אגירת אנרגיה – המפתח לשילוב אנרגיה מתחדשת

ביום חמישי, 21 בנובמבר 2013, נערך בקיבוץ נאות סמדר כינוס ראשון מסוגו בנושא אגירת אנרגיה. חבל אילת אילות שם לעצמו לפני כחמש שנים מטרה – להוביל את המדינה בקידום אנרגיה מתחדשת. בכינוס נטלו חלק מומחים מישראל ומהעולם, יזמים, אנשי חברת החשמל וקובעי מדיניות מרשות החשמל.

תחום האנרגיה המתחדשת שנחשב מאוד בקנה מידה עולמי, תלוי בעיקר בהתפתחות מערכות אנרגיה. עם זאת, לאנרגיות אלה אופי לא יציב, שכן שמש זמינה רק חצי מהיום ורוח אינה זמינה כל הזמן. לכן, יש צורך לאגור את האנרגיה כדי שזו תהיה זמינה לאורך כל היממה ותיצור חלופה יציבה לתחנות הכוח הקונבנציונליות.

עם סיום כל השדות המתוכננים בחבל אילות, יגיע האזור ל-100 אחוזים ואפילו יותר מכך, בייצור אנרגיה מתחדשת. ראש מועצת חבל אילות, אודי גת, בירך על חנוכת השדה הסולארי הצמוד לקיבוץ שדה בהספק 8 מגה-וואט הנמצא חציו בבעלות הקיבוץ. שדה זה הנו אחד משישה שדות גדולים המספקים יחדיו 50% מהחשמל לחבל אילת אילות.

אודי גת הצהיר כי השאיפה היא שהאזור יוביל בתחום מערכות סולאריות עצמאיות, שלא מחוברות לרשת החשמל. גת הציע לחברת חשמל בכינוס לצאת במיזם משותף ולבצע באילת אילות פיילוט לאגירת אנרגיה לרשת החשמל.

המודל להצלחה – גרמניה

בנוסף, הוצגה בכנס המהפכה שעוברת גרמניה בתחום אגירת האנרגיה. גרמניה נחשבת לחלוצה בתחום זה ונערכת להוציא משימוש את תחנות הכוח הגרעיניות שלה עד 2022. לדברי ד”ר שנפף (לשעבר שר האנרגיה בממשלת בוואריה וכיום יועץ בכיר), ממשלת גרמניה מחויבת להקטנת פליטת CO2 עד 2020 ב-40% ועד 2030 ב-55%. גרמניה, מחלוצות התחום, מתכוונת להוציא מכלל שימוש את כל תחנות הכוח הגרעיניות בתחומה עד שנת 2022! יעד זה איננו דמיוני בהתחשב בכך שגרמניה שהגיעה היום ל-25% אנרגיה מתחדשת ועמדה ביעדים שהוצבו ל-2015 כבר בשנת 2012. בגרמניה מושקעים סכומי עתק בתחום, מתוך החלטה אסטרטגית שעד כה מוכיחה את עצמה היטב. מדובר בהשקעה לטווח ארוך, שתחזיר את עצמה בטווח הזמן הקצר.

כיום מאופיינות רוב רשתות החשמל במבנה סנטרלי (ריכוזי), תחנות הכוח במרכז ומסביבם הצרכנים. בעתיד, לדברי שנפף, הרשת תהה מבוזרת ומאופיינת בריבוי יצרני אנרגיה קטנים וגדולים עם אופציה לאגירת אנרגיה עם מנהל רשת מרכזי.

ד”ר ראול וולווקר ההודי מחברת IESA הסביר מהם יתרונות אגירת האנרגיה – המתבטאים בין השאר ביכולת לממש אותה בכל שלבי שרשרת הייצור – הולכה – חלוקה. הטכנולוגיות מגוונות בהתאם לדרישות ממערכת האגירה. המערכות מסייעות להתאים עומסים וביקושים לרמת הייצור בשעות השונות. ד”ר וולווקר הציג את נקודת הראות ההודית שמתמודדת עם צמיחת תעשייה ומשק חשמל מתפתח בעשרות אחוזים מחד גיסא, ומאות מיליוני אנשים באזור ספר שאינם מחוברים לחשמל מאידך גיסא.

במקטע ייצור החשמל מסייעת האגירה להתגבר על בעיות כגון ייצוב תדר, יתרה סובבת ברשת, שיאים של ייצור (“פיקים”), אמינות אספקה וייצוב הספק ראקטיבי. במקטע ההולכה תורמת האגירה לייצוב רמות מתחים, להקלה על עומסים בקווי ההולכה ועוד. אגירת אנרגיה מקומית בתחום רשת החלוקה לצרכנים מסייעת להקטנת ביקושים (עקב צריכה מקומית ישירות מהמתקן), לאמינות אספקה, להתמודדות עם תעריפים משתנים בשעות שונות ולהחדרת אנרגיה מתחדשת ברמה מקומית.

תגמול על אגירת אנרגיה

ד”ר וולווקר גם הדגיש את החשיבות הגדולה לרגולציה ולמדיניות בנושא. כך למשל, בארצות הברית יש מדינות רבות שמתגמלות אגירת אנרגיה. בהודו קיימים פרויקטים של רשתות עצמאיות או חצי עצמאיות המתאימות במיוחד לאזורים מרוחקים, בהם קיימות בעיות אספקת חשמל או שאין בהם חשמל כלל. גם הודו מתכוונת לשלב אנרגיות מתחדשות הכוללות אנרגיית רוח ואנרגיה סולארית, בהיקפים גדולים.

בפאנל השתתפו דורית בנט ממנהלת אילת אילות, מיכה בן דויד מנהל חברת החשמל באילת, פרופ’ דב פיינמן וחוני קבלו האחראי על אנרגיה מתחדשת ברשות החשמל. בנט הסבירה כי בעבר אמרו כי הרשת יכולה להכיל עד 10% אנרגיה מתחדשת. באילת אילות ייצרו בקרוב יותר מ-100% מהצריכה באזור. כדי לצרוך את האנרגיה בכל שעות היום ולא להעביר אותה צפונה – הפתרון להתקדמות האנרגיה מתחדשת הוא אגירה.

מיכה בן דויד, נציג חברת חשמל, הסביר כי אגירת מסייעת לרשת בכמה היבטים: דינמיות הרשת, ויסות התדר ו”יישור הקו” (הכוונה להפרשים בין ביקוש להיצע בשעות שונות). כמו כן הוא ציין כי יש באגירה תועלת בתמיכה ברמות המתחים ברשת וחיסכון בקווי הולכה. “חברת החשמל היום עוסקת בפרויקטים של אגירה שאובה בצפון. אנחנו בעד פרויקטים של אגירה”, ציין בן דויד לגבי אילת אילות כ”אי חשמלי”. “לחברת חשמל יש מנגנון בקרה המפעיל קודם תחנות זולות בגז ורק בסוף תחנות יקרות ומזהמות בדלקים, כך שהחיסכון בנטרול תחנות הוא לא כל כך גדול”, המשיך בן דויד. “עדיין אנו בעד אגירה ונשתף פעולה במיזמים”.

פרופ’ פיינמן הוסיף כי אין טכנולוגיה בודדת של אגירה שמתאימה לבדה. מדובר בתמהיל של טכנולוגיות שונות. “לפי סימולציות שערכנו עד 2 ג’יגה-וואט אנרגיה מתחדשת ברשת, אין צורך במערכת גיבוי מיוחדות ברשת. מעל 2 ג’יגה-וואט, נצטרך להתחיל לשלב גיבוי ברמת הרשת”.

חוני קבלו הציג את עמדת הרשות לחשמל. לדבריו, היום ב-2013 (כולל מכרזים שפורסמו ועוד לא יושמו) אנחנו מגיעים לצפי של 1.7 ג’יגה-וואט אנרגיה מתחדשת עד סיום כל הסדרות (סולארי בכל הגדלים, רוח, ביומסה, תרמו סולארי). “בהיבט הכלכלי של חיסכון שיוצרות האנרגיות המתחדשות לרשת, אנו רואים שיש תרומה שולית פוחתת, מעל 2 ג’יגה-וואט – התרומה בחיסכון של קווים ותחנות כוח קטן מאוד. הסיבה היא שאנרגיה מתחדשת ללא אגירה לא יכולה להחליף תחנת כוח שכן עקומת היצור שלה לא יציבה ולא זמינה כל היום. לכן מעל רף מסוים עדיין יש צורך להפעיל תחנות כוח בחברת חשמל לגיבוי האנרגיה המתחדשת. אנו לא חוסכים עלויות הון של הקמת תחנות”. לדבריו, “הפתרון הוא אגירה שתאפשר צריכה יציבה ושימוש בכל האנרגיה שמיוצרת כתחליף יציב להקמת תחנות כוח קונבנציונליות. הרשות מנסה לקדם זאת באמצעות הקצאה ל-50 מגה-וואט למתקני חלוץ, אולם לצערו רק חלק קטן משמש לטכנולוגיית אגירה והרוב לטכנולוגיית ייצור”.

הכינוס הסתיים בהסכמה של כל הצדדים – אגירת אנרגיה חיונית לעתיד תחום האנרגיה המתחדשת. נקודה נוספת שעליה הושגה הסכמה היא שפריצת המחסום הטכנולוגי והכלכלי של מתקני אגירה, יסיר את המחסום בפני הפיכת אנרגיה מתחדשת לטכנולוגיה דומיננטית וחליפית לתחנות כוח קונבנציונליות. עתיד רשתות האנרגיה, יהיה רשתות מבוזרות עם מספר מוקדי ייצור בכל הרמות וההספקים, עם מרכזי אגירה מקומיים שיודעים לספק לרשת יציבות וגיבוי.