ממשלת ישראל, בהחלטה מספר 465 מיום 25.10.2020, בנושא קידום אנרגיה מתחדשת במשק החשמל, אישרה כי יעד ייצור החשמל מאנרגיות מתחדשות יעמוד בשנת 2030 על 30%.
בהתאם לדו"ח "מפת הדרכים למשק אנרגיה דל פחמן עד שנת 2050" של משרד האנרגיה שפורסם באוקטובר 2021, כדי לעמוד ביעד של 50% ייצור חשמל מאנרגיה מתחדשת, יהיה צורך בהקמת הספק מותקן של 58,000 מגוו"ט סולארי על פני כ–500,000 דונם (לעומת 160,000 דונם הנדרשים לעמידה ביעדי 2030).
יש לציין כי עד למועד זה, טרם נקבעו בישראל יעדים ממשלתיים לאנרגיה מתחדשת, מעבר ליעד שנקבע עבור 2030.
מגמות עולמיות בשימוש באנרגיה מתחדשת
המגמה העולמית מראה כי חלק הארי של הגידול בהספק המותקן של האנרגיות המתחדשות יהיה במתקנים פוטו וולטאים. דו"ח IEA Renewables 2024 (ראו תרשים), מראה כי למעלה מ-70% מתוספת ההספק הגלובלית הצפויה עד 2030, תהיה סולארית ולמעלה מ-95% תהיה סולארית+רוח.
אולם גם על רקע מגמה זו קיימים מספר הבדלים עקרוניים בין ישראל לשאר מדינות העולם, אשר בנוסף להיותן מקושרות חשמלית ומגובות הדדית, קיים בהן תמהיל טכנולוגי של אנרגיה מתחדשת, שבו מרבית מקורות הייצור הינם נשלטים ומסוגלים לעקוב אחרי הביקושים. אפילו בקליפורניה, אשר שוברת שיאים נקודתיים של 100% ייצור באנרגיה מחדשת, החלק הסולארי מהווה 17% בלבד, מכלל הייצור כיום.
האתגרים בארץ
בישראל, ההנחה היא שכמעט כל האנרגיה המתחדשת הנוספת תהיה בטכנולוגיה פוטו וולטאית, שהיא סירוגית ובלתי נשלטת (במובן של איזון מול הישתנות עקומת הביקוש). לישראל מאפיינים ייחודיים המעצימים את האתגרים בהסתמכות כמעט בלעדית על אנרגיה סולארית. בראשם, הצפיפות והמחסור בשטחים הפתוחים מול העובדה כי מתקנים פוטו וולטאים דורשים פי 100-150 שטח להפקת אותה כמות אנרגיה לעומת מתקני ייצור בגז טבעי. בנוסף, ישראל היא "אי אנרגטי" ללא חיבור עם מדינות שכנות שעשוי היה לאפשר העברת עודפי אנרגיה בין מדינות, ומתן גיבוי בעת מחסור.
בעבודה שביצעה חברת נגה במסגרת הכנת תוכנית הפיתוח האינטגרטיבית למערכת החשמל, הוצג מיפוי פוטנציאל השטחים במדינה עבור אנרגיה מתחדשת. בהתאם לממצאים, סה"כ היקף השטחים שאותרו, מסתכם בסדר גודל של 180,000 דונם הניתנים ליישום עד שנת 2030.
המשמעות היא שלאחר 2030, יהיה צורך באיתור והקצאת שטחים נוספים בהיקף משמעותי, לצורך שימור היחס של 30% ייצור באנרגיות מתחדשות, קל וחומר אם יוחלט על יעדים שאפתניים יותר, כפי שצוינו לעיל.
פתרון לטווח הארוך: מגה פרויקט סולארי בשטחי אורון צין
הניסיון העולמי מראה, כי כ-60% מן ההספק הסולארי מגיע ממתקנים קרקעיים בשליטת מנהלי המערכת וחברות החלוקה ורק כ-40% ממתקנים מבוזרים. כאמור, הצבת יעד של 50% או 70% ייצור באנרגיות מתחדשות, תדרוש הקצאת מאות אלפי דונמים נוספים לטובת מתקנים פוטו וולטאים.
חברת רותם אמפרט, בעלת זיכיון לכריה וחציבה במרחב אורון וצין, אשר פועלת בשטחים אלו לכריית פוספטים, מבצעת עבודות הסדרה ושיקום בשטחים בהם הסתיימו עבודות הכריה במרחבים אלו. על פי בדיקה שנערכה למרחב זה, מתוקף היותו אתר כריה וחציבה ובהתאם למדיניות התכנון הארצית, שטח של כ-110,000 דונם במרחב זה מהווה פוטנציאל לייצור חשמל מאנרגיה סולרית בהיקף של למעלה מ-10 ג'יגה וואט (למעלה מפי שניים מכל האנרגיה המתחדשת המותקנת בישראל כיום).
ביוזמת מנכ"ל החברה הכלכלית לפיתוח רמת נגב, אשר זיהה את הפוטנציאל שפוגש את הצרכים הלאומיים לטווח הארוך, החל לפעול צוות תכנון בראשות משרד בר לוי אדריכלים וחברת אביב לקדם מטעם רמ"י, תוכנית תשתית לאומית (תת"ל 182), עבור מגה-אתר לייצור אנרגיה מתחדשת במרחב אורון-צין, בשטח המיועד לכריה וחציבה, לאחר שיושלם מיצוי חומר הגלם.
יש לציין כי מדובר בפרויקט ענק בקנה מידה עולמי. לשם קבלת קנה מידה, המתקן הפוטו וולטאי הגדול ביותר הפועל במערכת הישראלית היום הוא בהספק של כ-120 מגוואט והאתר הסולארי הגדול ביותר במערכת הינו בהספק של כ- 350 מגוואט. האתרים הסולאריים הגדולים בעולם כיום, הינם בסדר גודל של 2-4 ג'יגה וואט.
יוצא דופן בגודלו הוא פארק ייצור החשמל הסולארי טארטן במחוז האינאן, בפרובינציית צ'ינגהאי בסין, המשתרע על שטח של 345 קמ"ר ובעל קיבולת מותקנת של 15.6 גיגה-וואט.
האזור של אורון – צין דליל מאוד בעומסים ולכן האתגר המרכזי יהיה, להוליך היקף אדיר זה של אנרגיה למרכז המדינה, שם נמצא מרבית הביקוש. חיבור אתר בהיקף הנ"ל במערכת הישראלית, הוא אתגר שאפתני שידרוש לבצע התאמות משמעותיות בחלקים נרחבים של המערכת הארצית.
חיבור הפרויקט הסולארי למערכת הארצית
עמוד השדרה של מערכת החשמל הישראלית, היא רשת קווי 400 ק"ו, המתוכננת להעביר הספקים של אלפי מגוו"ט ממקורות הייצור לאזורי הביקוש.
ניתן לחבר את האתר למערכת ההולכה הארצית בקווים עיליים או בקווים תת קרקעיים. כמובן שחיבור בקווים עיליים בזרם חילופין (400 ק"ו או אפילו במתח 765 ק"ו), היא החלופה הזולה, המוכרת והפשוטה ביותר מבחינה הנדסית, אך קיימים מספר היבטים שיש לתת עליהם את הדעת ובכללם - שרידות המערכת במקרה של תקלה או פגיעה בקו, ההיבטים הסביבתיים, הקושי הסטטוטורי לאשר רצועה נוספת לקו כזה ועוד. לחילופין, ניתן ליישם חיבור בקווים תת קרקעיים בטכנולוגיה של זרם ישר (HVDC) המקובלת בפרויקטי אנרגיה מתחדשת בחו"ל. זוהי טכנולוגיה מוכחת כבר עשרות שנים, המאפשרת העברת כמויות גדולות של אנרגיה למרחקים גדולים בקווים תת קרקעיים או ימיים.
על מנת לצמצם את תשתיות ההולכה ולאפשר ניהול תקין של אתר הייצור הנ"ל, יידרש לשלב בו מערך של מתקני אגירת אנרגיה בהיקפים של מספר ג'יגה וואט ל 4-5 שעות.
לסיכום, כדי לעמוד ביעדי הפחתת פליטות הפחמן לטווח הארוך, תידרש המדינה לפעול להגדלת היקף ייצור החשמל מאנרגיה מתחדשת אף מעבר ליעדים שנקבעו. כדי להשיג זאת, יהיה צורך לקדם גם אתרים בקנה מידה מערכתי. האתר באורון-צין, עשוי להיות עתודת קרקע זמינה, שתאפשר את מימוש החזון והיעדים הבאים של אנרגיה ירוקה ונקיה במדינת ישראל.
הכותב הינו יועץ עצמאי בכיר בתחום תכנון מערכת החשמל, חיבור מתקני ייצור באנרגיה מתחדשת ומערכות אגירת אנרגיה ומשמש כיועץ החשמל של פרויקט סולארי אורון-צין. בעבר עבד בחברת החשמל, ובתפקידו האחרון שימש כסמנכ"ל פיתוח בחברת נגה.
