זה לא חלום: רשת חשמל סולארית שתקיף את העולם

קו מתח שישתף אנרגיה סולארית בין המדבריות של צפון מערב-הודו לבין עומאן, כמעט 1,000 ק"מ מערבה, עשוי להיות החלק הראשון ברשת חשמל שיום אחד תקיף את כדור הארץ כולו. המקטע השני יתפרש כ־3,500 ק"מ מזרחה, מהודו דרך בנגלדש, מיאנמר ו-ווייטנאם. עוד כמה חיבורים כאלה בין רשתות חשמל שכבר קיימות במזרח התיכון, באירופה ובאפריקה עשויים לייצר יחדיו רשת המשתרעת על פני עשרה אזורי זמן, ומספקת לחלק אחד מהעולם חשמל המופק בחלק אחר שלו. כך אמר ג'גג'יט סארין, עוזר מזכ"ל ב"ברית הסולארית הבינלאומית" (ISA) שמושבה סמוך לדלהי, המובילה את הפרויקט (הברית נוסדה ב-2015 כחלק מוועידת פריז, בהובלת הודו וצרפת ומאגדת כיום יותר מ-120 מדינות, בהן ישראל, המתרגם). המטרה היא לחבר את הרשת כולה עד 2050.

"השמש הרי אף פעם לא שוקעת, אתה יודע - היא שוקעת כאן וזורחת במקום אחר", אמר סארין. "לו רק יכולנו לחבר - בבקשה! יש לך חשמל ירוק בכל מקום". זו ההבטחה הטמונה ברשתות-על רב-לאומיות. זהו חזון של רשתות חשמל חובקות עולם שיכולות להוביל חשמל, בייחוד מאנרגיה מתחדשת, מאזורים בהם ניתן לייצר אותו בשפע להיכן שהוא נחוץ - על פני יבשות, מערכות מזג אוויר ואוקיינוסים.

התוכניות השאפתניות שכשלו והאם בשלו התנאים להצלחה

הרעיון האדיר מסתובב כבר כמה עשורים - ותמיד נתקל במחסומים מפחידים: טכניים, כלכליים ופוליטיים. אפילו כיום, התהפוכות באוקראינה שינו במהרה את מפת האנרגיה, והדגישו את האתגרים העצומים הניצבים בפני מאמצים בין-מדינתיים מסוג זה.

בין היוזמות שמעולם לא התרוממו: באמצע העשור הראשון של המאה, פקידים בכירים בגרמניה ובירדן הגו תוכנית לחשמל את אירופה בעזרת אנרגיה סואלרית ממדבר סהרה. ב־2011 מסאיושי סאן, המיליארדר היפני ומנכ"ל בית ההשקעות סופטבנק, הציע רשת־על אסייתית שתנתב אנרגיה מתחדשת ממונגוליה, דרך סין, קוריאה הדרומית ויפן. אחת ההצעות השאפתניות ביותר נהגתה על ידי חברת החשמל הממשלתית הסינית, ב-20116 חשף ליו ז'ניה, לשעבר היו"ר, תוכנית לשאוב חשמל מפאנלים סולאריים ומטורבינות רוח באזור הקוטב הצפוני ובקו המשווה, ולשלוח אותו לרחבי העולם בכבלי מתח אולטרה גבוה (למעלה מ-800,000 וולט, כפול ממתח על-עליון, המרבי כיום בישראל, המתרגם). תג המחיר המוערך: 50 טריליון דולר.

 שדה סולארי ברג'סטאן, הודו / צילום: Reuters, Thomson Reuters Foundation

למרות זאת, מומחי אנרגיה רבים טוענים שזמנן של רשתות העל מתקרב. זאת הודות לקדמה הטכנולוגית, לירידה בעלויות ולנחישות הגוברת של ממשלות לעבור מדלקי מאובנים לאנרגיה מתחדשת, בניסיון לרסן את ההתחממות הגלובלית. "אנו זקוקים לרשתות העל גם כדי לספק את חלק הארי של האנרגיה הנקייה אבל גם כדי לוודא שהיא זולה", אמר ניקולס דנלופ, מזכ"ל פרלמנט האקלים, קבוצת מחוקקים המתמקדת בשינוי האקלים וזה זמן רב מקדמת את "יוזמת הרשתות הירוקות" שלה, לאנרגיה מתחדשת רב-לאומית. בוועידת האקלים בגלזגו בנובמבר, היוזמה שמובילה בריטניה הצטרפה ל־ISA ההודית ויחד הן הפכו ל"יוזמת הרשתות הירוקות - שמש אחת, עולם אחד, רשת אחת". המטרה הסופית היא ליצור רשת שתחבר את שוקי החשמל של יותר מ־120 מדינות.

כ־90 מדינות הביעו תמיכה בפרויקט, הבנק העולמי הצטרף כשותף וחברת החשמל הצרפתית EDF עורכת מחקר בשאלה מהי הדרך הטובה ביותר ליישם את הפרויקט. אם רגולטורים, ממשלות, ובנקים לפיתוח כמו הבנק העולמי ישתכנעו להיות החתמים לסיכונים הכרוכים במקטעים שונים בפרויקט - שכל אחד מהם עלול לעלות מיליארדי דולרים כאשר מכלילים את מחיר הוספת מתקני אנרגיה מתחדשת - גם בעלי הון פרטיים יצטרפו, אמר סארין מה־ISA.

לשחרר את האנרגיה המתחדשת מאילוצי מזג האוויר

כיום נפוץ סחר חוצה גבולות בחשמל בכמויות קטנות יחסית - בין ארה"ב וקנדה, למשל, או בתוך אירופה. אבל האפשרות להעלות רשתות חשמל מחוברות שכאלה בכמה סדרי גודל הופכת ליותר ויותר חשובה, אומרים בתעשייה - משום שזה עשוי להקל על הגחמניות האינהרנטית של מקורות אנרגיה התלויים מזג האוויר.

רשת המשתרעת מעבר למערכות מזג אוויר מקומיות עשויה להעביר חשמל לאזורים שהאספקה בהם נפגעה בגלל אסונות. היא תוכל לספוג אנרגיה עודפת מאזור שיש בו חוות רוח רבות בימים בהם הרוחות עזות, למשל - ולהתחבר לרשת הגדולה כדי לספק לאותו אזור אנרגיה כאשר הטורבינות נעות בעצלתיים. גמישות כזו הופכת לחשובה במיוחד לאור העלייה בשיעור האנרגיה המתחדשת מסל האנרגיה.

"אני רואה בהעברת חשמל לטווחים ארוכים כחלק ממערכת אצירת האנרגיה", אמר סטיבן צ'ו, פיזיקאי חתן פרס נובל מאוניברסיטת סטנפורד ולשעבר שר האנרגיה של ארה"ב, שתומך כבר שנים ארוכות ברשתות חשמל רב-לאומיות.

 סטיבן צ'ו, פיזיקאי חתן פרס נובל ולשעבר שר האנרגיה של ארה''ב / צילום: Associated Press, J. Scott Applewhite

היכולת להעביר חשמל למרחקים ארוכים חשובה גם כדי לנצל משאבים באזורים בהם ניתן בקלות לייצר אנרגיה מתחדשת, שהם לעיתים תכופות מרוחקים - כמו מישורים לא מיושבים וסחופי רוחות בהם ניתן לבנות דונמים רבים של טורבינות רוח, או מדבריות לוהטים שיכולים להיות אתרים מעולים לפאנלים סולאריים. מדינות עם סוג כזה של טופוגרפיה ובעלות אוכלוסייה קטנה, כמו מונגוליה, רואות את הביקוש הגובר לחשמל ירוק כהזדמנות ליצוא. מדינות שיש להן תיאבון רב לאנרגיה ומעט קרקע פנויה לפרישת לוחות סולאריים, כמו סינגפור, רוצות לייבא חשמל.

הקפיצה הטכנולוגית והמכשולים שעוד ניצבים בדרך

בעבר, הולכת חשמל לאורך מאות קילומטרים בקווי זרם חילופין שגרתיים לא הייתה כלכלית. זאת בשל אובדן חלק מהחשמל, בקצב שעולה מהר עם הגדלת הטווח. אבל שיפורים בטכנולוגיה, בחומרה ובעלות הנדרשת להקמת קווי מתח אולטרה גבוה בזרם ישיר (UHVDC), שם אובדן האנרגיה נמוך באופן קיצוני, הפכו את האפשרות להעברת חשמל בין-יבשתית לכלכלית מפעם, כך אומרים מומחים בתעשייה.

בסוף 2018, חברת החשמל הסינית, המובילה העולמית בהנחת כבלים למרחקים ארוכים, הכריזה שהצליחה להפעיל קו של 1,100 קילו-וולט, באורך 3,600 ק"מ החוצה את המדינה באלכסון, ממחוז שינג'יאנג שבצפון-מערב המדינה עד מחוז אנחווי שבמזרחה.

כבלים תת-ימיים למרחק גדול הם מסובכים יותר להקמה ועלותם גבוהה יותר. הנחת הקווים במים עמוקים היא יקרה. הכבלים חייבים להיות מבודדים, ולא קיים כיום חומר שיכול לעמוד בחום שיוצרים הקווים במתח הגבוה ביותר, כך לדברי מומחים בתחום. המשמעות היא שהמפתחים צריכים להסתפק בכבלים במתח נמוך יותר ובאובדן אנרגיה גדול יותר לאורך הכבל.

אבל יש מי שקופצות למים, על אף המגבלות. "סאן קייבל" (Sun Cable) חברה שבסיסה באוסטרליה ובסינגפור מציעה לבנות קו מתח תת-ימי באורך של כ-4,200 ק"מ שיעביר חשמל סולארי מצפון אוסטרליה לסינגפור; החברה הבריטית אקסלינקס (Xlinks) מתכננת קו מתח באורך כמעט זהה להובלת חשמל ממרוקו לבריטניה. שתי החברות פרטיות ואומרות שבכוונתן לגייס את ההון הדרוש בעיקר ממשקיעים פרטיים.

לחבר רשתות קיימות ולהיזהר מהפוליטיקה

הפוליטיקה הייתה ועודנה מכשול עצום למסחר בין-יבשתי בחשמל. ממשלות יצטרכו להסכים איך לשלם על החשמל ולתחזק קווי מתח ארוכים או חיבורים חדשים בין רשתות קיימות - נושאים מורכבים שנתקלים באינטרסים רבים ומנוגדים. "אנשים דואגים מאוד לגבי מלאי החשמל", בגלל שאתה לא יכול באופן יעיל לאגור כמויות גדולות ממנו, כך שכל הפרעה פוגעת ברשת המקומית מיד, אמר צ'ו. "זה במישור שונה לגמרי מאספקת נפט או גז טבעי".

מתכנני רשתות-העל של ימינו, שלמדו לקח משנים רבות בהן הרעיונות נבלמו, טוענים שכדאי לבנות רשתות-על תוך שימוש ברשתות הקיימות. חלק ניכר מרשתות החשמל בדרום אסיה (תת-היבשת ההודית) כבר מחוברות; כך גם במדינות המפרץ ובמזרח התיכון; וגם באפריקה יש כמה רשתות אזוריות, כך אמר פיליפ לינהארט, מומחה מחברת החשמל הצרפתית שמוביל את המחקר בפרויקט עליו הוכרז בוועידת האקלים בגלזגו. על ידי הוספה אסטרטגית של קווים בין אזורים וחיזוק רשתות במקומות בהם החיבורים חלשים, ניתן לחבר יחד משהו מאוד גדול, הוא אומר: "זה סיפור של חיבור הדדי של אזורים".

חשוב גם לבחון מהי הדרך שבה תהיה מינימום התנגדות. קחו לדוגמה את קו החשמל בין הודו ועומאן. יש שתי דרכים לחבר בין המדינות: דרך זולה יותר, ברובה על פני הקרקע דרך פקיסטן, אפגניסטן ואיראן, ודרך מורכבת יותר מבחינה טכנית ויקרה יותר שחוצה ישר דרך הים הערבי. הנתיב היבשתי זול בהרבה, אומר סארין מ־ISA. "אבל אתה לא תמצא אף מומחה - טכני או לא טכני - שיגיד לך שאפשר לעשות את זה". רשתות-העל, לדבריו, יצטרכו להתחיל מהמקום בו "הרצון הפוליטי הוא החזק ביותר".