Latest News

נקודות המפנה של האנרגיות המתחדשות

אנרגיה מתחדשת בכלל, ואנרגיית רוח ושמש בפרט, תכבוש את הפקת החשמל ממש בעתיד הקרוב, מאחר והעלויות של מקורות אנרגיה אלה, ממשיכות לרדת. למגמה זו תהיה השלכה על האופן שבו אנו מנהלים את אספקת האנרגיה.

כדי להבין את הדינאמיקה והתזמון של מגמה זו, אציין את חוק מור, הקובע כי צפיפות הטרנזיסטורים במעגלים משולבים תוכפל כל 8-24 חודשים. חוק זה הביא ליצירת מחשבים שולחניים טובים יותר בהתחלה, ובסופו של דבר העניק לנו את הטלפון החכם, תקשורת בינלאומית בחינם ויכולת מחשוב ללא הגבלה, שבין השאר מניעה את עליית הבינה המלאכותית. שינויים אלה מתחוללים בהדרגה, ובדרך כלל לוקח לנו שנים להבחין בהם, עד שפתאום הם מגיעים לשלב קריטי, אשר בו הביצועים או העלויות מגיעים לנקודת המפנה.

התהליכים שחווינו עם שבבי מחשב, מסכים שטוחים וטכנולוגיות נוספות, מתרחשים כעת בענף הפקת החשמל מאנרגיית שמש ורוח. כבר עברנו את הנקודה שבה האנרגיה המתחדשת הופכת לדרך הזולה ביותר להפקת אנרגיית חשמל, וכיום הרבה יותר פרויקטים של אנרגיית רוח ושמש זוכים במכרזים ונבנים ללא כל סובסידיות או תמריצים.

עבור הדור החדש, האנרגיות המתחדשות מנצחות במרוץ וכמעט מובנות מאליהן. אולם, ניתן גם לראות שאנו מתקרבים לנקודת מפנה שנייה, שבה אפילו הדור הקיים אינו מסוגל להתחרות במחוללי השמש והרוח החדשים ומבין את יתרונותיהם. השינוי הזה יוביל לתפנית מהירה מבחינת תמהיל האנרגיה שלנו, ואנו מתקרבים יותר מאי פעם לעולם בו מגוון של אנרגיות מתחדשות מספק לנו את רוב אנרגיית החשמל.

יש לכך השפעות נרחבות על מערכות האנרגיה, הן ברמת התשתית הלאומית והן ברמת הצרכן. על מנת לבנות את המדיניות הרגולטורית המתאימה ביותר, הכרחי להבין את המניעים הכלכליים של שינויים אלה מחד, ואת המהירות של שינויים אלה מאידך.

מחקר כלכלי חדש של חטיבת האנרגיה החדשה והפיננסים של בלומברג (Bloomberg NEF), בהזמנת Eaton בשיתוף עם ארגון האנרגיה המתחדשת (REA), מתעמק בנתונים המטאורולוגיים והכלכליים, ומראה שאכן הגענו כבר לאחת מנקודות המפנה העיקריות בדרך למעבר אל מקורות אנרגיה מתחדשת כמקור החשמל הדומיננטי. המחקר בוחן גם את זמן ההגעה הצפוי אל נקודות מפנה עתידיות.

מהמחקר עולה כי עקב הירידה המהירה בעלויות אנרגיית רוח ושמש, האנרגיה המופקת משתי טכנולוגיות אלה, כבר עכשיו זולה יותר מזו המופקת בתחנות גז או פחם חדשות.

בנוסף, מקורות כלכליים שונים טוענים כי עד סוף שנות העשרים של המאה הנוכחית, מקורות חדשים של אנרגיה מתחדשת, יתעלו אפילו על תשתיות ההפקה המסורתיות.

לאחר נקודת המפנה

פערי הגמישות במערכות עתידיות של אנרגיה מתחדשת בבריטניה, בגרמניה ובארצות הנורדיות ממחישים את המהירות שבה, סביר להניח, תתרחש הטמעת מקורות אנרגיה זו מחד, ואת הצורך של המקורות בגמישות בהיקף משמעותי מאידך. לצורך הפקת גיבוי אנרגטי מופחת פחמן וניהול התנודתיות והפערים העונתיים הכרוכים באחוז גבוה של הפקת חשמל מאנרגיית רוח ושמש, נדרשת גמישות גבוהה מאותם מקורות אנרגיה.

המחקר כולל גם ציפיות לצמיחה בתחום הרכב החשמלי ואחסון האנרגיה, על פי המדיניות והעלויות הקיימות כיום. אנרגיה מתחדשת מביאה עמה יותר פערים עונתיים ותנודתיות, שכן אנרגיה של רוח ושל שמש, תלויה באופן טבעי בזמינות הרוח והשמש.

עוד עולה מהמחקר כי האנרגיות המתחדשות השונות יוכלו אמנם לעמוד בביקוש רב יותר בתדירות גבוהה יותר, אולם צפויה גם עלייה בתנודתיות לא רק במהלך היום אלא גם מיום ליום, משבוע לשבוע ומחודש לחודש. מכאן – המחקר מזהה גם ‘פערים עונתיים’ (מעונה לעונה).

איתי צפרוני מנכ”ל איטון ישראל.
קרדיט: ניב קנטור
מוסף מיוחד GREEN ENERGY

התנודתיות תגביר את הלחץ על מערכת החשמל. לחץ זה יאתגר, הן כלכלית והן טכנית, טכנולוגיות אשר גמישות פחות, כגון גרעין ופחם, כאשר האנרגיות המתחדשות יתחילו לספק למשך ימים שלמים את מלוא ביקוש האנרגיה של המדינה.

טכנולוגיה נוספת שעלויותיה יורדות באופן מעריכי היא הטכנולוגיה של אגירה במצברים ובסוללות, במידה רבה הודות לעלייה בביקוש למכשירים ניידים וכלי רכב חשמליים. האגירה במצברים/סוללות היא כבר כיום טכנולוגיה מוכחת, והיא משמשת יותר ויותר לוויסות מהיר של הביקוש וההיצע של אנרגיה.

בהנחה כי ממשלות ורגולטורים יתאימו את התקנות של התשתיות כך שיתאפשר פיתוח של קיבולת אגירה (מרכזית ומבוזרת) על-ידי משקיעים פרטיים, ניתן לטפל בבעיית התנודתיות וליצור מערכת אנרגיה יציבה וחסכונית, המסתמכת באחוז גבוה על מקורות מתחדשים.

הפערים העונתיים נובעים מן האופי המשתנה של אנרגיית רוח ושמש: בשבועות ובחודשים מסוימים, השילוב של מהירות רוח נמוכה ושמים מעוננים יצריך הפקת גיבוי לאספקת רוב הביקוש.

למרות העלייה הניכרת בכמות האנרגיה הכוללת במערכת המגיעה מהרוח ומהשמש, המחקר מלמד כי קיבולת הגיבוי הכוללת שתידרש עד שנת 2040 בבריטניה ובגרמניה, תהיה דומה במידה רבה לזו הנדרשת בשנת 2017, או כ-70-97 ג’יגה-ואט בהתאמה. את ה’פערים’ הממושכים האלה אי אפשר יהיה למלא בטכנולוגיות של תגובה לדרישה ואגירת אנרגיית חשמל.

בכדי לספק מענה לפערים אלה יידרש צי של משאבים גמישים, לרבות הפקת אנרגיה מגז, קווים מגשרים וטכנולוגיות אנרגיה מתחדשת הניתנות לשינוע, כגון אנרגיית ביו (אנרגיה המופקת ממקורות ביולוגיים). הנתונים מראים בבירור את ההזדמנויות ואת הסיכונים במשק האנרגיה המתחדשת וכיצד הכלכלה של האנרגיות המתחדשות השונות , הופכת את צמיחתן לבלתי-נמנעת.

אתגרים חדשים

המחקר הנ”ל מספק מבט כלכלי על מהירות הצמיחה העתידית של אנרגיות מתחדשות וכן על ההשלכות מבחינת הגמישות שתידרש לשמירה על משק חשמל מהימן וחסכוני. הטכנולוגיות המתחדשות צפויות להגיע מהר מהצפוי לנקודה שבה הן יהפכו באופן בלתי נמנע למקורה של רוב אספקת האנרגיה שלנו.

שינוי זה צפוי ליצור בתורו אתגרים חדשים לנוכח התנודתיות והפערים העונתיים, כאשר אנרגיות מתחדשות מספקות את כל האנרגיה שאנו צורכים או רק חלק קטן ממנה.

המחקר מציע מספר דרכים אפשריות להתמודדות עם הדינמיקות החדשות. למשל, פיתוח רגיל של תחום האגירה, הודות לארגון נכון של שוק שירותי התשתית, הנו הכרחי להתמודדות עם מהירות השינוי הגבוהה באספקה, עקב התרחבות האנרגיות המשתנות, ויותר מכך – הוא צפוי לשפר גם את שיעור הנצילות של מחוללי הגיבוי. זאת, על ידי טיפול בביקוש, ובכך להקטין את עלויות המערכת.

בשלב הבא של המחקר, המתוכנן לתחילת שנת 2018, תרחיב Eaton, יחד עם בלומברג REA, ושותפים נוספים, ניתוח זה של הפתרונות וההזדמנויות האפשריים.

בדבר אחד אין ספק: האנרגיות המתחדשות מתחילות למלא תפקיד מרכזי במערכת האנרגיה שלנו. עלינו לתכנן ולהתאים את מבנה השווקים, על מנת להבטיח איזון בין צמיחתם של מקורות אנרגיה נקיים וחסכוניים יותר אלה עם נכסי גמישות מופחתי פחמן. זאת ניתן לעשות באמצעות הכלים הנבנים כיום לאגירת חשמל ולביקוש גמיש, ובשילוב עם כלים ומדיניות חדשים.

איתי צפרוני, מנכ"ל Eaton ישראל

תגובות סגורות