אגירת אנרגיה: המפתח לעתיד האנרגיה הנקייה של ישראל

אגירת אנרגיה היא תהליך שבו אנרגיה נשמרת בצורה כלשהי, כדי שיהיה אפשר להשתמש בה במועד מאוחר יותר. במערכות חשמל מודרניות, אגירת האנרגיה הפכה לנדבך חשוב ביותר, במיוחד עם העלייה בשימוש במקורות אנרגיה מתחדשים כמו אנרגיית רוח ואנרגיה סולארית. הבעיה עם מקורות אלו היא שהם תלויים בתנאי מזג אוויר ועשויים לספק אנרגיה בזמנים שבהם הביקוש נמוך, ולהיפך. מערכות אגירה מאפשרות לאגור את עודפי האנרגיה המיוצרים בשעות השפל, ולהשתמש בהם כשהביקוש עולה.

אגירת אנרגיה – איך זה עובד?

מערכת אגירת אנרגיה מורכבת משני חלקים עיקריים: מתקן האגירה עצמו (כמו סוללה או מאגר שאוב) וממיר אלקטרוני הממיר את האנרגיה לצורה הניתנת לאגירה ולשימוש מחדש. כאשר יש עודף באנרגיה, למשל ביום שמשי במיוחד, האנרגיה הזו נאגרת במערכת. כאשר ישנו ביקוש לחשמל והייצור באותו הרגע נמוך יותר כמו בימי החורף, המערכת משחררת את האנרגיה האגורה לרשת ומספקת אותה לצרכנים.

קיימות חברות רבות המשקיעות בתחום האנרגיה המתחדשת ואגירת האנרגיה, כמו למשל קרן ג'נריישן. ההשקעה בחברות ישראליות בתחום, חשובה מאוד כיוון שלטכנולוגיות אגירת האנרגיה יש פוטנציאל עצום והן תהיינה קריטיות למעבר העולמי לכלכלת אנרגיה נקייה.

יתרונות השימוש במערכות לאגירת אנרגיה

לאגירת אנרגיה יש יתרונות משמעותיים רבים, הן ברמת מערכת האנרגיה הלאומית והן ברמת הצרכן הבודד. נמנה כמה מהם:

שיפור יציבות רשת החשמל

רשתות חשמל מודרניות הופכות מורכבות יותר ויותר, עם תמהיל הולך וגדל של מקורות מתחדשים לצד תחנות כוח קונבנציונליות. מערכות אגירה עוזרות לווסת את תנודות המתח והתדר ברשת ומונעות בעיות יציבות וקריסות מתח. הן מסייעות לשמור על איכות החשמל ואמינות האספקה לצרכנים.

הפחתת עומסים ומניעת הפסקות חשמל

אחת הבעיות הקשות של ספקיות החשמל היא התמודדות עם שיאי ביקושים, למשל בימי קיץ חמים במיוחד. מערכות אגירה יכולות לספק הספק נוסף בזמנים אלו ולמנוע עומס יתר על רשת החשמל שעלול לגרום להפסקות חשמל. כך נחסכות גם עלויות יקרות הכרוכות בהקמת תחנות כוח נוספות.

ניצול יעיל יותר של אנרגיות מתחדשות

מקורות אנרגיה כמו שמש ורוח הם אקראיים מטבעם ותלויים בגורמים סביבתיים. לעתים קרובות הם מייצרים חשמל דווקא בשעות בהן הביקוש נמוך. מערכות אגירה מאפשרות לנצל את מלוא הפוטנציאל שלהם – לאגור את האנרגיה המיוצרת כשהשמש זורחת או הרוח נושבת, ולהזרים אותה לרשת בזמן שיא הצריכה. כך עולה הכדאיות הכלכלית של מתקנים סולאריים או רוח.

חיסכון כלכלי בעלויות חשמל

ברמת הצרכן הבודד, מערכת אגירה ביתית, כמו סוללת ליתיום או מערכת אגירה תרמית, מאפשרת לצרוך חשמל שמיוצר על ידי פאנלים סולאריים על הגג, גם כשהשמש כבר אינה זורחת. נוסף על כך, עקב עריפי חשמל דינאמיים שמשתנים לפי השעה ביום, אפשר לצרוך חשמל כשהמחירים נמוכי, בדרך כלל באמצע הלילה, ולאגור אנרגיה סולארית. בזמן שהתעריפים בשיאם, אפשר להימנע מצריכת חשמל לחלוטין ולהשתמש באנרגיה הסולארית שנאגרה. כך אפשר לשלב בין אנרגיה חשמלית זמינה לבין אנרגיה סולארית אגורה ולחסוך אלפי שקלים.

 

אגירת אנרגיה

 

סוגים שונים של אגירת אנרגיה

ישנן טכנולוגיות רבות ומגוונות לאגירת אנרגיה, כאשר לכל אחת מהן מאפיינים שונים המתאימים ליישומים מסוימים. הינה כמה מהשיטות העיקריות לאגירת אנרגיה:

אגירה אלקטרו-כימית

אגירת אנרגיה אלקטרו-כימית בסוללות מבוססת על תגובות אלקטרוכימיות בין מרכיבי הסוללה השונים. בזמן טעינה, אנרגיה חשמלית הופכת לאנרגיה כימית הנאגרת בסוללה, ובזמן פריקה מתרחש התהליך ההפוך. הסוללה הנפוצה ביותר כיום לאגירת חשמל בקנה מידה תעשייתי היא סוללת הליתיום-יון.

אגירה שאובה

אגירה שאובה מתבצעת באמצעות שאיבת מים לאגן עליון בזמנים של עודף אנרגיה בעזרת משאבות. כשיש ביקוש לחשמל, מוזרמים המים חזרה לאגן התחתון דרך טורבינות המחוברות לגנרטורים המייצרים חשמל. זוהי השיטה הוותיקה והנפוצה ביותר כיום לאגירת אנרגיה בהיקף נרחב. קרן ג'נריישן לדוגמה, שבראשה עומד ארז בלשה, מחזיקה באמצעות חברת פאוורג'ן אשר בבעלותה, בפרויקט "אגירה שאובה בגלבוע".

אגירה תרמית

באגירה תרמית, אנרגיית חום או קור נאגרת בחומר כלשהו, בדרך כלל מלח מומס או בטון, עם מעט מאוד איבוד אנרגיה לאורך זמן. האנרגיה הזו משמשת מאוחר יותר לחימום או לקירור מבנים, או מומרת חזרה לחשמל. אחד היישומים הוא אגירת חום מתחנות כוח תרמו-סולאריות.

אגירה מכאנית

באגירה מכאנית, הנקראת גם אגירה קינטית, משתמשים באנרגיה עודפת כדי להניע מערכות מכאניות כמו תנופה, אוויר דחוס או קפיצים. למשל, גלגל תנופה ענקי מסתובב במהירות גבוהה באמצעות אנרגיית חשמל עודפת, אוגר בתוכו אנרגיה קינטית, וכשצריך, משחרר אותה בחזרה כאנרגיית חשמל דרך גנרטור. בדרך דומה אפשר לדחוס אוויר למאגר תת-קרקעי בלחץ גבוה ולשחרר אותו דרך טורבינת גז כשיש ביקוש לחשמל.

לסיכום

אגירת אנרגיה מהווה נדבך קריטי במערך האנרגיה העתידי, המבוסס על מקורות מתחדשים ורשתות חשמל חכמות. היא מספקת גמישות וחיסכון גדול, ומאפשרת לנצל את משאבי הטבע ביעילות. אגירת אנרגיה מקלה עוד יותר על המעבר לשימוש באנרגיה ירוקה ובת קיימה. באמצעותה נוכל להתמודד טוב יותר עם משבר האקלים.

נגישות