אגירת אנרגיה
אגירת אנרגיה סולארית היא מהפתרונות החשובים שמתפתחים בתחום האנרגיה בארץ ובעולם. מדובר למעשה בתהליך שבו נעשה שימור של אנרגיה לשימוש מאוחר יותר ממועד הייצור.
אחת הטכניקות המרכזיות לאגירת אנרגיה כיום היא אגירה אלקטרו-כימית בסוללות. מדובר בפרקטיקה שבמסגרתה האנרגיה החשמלית מומרת לצורה הניתנת לאחסון בסוללה, באופן שיהיה אפשר להמיר אותה בעת הצורך בחזרה לאנרגיה חשמלית.
הסוללה, המורכבת מתאים חשמליים, מייצרת חשמל בזרם ישר (AC). התאים החשמליים השכיחים כיום בסוללות אגירה הם תאים אלקטרוכימיים, שהחשמל שבהם מופק כתוצאה מתהליך כימי. אגירת אנרגיה באמצעות סוללות היא פתרון חשוב לתחום האנרגיות המתחדשות שבו ייצור החשמל לא תלוי רק בחומרי גלם, אלא גם (ובעיקר) בפרמטרים חיצוניים כמו שעות היום, מזג האוויר וכו'.
מלבד אגירת אנרגיה בסוללות בתהליכים אלקטרוכימיים, ישנן שיטות נוספות לאגירת אנרגיה אשר לא נרחיב עליהן במאמר קצר זה וביניהן אגירה שאובה, אגירה תרמית, אחסון אנרגטי אוויר נוזלי, אחסון אנרגטי אוויר דחוס ועוד.
אגירת אנרגיה - צורך לאומי
העמדה המתגבשת היא שאגירת אנרגיה היא צו השעה. אם ניקח לדוגמה אנרגיה סולארית, הרי שאגירת אנרגיה מספקת מענה לירידה בתפוקות של המערכות הפוטו-וולטאיות בשעות הערב או בימי אובך ועננות. דברים אלה נכונים אף יותר עבור ישראל שטופת השמש שבה כ-90% מהאנרגיה המתחדשת מיוצרת במתקנים .סולאריים
אגירת אנרגיה נחוצה ברמה הלאומית מבחינת משק החשמל הישראלי ומשרד האנרגיה איננו אדיש לנושא. כך, לדוגמה, במסמך רשמי שפורסם בשנת 2020 על ידי המשרד נאמר במפורש כי "יש לדאוג למנגנון מתמרץ לשילוב מתקני אגירה עם פאנלים סולאריים באזורי מגורים, לשם הגדלת יתירות אספקת החשמל, וכחלופה לאמצעים אחרים בהם המדינה נוקטת לאספקת ביטחון אנרגטי" (ראו להרחבה).
כבר במאי 2019, כשנושא אגירת אנרגיה עוד היה בחיתוליו, משרד האנרגיה קבע כי "אגירת אנרגיה הכרחית אפוא למשק האנרגיה העתידי ובלעדיה לא יתכן שילוב יעיל של מקורות אנרגיה ורשת החשמל לא תוכל להפוך למודרנית, חכמה, שיתופית ורב – כיוונית".
אגירת אנרגיה כאמצעי להתמודדות עם הפסקות חשמל ועומסים על רשת החשמל
העלייה הקבועה בצריכת החשמל מאתגרת תדיר את שוק החשמל המקומי. נתונים שעולים מתוך דו"ח מצב משק החשמל לסיכום 2022 מצביעים על עלייה של כ-3.7% בשנה האחרונה בלבד, וזו העלייה הגדולה ביותר בשנה אחת מאז 2019.
רשת החשמל עשויה להתקשות להתמודד עם הצמיחה הגדולה, שצפויה אף להתגבר בעקבות תמורות שונות כמו שינויים בהרגלי הצריכה, גלי חום קיצוניים הנובעים מהתחממות הגלובלית* , גידול אוכלוסין, צמיחה אקספוננציאלית בכמות הרכבים החשמליים על הכביש וכו'.
הנתונים מתחברים עם העלייה בהיקף הפסקות החשמל בשנים האחרונות. בשנת 2022, לצורך העניין, תושבי השפלה סבלו מכ-233 דקות של אי אספקה ותושבי הנגב מכ-230 דקות.
*תחזית הביקוש מבוססת על היערכות לטווח בינוני של היחידה לחיזוי ומידע בחברת נגה
כיצד עובדת אגירת אנרגיה ביתית אשר משולבת עם מערכת סולארית?
אגירת אנרגיה במערכות סולאריות ביתיות מבוססת על שלושה מוצרים:
-
ממיר היברידי חכם.
-
רכיב גיבוי (Back Up Interface).
-
סוללה.
במקרה של הפסקת חשמל, נכנסת מערכת האגירה לפעולה ומחפה על הפסקת החשמל. כך בעצם נוצר מעין "משק אנרגטי עצמאי". זהו פתרון שדומה מעט למענה של גנרטור, אך ללא החסרונות המובנים של הגנרטור כמו רעש רב, צורך בהפעלה ידנית, שימוש בדלקים מזהמים וכדומה.
האם כל מערכת סולארית בנויה לאגירת אנרגיה וכל מה שצריך לעשות זה רק לרכוש סוללה? התשובה שלילית. מרבית המערכות הביתיות בישראל כיום אינן כוללות כברירת מחדל את הרכיבים הנדרשים לאגירת אנרגיה. על מנת ליישם את הטכנולוגיה, יש להחליף את הממיר הקיים לממיר היברידי, ולרכוש מוצרים ייעודיים -רכיב גיבוי וסוללה.
בשנה האחרונה מסתמנת מהפכה חשובה בתחום, כאשר יותר ויותר בתים אשר מתקינים מערכות סולאריות בוחרים להוסיף רכיבי גיבוי ואגירה. חברת סולאראדג', לדוגמה, מייצרת ומוכרת מערכות כאלו. הצרכן יכול לקבל את המעטפת המלאה תחת קורת גג אחת, מחברה ישראלית שפועלת בפריסה ארצית, מספקת שירותים מהירים הכוללים גם ייעוץ וליווי אישי של מנהל פרוייקט לכל שלבי ההתקנה. במאמר מוסגר נציין שסולאראדג' היא מהחברות הבודדות בארץ שמציעות מערכות סולאריות עם מוצרים משלימים לאגירת אנרגיה, ולקוחות החברה נהנים מכתובת אחת לקנייה, לשירות ולתמיכה טכנית.
בבחירת פתרונות לאגירת אנרגיה רצוי להעדיף מערכת בתצורת DC שמבצעת המרה אחת של האנרגיה בין הפאנלים הסולאריים לסוללה, ובכך מצטמצמים הפסדי ייצור אנרגיה. כלומר, טכנולוגיה שמגלמת מקסימום תפוקה, כאשר נעשית רק המרה אחת מרגע שאור השמש פוגש את הקולט הסולארי ועד שהוא זמין לשימוש בסוללה. זאת בניגוד לפתרונות אגירה שמבצעים עד שלוש המרות ויכולים לגרום לאובדן תפוקה גדול יותר. מערכות מתקדמות לאגירת אנרגיה מאפשרות התממשקות עם אפליקציה חכמה לטובת שליטה על האנרגיה, תזמון הפריקה של הסוללה, אבחון תקלות מרחוק, תחזוקה שוטפת וכו'.
אגירת אנרגיה מול הגידול ברכבים החשמליים והעלייה במחירי החשמל
אחת הדוגמאות הבולטות לצורך שבקידום אגירת אנרגיה בישראל היא הגידול הדרמטי בצי הרכבים החשמליים המקומי. צי שמונה כיום (חורף 2023) כ-70,000 מכוניות בלבד, אמור להגיע עד 2030 לכ-1.3 רכבים שצורכים כ-4% מהחשמל במדינה.
המספרים מנבאים למעשה זינוק עצום בביקוש לחשמל זמין ובעומס הרב על שוק האנרגיה. ללא פריסה איכותית ומשמעותית של אנרגיות מתחדשות ושל מערכות לאגירת אנרגיה, סביר להניח שרשת החשמל הישראלית תתקשה לספק מענה. הדברים מתכתבים גם עם העלייה במחירי החשמל בישראל. אם המחיר לקוט"ש עמד על כ-52 אג' בלבד במאי 2013, כיום אנחנו כבר משלמים 62 אג' על אותה הצריכה. ככל שיגדל מספר הרכבים החשמליים, וכפועל יוצא יגבר העומס על רשת החשמל, כך יעלה בהתאמה הצורך בהתקנת מערכות חכמות לאגירת אנרגיה בכל רחבי הארץ.
מגמות עתידיות
אגירת אנרגיה היא טכנולוגיה שמספקת מענה לצרכים מגוונים ובפרט כאשר מדובר על פתרונות של אגירת אנרגיה סולארית. ההערכה הרווחת היא שככל שהפתרונות הטכנולוגיים ישתפרו ויתקדמו, שילוב ויישום המגמות שפורטו עשוי להביא לגידול בשיעור המערכות הסולאריות שנמכרות עם ממיר היברידי המותאם לאגירת אנרגיה.
ועוד בנושא המגזר הביתי, ככל שחברת החשמל תעודד בתבונה את מודל התעו"ז (תעריף עומס וזמן שמייצר חיבור בין תעריפי החשמל לשעות הצריכה), וככל שהיא תתאים אותו גם לייצור חשמל באנרגיה סולארית, כך תגדל הכדאיות מאחורי התקנת מערכות פוטו-וולטאיות עם אגירת אנרגיה.
