המעבר האנרגטי של גרמניה עומד למבחן: מדוע סוללות ותחנות כוח המופעלות בגז שייכות זו לזו – תמונה יצירתית בנושא, נוצרה באמצעות בינה מלאכותית: Xpert.Digital
האם שקיעה אפלה מתקרבת? מדוע אחסון לבדו לא יכול להציל את רשת החשמל שלנו
סוף פער החשמל: איך נראה משחק הגומלין המושלם בין סוללות ותחנות כוח
מלכודת מימן או גאולה אמיתית? האמת על תחנות הכוח החדשות של גרמניה המופעלות בגז
המעבר האנרגטי של גרמניה עומד בנקודת מפנה מכרעת - אך הוא מסתכן בהסתבכות בוויכוח מוטעה של "או או או". מצד אחד עומדים תומכי מערכות אחסון סוללות מסיביות כמושיעות ללא פליטות, ומצד שני תומכי תחנות כוח קלאסיות המופעלות בגז. אך אלו שמשנים את שתי הטכנולוגיות הללו זו מול זו מסכנים לא פחות מאשר את הביטחון והמחיר הסביר של החשמל שלנו בעתיד. בעוד שסוללות מהוות את עמוד השדרה לגמישות יומיומית וקצרת טווח ברשת, תחנות כוח נותרות אמצעי הגנה נדיר אך הכרחי מבחינה כלכלית מפני תקופות ארוכות של שבועות של ייצור אנרגיה נמוך מרוח וסולארית. עם שוק הקיבולת שאושר לאחרונה בבריסל, בשווי מיליארדי אירו, הארכיטקטורה של שוק החשמל הגרמני עוברת כעת ארגון מחדש מהותי. האתגר האמיתי, אם כן, אינו: אחסון או תחנות כוח? מדובר במשחק הגומלין החכם והמבקר דיגיטלית של שני העולמות - ובשאלה כיצד מימן, תעריפי חשמל חכמים וסולידריות אירופאית ימנעו מאיתנו להחשיך בחורף.
אלו שדורשים רק מתקני אחסון או רק תחנות כוח לא בונים מערכת ניטרלית מבחינה אקלימית - אלא את פער ההיצע הבא
ויכוח "או או" השקרי
הדיון הגרמני בנושא אנרגיה ממוסגר לעתים קרובות כתחרות בין סוללות לתחנות כוח המופעלות בגז. מצד אחד, ישנן מערכות אחסון סוללות כטכנולוגיה מודרנית, נטולת פליטות וניתנת להרחבה במהירות. מצד שני, ישנן תחנות כוח ניתנות לשידור, אשר תומכיהן רואים כאמצעי הגנה הכרחי מפני מחסור בחשמל ומבקריהן כנסיגה לדלקים מאובנים. ניגוד זה מושך פוליטית, אך מטעה מנקודת מבט של כלכלת אנרגיה. סוללות ותחנות כוח המופעלות בגז מטפלות בבעיות שונות בתוך אותה מערכת. אלו המעמידים אותן זו מול זו מבלבלים בין גמישות לטווח קצר לבין ביטחון אספקה לטווח ארוך.
סוללות הן עוצמתיות במיוחד כאשר יש צורך להעביר חשמל במשך דקות או שעות. הן יכולות להעביר אנרגיה סולארית מצהריים לערב, לכסות עומסי שיא לטווח קצר, לפצות על תנודות תדירות ולספוג עודפי אנרגיה מתחדשת. תחנות כוח גמישות, לעומת זאת, הופכות בעלות ערך מיוחד כאשר מחסור נמשך, רמות האחסון יורדות ועומסים גבוהים מתרחשים בו זמנית. תרומתן המכרעת אינה טמונה בייצור כמה שיותר קילוואט-שעה, אלא בזמינות אמינה במספר קטן של מצבים קריטיים.
השאלה הכלכלית המרכזית, אם כן, אינה איזו טכנולוגיה עדיפה באופן מהותי. השאלה המכרעת היא איזה שילוב של אנרגיות מתחדשות, רשתות חשמל, סוללות, ביקוש גמיש, יבוא אירופאי ותחנות כוח ניתנות להפצה מספק את אבטחת האספקה הרצויה בעלות הכוללת הנמוכה ביותר. מערכת עם קיבולת מובטחת לא מספקת מסתכנת במחסור, מחירים קיצוניים וצעדי חירום פוליטיים. מערכת עם קיבולת מסובסדת יתר על המידה מטילה נטל מיותר על הצרכנים ומחלישה את תמריצי ההשקעה באחסון וגמישות. הנתיב הסביר מבחינה כלכלית נמצא איפשהו בין שתי המלכודות הללו.
מה שבריסל אישרה בפועל
אישור מנגנון הקיבולת הגרמני על ידי הנציבות האירופית מסמן שינוי מהותי בארכיטקטורת שוק החשמל. החל משנת 2031, משתתפי השוק לא יקבלו עוד תשלום רק עבור ייצור חשמל ושירותי מערכת. הם יוכלו גם לקבל פיצוי על הבטחת זמינות קיבולת מובטחת בעת הצורך. העלויות הכוללות המשוערות של המסגרת שאושרה נעות בין 15.6 מיליארד אירו ל-35.2 מיליארד אירו. בהתאם לתוצאות המכרז, צפויות עלויות שנתיות של כמיליארד אירו עד 3 מיליארד אירו לשנת 2031, וכ-0.9 מיליארד אירו עד 2.3 מיליארד אירו בשנה לאחר מכן עד 2045.
הקיצור המקובל לפיו גרמניה מסבסדת תחנות כוח המופעלות בגז בסכום של 35 מיליארד יורו אינו מדויק. המנגנון שאושר פתוח ביסודו לטכנולוגיות שונות. בנוסף למתקני ייצור חדשים וקיימים, יכולים להשתתף גם מתקני אחסון, צרכנים נשלטים, ובעתיד, קיבולות חוצות גבולות. החוזים יכולים להיות בתקופות של עד 15 שנים. העלויות בפועל תלויות בכמויות המוצעות, בהצעות המחיר, בעלויות המימון ובהכנסות השוק של התחנות המוענקות.
יחד עם זאת, יהיה זה נאיבי להמעיט בחשיבותן של תחנות כוח חדשות המופעלות בגז. המכרזים הראשוניים מכוונים בעיקר ליכולות ארוכות טווח שיכולות לספק חשמל באופן רציף בתקופות של תפוקה נמוכה של אנרגיית רוח ואנרגיה סולארית הנמשכות מספר ימים. סוללה יכולה לעמוד מבחינה טכנית בדרישה זו אם יש לה קיבולת אחסון אנרגיה גדולה מספיק. עם זאת, מבחינה כלכלית, סוללות עם זמני פריקה ארוכים מאוד לאירועים נדירים הן כיום לרוב יקרות יותר מתחנות כוח שהדלק שלהן מאוחסן בנפרד ומשמש רק בעת הצורך. לכן, תחנות כוח המופעלות בגז צפויות לקבל נתח משמעותי מהחוזים המוקדמים.
לצורך הערכת הציבור, ההבחנה בין תפוקת חשמל לתפוקת עבודה היא קריטית. תחנת כוח בעלת קיבולת של ג'יגה-וואט אחד יכולה לפעול באופן קבוע אך לייצר חשמל רק בימים ספורים בשנה. השפעתה על האקלים תלויה לא רק בגודלה, אלא גם בדלק בו נעשה שימוש, ביעילותה, בשעות הפעילות שלה ובעיתוי המעבר למקורות אנרגיה ניטרליים מבחינה אקלימית. צי תחנות כוח גדול הפועל בקיבולת נמוכה יכול לפלוט פחות CO₂ מאשר צי קטן יותר הפועל באופן קבוע כדי לכסות את העומס השיורי.
לכן, מנגנון הקיבולת אינו רק סובסידיה לתחנות כוח המופעלות בגז, אך גם אינו פעולה מנהלית ניטרלית ללא השלכות טכנולוגיות. זהו מודל ביטוח חדש למערכת החשמל. איכותו תימדד לפי האם הוא מספק ביטחון מספק מבלי לממן לצמיתות קיבולת עודפת או לחנוק חדשנות.
החשמול משנה יותר מאשר רק צריכה שנתית
הביקוש לחשמל בגרמניה יגדל משמעותית עקב חשמול התחבורה, המבנים, התעשייה והתשתיות הדיגיטליות. כלי רכב חשמליים מחליפים בנזין וסולר, משאבות חום דוחקות את מערכות החימום הנפט והגז, תנורים חשמליים ואלקטרוליזרים משנים תהליכים תעשייתיים, ומרכזי נתונים יוצרים עומסים גדולים נוספים עם דרישות זמינות גבוהות. עלייה זו אינה עומדת בסתירה למעבר האנרגיה. זהו מנגנון מכריע לפירוק פחמן מכיוון שחשמל ממקורות מתחדשים מחליף דלקים מאובנים במגזרים אחרים.
יישומים חשמליים לרוב יעילים יותר מאשר חלופות דלק מאובנים. משאבת חום מייצרת חום לא רק על ידי המרת חשמל אלא גם על ידי ניצול חום הסביבה. מנוע חשמלי ממיר אנרגיה לתנועה בצורה יעילה הרבה יותר ממנוע בעירה. לכן, צריכת החשמל יכולה לעלות בעוד שצריכת האנרגיה הסופית הכוללת יורדת. המטרה ההגיונית אינה להשיג את צריכת החשמל הנמוכה ביותר האפשרית, אלא לספק חום, ניידות, ייצור תעשייתי ושירותים דיגיטליים בצורה היעילה ביותר מבחינת עלות ופליטה.
עם זאת, התבוננות גרידא בכמות החשמל השנתית אינה מספיקה למטרות תכנון. מה שחשוב הוא מתי והיכן נדרש החשמל. כאשר מיליוני כלי רכב חשמליים נטענים בשעות הערב המוקדמות, משאבות חום פועלות בו זמנית במהלך תקופת קור, ומפעלים תעשייתיים מגבירים את הייצור, עומסי השיא יכולים לעלות בחדות. רשתות חשמל ויכולות מובטחות חייבות להיות מתוכננות לשעות השיא, ולא לממוצע השנתי.
לכן, תכנון רשת חשמל לטווח ארוך מניח עלייה משמעותית בצריכת החשמל ברוטו, בהתאם לתרחיש. הטווחים רחבים משום שהם תלויים בהנחות לגבי פיתוח תעשייתי, ייצור מימן, שיפוץ מבנים, ניידות חשמלית, יעילות אנרגטית ומהירות הטרנספורמציה. אי ודאות זו דווקא סותרת תחזיות נוקשות וחד-פרוגנוסטיות. גרמניה זקוקה לתשתית חזקה שיכולה להתמודד עם מספר נתיבי פיתוח סבירים.
חשמול לא מתואם יגדיל ללא צורך את הביקוש לתחנות כוח, מתקני אחסון ורשתות חשמל. חשמול מבוקר בצורה חכמה, לעומת זאת, יכול להפוך בעצמו למקור גמישות. כלי רכב, מערכות אחסון תרמי, תהליכים תעשייתיים ועומסי מחשוב נבחרים יכולים לשנות את צריכת החשמל שלהם לאורך זמן, כל עוד ניידות, נוחות וייצור נותרים ללא שינוי. לכן, הערך הכלכלי של חשמול תלוי יותר ויותר ביכולת השליטה שלו.
גמישות דורשת אוטומציה, לא ויתור
גמישות בצריכת אנרגיה מתוארת לעיתים כאילו משקי בית צריכים לארגן את חייהם סביב רוח ושמש. מודל זה לא יהיה אטרקטיבי וגם לא מתאים לאימוץ המוני. גמישות חייבת לפעול ברקע. נהגים צריכים להיות מסוגלים לציין מתי רכבם צריך להיות מוכן ועם איזה טווח נסיעה. מערכת ניהול אנרגיה מייעלת את תהליך הטעינה. הדיירים מגדירים טמפרטורת חדר רצויה, בעוד שמשאבת החום, המסה התרמית של הבניין ואחסון הבופר מתאימים את הפעולה במסגרת גבולות נוחות מוגדרים.
כדי שזה יעבוד, גרמניה זקוקה למערכות מדידה חכמות, ערוצי תקשורת מאובטחים, מכשירים הניתנים לפעולה הדדית ותעריפים שקופים. מאז 2025, ספקי חשמל נדרשים להציע תעריפים דינמיים. עם זאת, עצם קיומם של מוצרים כאלה אינו יוצר גמישות מערכתית. ללא מונים חכמים, בקרה אוטומטית ותנאי חוזה קלים להבנה, תעריפים דינמיים יישארו שוק נישה עבור לקוחות המעוניינים בכך במיוחד.
מחירים משתנים בזמן מצביעים על מתי החשמל מועט או שופע. אין לטעון מערכת אגירת אנרגיה ביתית מהרשת בבוקר קיץ שטוף שמש אם כמויות גדולות של אנרגיה פוטו-וולטאית זמינות בצהריים. באופן דומה, רכב חשמלי לא בהכרח צריך להיטען במהלך עומס שיא הערב אם לא יהיה בו צורך עד הבוקר שלמחרת. מערכות אוטומטיות יכולות ליישם שינויים כאלה מבלי שהמשתמש יצטרך לנטר כל הזמן את מחירי השוק.
עם זאת, אותות תזמון בלבד אינם מספיקים. חשמל יכול להיות זול ברחבי הארץ גם אם רשת החשמל האזורית עמוסה יתר על המידה. צריכה נוספת של קילוואט-שעה יכולה לסייע בניצול אנרגיית הרוח באופן מקומי בצפון גרמניה, תוך גרימת עומס נוסף על הרשת באזור צוואר בקבוק בדרום גרמניה. דמי רשת משתנים במיקום, הסכמי חיבור גמישים לרשת או תמריצים אזוריים יכולים לסייע להבטיח שמתקני אחסון, אלקטרוליזרים ועומסים נשלטים יופעלו במקום בו הם מייצרים את התועלת הגדולה ביותר למערכת.
אין לזלזל בממד החברתי. בעלי כלי רכב חשמליים, משאבות חום ומערכות אחסון ביתיות יכולים להגיב בצורה חזקה יותר לאותות מחירים מאשר שוכרים או משקי בית בעלי הכנסה נמוכה ללא צרכני אנרגיה גדולים הניתנים לשליטה. רפורמת תעריפים שמכבידה באופן חד צדדי על לקוחות נוקשים תאבד את קבלתם של הציבור. מסגרת הוגנת צריכה לתגמל גמישות אך יחד עם זאת לשמור על הצעות צפויות עבור צרכנים שאינם יכולים להגיב או שמעדיפים באופן מודע יציבות מחירים.
סוללות משתלטות על עבודת הדיוק היומיומית
מערכות אחסון סוללות מתאימות במיוחד למשימות המתרחשות בתדירות גבוהה ובזמן קצר. הן מגיבות לתנודות תדר תוך אלפיות השנייה, מעבירות אנרגיה סולארית לשעות הערב, מפחיתות עומסי שיא ומייצבים רשתות מקומיות. בשל העיצוב המודולרי שלהן, ניתן להתקין אותן בבתים פרטיים, מבני מסחר, מפעלים תעשייתיים, תחנות משנה ומתקני אחסון גדולים. זמן הבנייה בדרך כלל קצר משמעותית מאשר בתחנות כוח תרמיות.
בסוף שנת 2025, היו בגרמניה יותר משני מיליון מערכות אחסון סוללות עם קיבולת אחסון שמישה כוללת של כ-24 עד 25.5 ג'יגה-וואט-שעה. החלק הגדול ביותר המשיך להיות מורכב ממערכות אחסון ביתיות בשילוב עם מתקנים פוטו-וולטאיים. בעוד שסוללות בקנה מידה גדול צמחו במהירות, הן עדיין ייצגו פלח קטן יחסית מבחינת קיבולת האנרגיה הכוללת. נתונים אלה מדגישים גם את חוזקה ומגבלותיה של הטכנולוגיה: בעוד שהקיבולת המותקנת עשויה להיות גבוהה, כמות האנרגיה המאוחסנת אינה מספיקה באופן אוטומטי כדי להתמודד עם תקופות ממושכות של מחסור באנרגיה.
דוגמה פשוטה ממחישה את ההבדל. מערכת אחסון בעלת קיבולת של ג'יגה-וואט אחד ושני ג'יגה-וואט-שעה של אנרגיה יכולה תיאורטית לספק את מלוא ההספק שלה במשך שעתיים. לאחר מכן, יש לטעון אותה מחדש. זה יכול להיות בעל ערך רב עבור ביקוש שיא בערב. עם זאת, אותה מערכת אחסון אינה יכולה לגשר על תקופה של שלושה ימים של ייצור אנרגיה נמוך מאנרגיית רוח ואנרגיה סולארית בכוחות עצמה. זמן פריקה ארוך יותר דורש קיבולת סוללה נוספת, שיש לשלם עבורה, למרות שייתכן שהיא מנוצלת במלואה רק לעתים רחוקות.
למרות זאת, סוללות מפחיתות את הביקוש ואת שעות הפעילות של תחנות כוח קונבנציונליות. הן מונעות מתחנת כוח להידרש להפעיל רק עבור עומס שיא קצר, סופגות חשמל שאחרת היה מוגבל, ומחליקות שינויי עומס מהירים. מערכת אחסון סוללות יכולה גם לגשר על הזמן עד שתחנת כוח תרמית פועלת. במערכות היברידיות, הסוללה יכולה לקחת על עצמה משימות בקרה מהירות, בעוד שתחנת הכוח פועלת בצורה יעילה יותר ועם פחות בלאי.
עם זאת, ככל שקיבולת האחסון מתרחבת, מודל העסקים משתנה. מערכות אחסון מוקדמות נהנות מהפרשי מחירים גדולים בין שעות צהריים זולות יותר לשעות ערב יקרות יותר. כאשר סוללות רבות נטענות ומתפרקות בו זמנית, הן מפחיתות בדיוק את הפרש המחירים הזה. זה חיובי עבור המערכת כולה והצרכנים, אך זה מוריד את ההכנסות של פרויקטים חדשים. לכן, מערכות אחסון עתידיות יצטרכו לשלב מספר זרמי הכנסה: סחר באנרגיה, איזון חשמל, שירותי רשת, ניהול עומסי שיא, ואולי גם תשלומי קיבולת.
אין לבלבל בין המספר העצום של בקשות לחיבור לרשת לבין הרחבה בפועל. בשנת 2025 הוגשו בקשות לכמה מאות ג'יגה-וואט של קיבולת אחסון. רק חלק קטן מזה ימומן, יאושר וייבנה. בקשות מרובות, פרויקטים לא בשלים ונקודות חיבור לרשת המובטחות באופן ספקולטיבי מעוותות את התמונה. עבור המעבר האנרגטי, מה שחשוב הוא לא צינור הפרויקט הווירטואלי, אלא הקיבולת המותקנת בפועל ומשרתת את הרשת.
השפל האפל הוא בעיקר בעיית אנרגיה
"תקופה של שקיעה אפלה" מתייחסת לתקופה שבה אנרגיית רוח ואנרגיית שמש תורמות בו זמנית רק באופן מינימלי. המונח משמש לעתים קרובות באופן כללי, אם כי האתגר תלוי במידה רבה במשך, בעונה, בטמפרטורה, בהיקף הגיאוגרפי, בביקוש לחשמל ובאפשרויות יבוא. לילה ללא רוח בקיץ שונה למדי מנקודת מבט של כלכלת אנרגיה משבוע חורף קר, מעונן וחסר רוח בחלקים נרחבים של אירופה.
עבור מחסור שנמשך רק כמה שעות, סוללות, אגירת אנרגיה שאובה, ביקוש גמיש וייבוא חשמל יכולים לפצות על חלק גדול מההפרש. אם המצב נמשך, צוואר הבקבוק אינו קיבולת הפריקה, אלא תכולת האנרגיה הזמינה. סוללות יכולות לשמור את הקיבולת הנותרת שלהן לשעות קריטיות במיוחד. עם זאת, ללא ייצור אנרגיה מתחדשת מספק, הן דורשות מקור כוח נוסף לטעינה.
לכן, השוואה של ג'יגה-וואט מותקנים בלבד אינה מספיקה. תחנת כוח המופעלת על גז וסוללה הפועלת לארבע שעות יכולות להיות בעלות אותה תפוקה נומינלית, אך הן אינן יכולות לספק את אותה כמות אנרגיה במהלך מחסור של מספר ימים. שווקי קיבולת חייבים להעריך באופן ריאלי את התרומה האמינה של טכנולוגיות שונות. מערכות אחסון דורשות הנחות בהתאם לזמן הפריקה שלהן, מצב הטעינה וההסתברות למספר שעות רצופות של מחסור.
אפילו תחנות כוח המופעלות על גז אינן אוטומטית מאובטחות לחלוטין. הן דורשות דלק, רשתות גז או מימן מתפקדות, כוח אדם מוסמך, חלקי חילוף, חיבורים לרשת ומערכות גיבוי חזקות מספיק. משבר האנרגיה בעקבות התקיפה הרוסית על אוקראינה הדגים כי אספקת גז טבעי נושאת סיכון גיאופוליטי. תחנת כוח אמינה רק כמו כל שרשרת הדלק והתשתית שלה.
לכן, ביטחון האספקה דורש גישה הסתברותית. לא כל מצב קיצוני שניתן להעלות על הדעת צריך להיות מכוסה באופן בלעדי על ידי מתקנים גרמניים. יחד עם זאת, התכנון אינו יכול להניח שיבוא, סוללות או גז יהיו זמינים בכמויות בלתי מוגבלות בכל מצב. אסטרטגיה איתנה משלבת משאבים שונים שסיכוני הכשל שלהם אינם מתואמים ככל האפשר.
הפחתת עומס שיא היא בעלת ערך, אך לא בלתי מוגבלת
צרכנים גמישים וסוללות יכולים להפחית משמעותית את דרישת החשמל הגבוהה ביותר בו זמנית. זה בעל ערך כלכלי במיוחד מכיוון שהגיגה-וואטים האחרונים הדרושים לכיסוי עומס השיא השנתי כמעט ולא נדרשים, אך עדיין יש צורך לממן אותם. כל עומס שיא שנמנע לצמיתות יכול לחסוך השקעות בייצור, ברשתות ובעתודות.
עם זאת, הפוטנציאל הניתן להשגה אינו כמות קבועה. הוא תלוי בהרכב הצריכה, משך האחסון, מזג האוויר, כללי השוק וצרכי המשתמש. מכונית חשמלית יכולה לדחות טעינה, אך לא ללא הגבלת זמן. מערכת אגירה תרמית יכולה להקל באופן זמני על מערכת החימום, אך בניינים עדיין יתקררו. חברות תעשייתיות יכולות להפסיק תהליכים רק במסגרת מגבלות טכניות וחוזיות. סוללות מועילות רק אם הן נטענות מספיק לפני תקופת מחסור.
לכן, על התכנון להימנע משתי תפיסות מוטעות מנוגדות. הראשונה היא לתרגם אוטומטית כל קילוואט-שעה נוסף של צריכת חשמל לעלייה פרופורציונלית בעומס השיא. פעולה זו מתעלמת מאפשרויות הבקרה הדיגיטלית. הטעות השנייה היא ההנחה שעומסים גמישים יכולים להיעלם ללא הגבלת זמן במהלך משבר. במציאות, גמישות יכולה להפחית משמעותית את הצורך בקיבולת מובטחת, אך היא אינה יכולה להחליף אותה לחלוטין.
ניטור אבטחת האספקה של סוכנות הרשתות הפדרלית ממחיש את היקף האתגר. בהתאם לפיתוח אנרגיות מתחדשות, רשתות, ביקוש וגמישות, ייתכן שיידרש קיבולת נשלטת נוספת של כ-22 עד 36 ג'יגה-וואט עד שנת 2035. נתונים אלה מייצגים תוספות ברוטו לפני פירוק. טווח רחב זה אינו חולשה של הניתוח אלא ביטוי לחוסר ודאות אמיתי. הוא גם מדגים עד כמה עיכובים בפיתוח רשת, אנרגיות מתחדשות וגמישות ביקוש יכולים להיות יקרים.
תחנות כוח המופעלות על ידי גז הופכות לפוליסת ביטוח שכמעט ולא נמצאת בשימוש
היתרון הכלכלי של תחנות כוח גמישות המופעלות בגז טמון בהשקעה הנמוכה יחסית שלהן לקילוואט, ביכולת השליטה שלהן וביכולת לאגור כמויות גדולות של אנרגיה בנפרד מתחנת הכוח כדלק. לכן הן מתאימות לכיסוי העומס השיורי שנותר לאחר אנרגיית רוח, אנרגיית שמש, אחסון, העברת עומסים וייבוא.
סוגים שונים של תחנות כוח ממלאים משימות שונות. טורבינות גז במעגל פתוח יכולות לפעול במהירות ובעלות השקעה נמוכה יחסית. יעילותן נמוכה יותר, דבר שפחות מדאיג אם הן נמצאות בשימוש לעתים רחוקות. תחנות כוח מבוססות טורבינות גז במחזור משולב (CCGT) יקרות יותר, אך הן משתמשות בדלק בצורה יעילה יותר ומתאימות יותר לשעות פעולה ארוכות יותר. תחנות כוח המופעלות במנוע גז ותחנות CHP מודרניות ניתנות לפריסה באופן מבוזר והן גמישות במיוחד.
עם זאת, ניצול נמוך מוביל לבעיית מימון. תחנת כוח הנחוצה רק במהלך מספר שעות של מחסור עלולה לא לייצר מספיק הכנסות בשוק החשמל הרגיל כדי לכסות את עלויותיה הקבועות. בשוק האנרגיה בלבד, היא תצטרך לממן מחדש חלק משמעותי מהשקעתה באמצעות מחירים נדירים וגבוהים מאוד. זה אפשרי תיאורטית, אך בפועל כרוך בסיכונים פוליטיים ורגולטוריים גבוהים. ממשלות יכולות להתערב במקרה של מחירים קיצוניים, לשנות מגבלות מחירים או להטיל רטרואקטיבית היטלים מיוחדים.
תשלומי קיבולת מעבירים חלק מהסיכון הזה ממשקיעים לצרכני חשמל. דבר זה יכול להפחית את עלויות המימון ולהאיץ את החלטות הבנייה. עם זאת, הדבר טומן בחובו סיכון של שמירה מלאכותית של תחנות כוח לא יעילות בשוק, רכישת כמויות מוגזמות או פגיעה בטכנולוגיות חדשות. לכן, אין להתייחס לתחנות כוח המופעלות בגז כתשתית מועדפת, אלא כאל משתתפים בשוק אמינות תחרותי.
חוזים חייבים לכלול דרישות זמינות ברורות. אלו המקבלים תשלום עבור קיבולת מובטחת חייבים לספק את האנרגיה בזמני מחסור, אחרת הם יתמודדו עם קנסות משמעותיים. בנוסף, יש צורך במגבלות פליטה, דרישות שדרוג טכני ויעדי ביניים ניתנים לאימות. תשלומי קיבולת אינם חייבים להבטיח שעות פעילות או מכירות דלק. התשלום צריך להיות עבור היכולת לספק קיבולת, ולא עבור זכות לייצור חשמל מבוסס דלקים מאובנים.
חדש: פטנט מארה"ב - התקנת פארקים סולאריים עד 30% זולה יותר ו-40% מהירה וקלה יותר - עם סרטוני הסבר!
חדש: פטנט מארה"ב - התקנת פארקים סולאריים עד 30% זולים יותר ו-40% מהירים וקלים יותר - עם סרטוני הסבר! - תמונה: Xpert.Digital
ליבת ההתקדמות הטכנולוגית הזו היא הסטייה המכוונת מהרכבת מהדק קונבנציונלית, שהייתה הסטנדרט במשך עשרות שנים. מערכת ההרכבה החדשה, היעילה יותר מבחינת זמן וחסכונית, עונה על כך באמצעות קונספט שונה מהותי וחכם יותר. במקום להדק את המודולים בנקודות ספציפיות, הם מוכנסים למסילת תמיכה רציפה ומעוצבת במיוחד ומוחזקים במקומם בצורה בטוחה. עיצוב זה מבטיח שכל הכוחות - בין אם עומסים סטטיים משלג או עומסים דינמיים מרוח - יחולקו באופן שווה על פני כל אורך מסגרת המודול.
מידע נוסף כאן:
ייצור אנרגיה מבוזר למערכת חזקה
אסור שיהפכו את יכולת ייצור המימן לגימיק שיווקי
תחנות כוח חדשות המופעלות בגז אמורות לעבור הסבה למימן או דלקים ניטרליים אחרים מבחינת אקלים בטווח הארוך. נקודת מבט זו נחוצה כדי להבטיח שהקיבולת הנוספת תישאר תואמת את המטרה של ניטרליות אקלימית. עם זאת, המונח "בעל יכולת מימן" אינו מדויק. זה יכול להצביע על כך שתחנת כוח כבר יכולה לשרוף אחוזים גבוהים של מימן, שמתוכננת הסבה טכנית מאוחרת יותר, או פשוט שיש מספיק מקום באתר להסבה כזו.
ההמרה הטכנית היא רק חלק אחד מהאתגר. גורמים מכריעים כוללים גם את הזמינות של מימן ניטרלי מבחינה אקלימית, תשתיות תחבורה, אחסון, דרישות בטיחות וכדאיות כלכלית. תחנת כוח המסוגלת להפעיל מימן ללא חיבור לרשת מימן היא לא יותר מאשר אופציה לפירוק פחמן. לכן, חוזים צריכים לכלול סטנדרטים טכניים קונקרטיים, מועדים אחרונים והשלכות על אי עמידה בדרישות.
המרת מימן לחשמל כרוכה בהפסדי המרה משמעותיים. חשמל משמש תחילה לייצור מימן, לאחר מכן יש לדחוס, להעביר או לאחסן את הגז, ומאוחר יותר להמיר אותו בחזרה לחשמל. היעילות הכוללת נמוכה משמעותית מאשר באחסון ביניים ישיר בסוללות. עם זאת, אין פירוש הדבר שמימן אינו מתאים. סוללות יעילות, אך אחסון כמויות גדולות של אנרגיה במשך שבועות או עונות הוא יקר. למרות יעילותו הנמוכה יותר, מימן יכול להיות כדאי כלכלית לתקופות נדירות וממושכות של מחסור באנרגיה.
צוואר בקבוק נוסף הוא התחרות על מימן ניטרלי מבחינה אקלימית. תעשיית הפלדה, הכימיקלים, הספנות וחלקים ממגזר התעופה זקוקים למולקולות עבור תהליכים שקשה לחשמל אותם ישירות. לכן, תחנות כוח עלולות להתחרות ביישומים תעשייתיים על כמויות מוגבלות. גרמניה לא צריכה לבסס את אסטרטגיית הגיבוי שלה על ההנחה המוקדמת שמימן ירוק זול יהיה זמין בכמויות בלתי מוגבלות.
גישה מדורגת הגיונית. מפעלים חדשים חייבים להיות ניתנים להתאמה טכנית, להיבנות במיקומים מתאימים, ובעלי מסלולי דה-קרבוניזציה מחייבים. יחד עם זאת, אין לשלול אפשרויות ניטרליות אקלימיות אחרות, בתנאי שניתן להוכיח באופן מהימן את סך הפליטות שלהן ואת השפעות הקיימות שלהן. עם זאת, אסור שניטרליות טכנולוגית תוביל להבטחות מעורפלות לגבי העתיד המעניקות לגיטימציה להמשך הפעלת הגז הטבעי.
מערכות מבוזרות יכולות להפוך את המערכת לחזקה יותר
תחנות כוח גדולות נהנות מיתרונות גודל, מפעילים מנוסים וחיבורים יעילים לרשת החשמל. עם זאת, אסטרטגיה ריכוזית לחלוטין תשאיר הזדמנויות בפארקים תעשייתיים, תשתיות עירוניות ורשתות חימום מחוזיות בלתי מנוצלות. ניתן לבנות טורבינות גז קטנות יותר, תחנות כוח מבוססות מנוע ותחנות כוח משולבות בחום קרוב לנקודת הצריכה, ולתמוך ברשתות מקומיות ולתרום לאספקה אזורית במקרה של הפרעה.
חימום וחשמל משולבים (CHP) יעילים רק אם החום שנוצר מנוצל בפועל ביעילות. תחנת כוח אינה הופכת למועילה כלכלית או אקולוגית רק משום שהיא יכולה להפיק חום. רשתות חימום מחוזיות מודרניות חייבות לאפשר פעולה מונעת חשמל. ניתן לשלב משאבות חום גדולות, דוודי אלקטרודות, חום פסולת תעשייתי ומערכות אגירת חום עם CHP גמישה. מערכת אגירת חום מנתקת את תזמון ייצור החשמל מצריכת החום.
מפעלי ביוגז גמישים יכולים גם לתרום לאספקת חשמל אמינה. במקום לייצר חשמל בתפוקה קבועה כל השנה, ניתן לאחסן ביוגז ולהשתמש בו באופן סלקטיבי בתקופות של עומס שיורי גבוה. הפוטנציאל בר-קיימא מוגבל, ושאלות הנוגעות לשימוש בקרקע, אובדן מתאן ושימושי קרקע מתחרים נותרות רלוונטיות. עם זאת, מפעלים קיימים יכולים לתרום תרומה חשובה אם תפעולם מותאם באופן עקבי לביקוש המערכת.
משאבים מבוזרים דורשים אגרגטורים, תקשורת סטנדרטית ומדידה אמינה. אלפי תחנות כוח קטנות יכולות ליצור יחד תחנת כוח וירטואלית, בתנאי שזמינותן מאומתת ומערכות הבקרה שלהן מאובטחות. שוק קיבולת שרק חברות גדולות יכולות לנהל את הסינון המוקדם שלו, יהיה ניטרלי מבחינה טכנולוגית באופן פורמלי, אך בפועל ריכוזי. התקנות חייבות להציע לתחנות קטנות יותר ולתיקי עבודות משולבים הזדמנויות ריאליות להשתתפות.
שוק החשמל באירופה הוא חלק ממנגנון הגידור
גרמניה משולבת בשוק החשמל האירופי. קווי הולכה חוצי גבולות מאפשרים חילופי חשמל עם מדינות שמזג האוויר, הביקוש ומבני הייצור שלהן שונים. אנרגיה הידרואלקטרית סקנדינבית, מתקני אחסון אלפיניים, אנרגיה גרעינית צרפתית, עודפי אנרגיה מתחדשת מאזורים אחרים וצרכנים גמישים בחו"ל יכולים לסייע בהפחתת המחסור באספקה בגרמניה.
יבוא בדרך כלל מפחית את הצורך בעתודות לאומיות גרידא. לא כל מדינה חווה את העומס הגבוה ביותר או את הייצור הנמוך ביותר שלה בו זמנית. אזור שוק גדול יותר מאזן הבדלים אזוריים ומנצל תחנות כוח ומתקני אחסון בצורה יעילה יותר. לכן, אסטרטגיית עצמאות לאומית נוטה לדרוש קיבולת רבה יותר ועלויות גבוהות יותר.
יחד עם זאת, לא ניתן להתייחס ליבוא כמובטח ללא הגבלות. תנאי מזג אוויר קרים וחסרי רוח יכולים להשפיע על מספר מדינות בו זמנית. מדינות שכנות גם הן מחשמלות, סוגרות תחנות כוח קונבנציונליות, או מתמודדות עם צווארי בקבוק ברשת החשמל שלהן. לכן, יש להעריך את תרומת היבוא האמינה באמצעות מודלים של הסתברות אירופית, ולא על סמך ערכי שיא היסטוריים בודדים.
פתיחת מנגנון הקיבולת למשאבים זרים מתאימים היא הגיונית מבחינה כלכלית, אך מאתגרת. גרמניה חייבת להבטיח שהקיבולות החוזיות אכן יספקו את עצמן בתקופות של מחסור בו זמנית, וכי קיבולת הולכה חוצת גבולות מספקת זמינה. מנגנונים לאומיים עלולים להפוך יקרים הדדית אם כל מדינה תנסה לכסות את התרחיש הגרוע ביותר בכוחות עצמה. סטנדרטים משותפים של אמינות ותכנון אירופאי מתואם עלולים להפחית את הביקוש הכולל.
שוק אנרגיה בלבד או שוק קיבולת
בשוק האנרגיה בלבד, ספקים מקבלים הכנסות עבור החשמל שהם מוכרים ועבור שירותי המערכת. מחסור מתבטא במחירים גבוהים. מחירים אלה מתגמלים תחנות כוח, מתקני אחסון, יבואנים וצרכנים אשר מפחיתים את הביקוש שלהם. המודל הוא ניטרלי מבחינה טכנולוגית ביסודו משום שאות המחיר, ולא סמכות, קובע איזו תגובה היא כדאית מבחינה כלכלית.
חולשתה טמונה במה שמכונה בעיית הכסף החסר. התערבויות פוליטיות, מגבלות מחירים ומחסורים נדירים יכולים להוביל לכך שמשקיעים לא יצפו לתשואות מספקות. גם אם מחירים קיצוניים מותר, מימון תחנת כוח ארוכת טווח המבוסס על מספר שעות לא ודאיות הוא יקר. בנקים ומשקיעי מניות דורשים פרמיות סיכון גבוהות.
שוק קיבולת משלם גם עבור הזמינות המובטחת. זה מייצב את ההכנסות, מפחית סיכוני השקעה ויכול להגביל תנודות קיצוניות בשוק הספוט. במקביל, החלטה מכרעת עוברת לרגולטור: עליו לקבוע כמה קיבולת יש לרכוש. אם מכרזים מכרזים של יותר מדי קיבולת, הצרכנים משלמים במשך שנים עבור קיבולת מיותרת, ואיתותי המחירים לאחסון והסטת עומסים נחלשים. אם נרכש מעט מדי, בעיית אבטחת האספקה נמשכת.
לכן, הפתרון הכלכלי הסביר ביותר אינו תוכנית מרכזית נוקשה, אלא מנגנון תחרותי עם ניתוח ביקוש המתעדכן באופן קבוע. עקומת ביקוש משופעת יכולה למנוע משינויים קטנים בנפח לגרום לקפיצות מחירים קיצוניות. משכי חוזים שונים יכולים להתאים לצורכי המימון של מתקנים חדשים מבלי לכבול שלא לצורך את הקיבולת הקיימת. תחנות כוח קיימות, מבנים חדשים, מתקני אחסון, צרכנים גמישים ומשאבים זרים מתאימים צריכים להתחרות על סמך סטנדרטים של אמינות דומים.
שוק האנרגיה בלבד נותר חשוב גם עם תשלומי קיבולת. הוא ממשיך לקבוע איזו תחנת כוח נמצאת בשימוש בשעה נתונה. אות המחיר חייב להישאר חזק מספיק כדי להדגיש מחסורים לטווח קצר ולתגמל גמישות. שוק קיבולת צריך להשלים את שוק החשמל, אך לא להחליף אותו.
פתיחות טכנולוגית אמיתית דורשת סטנדרטים שונים
מכרז עשוי להיראות ניטרלי על הנייר, אך בפועל יהיה מותאם לטכנולוגיה ספציפית. התחייבות אספקה ארוכה ורצופה מעדיפה תחנות כוח מבוססות דלק. זמן תגובה קצר ביותר מעדיף סוללות. תפוקות מינימליות גבוהות אינן מאפשרות שימוש בתחנות כוח קטנות. חוזים ארוכים המיועדים אך ורק לבנייה חדשה עלולים לפגוע בגמישות הביקוש, למרות שהם עשויים להיות יתרון רב יותר.
לכן, המטרה לא צריכה להיות יחס שווה סכמטי, אלא השוואה כוללת טכנולוגיה. סוללות דורשות ניכויים ריאליים המבוססים על משך הפריקה ומצב הטעינה. צרכנים גמישים זקוקים לערכי בסיס ניתנים לאימות כדי שניתן יהיה למדוד בפועל את הפחתת העומס הנטענת. תחנות כוח חייבות להדגים ביטחון דלק וזמינות טכנית. קיבולות זרות דורשות כללים שלוקחים בחשבון הן מחסור והן זמינות רשת.
קונספטים היברידיים יכולים להיות בעלי ערך רב במיוחד. סוללה הממוקמת ליד תחנת כוח המופעלת על ידי גז מגיבה באופן מיידי עם הפעלת הטורבינה, מה שמפחית פעולה לא יעילה בעומס חלקי. תחנות כוח אנרגיה מתחדשת עם אגירה יכולות להציע פרופיל הזנה יציב יותר. אתר תעשייתי יכול לשלב ייצור באתר, אחסון סוללות, אגירה תרמית ותהליכים גמישים. כללי השוק צריכים לאפשר תיקי עבודות כאלה כמשאבים משולבים.
במקביל, יש להגביל את הספקולציות במיון מוקדם. על הפרויקטים להדגים קרקע זמינה, התקדמות בהשגת היתרים, מימון וחיבורים ריאליים לרשת. ערבויות, אבני דרך ותשלומי קנסות הולכים וגדלים יכולים למנוע מפרויקטים לא בשלים לזכות במכרזים רק כדי להיכשל מאוחר יותר. עם זאת, אסור שהדרישות יהיו מורכבות כל כך שרק תאגידים גדולים יוכלו לעמוד בהן.
המיקום קובע את ערך המערכת
למגה-וואט נוסף אין אותו ערך בכל מקום. צפון גרמניה מייצרת לעתים קרובות כמויות גדולות של אנרגיית רוח, בעוד שחלק ניכר מהצריכה התעשייתית ממוקמת במערב ובדרום. הרחבת הרשת נועדה לפצות על הבדלים אלה, אך היא דורשת זמן ונתקלת בבעיות של היתרים וקבלה ציבורית. תחנת כוח או מתקן אחסון הממוקמים מאחורי צוואר בקבוק שגוי ברשת בקושי יכולים לשפר את האספקה המקומית.
לכן, מכרזי קיבולת דורשים מרכיב מרחבי. אפשרויות אפשריות כוללות נפחי רכש אזוריים, בונוסים למיקום, חיבורי רשת בעלי עדיפות, או דרישות המבוססות על ניתוחי רשת שקופים. עם זאת, מכסות אזוריות רחבות מדי עלולות ליצור כוח שוק מקומי ולהגדיל את העלויות. הקצאת מיקומים חייבת להיות מדויקת מספיק כדי לטפל בצווארי בקבוק, אך רחבה מספיק כדי לשמור על תחרות.
שאלה זו דחופה במיוחד עבור מערכות אחסון סוללות. פרויקטים רבים מגישים בקשה לחיבורים לאותם צמתי רשת אטרקטיביים. מפעילי רשת זקוקים לקריטריונים כדי לתעדף פרויקטים בוגרים ומשרתי מערכת. הסכמי חיבור גמישים יכולים לאפשר למערכות אחסון להתחבר מוקדם יותר אם הן מסכימות לא לטעון או להזין חשמל לרשת במצבים מסוימים.
יש לתכנן גם את תשתית הדלק באופן מרחבי. תחנות כוח המסוגלות להפעיל מימן דורשות גישה סבירה לצינורות מימן עתידיים, מתקני אחסון או נתיבי אספקה חלופיים. תחנות כוח משולבות (CHP) דורשות גופי קירור שמישים לטווח ארוך. תחנות המסוגלות להפעלת חשמל בשחור זקוקות לאספקת חשמל חזקה במיוחד באתר. החלטת מיקום המבוססת אך ורק על מחיר הקרקע וחיבור החשמל תהיה פשטנית מדי.
הגנת האקלים נקבעת לפי שעות הפעילות
הקיבולת המותקנת של תחנות כוח המופעלות בגז אינה מדד ישיר לפליטות. גורמים מכריעים הם כמות החשמל המיוצרת, היעילות, הדלק המשמש, פליטות מתאן במעלה הזרם ועיתוי המעבר למקורות אנרגיה ניטרליים מבחינה אקלימית. תחנת כוח גדולה הפועלת לעתים רחוקות בלבד יכולה להיות תואמת למערכת חשמל ניטרלית מבחינה אקלימית. תחנה קטנה יותר עם שעות פעילות רבות תהיה בעייתית יותר.
סוללות מסייעות בהפחתת זמני ההפעלה של תחנות כוח המופעלות על ידי דלקים מאובנים. הן מעבירות אנרגיה מתחדשת, מפחיתות הגבלות ומכסות שיאים קצרים. הרחבת רשת החשמל, ביקוש גמיש וסחר באנרגיה אירופי משפיעים באופן דומה. ככל שאלמנטים אלה מתפקדים טוב יותר, כך תחנות כוח המופעלות על ידי גז הופכות לרשת ביטחון שכמעט ולא משמשות עבור יצרני אנרגיה רגילים.
מחיר ה-CO₂ חייב לתמוך בהיגיון תפעולי זה. תשלומי קיבולת יכולים לכסות עלויות קבועות, אך אסור להם לבטל את עלויות הפליטה המשתנות. אם תחנת כוח מסובסדת המונעת בגז תוכל להציע באופן מלאכותי חשמל במחיר נמוך יותר בשוק בהשוואה למתקני אחסון או צרכנים גמישים, המנגנון ייצור תמריצים מעוותים הן מנקודת מבט של מדיניות אקלים והן מנקודת מבט כלכלית.
לכן, יש להעריך באופן פומבי את שעות הפעילות בפועל. אם תחנות כוח חדשות המופעלות בגז פועלות בתדירות גבוהה משמעותית מהמתוכנן, הדבר מצביע על ליקויים בהרחבת האנרגיות המתחדשות, ברשתות, באחסון או בגמישות. אסור ששוק הקיבולת יהפוך לתחליף להשקעות אלו. עליו לגדר את הסיכון השיורי, לא להסוות את השינוי ההדרגתי של שאר המערכת.
חשבון החשמל מציג רק חלק מהעלויות
מימון באמצעות היטל יגדיל את חשבונות החשמל. עם זאת, יהיה זה לא שלם להתמקד אך ורק בעלייה הנראית לעין. צרכנים כבר משלמים עבור אנרגיה, רשתות חשמל, איזון חשמל, שיגור מחדש, עתודות, מיסים והיטלים. חוסר ביטחון אספקה כרוך גם בעלויות: באמצעות מחירים קיצוניים, הפרעות ייצור, אמצעי חירום ורכש יקר לטווח קצר.
שוק קיבולת יכול להגדיל פריט עלות אחד ובמקביל להפחית אחרים. הכנסות צפויות מפחיתות את עלויות המימון. קיבולת מספקת יכולה להגביל מחירי מחסור קיצוניים. במקביל, סיכונים נובעים מרכש יתר ומחויבויות חוזיות ארוכות טווח. לכן, עלויות המערכת הכוללות הן קריטיות, ולא הסכום המבודד של היטל.
סטנדרט האבטחה האופטימלי מבחינה כלכלית אינו טמון באפס עתודה וגם לא בהגנה מוחלטת מפני כל אירוע תיאורטי. אמינות נוספת היא הגיונית כל עוד עלותה נמוכה מהנזק הצפוי מהפסקות חשמל שנמנעו. פשרה זו חייבת להיות שקופה מכיוון שצרכנים שונים נושאים בעלויות נזק שונות מאוד. הפסקת חשמל קצרה עשויה להיות לא נוחה למשק בית, אך יקרה ביותר למרכז נתונים או לתהליך תעשייתי רציף.
גם חלוקת העלויות רלוונטית. היטל קבוע לקילוואט-שעה מטיל על צרכנים עתירי אנרגיה נטל שונה מאשר חיוב המבוסס על שיא הביקוש או הצריכה בשעות קריטיות. מודל המבוסס יותר על סיבתיות עלות יכול לתגמל גמישות, אך יהיה מורכב יותר. יש לשקול זה מול זה פשטות, איזון חברתי, תחרותיות בינלאומית והשפעה מערכתית.
אמון דורש שקיפות. יש לפרסם באופן ברור את כמות המכרזים, הצעות המחיר, הזכיות, משכי החוזים, הזמינות והעלויות השנתיות. חשובה לא פחות היא השאלה האם הקיבולת הנדרשת פוחתת עם הגמישות הגוברת. מנגנון שפשוט מגדיל ומאריך חוזים קיימים יקבל במהירות אופי של מבנה סובסידיות קבוע.
עיכוב הוא כעת התרחיש היקר ביותר
גרמניה נמצאת תחת לחץ זמן מכיוון שלתחנות כוח, רשתות חשמל, צינורות והיתרים יש זמני אספקה ארוכים. לא ניתן להזמין קיבולת חדשה רק כאשר מתגלה פער באספקה. ניתן לבנות מערכות אחסון סוללות מהר יותר, אך הן דורשות גם קרקע, חיבורים לרשת, מימון ושרשראות אספקה. גמישות צריכה דורשת מונים חכמים, תקנים, חוזים וקבלה ציבורית.
אי ודאות רגולטורית מובילה משקיעים לחכות ולראות. ללא כללי קיבולת ברורים, יזם תחנת כוח המופעלת על ידי גז אינו יודע האם השקעה מבוססת שוק גרידא היא רווחית. משקיע אחסון מתקשה להעריך את הפרויקט שלו כאשר דמי הרשת, תנאי החיבור וכללי שוק הקיבולת אינם ברורים. חברות תעשייתיות אינן יכולות להפיק רווחים מגמישות כל עוד חסרים מוצרים ותגמול.
בהירות אינה משמעה עיגון כל הכללים כתקנות בלתי ניתנות לשינוי במשך עשרות שנים. משמעותה נתיב אמין, נוסחאות התאמה שקופות ומועדים מחייבים. משקיעים יכולים להתמודד טוב יותר עם עדכונים צפויים מאשר עם שינויים פתאומיים במדיניות. לכן, יש להתייחס לשוק הקיבולת, לרפורמת החיבור לרשת החשמל, לפריסת המונים החכמים ולתקנות המימן כחבילה מגובשת.
אסור שההאצה תבטל את התחרות. הליכי חירום וחוזים ישירים בודדים עשויים להיראות אטרקטיביים בטווח הקצר, אך עלולים להפוך יקרים ולהעדיף ספקים מבוססים. היתרים סטנדרטיים, נהלים מקבילים, הערכות רשת מוקדמות, מסמכי מכרז ברורים ואבני דרך מחייבות בפרויקטים הם הגיוניים יותר.
מערכת חשמל גמישה בנויה בשכבות
האסטרטגיה החזקה מבחינה כלכלית מורכבת מכמה שכבות עוקבות. השכבה הראשונה היא הרחבת האנרגיות המתחדשות. כמויות גדולות של אנרגיית רוח ואנרגיה סולארית זולה מפחיתות את יבוא הדלקים, את הפליטות ואת זמן ההפעלה של תחנות כוח תרמיות. ללא ייצור מספיק של גזים מתחדשים, הביקוש לגז ומאוחר יותר למימן יגדל שלא לצורך.
הרמה השנייה כוללת רשתות וחיבורים אירופיים. אזור איזון גדול יותר מנצל טוב יותר את ההבדלים האזוריים ומפחית את ההגבלות. הרמה השלישית היא ביקוש מבוקר דיגיטלית. כלי רכב חשמליים, משאבות חום, עומסים תעשייתיים ותהליכי מחשוב מתאימים חייבים להיות מסוגלים להגיב באופן אוטומטי למחירים ולתנאי הרשת.
הרמה הרביעית כוללת אחסון לטווח קצר. סוללות מטפלות בהסטת עומס יומית, בקרת תדר, גילוח שיא וחלק הולך וגדל של כוח איזון. מיקומן ומצבי הפעולה שלהן צריכים להיות מכוונים לטובת המערכת. הרמה החמישית מכסה מחסורים ארוכי טווח. זה כולל אגירה שאובה, ביו-אנרגיה גמישה, אגירה תרמית, מימן, דלקים ניטרליים אחרים מבחינה אקלימית, ובמהלך שלב המעבר, גז טבעי.
הרמה השישית היא ממשל מוסדי. יש לחשב באופן קבוע את דרישות הקיבולת תוך שימוש בהנחות ריאליות לגבי מזג אוויר, יבוא, הפסקות חשמל וביקוש. המכרזים חייבים להיות כוללים טכנולוגיה, להיות מובחנות גיאוגרפית ופתוחים למשאבים קטנים יותר. סנקציות מבטיחות זמינות, בעוד שדרישות פליטות ושיפוץ מגנות על יעדי האקלים.
מודל רב-שכבתי זה נמנע משני הקצוות. סוללות לבדן אינן יכולות לכסות באופן מלא וחסכוני תקופות ממושכות של תפוקת אנרגיית רוח ואנרגיה סולארית נמוכה עם מבני העלויות הנוכחיים. תחנות כוח המופעלות בגז לבדן יביאו לעלויות דלק גבוהות, תלות ביבוא ופליטות מיותרות. המערכת היעילה ביותר מבחינת עלות נובעת משילוב של שתי הטכנולוגיות עם רשתות חשמל, ביקוש גמיש, סחר אירופי ואחסון לטווח ארוך.
לא הטכנולוגיה, אלא התיאום הוא זה שקובע
גרמניה לא צריכה לבחור בין כלכלת סוללות לבין צי תחנות כוח. היא צריכה לקבוע אילו משימות כל משאב מבצע, היכן הוא מניב את התועלת הגדולה ביותר, כיצד התפוקה שלו מפוצה, וכמה מהר שעות הפעילות של דלקים מאובנים מתקצרות. סוללות צריכות לנצח בעבודה גמישה תכופה, מהירה ואוטומטית. תחנות כוח ניתנות להפעלה צריכות לכסות את הסיכון השיורי הנדיר, ארוך הטווח והמסוכן במיוחד מבחינה כלכלית.
מנגנון הקיבולת החדש יכול לעורר השקעות נחוצות. עם זאת, הצלחתו אינה תלויה בסכום המימון המרבי שיאושר. גורמים מכריעים הם תחרות רחבה, חישובי כמויות מדוקדקים, סנקציות יעילות ונכונות להתאים את המנגנון לגמישות הגדלה באחסון ובביקוש. אחרת, קיים סיכון למערכת מקבילה ויקרה שתתאים לסיכוני השקעה ובו זמנית מחלישה את אותות המחיר לחדשנות.
מדד האקלים החשוב ביותר לא יהיה מספר הגיגה-וואט המותקנים של תחנות כוח המופעלות בגז. מה שחשוב הוא כמה מעט גז מאובנים שורפות תחנות כוח אלו, כמה אמינות הן מספקות בשעות קריטיות, והאם הן אכן עוברות לדלקים ניטרליים מבחינה אקלימית. עבור סוללות, מה שקובע הוא לא מספר בקשות החיבור, אלא קיבולת האנרגיה והחשמל המותקנת, הזמינה והמשרתת את הרשת בפועל.
מעבר אנרגטי אמין לא יקרה על ידי הכרזה על טכנולוגיה אחת כמנצחת. זה יקרה כאשר כל טכנולוגיה תיקח על עצמה את המשימה לה היא מתאימה ביותר, הן מבחינה טכנית והן מבחינה כלכלית, וכאשר הן יתחרו על יתרונות מערכתיים מדידים. הבחירה האמיתית של גרמניה, אם כן, אינה: סוללות או תחנות כוח המופעלות בגז. היא: תיאום חכם או פיצול יקר לצמיתות.
קולות המומחים מאחורי הדיון
פרופסור ד"ר מתיאס הובר עומד בראש המכון למערכות אנרגיה חדשות באוניברסיטת אינגולשטדט למדעים יישומיים. עבודתו מתמקדת במערכות אנרגיה חוצות מגזרים, רשתות חכמות, מושגי אספקה אזוריים, שווקי אנרגיה ושיטות אופטימיזציה לשילוב אנרגיות מתחדשות.
למרקו וינש תואר בהנדסת תעשייה וניהול ועובד בחברת Prognos בברלין. הוא מתמקד באספקת אנרגיה עתידית, מידול של ייצור חשמל וחום, צריכת אנרגיה ותפקידו של חימום וחשמל משולב (CHP) בגרמניה ובאירופה.
השותף שלך לפיתוח עסקי בתחומי הפוטו-וולטאית והבנייה
מפוטו-וולטאית תעשייתית על גגות ועד פארקים סולאריים וחניונים סולאריים גדולים יותר
☑️ שפת העסקים שלנו היא אנגלית או גרמנית
☑️ חדש: התכתבות בשפת האם שלך!
Konrad Wolfenstein
אני והצוות שלי שמחים לעמוד לרשותכם כיועצים האישיים שלכם.
ניתן ליצור איתי קשר על ידי מילוי טופס יצירת הקשר כאן wolfenstein@xpert.digital:או פשוט להתקשר אליי למספר 49 7348 4088 965+. כתובת הדוא"ל שלי היא
אני מצפה בקוצר רוח לפרויקט המשותף שלנו.
