אוויר, אך זריזות להפעלה לעומת תחנות יעילות יותר בשיטת מחזור משולב).

"סולרי ורוח מצריכים שטחי ענק כדי להחליף תחנה אחת בפחם או בגז. כדי להשמיש סוללות לאותו הספק צריך שטח כפול, כדי לספק גם חשמל לרשת וגם להטעין סוללה. זה עובד יפה בחלק מהמקומות, אבל בישראל יש בעיה רצינית של מחסור בעתודות קרקע", אמר רטיג.

עוביד חברת חשמל 19 במאי 2020 (צילום: יוסי וייס, חברת החשמל)

אתגרי גל החום צריכים להדליק נורה אדומה. גל החום בישראל בחודש מאי האחרון, הוריד את הרזרבה החשמלית בישראל ל-70 מגהואט בלבד, כאשר לישראל אין מדינות שכנות המוכנות למכור לה חשמל בעת מחסור.

על פי משרד האנרגיה, תחנות בגז ימשיכו להיות מקודמות, בצמוד לאתרים קיימים, כהסבה לתחנות פחמיות ובמספר אתרים בתכנון פרטי. עם זאת, הליכי תכנון התחנות נתקלים בהתנגדות גוברת של תושבים ויישובים, מחשש לזיהום אוויר ופגיעה באיכות חייהם.

התחשבות בהשפעת משבר האקלים, צריכה לקחת בחשבון חוסר התאמה בין הגידול בביקוש לחשמל בישראל, שהוא עקבי יחסית משנה לשנה, לבין הגידול בשיא הביקוש, שיכול להישאר קבוע במשך מספר שנים, ופתאום לקפוץ לשיא חדש גבוה בהרבה.

התמיכה בחשמל סולרי, משולב באגירה, נסמכת בעיקר על מחירו הזול, שימשיך להיות במגמת ירידה, לעומת חשמל מגז. עם זאת, היערכות למצבי קיצון כמו גל חום מצריכה יכולת גיבוי משמעותית גם ברכש מוגבר של מתקני אגירה וגם בכושר ייצור נוסף בגז, שיוכל להיכנס לפעולה כאשר הסוללות מתרוקנות ולהשתתף במלאכת ההטענה שלהן בתקופות של קושי להטעינן מפנלים סולריים בלבד.