דוח חדש של אוניברסיטת קליפורניה ברקלי חושף כי טכנולוגיה מתקדמת להפקת אנרגיה מתחדשת תוכל להוות אלטרנטיבה לענקיות האנרגיה בישראל כבר בעוד 10 שנים
המושג טכנולוגיה משבשת הוטבע ב- 1995 על ידי פרופסור קלייטון כריסטנסן מאוניברסיטת הרווארד. מאוחר יותר כריסטנסן החליף אותו במושג חדשנות משבשת מאחר שהכיר בכך שהחדשנות העסקית בשילוב עם החדשנות הטכנולוגית הם המאפשרים ויוצרים את ההשפעה או השינוי המשבש.
כריסטנסן השתמש במושג כדי להסביר תהליך בו מוצר שולי מצליח לצמוח במהירות מעריכית (אקספוננציאלית), ולהפוך כמעט מידית למוביל שוק ולעקור מהשוק מתחרי ענק ששלטו בו. בכך המוצר מביא גם לנפילת חברות אדירות. שינויים משבשים מאופיינים, בין השאר, במחיר יורד בתלילות של הטכנולוגיות הרלבנטיות, ובשווקים שגדלים בצורה מעריכית מהירה.
בתקופות של שינויים משבשים, שבהן המציאות משתנה בקצב מהיר, נדרשת פתיחות מחשבתית, כושר הערכה של המציאות המשתנה, והארה חדשה על מערכת המושגים המקובלת על מנת לאמץ אותם.
בהיעדר פתיחות אינטלקטואלית ויכולת הבנה והערכה של המציאות החדשה, אנו עלולים להיתקע בשגרה ולהשתמש גם כלפי המציאות החדשה באותה נקודת מבט ובעקרונות המותאמים למציאות הישנה יותר.
זה המצב כיום אצל מקבלי ההחלטות בישראל בשני תחומי אנרגיה עיקריים:
- ייצור חשמל מאנרגיה סולארית
- אחסון חשמל בסוללות.
התפתחויות אחרונות בתחום האנרגיה המתחדשת ואגירת חשמל בסוללות
בתחילת יוני התבשרנו שמשרד האנרגיה החליט על הגדלת היקף ייצור חשמל מאנרגיות מתחדשות ל- 30% מסך יכולת ייצור החשמל עד 2030. דוח חדש של אוניברסיטת קליפורניה ברקלי מיוני 2020 המכונה 2035, מורה שאפשר לעשות הרבה יותר, ולהגיע בישראל לכ-70% ייצור חשמל מאנרגיות מתחדשות בשילוב עם אגירת חשמל בסוללות ב- 2035.
בדוח נכתב: "ירידות מחירים ותחזיות לירידות בעלויות ייצור חשמל מאנרגייה סולארית ומרוח, הגדילו באופן דרמטי את הסיכויים למעבר מהיר למשק חשמל חסכוני מאנרגיות מתחדשות. באותו הזמן, אגירת חשמל בסוללות הפכה לאפשרות ריאלית לשילוב יעיל וכלכלי של רמות גבוהות של ייצור חשמל סולארי ומרוח ברשתות החשמל".
לאור המגמות האחרונות האלו בתחום האנרגיה המתחדשת ואגירת חשמל בסוללות, מתברר שרוב התחזיות והמחקרים שפורסמו בשנים האחרונות על שוק האנרגיה היו הערכות שמרניות יתר על המידה. הדוח של אוניברסיטת קליפורניה – ברקלי מתבסס על הנתונים העדכניים ביותר בתחום האנרגיה מתחדשת ועלויות סוללות לאגירת חשמל ודרכן מציג את הכדאיות הטכנית והכלכלית להשגת 90% חשמל נקי (נטול פחמן) בארצות הברית עד שנת 2035.
לפי הדוח, שמירה על יכולת הייצור ההידרו-אלקטרית והגרעינית הקיימים בארה"ב (לאחר גריטות מתוכננות), ועל חלק גדול מיכולת ייצור החשמל מגז הטבעי הקיימת, יחד עם הקמת תחנות כוח לייצור חשמל מאנרגיות מתחדשות, ומערכות חדשות לאגירת חשמל בסוללות, מספיקה כדי לעמוד בביקוש לחשמל בארה"ב באופן אמין (כלומר כל שעה בשנה) עם 90% אנרגיה נקייה בשנת 2035.
בתרחיש זה, תופסק פעולתם של כל מפעלי הפחם הקיימים עד שנת 2035, ולא יוקמו עוד תחנות כוח חדשות השורפות דלקים מאובנים (גז, פחם).
בתקופות של ייצור וביקוש רגילים, אנרגית רוח, אנרגיה סולארית וסוללות יספקו כ- 70% מייצור החשמל השנתי, והיתרה ע"י תחנות כוח הידרו-אלקטריות, גרעיניות, שיספקו כ- 20% מייצור החשמל השנתי ותחנות כוח גזיות (10%)".
אחסון חשמל בסוללות
בתחום אחסון חשמל בסוללות, אנשי רשות החשמל ומשרד האנרגיה נמצאים הרחק מאחור.
מקבלי ההחלטות בישראל חושבים שהטכנולוגיות הקיימות לאגירת חשמל בסוללות עדיין בחיתולים, אינן יעילות ושצריך להמתין עד שהטכנולוגית לאחסון חשמל יפותחו. נראה שהם אוטמים את עיניהם להתפתחויות בשטח. הטכנולוגיה של סוללות ליתיום יון לאחסון חשמל היא טכנולוגיה מוכחת שאפשרה את ההתפשטות העצומה של טלפונים סלולריים ועומדת בבסיס מהפכת המכוניות החשמליות.
אגירת חשמל בסוללות בשילוב עם אנרגיה סולארית, או עצמאית, הפכה לאפשרות בת קיימא לשילוב יעיל וכלכלי של רמות גבוהות של ייצור חשמל סולארי ומרוח ברשתות החשמל. זו פותחת שווקים חדשים שלא היו אפשריים או כדאיים עד היום. כמו ייצור חשמל מבוזר, חשמל כשר, ואחרים. האגירה למעשה מבטלת את כדאיות הקמת תחנות פיקריות (תחנות הנכנסות לפעולה בשעת שיא) חדשות השורפות דלקים פוסיליים, ואף את תפעול תחנות פיקריות קיימות. כיום אין כדאיות ואין צורך בבניית תחנות פיקריות השורפות גז חדשות כאשר יש אפשרות אחרת טובה יותר כמו אחסון חשמל בסוללות.
בכל מקום בארה"ב תחנת כוח סולארית המשולבת באחסון חשמל בסוללות יכולה היום להתחרות בתחנה פיקריות ולנצח בתחרות. שילוב זה יעיל יותר, נקי הרבה יותר, ומספק שירותים נוספים.
סוללת מיליון המייל
בפברואר 2020, פרסמה סוכנות הידיעות רויטרס כי חברת טסלה הייתה בשיחות מתקדמות לשימוש בסוללות ליתיום-ברזל-פוספט שאינן משתמשות בקובלט, המתכת היקרה ביותר בסוללות ליתיום-יון לרכב. ב-11 ליוני 2020, הופיע פרסום נוסף ברויטרס על כך שבהסתמך על מסמך באתר משרד התעשייה וטכנולוגיית המידע של סין, טסלה קיבלה את אישור הממשלה לבנות בסין רכבים חשמליים מדגם 3 של החברה המצוידים בסוללות ליתיום-ברזל-פוספט.
הסוללה החדשה ומארז הסוללה החדש של חברת טסלה, נמצאים במרכז האסטרטגיה של החברה. הסוללה פותחה במשותף עם החברה הסינית אמפרקס טכנולוגיה עכשווית(CATL), על בסיס הטכנולוגיה שפותחה על ידי טסלה בשיתוף עם צוות מומחי סוללות אקדמאיים אמריקאיים שגויסו על ידי החברה.
CATL פיתחה גם דרך פשוטה ופחות יקרה לאריזת תאי סוללה. טסלה צפויה להשתמש בטכנולוגיה כדי לסייע בהפחתת עלות הסוללה, ומשקלה. הסוללות החדשות מסתמכות על חידושים כמו סוללות ליתיום-יון עם כמות קובלט נמוכה או ללא קובלט, שיאפשרו לסוללות לאגור יותר חשמל ולתקופות ארוכות יותר.
טסלה מתכננת לייצר את הסוללות במפעלי ייצור ענקיים בתהליכי ייצור חדישים, אוטומטיים ומהירים, המיועדים להפחית את עלויות העבודה ולהגדיל את הייצור. החברה גם עובדת על מיחזור והשבה של מתכות כמו ניקל, קובלט וליתיום, באמצעות החברה הקשורה Redwood Materials, כמו גם על יישומי 'חיים שניים' של סוללות רכב חשמלי במערכות לאגירת חשמל ברשת, כמו זו שבנתה בדרום אוסטרליה בשנת 2017.
יישום והתאמת תוצאות הדוח לישראל
שמירה על חלק גדול מיכולת ייצור החשמל מגז הטבעי הקיימת כיום, יחד עם הקמת תחנות כוח לייצור חשמל מאנרגיות מתחדשות, בשילוב עם מערכות חדשות לאגירת חשמל בסוללות, מספיקה כדי לעמוד בביקוש לחשמל בישראל באופן אמין (כלומר כל שעה בשנה) עם 70% אנרגיה מתחדשת נקייה בשנת 2035.
בתרחיש 70% אנרגיה מתחדשת, תופסק פעולתם של כל מפעלי הפחם הקיימים, ולא יוקמו עוד תחנות כוח חדשות השורפות גז. בתקופות של ייצור וביקוש רגילים, אנרגית רוח, אנרגיה סולארית וסוללות יספקו כ- 70% מייצור החשמל השנתי. תחנות כוח גזיות יספקו כ -30% מכלל ייצור החשמל השנתי.
בזמנים של ביקוש גבוה מאוד ו/או ייצור חשמל מאנרגיה מתחדשת נמוך מאוד, תחנות הכוח הגזיות הקיימות, בשילוב עם סוללות לאגירת חשמל יפצו בצורה כלכלית על חוסר התאמה בין הביקוש לייצור מהרוח ומהשמש. גם לפי המלצת רשות החשמל – לצורך לייצור 30% חשמל מאנרגיות מתחדשות, ו-70% מגז ב- 2030, לא יהיה כמעט צורך בתחנות כוח גזיות חדשות.
המשמעויות ברורות: אין צורך בהקמת תחנות כוח חדשות השורפות גז. ויש לעצור את הקמת כל תחנות הכוח הגזיות שבתכנון ואף אלו שכבר אושרו. יש לעצור את הקמת תחנות הכוח הפיקריות שאושרו, לדוגמה באלון התבור, ובמקומם להקים מערכות אחסון חשמל בסוללות.
