מהפכת החשמל בישראל

מהפכת הבינה המלאכותית העולמית מחוללת בימים אלה מהפכת חשמל דרמטית בישראל, ומציבה בפני משק האנרגיה המקומי דרישות חסרות תקדים.
תנופת הבנייה המואצת של מרכזי נתונים עצומים ברחבי הארץ, לצד הגידול המתמיד בצריכת החשמל הפרטית, משנים לחלוטין את מפת הביקושים הלאומית.
מציאות חדשה זו מחייבת היערכות מחודשת ומהירה של תשתיות ההולכה והחלוקה בישראל, ושדרוג מקיף של יכולות הייצור והאגירה, כדי להבטיח את חוסנו ומוכנותו של משק החשמל לאתגרי העתיד הדיגיטלי.

השקעות עתק במשק האנרגיה המקומי 

דוח משק החשמל מציג תוכנית פיתוח נרחבת עד שנת 2031 הכוללת השקעות עצומות מצד חברת החשמל והשוק הפרטי בהיקף של 90 מיליארד שקלים.
זהו סכום ענק המיועד לשדרוג כולל של תשתיות האנרגיה במדינה, פריסת התקציב משקפת את ההבנה כי ללא הזרמת הון מסיבית, מערכת החשמל לא תוכל לעמוד בעומסים העתידיים ובתמורות הטכנולוגיות המשפיעות על השוק המקומי.

קרדיט: דוח החשמל

ייצור ואגירת אנרגיה כמפתח ליציבות הרשת

ייצור ואגירת אנרגיה חשמלית הם שני המרכיבים הקריטיים ביותר בניהול רשת החשמל המודרנית והמעבר לאנרגיה ירוקה.
במסגרת תוכנית הפיתוח, יוקצו 47 מיליארד שקלים לפלח שוק זה.
ייצור חשמל הוא התהליך שבו מומרים משאבי טבע, כגון דלקים מאובנים, קרינת שמש, רוח או זרמי מים, לזרם חשמלי הזמין לצרכנים במרחב הציבורי והפרטי.
לעומת זאת, אגירת אנרגיה היא היכולת לשמור את החשמל שנוצר בתוך אמצעי אחסון כדי להשתמש בו במועד מאוחר יותר.

צורך זה באגירה הפך לחיוני במיוחד עם השילוב הגובר של אנרגיות מתחדשות, כגון שמש ורוח, שכן הן אינן רציפות ותלויות בגורמים כמו מזג אוויר ושעות היום.
מערכות אגירה, כגון מתקני סוללות ענק מסוג ליתיום יון, תחנות אגירה שאובה המפעילות טורבינות באמצעות מים או טכנולוגיות מימן, מאפשרות לקלוט את עודפי האנרגיה המיוצרים בשעות השפע, למשל בצהריים שטופי שמש, ולשחרר אותם לרשת בשעות שיא הביקוש, כגון בשעות הערב החשוכות.
השילוב הסינרגטי בין ייצור יעיל לאגירה חכמה הוא המפתח לאספקת חשמל רציפה, יציבה, נקייה וכלכלית יותר.

קרדיט: דוח החשמל

רשת ההולכה והאנרגיה הארצית 

רשת ההולכה היא העורק הראשי של מערכת החשמל, ותפקידה המרכזי הוא להוביל את האנרגיה החשמלית ממקומות לייצור והאגירה המרוחקים אל מרכזי הביקוש והצריכה, הכוללים ערים, יישובים ואזורי תעשייה. לצורך שדרוג רשת זו מתוכננות השקעות של 20 מיליארד שקלים עד שנת 2030.
כדי להעביר כמויות עצומות של חשמל למרחקים גדולים מבלי לאבד אנרגיה יקרה בדרך כתוצאה מהתחממות הכבלים, החשמל מועלה למתח גבוה מאוד ואף מתח עליון.
הזרם עובר על גבי רשת כבלים ענפה הנתמכת בעמודי ענק הפרוסים בשטח.

בסוף המסלול, רשת ההולכה מתחברת לתחנות משנה הכוללות טרנספורמטורים שמורידות את מתח החשמל לרמה נמוכה ובטוחה יותר, ומעבירות אותו לרשת החלוקה, שהיא המערכת העירונית המקומית המביאה את החשמל ישירות לבתים ולשקעים.
בעידן הנוכחי, שדרוג והרחבת רשת ההולכה הם קריטיים, שכן הם מאפשרים לחבר לרשת הארצית מקורות אנרגיה מתחדשים הממוקמים הרחק ממרכז הארץ, כמו שדות סולאריים בנגב או חוות רוח.

מהפכת רשת החלוקה והמעבר לרשתות חכמות

 רשת החלוקה היא השלב הסופי והמקומי בשרשרת אספקת החשמל, והיא משמשת כרחובות הפנימיים המובילים את הזרם ישירות אל פתח הבית, המשרד או המפעל.
פיתוח רשת זו דורש תקציב של 22 מיליארד שקלים.
לאחר שרשת ההולכה הארצית הביאה את החשמל במתח גבוה מאוד עד פאתי הערים, החשמל מגיע לתחנות משנה מקומיות שמורידות את המתח למתח בינוני.
מכאן, רשת החלוקה, המורכבת מכבלים תת קרקעיים, עמודי חשמל עירוניים ושנאים שכונתיים, מורידה את המתח פעם נוספת לרמה נמוכה, ומנתבת את החשמל בצורה בטוחה ומבוקרת עד לשקעים הביתיים במתח סטנדרטי של 230 או 400 וולט.

בשנים האחרונות רשת החלוקה עוברת מהפכה, מכיוון שתושבים רבים מתקינים פאנלים סולאריים על הגגות ומחברים עמדות טעינה לרכבים חשמליים.
הרשת הופכת ממערכת חד סטרית, שקולטת חשמל רק מתחנות הכוח הגדולות, למערכת דו סטרית וחכמה שבה הצרכנים עצמם גם מייצרים חשמל ומזרימים אותו חזרה לרשת השכונתית.

התרשים מציג את שרשרת הערך המלאה של מבנה משק החשמל בישראל, ומפרט את זרימת התהליך והשחקנים הפועלים בכל שלב, מימין לשמאל.
קרדיט: דוח החשמל

האתגרים המבניים והסיכונים באספקת החשמל 

משק האנרגיה הישראלי ניצב בפני אתגרים משמעותיים, ובראשם גידול חד בביקוש לחשמל.
שיא הביקוש צפוי לגדול בשיעור של 33% עד שנת 2030, מרמה של 14.6 גיגה וואט בשנת 2022 לרמה של 19.4 גיגה וואט.
הגורמים העיקריים לגידול זה הם גידול האוכלוסייה והתרחבות המשק, חדירת רכבים חשמליים עם תחזית של כסך של 1.3 מיליון רכבים עד שנת 2030, הקמת מתקני התפלה נוספים, פעילות מרכזי דאטה סנטרים ויישומי בינה מלאכותית המהווים צרכני עתק של חשמל זמין בכל שעות היממה, וכן תהליכי חשמול של התעשייה והתחבורה. ללא תוספת ייצור ואגירה משמעותית הסיכון למחסור באספקה נותר גבוה.

קיים צורך דחוף בתוספת הספק ייצור ואגירה באמצעות הקמה מואצת של תחנות כוח מבוססות גז טבעי ואנרגיות מתחדשות.
יעד האגירה הלאומי עומד על כסך של 2,300 מגה וואט עד שנת 2030, אך הביצוע בפועל נמוך בהרבה ועמד על 5 מגה וואט בלבד בשנת 2023. המעבר מפחם לגז טבעי בוצע ברובו, אך קיים סיכון עתידי למחסור בגז. ללא מערכות אגירה יעילות, האנרגיה הסולארית המיוצרת בעיקר בשעות היום אינה יכולה לכסות את שיא הביקוש בשעות הערב.

נוסף על כך, המעבר לאנרגיה מתחדשת נתקל בקשיים. היעד הממשלתי לקבוע 30% של חשמל ממקורות מתחדשים עד שנת 2030 רחוק מהשגה, כאשר בשנים 2023 ו-2024 עמד הנתון על כסך של 12.5% בלבד. האתגרים המרכזיים כוללים זמינות שטח מוגבלת, קשיי חיבור לרשת הארצית, תלות במזג האוויר וצורך מובהק במערכות אגירה וגיבוי.

השחקניות הראשיות

החברות המובילות במקטע הייצור והאגירה 

צוואר הבקבוק הקיים בתחום הייצור והאגירה פותח הזדמנויות לשוק תחרותי שבו פועלות חברות ישראליות רבות בארץ ובעולם.
חברת אנלייט אנרגיה מתחדשת היא אחת החברות הישראליות הגדולות ביותר בתחום האנרגיה הירוקה, והיא מפתחת, מקימה ומפעילה פרויקטים עצומים של אנרגיית רוח, אנרגיה סולארית ומתקני אגירת אנרגיה בסוללות בישראל, בארצות הברית ובאירופה.
חברה מובילה נוספת הנסחרת בתל אביב היא אנרג'יקס, המתמחה בהקמת מערכות לייצור חשמל נקי משמש ומרוח ומשלבת באופן נרחב מתקני אגירה בפרויקטים שלה.
חברת נופר אנרגיה צמחה במהירות וממוקדת מאוד בשילוב של מערכות סולאריות מסחריות על גגות ומאגרי מים יחד עם מתקני אגירת אנרגיה מבוססי סוללות.
חברת או פי סי אנרגיה פועלת גם היא בתחום האנרגיה המתחדשת, אך מוכרת בעיקר כיצרנית החשמל הפרטית הגדולה בישראל באמצעות תחנות כוח קונבנציונליות יעילות המבוססות על גז טבעי.

החברות המבצעות של רשת ההולכה 

בעוד שקווי המתח העליון מנוהלים על ידי המדינה, חברות תשתית והנדסה ציבוריות הן אלו שמבצעות את פרויקטי הענק של פריסת הרשת הארצית.
קבוצת אלקטרה היא קבוצת התשתיות והבנייה הגדולה בישראל, והיא זוכה במכרזי ענק של חברת החשמל להקמת קווי הולכה, מתקני מתח עליון ותחנות משנה, החברה הקימה פרויקטים מורכבים כמו תחנת האגירה השאובה במנרה.
לצדה פועלת חברת שפיר הנדסה, חברת תשתיות ציבורית גדולה המבצעת פרויקטים לאומיים מורכבים הכוללים עבודות הנדסיות ותשתיות עבור מגזר האנרגיה והחשמל.

פתרונות טכנולוגיים וציוד לרשת החלוקה החכמה 

בתחום החלוקה, הדגש עובר לחברות שמספקות את הציוד, הניהול הטכנולוגי והחיבור של הצרכנים הקטנים לרשת חכמה.
חברת אפקון החזקות היא המובילה בתחומי האלקטרומכניקה והתשתיות.
אפקון מייצרת ומקימה לוחות חשמל, שנאים ותחנות משנה עבור רשת החלוקה, ומפתחת מערכות תוכנה ובקרה לניהול רשתות חשמל חכמות ומערכות טעינה לרכבים חשמליים.
חברת סולאראדג' היא חברה ישראלית גלובלית, המייצרת ממירים חכמים ומערכות ניהול אנרגיה.
הטכנולוגיה של החברה משולבת בתוך רשת החלוקה הביתית והשכונתית, ומאפשרת לבתים פרטיים ולעסקים לנהל את ייצור החשמל מהגג שלהם, לאגור אותו בסוללות ולהזרים את העודפים בבטחה חזרה לרשת החלוקה הציבורית. (לחברה יש הסכם עם ענקית השבבים אנבידיה (NVDA)).

סיכום ומסקנות

המסקנה המרכזית העולה מניתוח משק האנרגיה היא כי האצה מוגברת בהקמת מתקני אגירה מהווה תנאי יסוד והכרחי להבטחת אספקת חשמל רציפה ונקייה.
ללא יכולת אגירה מתקדמת בקנה מידה לאומי, לא ניתן יהיה לתמוך בביקושים הדרמטיים של עידן הבינה המלאכותית וחשמול התחבורה, דבר שעלול להוות חסם קריטי לצמיחה הכלכלית של המשק כולו.
שינוי מבני ותשתיתי רחב היקף זה, המשנה לחלוטין את שרשרת האספקה המסורתית, מייצר הזדמנויות השקעה ריאליות ובעלות פוטנציאל ארוך טווח בחברות הציבוריות המובילות את המהפכה האנרגטית בשוק ההון.