ישראל הציבה לעצמה יעד של 30% אנרגיות מתחדשות עד שנת 2030. כדי לעמוד ביעד זה, נדרשים בין היתר פתרונות יצירתיים בתחום אגירת החשמל.
חברת אוגווינד (Augwind) הישראלית פיתחה בשנים האחרונות מערכת אגירה בשם AirBattery, שיודעת לאגור חשמל כאוויר דחוס ובעת הצורך להמיר אותו בחזרה לחשמל ובכך לייתר את השימוש בסוללות ליתיום-יון מזהמות. כעת, לאחר תקופת הרצה שנמשכה כחצי שנה במתקן הניסוי בקיבוץ יהל שבערבה, עדכנה החברה כי מערכת ה-AirBattery, הינה מסחרית. כך למעשה, קיבוץ יהל הוא הראשון לאגור חשמל מתחת לפני הקרקע באמצעות חומרי גלם ברי קיימא וללא התבססות על סוללות ליתיום-יון.
החברה יצרה מערכת שאיבה אגורה במעגל סגור, כאשר את מאגרי המים והסכרים מחליפה מערכת פניאומטית (טכנולוגיה של הפעלה מכנית באמצעות גז דחוס, נ"פ) לדחיסת אוויר באמצעות מים, שניתנת ליישום כ- 3.5 מטר מתחת לפני הקרקע וכמעט בכל תנאי שטח ואקלים.
ד"ר גדעון פרידמן, המדען הראשי של משרד האנרגיה הדגיש את החשיבות בצורך לאגור אנרגיה: "כדי לייצר אנרגיה מתחדשת בכמות גדולה ולהגיע ליעד, נדרשת אגירה בכמות משמעותית. כ-3,000 מגה-וואט בהספק, ו-12,000 אלף מגה-וואט שעה בקיבולת עד 2030". לדבריו, כיום קיימים בעיקר מתקנים של אגירה שאובה. "קיים מתקן אחד של 300 מגה-וואט במעלה גלבוע, ועוד אחד נוסף של 300 מגה-וואט בכוכב הירדן שייכנס לפעילות בקרוב. ויש עוד אחד שיהיה פעיל בעוד כמה שנים בצוק מנרה. רשות החשמל כבר קיבלה במכרז של מערכות סולאריות עם אגירה 800 מגה-וואט של אגירה עם סוללות בצמוד לשדה סולארי. יש התחייבות רכישה של המערכות האלה. משרד האנרגיה מקדם מנגנון תכנוני (תכנית מתאר) שמאפשר להקים אגירה באופן מסודר".
(הסבר על המערכת)
איך המערכת עובדת?
לדברי ד"ר אור יוגב, מייסד ומנכ"ל אוגווינד, "האוויר הדחוס הוא חומר הגלם שאיתו אנחנו אוגרים את האנרגיה לייצור החשמל, זה כמו קפיץ שטוענים ומשחררים, וברגע השחרור של האנרגיה, האוויר חוזר לאטמוספירה מבלי לזהם אותה. מדובר בתהליך ירוק לחלוטין. האתגר שאיתו התמודדנו לאורך התהליך הוא שבכדי לעשות זאת בצורה כלכלית ויעילה היינו צריכים למצוא דרך לאגור כמויות עצומות של אוויר כדי לדחוס אותו ובבד בבד לייצר מערכת שתדע לקרר את החום שנוצר בתהליך הדחיסה שפוגע ברמת היעילות".
הפיתוח של החברה הוא תהליך מוגן בפטנט, שבו ממירים את האנרגיה החשמלית שנוצרה לאורך היום ממתקנים פוטו-וואלטים או ממקור מרשת החשמל לייצור אוויר דחוס בלחץ של 40 באר.
האוויר הדחוס מאוחסן במיכלים תת קרקעיים, פרי פיתוחה של החברה. במהלך שעות השיא בצריכת החשמל, האוויר הדחוס נפרק לטורבינה המונעת על ידי סילון מים, שמפעילה גנרטור המייצר חשמל ברמת יעילות של עד 81%. מדובר במערכת מודולרית כשכל מיכל תת קרקעי מתוכנן לאגור עד 250 קילווואט אוויר דחוס ובהתאם לכך ניתן להחליט על מספר המיכלים שיוטמנו מתחת לקרקע.
מנכ"ל החברה הוסיף כי הם משתמשים במוצרי מדף תעשייתיים כמו משאבות מים וטורבינות, ומייצרים בעזרתם מערכת חדשה לחלוטין, כזו המשלבת בין אגירה שאובה לאגירה באמצעות אוויר דחוס, כאשר רכיב הכוח של המערכת מבוסס על מים (משאבות וטורבינות), ורכיב האנרגיה מבוסס על אוויר דחוס. "זוהי למעשה אגירה שאובה במעגל סגור, כאשר במקום מאגרי מים עצומים והפרשי גבהים גדולים, אנחנו משתמשים בלחץ אויר באופן שניתן ליישום מתחת לקרקע, בצורה בטוחה כמעט בכל תא שטח", אמר.
יתרה מזאת, חברת אוגווינד חתמה על הסכמים פרויקטים לשיתופי פעולה עם מערכת AirBattery ביותר מ-160 מגה-וואט עם חברות עולמיות שונות.
משרד האנרגיה תמך בחברת אוגווינד ב-1.5 מיליון שקלים בשנת 2019. "מדובר בפרויקט שיש בו הרבה מן החדשנות. אנחנו תומכים בהרבה פרויקטים דומים, שקשורים לאגירה. אנחנו במשרד מקדימים את סיפור האגירה, ורואים בו חשיבות גדולה", אמר המדען הראש.
עם זאת, חלק מהאגירה בקיבוץ יהל תגיע מאנרגיה שמקורה בדלקי מאובנים, ולא אנרגיה ירוקה. על כך, אמר המדען הראשי של משרד האנרגיה כי "אגירה שאובה קיימת בעולם עוד לפני עידן האנרגיה המתחדשת, ויש לה יתרונות גם עבור אנרגיה פוסילית, מהסיבה שיש יותר ביקוש ויש שעות שפל. אם משתמשים באגירה בשעות השפל, בשעות שיא הביקוש לא צריך להקים תחנות חדשות, ולא צריך להפעיל את תחנות מזהמות. אז יש יתרונות לאגירה גם כשמדובר באנרגיה פוסילית. אנחנו צופים שעיקר השימוש יהיה בסופו של דבר בגלל שתהיה הרבה מאוד אנרגיה סולארית בשעות השמש ויהיה צורך לאגור אותה כדי לעשות בה שימוש בכל שעות היממה".
יוסי עמיאל, מנהל עסקים בקיבוץ יהל, התייחס לפרויקט: "נכון להיום אנו מייצרים בקיבוץ יהל חשמל בהספק של 1 מגה וחיפשנו פתרון שיאפשר לנו לאגור את חשמל לשעת הצורך בצורה יעילה ובטוחה מבלי לפגוע בתוואי השטח. האתגר הגדול היה שהשטח שהוקצה למתקן האגירה השתרע על פני שני דונם, בתוך שטחי הקיבוץ, בסמוך לרפת ולמפעל עיבוד התמרים, אזור שבו אין מצב שנציב סוללות ליתיום-יון".
מעבר לכך, מציין עמיאל כי מתקן האגירה הוא מודולארי, ונמצא בתוך מכלים תת קרקעיים מבטון, מה שמאפשר לנצל את השטח הפנוי מעל המערכת להרחבת הרפת והמפעל ובד בבד להגדיל את יכולת האגירה במידת הצורך. אחד מתוצרי הלוואי של המערכת של אוגווינד הוא אוויר קר שיוצא בטמפרטורה של 15 מעלות, אותו ניתן לתעל לצינון הרפת ולקירור המפעל לתמרים שבמקום.
חברת אוגווינד תחנוך את המתקן המסחרי הראשון שלה בקיבוץ יהל במסגרת אירוע הפתיחה של כנס-אילת אילות הבינלאומי לאנרגיה מתחדשת שיתקיים באילת בתאריכים 14-16.12. למידע על הכנס: לחצו כאן.
