דמיינו מכונה שתייצר ותספק חשמל חינם לכל אזרחי ישראל, כמו גם לענפי התעשייה, המסחר והתחבורה באופן שיביא לצניחה דרמטית ביוקר המחיה בארץ. תחנות הכוח המזהמות ייסגרו, כל הכבישים יוארו, וזו רק ההתחלה. עם עודף חשמל אפשר להתפיל מי ים ללא הגבלה, למלא בהם את הכינרת ואת כל הנחלים היבשים, וגם להשקות מדשאות בהיקף של אירלנד. מים מתוקים בשפע יימכרו לשכנותיה הצמאות של ישראל, שירכשו ממנה גם חשמל. בקיצור – המדינה העשירה והמאושרת בעולם. הו, לו רק הייתה לנו מכונה כזו.
והנה החדשות: מכונה כזאת כנראה לא תהיה בטווח הנראה לעין, אבל מערכת שיש לה את היכולת להגשים את החזון האופטימי הזה דווקא כן. קוראים לה "ייצור חשמל ממקורות אנרגיה מתחדשים" והיא תורכב ממאות אלפי מכונות קטנות, שמזינות רשת אחת גדולה. הילדים שלכם ייהנו מהפרי בהיקף של 100% מהתצרוכת. הילדים שלהם כבר יחיו במציאות של עודף חשמל ויצחקו על הדור שיכול היה לעשות זאת באמצעים שעמדו לרשותו, אך העדיף לדחות את הביצוע.
כמה מומחים מתחומי פעילות שונים בישראל התקבצו תחת המטריה של מכון השל לקיימות, והחליטו לעשות הכל כדי לקצר את תקופת הביניים הזו. כך יצא לדרך פרויקט NZO (קיצור של ZerO Net Emissions - אפס פליטות נטו) שתכליתו אחת: להוכיח במספרים ובנתונים שאפשר להגיע ליעד הזה כבר בשנת 2050. המחקר שביצעה קבוצת המומחים (כאן אפשר לקרוא את שני | חלקיו) מבוסס על נתוני אמת, טכנולוגיות קיימות והרצת אלפי תרחישים אפשריים. המודל הכלכלי שלו נבדק ואושר בידי פירמת רואי החשבון דלויט (Deloitte). הצד הטכנולוגי שלו מבוסס, בין השאר, על נתונים ופרסומי המכון הלאומי של ארה"ב למחקר אנרגיות מתחדשות (NREL), קבוצת המחקר האירופאית בראשות פרופ' כריסטיאן בראייר מפינלנד, ומרכז המחקר של קבוצת בלומברג בתחום האנרגיה (BNEF).
מתוך הדוח:
במבוא לדו"ח המסכם כותבים המחברים: "במודלים שהורצו הונח שימוש עתידי אך ורק בטכנולוגיות שנמצאות בשימוש מסחרי כבר עתה, ללא הסתמכות על 'פריצות דרך' מדעיות ומסחריות אשר עשויות להתרחש".
כמה עמוק הבור?
נתחיל במצבנו הנוכחי. נכון ליוני 2020 נהנתה ישראל מכ-2.5 GW חשמל שהופק מאנרגיות מתחדשות (רובן ככולן באמצעים סולאריים) – כ-6% מהביקוש. משרד האנרגיה ציפה שב-2021 האספקה ממקורות כאלה תספק יותר מ-10% מהביקוש, אך להערכת חוקרי NZO התחזית טרם התממשה. כדי להמחיש עד כמה מצבנו בתחום זה עגום די להתבונן במה שקורה כבר עכשיו בדנמרק, שמפיקה 76% אחוז מהחשמל שהיא צורכת מאנרגיות מתחדשות, ומגרמניה, ש"מסתפקת" ב-40% בלבד (והגדירה כיעד להגדילו ל-65% עד 2030).
לאלון סגל, ממחברי הדו"ח והבעלים של חברת הייעוץ MATAN, אין ספק כיצד הגענו למצב הזה. "מדינת ישראל גרועה בתכנון לטווח ארוך ואנחנו ממוקדים בעכשיו ובאיומים הביטחוניים", הוא אומר. "בגרמניה אין לובי חזק של חברות הדלקים הפוסיליים ואצלנו - מאגרי הגז שנמצאו מביאים את הממשלה וגורמים מסוימים בתקשורת לייחס משקל מוגזם להכנסות הצפויות למדינה, ואינטרסים כלכליים חזקים גם מציגים את הגז כ'דלק נקי'".
אלון סגלהפקת חשמל מאנרגיות מתחדשות מייצרת דיבדנדים עצומים לכולם, לבד מלתאגידי הדלקים הפוסיליים (בהקשר הישראלי - פעם זה היה רק פחם ונפט גולמי, היום בעיקר גז). גם הם יודעים שזמנם קצוב והאינטרס העיקרי שלהם הוא למתוח את "תקופת המעבר" למקסימום. סגל מרגיע את טייקוני הגז ומסביר כי התקופה הזו לא תסתיים במפתיע בשנה הבאה, ולמוצר שלהם תהיה דרישה גם בעתיד: "התוכנית שלנו רואה בגז אמצעי גיבוי מרכזי לייצור חשמל, לימים שבהם תהיה עננות גבוהה ומערכות האגירה לא יוכלו לספק את כל החשמל הדרוש. מעבר לזה - חברת החשמל מחויבת בהסכמי רכש הגז לכמה שנים קדימה ובתקופה זו הביקוש לחשמל במשק יגדל ותהיה הסבה של התחנות הפחמיות לגז".
סגל מרגיע את טייקוני הגז ומסביר כי למוצר שלהם תהיה דרישה גם בעתיד: "התוכנית שלנו רואה בגז אמצעי גיבוי מרכזי לייצור חשמל, לימים שבהם תהיה עננות גבוהה ומערכות האגירה לא יוכלו לספק את כל החשמל הדרוש. מעבר לזה - חברת החשמל מחויבת בהסכמי רכש הגז לכמה שנים קדימה ובתקופה זו הביקוש לחשמל במשק יגדל ותהיה הסבה של התחנות הפחמיות לגז"
- ומדוע הגז אינו "דלק נקי"?
"בתהליך ניקוי הגז נפלטות כמויות גדולות של מתאן ופחמן דו-חמצני. פליטת המתאן תורמת לאפקט החממה פי 84 יותר מאשר פחמן דו-חמצני בכמות דומה והיא קשה יותר למעקב. בעת הפקת הגז נפלטים חומרים נדיפים מזיקים נוספים כגון בנזן, שיוצרים זיהום אוויר הגורם לעלייה בתחלואה ולתמותה".
הנשק של ישראל
המרכיב העיקרי בכדאיות המעבר לייצור חשמל מאנרגיות מתחדשות הוא השיפור המתמיד ביעילות ובנצילות של המערכות הפוטו-וולטאיות ובירידה הקבועה של מחירן. מתוך הדו"ח: "עד 2019 היה מקובל להניח כי לשם ייצור MW אחד של חשמל נדרשים עשרה דונם של מערכות PV (סולאריות, פוטו-וולטאיות, ש"ז). ב-2021 המספר ירד ל-8.1 דונם. התחזית שלנו היא לשיפור של 15% נוספים בנצילות עד 2030 ו-25% עד 2050. הירידה העיקרית היא בעלות המערכות, אך בעשור האחרון בלבד צנחה העלות ב-85% - יותר מכל התחזיות".
אגב אור השמש, טכנולוגיית הפקת החשמל מהשמש צועדת באופן בלעדי לכיוון הפוטו-וולטאי וזונחת את רעיון הניצול התרמי (הפגזת חומר בפוטונים והמרת החום שנוצר לחשמל באמצעות קיטור). המשמעות היא שהמתקן באשלים, שכבר זכה לכינוי "העין של סאורון", הוא כנראה הראשון והאחרון בישראל להפקת חשמל בשיטה זו.
המשאב העיקרי בישראל לייצור חשמל ממקורות מתחדשים הוא כמובן אור השמש, אבל גם הרוח עשויה לתרום למהפכה באופן משמעותי. אנשי NZO, עם זאת, לא רואים בכיוון זה פתח גדול לתקווה, כפי שהם כותבים בדו"ח: "בישראל, המחסור בשטחים פתוחים המרוחקים מיישובים ובהם רוח בעוצמה המתאימה משפיע על הפוטנציאל הכולל של אזורים רלוונטיים. בנוסף, ההשפעות על בעלי הכנף ומגבלות של מערכת הביטחון מאפשרות שימוש מצומצם בטורבינות רוח בישראל, יחסית למדינות אחרות בעולם. מסיבות אלה הוקצה בעבודה זו מקום מועט יחסית לאנרגיית רוח. אנו מניחים שייצור חשמל במתקנים כאלה יעמוד על 750MW עד 2050 ועל 1,500 MW עד 2050".
השאלה "עד כמה מוגזמת ומזיקה השפעת הארגונים הירוקים בנושא זה?" לא נענתה, אולי מטעמי נימוס.
איפה הקאץ'?
נקודת התורפה העיקרית של ייצור חשמל מאנרגיות מתחדשות יחסית למקורות פוסיליים היא אגירה. הפער הזה נסגר והולך הודות לעיקרון הכלכלי העתיק של ביקוש והיצע: בסוף המאה ה-20 תחום המחקר הזה היה שולי, אבל היום מושקעים בו משאבי ענק. זה התחיל בדרישה שהכתיבה תעשיית האלקטרוניקה להמון צרכנים קטנים (מחשבים נישאים וסמארטפונים) וזינק עם מעבר יצרניות הרכב למכוניות חשמליות. אמת – גם לטכנולוגיה המבוססת על סוללות ליתיום-יון יש השלכות סביבתיות בעייתיות (בשלב הייצור ובזה שלאחר השימוש), אך גם בהיבט זה המחקר מביא לשיפור מתמשך.
שחקנית נוספת בתחום היא הטכנולוגיה שנקראת "אגירה שאובה": מים שמועלים למאגר גבוה בשעות העודף ומייצרים חשמל באמצעות טורבינה כשהם מוחזרים למאגר הנמוך בשעות מחסור. בישראל, בשל התנאים הטופוגרפיים, הכדאיות שלה קטנה והדו"ח אינו ממליץ על שימוש בה.
אז איך תיושם התוכנית?
השאלה המרכזית היא כמובן איפה יוקמו כל המערכות שייצרו מאור השמש 95 אחוז מהחשמל שאנו זקוקים לו? התוכנית של NZO מרשימה במיוחד, שכן היא עוקפת את המכשול העיקרי (רוב השטח הפוטנציאלי מוחזק בידי מערכת הביטחון) ומציגה פתרון שגם שומר על שטחי הטבע הפתוחים ומבטיח שיישארו כאלה. התשובה במרוכז: 1. גגות מבני מגורים ותעסוקה ותכסית נוספת במרחב העירוני. 2. תכסית במרחב הכפרי. 3. בסיסי צבא ומתקני תשתית. 4. שדות סולאריים קרקעיים.
ובפירוט, מתוך הדו"ח:
מבני מגורים ותעסוקה ותכסית נוספת במרחב העירוני
"המבנים המשמשים למגורים ותעסוקה הם שטח פוטנציאלי עצום לייצור חשמל סולארי. האפשרות להתקין מערכות PV על הגגות מוכרת ומקובלת זה מכבר, ובכל זאת אינה ממומשת במלואה בישראל. יתרה מכך, הפוטנציאל הלא מבוטל הקיים כיום מתגמד לעומת הפוטנציאל העתידי. יש לקחת בחשבון כי כיום ניתן להתקין מערכות PV רק על כ-21% בממוצע משטח גגות מבני המגורים. עד לשנת 2030 צפוי שיעור השטח המתאים לייצור סולארי במבנים חדשים לצמוח לכ-50%. גידול זה צפוי בעקבות שינויים בתקני הבנייה, שיאפשרו ואף יחייבו התקנת מערכות PV וייצור אנרגיה במבנים חדשים.
"פתרונות מסוג זה ניתן וצריך ליישם גם בחניות וחניונים, באזורי תעשייה, במתחמי מסחר, תיירות, רפואה, במתחמי פנאי כגון פארקים ומגרשי ספורט ואף בבתי קברות.
"כך גם לגבי הפוטנציאל הטמון בחזיתות המבנים. התקנת מערכות PV על חזיתות המבנים אינה שכיחה כיום, אך צפויה עלייה במספר ההתקנות עם התגברות השימוש בטכנולוגיות של הטמעת מערכות ה-PV בבנייה עצמה. יעילותן של מערכות PV המותקנות בחזיתות מבנים היא כ-40% מיעילותן של מערכות המותקנות על הגג בגלל זווית קרינת השמש. אך בהתחשב בשטח הגדול של חזיתות מבנים בישראל, מדובר בפוטנציאל ייצור חשמל סולארי רב.
"שטח הכבישים העירוניים בישראל הוא כ-290 אלף דונם. על פי הערכות גורמים מקצועיים ניתן לעשות שימוש ב-5% משטח זה לטובת ייצור סולארי מבלי לפגוע בתכונותיו ככביש. בעתיד שטח הכבישים צפוי לגדול וההערכות המקובלות הן כי ניתן יהיה להגיע לניצול של כ-18% מהשטח".
תכסית במרחב הכפרי:
"הסימנים מעידים כי מדובר בטכנולוגיה עם פוטנציאל רב, שמאפשרת שימור הגידולים החקלאיים ושימוש דואלי בשטחים נרחבים. יש עדויות כי כאשר מערכות אלו מותקנות, בריווח הנכון והמתאים, יש גידולים שלא רק שאינם ניזוקים מכך אלא אף משגשגים תחת צלה של מערכת ה-PV, שתורמת גם לאידוי מופחת של מים תחתיה. התקנת מערכות סולאריות אפשרית וכדאית במיוחד בבסיסי צבא, מאגרי מים ומתקני תשתית וכבישים בין-עירוניים".
שדות סולאריים קרקעיים:
"שדות סולאריים קרקעיים הינם שטחים אשר הוקצו להקמה של מערכות PV. התוכנית מניחה שלא יעשה שימוש בשדות סולאריים מעבר לשטח שכבר הוקצה לכך במסגרת תוכניות המתאר הארציות:
"תמ"א 41 - תוכנית מתאר ארצית כוללנית למשק האנרגיה בישראל שנמצאת בתהליכי אישור אך נכון לאפריל 2021 טרם אושרה ולכן גם אינה תקפה.
"תמ"א 10/ד/10 - תוכנית מתאר ארצית למתקנים פוטו-וולטאיים בשטחים חקלאיים, ביישוב חקלאי או כפרי, בהיקף של עד 10% מהשטח החקלאי במשבצת או 300 דונמים, הנמוך מהם".
תפקיד הממשלה
כדי להניח בידי קובעי המדיניות מסמך יעיל סיכמו אנשי NZO את התוכנית בהמלצות הבאות.
ברובד האסטרטגי:
א. הגדרת מדיניות לאומית למעבר לאנרגיות מתחדשות, תכנון ארוך טווח למעבר המדינה למשק אנרגיה דל פליטות תוך יצירת שתוף פעולה כולל של משרדי הממשלה השונים, המגזר המוניציפלי והמגזר העסקי.
ב. הקמת גוף מקצועי במימון המדינה שייעץ לממשלות ישראל בכל הקשור להפסקת פליטות גזי חממה (בדומה ל-On Change Climate Committee באנגליה).
ברובד המעשי:
א. שחרור חסמים, עידוד פתרונות ומתן כלים בידי סוכני שינוי לקידום הפקת החשמל מאנרגיות מתחדשות.
ב. מיצוי פוטנציאל הייצור הסולארי באמצעות קביעת תקני בנייה אשר יעודדו ואף יחייבו ייצור אנרגיה במבנים חדשים ויגדילו למקסימום הקמת מערכות PV בשטח בנוי.
ג. אסדרת השימוש הדואלי (התקנת מערכות PV בנוסף לשימוש העיקרי של השטח ו/או המבנה) בכל השטחים המופרים המאפשרים זאת.
ד. יצירת כלים להנגשת מידע לציבור על התקנת מערכות PV ומנגנונים למימונן.
בהיבט האגירה:
א. סיוע בשילוב מערכות אגירה ברשת החשמל על ידי עידוד הקמת מתקני אגירת חשמל כחלק אינטגרלי מכל מתקן PV חדש שיוקם.
ב. קביעת מודל עסקי אשר יעודד התקנת מערכות אגירה במתקני PV קיימים.
ג. קידום אגירה ביתית ובמבנים מסחריים.
ד. שילוב יכולות האגירה של רכבים חשמליים כאמצעי אגירה ברשת החשמל.
בהיבט הכלכלי-חברתי:
א. פיתוח תעשיית אנרגיות מתחדשות בישראל והשקעה ממשלתית במחקר.
ב. פיתוח ועידוד חדשנות בתחום האנרגיות המתחדשות ופיתוח יכולות טכנולוגיות ויכולות ייצור בתחום.
ג. ביטול התמיכות העקיפות למשק הגז והשתת מלוא העלויות והימנעות מהשקעות עתידיות ברשת הולכת הגז.
רגולציה (באמצעות רשות החשמל):
מיצוי הפוטנציאל הסולארי ואסדרות, אשר יעודדו התקנות בקרבת אזורי הביקוש ובמודלים של דו-שימוש, תוך יצירת תנאים כלכליים שיעודדו את השוק להקים מערכות גם בהתקנות מורכבות ויקרות, ובהתקנות בשטחים הנמצאים בשליטת מערכת הביטחון.
האם חיינו בארץ יהפכו לגיהנום?
דו"ח NZO מצטט מההקדמה שכתב בשעתו שר האנרגיה והתשתיות לשעבר, ד"ר יובל שטייניץ, למסמך שכותרתו "הצלת ישראל מאנרגיה מזהמת" מיולי 2020, ועסק בהכרח להעביר עד שנת 2030 כ-30% מכל החשמל הנצרך בישראל לייצור ממקורות אנרגיה מתחדשים:
"מדינת ישראל עומדת להפוך למדינה הצפופה במערב. האם ניחנק בעתיד מהזיהום שאנו מייצרים? מהזיהום הנפלט יום-יום ושעה-שעה מעשרות תחנות הכוח לייצור חשמל, ממיליוני המכוניות בכבישים וברחובות, ומהמפעלים ובתי-החרושת? האם כתוצאה מהתפתחויות חיוביות לכאורה, כמו גידול דמוגרפי, צמיחה כלכלית, ועלייה ברמת החיים – יהפכו חיינו בארץ הזאת לגיהנום? האם בעוד 20 שנה ניאלץ לחיות בבתינו מאחורי פילטרים ומסנני אוויר וללבוש על פנינו ברחובותינו מסכות נייר כמו בבייג‘ין?".
