עמודי חשמל בשקיעה | צילם: יוהנס פלניו

ה-Microgrids – רשתות החשמל של מחר

גל ענבר

פורסם בתאריך: 27/11/2020

מה אכפת לי שיש הפסקת חשמל לכמה דקות? למחשב הנייד יש סוללה שממשיכה לעבוד, ובגלל שהראוטר קורס, אני עובר לגלישה על הסלולרי, בקיצור – אם החשמל יחזור בעוד שעה שעתיים, זה ממש לא ידגדג לי.

כשמתרגמים את זה לתשתית חשמלית, בעצם יש סביבי כמה חתיכות שביחד יכולת להיקרא “מיקרוגריד” (Micro-Grid) – הטלפון הנייד שלי, המחשב, ותחנת התקשורת של סלקום. לכל אחד מהם מחוברת סוללה, ולתשתית הסלולרית כנראה יש גם גנרטור, שמופעל בעת הפסקת חשמל – ואומנם כל הרכיבים האלו מחוברים לרשת החשמל הכללית, אבל ברגע משבר, הם יודעים להמשיך לפעול עצמאית.

עכשיו קחו את הרעיון הזה חמש – עשר שנים קדימה, תחשבו שיש לכם מספר מקורות לקצור או לקנות מהם אנרגיה – הלוחות הסולריים שהחליפו את גג הבית שלכם, העסקה שסגרתם עם השכנים – שעודפים של אנרגיה מהפאנליים הסולאריים שלהם ישרתו אתכם, או שאתם יכולים סתם לקנות חשמל רגיל מחברת חשמל. תחשבו שיש לכם כלים לאגור את החשמל הזה – הסוללה הביתית שרכשתם, שיש לה קיבולת של יום – יומיים של צריכת חשמל אופיינית, או אפילו הסוללה של הרכב החשמלי שלכם. במצב כזה, גם אם יש הפסקת חשמל של מספר שעות, זה ממש לא יזיז לכם. ובואו ניקח את זה עוד צעד קדימה, אולי אפילו אתם יכולים להתחיל לתכנן מתי לצרוך את החשמל שאתם אוספים, מתי להשתמש בחשמל שעולה כסף, ומתי למכור את החשמל שאספתם לשכנים או לחברת חשמל.

נשמע לכם עתידני? ממש לא – בתי חולים, תשתיות סלולריות, ותשתיות קריטיות אחרות, מיישמים את זה כבר הרבה מאוד שנים, כאשר הגיבוי לרשת החשמל הגיע עד היום לא מסוללות אלא בעיקר מגנרטורים. עד היום זה היה מאוד מוגבל ומאוד בעייתי כי הפקת החשמל מגנרטורים קטנים יקרה ומזהמת בהרבה מעלות רכישת חשמל מהרשת.

הנה כמה מספרים שיעיפו לכם את הפאנל: אתם משלמים היום כ-52-55 אגורות לקילווואט שעה (המכונה בשם המחמד “קוט”ש”). כמה עולה לחברת חשמל לייצר ולהביא לכם את זה? בערך 29 אגורות. פעם, ב 2018, טענה חברת חשמל שעלות חשמל “נקי” – סולארי, רוח, ביוגז, ועוד, עולה לה 45 – 83 אגורות. החדשות הנפלאות הן שבשנתיים האחרונות נכנסו לשימוש דור חדש של טכנולוגיות סולאריות זולות ויעילות להפליא, כמה זול? היזמים שלקחו את המכרזים לאנרגיה מתחדשת ב 2019 מוכרים לחברת חשמל קוט”ש במחיר של 15 אגורות – כן, שמעתם נכון – חצי ממה שעולה לחברת חשמל לעשות זאת עם פחם או גז בתחנות שלה, בלי שום סיבסוד ממשלתי, וה 15 אגורות כוללות גם רווח נאה ליזמים.

שדה סולארי בשטח פתוח | צילם גוסטאבו פרינג
שדה סולארי בשטח פתוח | צילם גוסטאבו פרינג
אז בואו נעבור על המרכיבים שיביאו אתכם לעתיד של המיקרוגריד:
  • גג סולארי – את הפאנלים של דודי השמש אנחנו מכירים, אבל כאן מדובר על לקחת את זה צעד קדימה, לבתים פרטיים יש פתרון יפה שטסלה וגם אחרים מציעים – מגיעים אליך הביתה (אם אתה גר במדינה הנכונה), מודדים לך את הגג, ומחליפים אותו בגג סולארי שלם במבנה זהה לגג שלך.
  • מצברים ביתיים – יש כבר די הרבה חברות שנכנסו לשוק הזה, כמובן שגם טסלה שם – אם אתם רוצים מצברים כאלו, המחיר יוצא בערך 1,000 דולר לקוט”ש בארה”ב, עדיין לא זול. רוצים רעיון לקנות יותר קוט”ש בהנחה – קנו טסלה מודל 3 ב 40 אלף דולר, והשתמשו בה בתור מצבר ביתי, יש בה 54 קוט”ש. טוב, עם המיסים על רכב בישראל זה כנראה ייצא יקר יותר בשקל או שניים…
  • גנרטור ביתי – אז גנרטורים מסורתיים הם יקרים לתפעול, אבל בעולם העתיד של הגנרטורים אפשר למצוא נציגה ישראלית, Aquarius Engines, עדיין לא מוכרת בשוק, אבל מציעה מנוע אלגנטי, ידידותי לסביבה, ומותאם לצרכי מיקרוגריד.
  • תוכנות תכנון וניהול – בסוף, צריך להחליט מתי לקחת חשמל מהמצבר, מתי להפעיל את הגנרטור, ומתי להתחבר למערכת החשמל – נשמע פשוט – ממש לא – העלות של כל אחד מהמרכיבים שונה, לפעמים המחירים משתנים במהלך היום (תעריפי גאות ושפל), והשיקול מתי להשתמש כולל גם מרכיבי תחזית. למשל, מתי להפעיל את מכונת הכביסה, כשיש חשמל סולארי זמין, או בערב כשאין? האם לטעון את המכונית החשמלית מהמצבר באנרגיה זולה, אבל להסתכן שאם תהיה הפסקת חשמל, הסוללה של הבית תהיה מרוקנת? גם כאן יש כמה שחקניות שמתחילות להציע פתרונות, אחת מהן היא חברת Brightmerge הישראלית.

כשאנחנו באים ליישם את אותם העקרונות על מערכות גדולות יותר, אנחנו רואים עיריות שמתחילות לתכנן מערכי מיקרוגריד עירוניים, ואחד הפתרונות העתידיים הפשוטים הוא לשלב מערכות סולאריות עם חוות של מצברים. אם לא שמתם לב, העתיד כבר כאן, ו 3 חברות בישראל כבר זכו השנה במכרז של חברת חשמל ליישם זאת – בכמה חברת חשמל תקנה מהם חשמל כשתצטרך? ב-20 אגורות לקוט”ש – פחות מחצי ממה שאתם משלמים וכאמור – יותר זול ממה שעולה להם לייצר התחנות הכח שלהם.

דוגמה אחרת, בכלל מעולם הביטקויין, הן מרכזי כריית ביטקויין שביום עובדים על אנרגיה סולארית, ובלילה עובדים רק כשהתעריף השעתי נמוך מספיק. במציאות זה נראה כמו קונטיינר שזרוק ליד שדה סולארי, ובתוכו הכל מלא במחשבים ובמערכות מיזוג. גם זה כבר כאן.

בצד הפתרונות האלטרנטיביים לאגירת אנרגיה אנחנו מתחילים לראות עוד גישות מעניינות, לדוגמה חברת Augwind הישראלית שבונה סוללות ענק תת קרקעיות העשויות ממיכלים לאגירת אויר דחוס. כשיש חשמל דוחסים את המיכל, וכשאין חשמל המיכל נפרק לטורבינה (שבשבת), שסיבובה יוצר חשמל. גם נוסטרומו הישראלית חותרת לפתרון דומה, רק שבמקרה שלה במקום לדחוס אויר, היא מקפיאה מים ואז מפשירה אותם.

הדמיית פתרון אגירת אנרגיה של אוגווינד לצד שדה סולארי | אתר החברה
הדמיית פתרון אגירת אנרגיה של אוגווינד לצד שדה סולארי | אתר החברה
הדמיית פתרון אגירת אנרגיה של אוגווינד במבנה | אתר החברה
הדמיית פתרון אגירת אנרגיה של אוגווינד במבנה | אתר החברה

זה בעצם יישום של עקרון ותיק הנקרא אגירה שאובה – בונים בראש גבעה או הר בריכה, בשעות היום בעזרת אנרגיה סולארית מפעילים משאבות הדוחפות מים לבריכת האגירה העליונה, ובשעות הלילה פותחים את הברז והמים שזורמים במורד מסובבים טורבינות, ומספקים אנרגיה – האנרגיה הסולארית שנאגרה, הופכת לחשמל שהוא בר שימוש במהלך הלילה. פרוייקט שכזה מתוכנן באיזור אילת בהר עייט, באילת רוב האנרגיה במהלך היום מסופקת ממקורות סולאריים, ואם וכאשר הפרוייקט יתממש תהיה עצמאות אנרגטית לאילת ולערבה, והעצמאות תביא למצב של אפס צריכת אנרגיה מזהמת.

הדגמה של אגירה שאובה שניזונה מחשמל סולארי ביום | אתר חברת Solaer
הדגמה של אגירה שאובה שניזונה מחשמל סולארי ביום | אתר חברת Solaer
הדגמה של אגירה שאובה שמספקת חשמל בלילה | אתר חברת Solaer
הדגמה של אגירה שאובה שמספקת חשמל בלילה | אתר חברת Solaer

הבעיה הגדולה של מערכות אגירה המבוססות על מים היא עלות העצומה של הקמת פרוייקטים כאלו, והתקופה הארוכה שלוקח לתכנן ולבנות אותם, אם תקראו במקורות את הסיכום של ויקיפדיה על אגירה שאובה, תראו כמה לאט וכמה קשה קידום הנושא, גם בישראל.

ואם הולכים כל הדרך עד לרמה הלאומית, אז חשוב להבין שכאשר מערכות החשמל בישראל יפורקו למיקרוגרידים מרובים, כל מיקרוגריד עם יכולת הפעלה עצמאית לפחות לתקופה מוגבלת, כולנו נהנה ממספר השפעות נפלאות:
  • ההוצאה השוטפת על חשמל תרד.
  • הצורך להתבסס על תחנות כח גדולות ומזהמות ירד.
  • הצורך לתכנן את רשת החשמל הארצית לצריכת השיא יתבטל, והרשת תהיה מכוונת לצריכה הממוצעת – כי בשיא כל אחד יקח מהמצברים האישיים שלו.
  • האיום מצד השכנים שלנו מצפון ומדרום שתחנות הכח בחדרה ובאשקלון על הכוונת, ידגדג לנו פחות.
  • ובכלל נשכח מה זה אומר הפסקת חשמל.
גילוי נאות: אני בקשרים מצויינים, חבריים ועסקיים, עם חלק מהחברות המוזכרות בכתבה, ומפרגן לכולן.
 
הטריגר לפוסט: נוצר סביב התגובות לפוסט קודם שלי בקבוצת הפייסבוק ‘עליית המכונות’, ולהבנה שיש קבוצות שממשיכות לפלוט שטויות ואינן רוצות להכיר בנתונים:
 
האחת, של מעריצי טראמפ שעדיין לא מכירים בהתחממות הגלובלית – “כל הפייק ניוז של אנרגיה סולארית זה בלון מסובסד”, “הטסלות על הכביש זה בגלל שקליפורניה מסבסדת את המכירה שלהן, בלי זה הן בכלל לא כלכליות”.
 
השנייה, של מחבקי עצים המרגישים מאוימים לא רק מהחיסון לקורונה ומה 5G, אלא גם מהטכנולוגיות הירוקות של מחר – “אבל ייצור סוללה לרכב חשמלי עושה נזק סביבתי יותר מתחנה פחמית”.

הכותב, גל ענבר, יזם עסקי פיננסי, שנהנה לחבר ולפתח עסקים, טכנולוגיה, ואנשים טובים.

מקורות לפוסט

שתפו ברשתות החברתיות:

Facebook
Twitter
קבל מידע מעניין

הירשם לניוזלטר

קבל התראה מזדמנת לתיבת הדוא”ל