הרגולטורים הישראלים חייבים להתמודד עם התפקיד החשוב של אחסון חשמל בסוללות כיום ובשנים הבאות.

מאת אמנון פורטוגלי,מכון חזן-‏ 28 נובמבר, 2018

1.     תקציר

 

הרגולטורים הישראלים חייבים להתמודד עם התפקיד החשוב של אחסון חשמל בסוללות כיום ובשנים הבאות.

אנרגיות רוח ואנרגיה סולארית נמצאות במגמת עלייה ברחבי העולם. הסיבות העיקריות לכך הן ירידת מחירי הפנלים הסולאריים ומדיניות ממשלתי תומכת.  לפי סוכנות האנרגיה הבינלאומית IEA,  ייצור החשמל מאנרגיות מתחדשות יצמח מ- 25% מתמהיל ייצור החשמל בעולם כיום לכ -40% ב -2040.  לפי תאגיד ג'נרל אלקטריק GE 61% מכלל התקנות תחנות כוח חדשות עד 2026 צפויות להיות מאנרגיות מתחדשות.

סוכנות האנרגיה הבינלאומית בדקה את כל תשתיות האנרגיה הקיימות והנבנות ברחבי העולם ומצאה שהן הגורם לכ -95% מכלל הפליטות המותרות לפי מטרות האקלים הבינלאומי בעשורים הקרובים. משמעות הדבר היא שכדי ליישם את מטרות האקלים, צריכה להיות העדפה שיטתית להשקעה בטכנולוגיות אנרגיה בת קיימא.

בגלל האיפיונים של ייצור חשמל מאנרגיות מתחדשות, פעילות רק בשעות מסוימות כאשר יש שמש או רוח, ופעילות לסירוגין intermittent,  תחנות כוח אלו מחייבות גיבוי.  עד התקופה האחרונה, הגיבוי היה מתחנות כוח פיקריות peaker power stations השורפות גז טבעי, והנכנסות לפעולה כאשר הרוח נפסקת או כאשר השמש לא זורחת, עכשיו הגיבוי בא ממערכות סוללות המאחסנות חשמל, ובתוך 5 -10 שנים, מערכות סוללות לאחסון חשמל יביאו להשבתת תחנות כוח פיקריות קיימות, כפי שגז הביא להשבתת תחנות כוח פחמיות.

דרישה גדולה יותר עבור אנרגיות מתחדשות  היא חיובית. לאנרגיה סולארית ולאנרגית רוח, ככלל, אין טביעת פחמן carbon footprint וזה עוזר להקטין את הפגיעה הפוטנציאלית של שינוי האקלים. אבל ביקוש גובר לחשמל סולארי ומרוח, פירושו יותר לחץ על רשת החשמל לספק חשמל באופן אמין. זה תפקיד של מערכות אחסון מודרניות – להיכנס לפעולה באופן מיידי, כאשר מזג האוויר אינו מאפשר שימוש באנרגיה מתחדשת.

זו המציאות העומדת בפני הרגולטורים של האנרגיה בישראל בשנים הבאות והם חייבים להתמודד עמה.

 

2.     תחנות כוח פיקריות

 

תחנות כוח פיקריות ,Peaking power plants הן תחנות כוח קטנות יחסית המונעות בגז טבעי במחזור פתוח  המשמשות כמענה לגיבוי המערכת בשיאי ביקוש, או בעת ירידה לא מתוכננת בכושר ייצור החשמל, כאשר רשת החשמל צריכה מקור נוסף כדי לענות על הביקוש לחשמל.  תחנות פיקריות בטלות ברוב המכריע של משך  חייהן, מופעלת למשך זמן קצר במספר ימים בשנה, כאשר יש חוסר התאמה בין הביקוש וההיצע בחשמל. היתרון של תחנות פיקריות היה שהן ניתנות להתנעה מהירה תוך דקות ספורות, להבדיל מהתנעה האורכת מספר שעות בתחנות הפועלות במחזור משולב, ובכך הן יכולות לספק גיבוי מהיר וחשוב למשק החשמל.  תחנות כוח אלו בנויות כרגיל מטורבינות גז המחוברות לגנרטור חשמלי יעילותן היא כ- 30% –  40% בלבד לעומת כ-60% לתחנות כוח במחזור משולב, והן מזהמות מאוד מטבען עקב הפעילות הלא סדירה שלהן, מכיון שקטעי ההפעלה והכיבוי של טורבינת הגז, כאשר המנוע מתחמם למעלה או מתקרר, הם המזהמים ביותר.

עד לפני כשנה, תחנות פיקריות היו המועדפות, בין השאר, בגלל הצורך בגיבוי למתקני אנרגיות מתחדשות אשר אינם זמינים באופן רציף ותלויים בתנאי טבע משתנים. אציין שרשות החשמל בארץ פועלת כך שכ-10% ממערך ייצור האנרגיה של מדינת ישראל יסופקו ממקורות של אנרגיה מתחדשת עד 2020 ו- 20% עד 2030.

התפתחויות טכנולוגיות בתחום אחסון האנרגיה בסוללות הביאו לשינוי בגישה בעולם, וכיום ההעדפה היא למתקנים לאחסון חשמל בסוללות המשולבים בתחנות כוח מאנרגיה סולאריות, מרוח או עם תחנות כוח במחזור משולב קונבנציונליות.

להרחבה