הפסקות חשמל בישראל? תתחילו לאגור אנרגיה

ישראל צריכה לעודד אגירת אנרגיה במערכת החשמל, שתייתר את השימוש בדלקים יקרים ומזהמים כשהביקוש לחשמל גבוה, תעזור למנוע הפסקות חשמל בחורף ובקיץ, תגביר את הביטחון האנרגטי של ישראל ותעודד את כניסתן של אנרגיות מתחדשות" - כך טוען פרופ' גרשון גרוסמן, העומד בראש פורום האנרגיה של מוסד שמואל נאמן.

"מדינות רבות בעולם הבינו את היתרונות הרבים של אגירת חשמל כזאת, ואין סיבה שישראל לא תעשה זאת, במיוחד לאור העובדה שישראל היא אי אנרגטי המספק לעצמו את כל צורכי האנרגיה". הנושא נידון באחרונה בפורום מיוחד שערך מוסד שמואל נאמן בשיתוף עם הטכניון ועסק בנושא "אגירת אנרגיה בייצור חשמל".

הדרך לביטחון אנרגטי

רשת החשמל איננה דבר יציב ויש בה תנודות בצריכה ובייצור - דבר היוצר בעיות בניהול הרשת. לחברת החשמל אמנם יש מנגנון בקרה שיודע להפעיל או לנטרל תחנות כוח במידת הצורך, אך גם מערכת זו איננה חפה מבעיות. לכן מדינות רבות בעולם מצאו שאחד הפתרונות הטובים והנוחים לטיפול בבעיה הוא אגירת חשמל.

"אגירת חשמל כשמה כן היא. כאשר מייצרים יותר ממה שצורכים, מאחסנים את החשמל וכאשר הביקוש לחשמל גבוה יותר מכפי שאפשר לייצר משתמשים בחשמל שנמצא ב'מחסן'", מסביר גרוסמן ומפרט שבמקטע ייצור החשמל מסייעת האגירה להתגבר על בעיות כגון שיאי ביקוש ("פיקים"), ייצוב תדר ואמינות אספקה, ובמקטע ההולכה תורמת האגירה לייצוב רמות מתחים והקלה על עומסים בקווים. "גם במקטע החלוקה יש יתרונות לאגירה. נניח שהייתה מערכת מקומית לאגירת חשמל ברעננה, אם רשת החשמל של חברת החשמל הייתה קורסת כמו בסופה האחרונה, התושבים היו יכולים להשתמש בחשמל מה'מחסן'".

מעבר לכך, אגירת חשמל תקדם ייצור חשמל נקי מאנרגיות מתחדשות, למשל מהשמש. היום, הבעיה המרכזית באנרגיה מתחדשת היא התלות שלה במזג האוויר ולכן היא נחשבת לא אמינה. אגירת אנרגיה תאפשר לשמור את החשמל המיוצר ביום שמשי ליום גשום. "רק לפני חודש אישרה הממשלה את הגדלת יעד הייצור מאנרגיה מתחדשת ל-13% בשנת 2025 ול-17% עד שנת 2030", אומר איתן פרנס, מנכ"ל איגוד חברות אנרגיה ירוקה לישראל, "בכל העולם מבינים שכדי לקדם אנרגיות מתחדשות באופן משמעותי יש לקדם פתרונות של אגירת חשמל".

ואולם היתרון המשמעותי ביותר אולי שמדברים עליו חברי הפורום הוא הביטחון האנרגטי. ישראל היא מה שמכונה אי אנרגטי המייצר ומספק לעצמו את כל צורכי האנרגיה. אם תחנת כוח בישראל מפסיקה לפעול אין מי שיגבה אותה, להבדיל מאירופה שבה המדינות מחוברות ברשת חשמל אחת.

"ב'צוק איתן' נפל טיל בתוך החצר של דוראד (תחנת כוח פרטית - ה"כ) ובמזל גדול לא נגרם נזק", מזכיר יוחנן אור, מנכ"ל חברת אלקטרה פאוור המובילה פרויקט אגירת חשמל בטכנולוגיית אגירה שאובה בגלבוע. "באגירות שאובות מתקן הייצור נמצא קילומטר בתוך האדמה, מוגן מכל דבר, השרידות הרבה יותר גדולה מכל תחנת כוח אחרת. אני מסתכל על מדינתנו - באשקלון יש היום כושר ייצור גדול מאוד שחשוף לתקיפות".

"זה נושא חשוב מאוד", מסכימה ד"ר מרים לב-און, מנכ"לית חברת Levon. "בארה"ב, למשל, אין בעיה של נפילות טילים, אבל שם הפרספקטיבה אחרת - הם מתמודדים עם איתני טבע הרסניים. הם רואים את כלל הנושא של אגירה כדבר חשוב שישמור על אספקת חשמל לאוכלוסייה כשמתרחשים אסונות טבע".

לדברי לב-און, בארה"ב אפילו מדברים על אגירת גז. יש שם קרוב ל-200 התקנים שלPeak Shavers, חברות שלוקחות כ-1% מהגז בצנרת ההולכה, מנזילות אותו בחצר המפעל ומשתמשות בו כשהביקוש לחשמל גבוה. "לא מדובר במערכות גדולות או מסובכות, אלו מערכות ניזול די פשוטות", היא אומרת.

לדברי חברי הפורום יש כמה דרכים לאגור אנרגיה ומבחינת המשק עדיף להשתמש בתמהיל של טכנולוגיות. טכנולוגיה אחת שמתאימה בקנה מידה גדול היא למשל אגירה שאובה. על פי הנתונים שהוצגו בפורום, נכון לסוף 2014 הייתה קיימת בעולם יכולת אגירה של כ-145 ג'יגה-ואט מותקן. יותר מ-90% מזה היא אגירה שאובה.

"באגירה שאובה הרעיון הוא פשוט", אומר אור, "לוקחים חשמל זול בלילה, משתמשים בו כדי להעלות מים ממאגר תחתון למאגר שנמצא בראש ההר, וכאשר יש ביקוש לחשמל ברשת משחררים את המים מהמאגר העליון, אשר מניעים טורבינות המייצרות חשמל. מרגע שמנהל המערכת מחברת החשמל מבקש ועד שנוספים 300 המגוואט לרשת, עוברות 90 שניות.

בהשוואה לכל התחנות הקונבנציונליות האחרות, זו מהירות תגובה בסדר גודל שונה לגמרי".

מלבד האגירה השאובה קיימות טכנולוגיות רבות נוספות כמו אגירת חום, גלגל תנופה (Flywheel), אוויר דחוס ושיטות אלקטרוכימיות, ובהן סוללות למיניהן. טכנולוגיה חדשנית יחסית שעליה מדבר ד"ר שוקי וולפוס מאוניברסיטת בר אילן היא אגירת אנרגיה בסלילים מוליכי-על. "העיקרון הוא שאנחנו לא ממירים את האנרגיה. האנרגיה החשמלית נשארת חשמלית. בגדול, ברגע שיש זרם חשמלי שסובב בסליל, הוא מייצר שדה מגנטי והאנרגיה נשמרת במרחב כאנרגיה של השדה המגנטי כתוצאה מהזרם", אומר וולפוס.

מכונית חשמלית במקום תחנת כוח

לטענת ד"ר דן וינשטוק, יועץ עצמאי במשק האנרגיה ולשעבר ראש מינהל החשמל במשרד התשתיות, לא ירחק היום שבו כל משק בית יוכל לנהל משק חשמל אוטונומי משלו. "כבר היום יש מערכות אגירת חשמל ביתיות. חברת טסלה, למשל, מציעה שני דגמים ביתיים, האחת ב-7,000 דולר והשנייה ב-4,000 דולר. זה אולי נשמע מעט יקר, אבל בתים שבכל סופה מנותקים מחשמל לכמה ימים יכולים למצוא במערכת תועלת רבה. היא יכולה לספק חשמל בהיקף של 8 עד 14 קוט"ש, שיכולים בתנאי חירום להספיק ליומיים בערך. כמו כן, מחירי המערכות יורדים כל הזמן ויגיעו לכמה מאות דולרים".

לא רק מערכות חשמל ביתיות, גם רכבים חשמליים יכולים לשחק תפקיד משמעותי כאשר יש תקלות בחברת החשמל, טוען וינשטוק ומספר על מקרה שאירע לו ב-2006 בעת כהונתו בתור ראש מנהל החשמל, אז יצאו מפעולה שתי יחידות ייצור פחמיות. "התקלה אירעה ביום חמישי, אך התושבים הרגישו בה רק ביום ראשון כששבו לעבודה, כ-25% מאוכלוסיית ישראל הרגישה את הפסקות החשמל. כמובן, אז לא היו כלי רכב חשמליים, אך אילו היו כ-100 או 200 אלף כלי רכב חשמליים, ניתן היה לבקש מהם בסופ"ש "תטענו ככל יכולתכם", למשל עם תמריץ של חשמל חינם בסוף השבוע לכל מי שרוצה, וביום ראשון לבקש מהם להחזיר חלק גדול ממנו.

200 אלף כלי רכב חשמליים אולי נשמע הרבה, אבל מדובר רק על כ-10% מסך הרכבים בישראל. גם אם היו 50 אלף כלי רכב חשמליים, היינו יכולים לצמצם את הבעיה".

"צריך תוכנית כללית"

בישראל הקצו מכסה של 800 מגוואט שמהווים כ-6% מיכולת ייצור החשמל המותקן. רק לצורך השוואה, ביבשת אמריקה המספר הוא נמוך יחסית ומגיע ל-1.6%, באסיה ל-4% ובאירופה ל-6.2%.

אף שהמתקנים אמורים להיכנס לפעולה בסוף העשור, עדיין אין בישראל תוכנית כלכלית לקידום הנושא, טוען עודד אגמון, ראש אגף הסדרה ברשות החשמל. "רשות החשמל יכולה לקדם הרבה דברים, אבל היא צריכה להישען על תוכנית כללית שמכוונת אותה. עשינו זאת בפוטו-וולטאי, עשינו זאת ביזמות הפרטית, נעשה זאת בקוגנרציה. עושים זאת בכל דבר שרק אפשר, אבל צריך להחליט מראש מה המטרה הסופית, ואנחנו לא נמצאים שם בנושא של אגירה".

לפיכך ממליץ הפורום לגבש תוכנית אב לאומית למשק החשמל, שתכלול מטרות ויעדים לאגירת חשמל. עוד הוא ממליץ להנהיג פרוטוקולים ותקנות שיקבעו איך יתחברו מתקני האגירה לרשת החשמל ולקבוע מהי רמת נצילות המערכות כדי שאפשר יהיה להשוות בין הטכנולוגיות השונות. לטענת חברי הפורום, יש להתחיל בהסדרת מתקני אגירה בהיקפים קטנים, כפי שהיה במערכות הפוטו-וולטאיות שחדרו בקצב הולך וגדל למשק החשמל.