נשיא ארה''ב ביידן עם פועלים המקימים חווה סולארית בוושינגטון. תמיכה מסיבית במהפכת האנרגיה / צילום: Reuters, IMAGO-APAimages
הכותב הוא עורך דין בהשכלתו העוסק ומעורב בטכנולוגיה. מנהל קרן להשקעות במטבעות קריפטוגרפיים, ומתגורר בעמק הסיליקון. כותב הספר "A Brief History of Money" ומקליט הפודקאסט KanAmerica.Com
בסוף קיץ 2022 זעקו הכותרות: "בחורף הקרוב יאלץ פוטין את האירופאים לבחור בין חימום הבית ואוכל". כולם היו בטוחים כי ניתוק אירופה מהנפט והגז הרוסי בעקבות המלחמה באוקראינה, יהפוך במהרה לקטסטרופה לתושבי האיחוד. כשנה מאוחר יותר, ב־4 ביולי 2023, מחיר החשמל ב־12 מדינות ברחבי היבשת, כולל גרמניה, הולנד וצרפת, נפל לכמה שעות אל מתחת לאפס. כך על פי נתוני בורסת החשמל האירופאית (Epex Spot SE). זוהי תוצאה של שינוי מקורות האנרגיה: עלייה ברוחות הקיץ, שעות שמש מרובות וגידול דרמטי במספר יחידות הייצור של אנרגיה חלופית.
● טסלה עושה "ריקול" למעל שני מיליון רכבים חשמליים בארה"ב
● הטיפול הסיני בבוגדים וראש הממשלה ואשתו לכלא בפקיסטן
האיום הרוסי על הביטחון האנרגטי של אירופה קידם מגמה קיימת - פיתוח מואץ של מקורות אנרגיה חליפיים ונקיים. כך מדינות האיחוד שמו להן למטרה להגיע עד 2030 למציאות שבה 42.5% מכל האנרגיה שבשימוש יגיעו ממקורות נקיים, ובראשם אנרגיה סולארית. בינתיים הושגה בקיץ 2023 באירופה אבן דרך נוספת: כמות החשמל המיוצר ממקורות מתחדשים, שעמד על כ-30% מייצור החשמל, עבר בפעם הראשונה את כמות החשמל המיוצר מפחם, המקור המזהם ביותר שעמד על 24% מהייצור. על פי דוח של דלויט, בשנת 2023 תפוקת החשמל מפתרונות סולריים גדולים בארה"ב גדלה ב-36% לעומת 2022, הצמיחה הגדולה ביותר מכל מקור ייצור אחר.
אנרגיה היא מפתח לקיום האנושי. היא נדרשת להפעלה פנימית של השרירים, כמו גם לחימום ולבישול הבסיסיים ביותר. כמו האדם, גם לעולם התעשייתי המודרני אין קיום ללא אנרגיה זמינה ובת השגה. מקור האנרגיה הראשוני והבסיסי שבשימוש בני אדם עוד משחר קיומו הוא השמש. זו, על פי מומחי סוכנות החלל האמריקאית נאס"א, מעתירה על כדור הארץ בשעה וחצי אנרגיה שהיתה מספיקה לצורכי החשמל של העולם כולו בשנה. הבעיה לאורך כל שנות ההיסטוריה היתה היעדר דרכים יעילות למצות, לאגור ולשנע אנרגיה זו. מסיבה זו פנו בני אדם למקורות פשוטים יותר. עץ בתקופה הקדומה, פחם עם הולדת המהפכה התעשייתית, ובתקופה המודרנית גם נפט וגז.
עד האמברגו של יצרניות הנפט ב־1973, בעקבות מלחמת יום הכיפורים, היה הנפט זול וזמין. אך לאחר האמברגו קפץ מחירו פי ארבעה, ושינה לעד את מאזן הכוחות הגאו־פוליטיים בעולם. כבר בשנות השבעים של המאה שעברה החלו בארה"ב הדיבורים על הצורך למצוא פתרונות שיגמלו את העולם מנפט, אך בהשפעת ענקיות הנפט אלה נשארו כדיבורים בלבד. בתחילת המאה העשרים, עם ההתעוררות המודעות לבעיות האקלים, החל השינוי. בשנת 2023 ארה"ב הוציאה מעל טריליון דולר על אנרגיה, כ־5% מהתל"ג. כ־79% מצריכת האנרגיה הזו היתה מדלק מאובני (נפט, גז ופחם) ו־21% מאנרגיה גרעינית ומקורות מתחדשים, בעיקר רוח ושמש (כ־13%). מקורות אלה משמשים לייצור חשמל (כ־37%) או לצריכה ישירה, כמו ברכבים ומטוסים (63%). בכל העולם צריכת האנרגיה לשנה זו הגיעה לכמעט 10% מהתל"ג העולמי. פחם, המזהם מכל מקורות האנרגיה, היווה כמעט 36% והגז 22% ממקורות האנרגיה לייצור החשמל העולמי.
המחיר לקוט"ש נחתך
כ־22% מצריכת האנרגיה העולמית כיום היא מאנרגיות מתחדשות, נתון שצפוי לעלות מעל ל-50% עד 2050. הקשיים במעבר לעולם של חשמל נקי וזול נוגעים לייצור, האחסנה, השינוע, והסינכרון ביניהם. אך ההתקדמויות הטכנולוגיות בשנים האחרונות, ואלה הצפויות בעתיד הקרוב, מקרבות את העולם במהירות למהפכה אנרגטית של ממש. אלה יביאו לא רק לעולם נקי יותר, אלא גם לירידה דרמטית בעלויות האנרגיה. ולא פחות חשוב, המהפכה האנרגטית תביא לשינויים גאו־פוליטיים מרחיקי לכת.
במרכז השינויים תעמוד היחלשות גדולה בכלכלה, במעמד ובכוח של היצרניות הגדולות של האנרגיה המאובנית - רוסיה, סעודיה, איראן ומדינות המפרץ. מהפכה דרמטית זו תעביר כוח ועושר מהאוליגרכיה הריכוזית במדינות דיקטטוריות אלה הישר למשק הבית ולעסק הקטן בארה"ב ובאירופה; אלה יהפכו פתאום ליצרניות ולספקיות של אנרגיה בעצמן. היא גם תביא על מדינות כמו רוסיה ואיראן משבר כלכלי של ממש, אשר ספק אם המשטרים הרודניים יוכלו לעמוד בו. למעבר זה יהיו אחראים במידה רבה הפאנל הסולארי, הסוללה והמכונית החשמלית - שיביאו ליצירת רשת חדשה (גריד) לייצור חשמל, מבוזרת ויעילה בהרבה מזו הקיימת, וישפיעו דרמטית לא רק על שיטות הייצור, אלא גם על עלויות השינוע והבזבוז שהם חלק מבני מהתמונה היום.
בעשור האחרון נפלו מחירי הפאנלים הסולארים ביותר מ־50%. כך למשל מחירה של מערכת סולרית סטנדרטית לבית ירדה בארה"ב מכ־53 אלף דולר ב־2010 לכ־20 אלף ב־2020, ובשנת 2024 היא צפויה לעלות בממוצע כ־16 אלף דולר. מחקר של הסוכנות הבינ"ל לאנרגיה מתחדשת (IRENE), סוכנות בין־ממשלתית המאגדת 167 ממשלות וכן את האיחוד האירופי ומשמשת למחקר ושת"פ בתחום, העריך כי הממוצע העולמי למחיר של יחידת ייצור חשמל סולארי צנח בכ־85% בין 2010 ל־2020, מ־0.38 דולר לקילוואט שעה (קו"ש) ל־0.057 לקו"ש. כשמדובר בעלות של יחידת ייצור סולארית ביתית בגרמניה, אוסטרליה, יפן וארה"ב המחיר לקו"ש נחתך בין 49% ל־82%.
מדיניות האנרגיה של ממשל ביידן כללה תמיכה מסיבית, ישירה ועקיפה, במהפכת האנרגיה המתחדשת. זאת בהתאם לכוונת משרד האנרגיה האמריקאי להגיע לירידה נוספת של כ־60% בעלות האנרגיה הסולארית במהלך העשור הקרוב. כתוצאה מירידת המחירים המתוארת, כיום המחיר הממוצע לייצור החשמל ממקורות מתחדשים נמוך ממחיר ייצורו מהמקורות המאובנים, פחם, נפט וגז. בארה"ב ההבדל הוא יותר מ־35% בממוצע, כך על פי המעבדה הלאומית לחשמל בארה"ב. בפחם, חומר מזהם ביותר האחראי לכ־10% ממקורות האנרגיה בארה"ב, העלות השולית של ייצור חשמל היא כ־36 דולר למגהווט/שעה, לעומת פתרון סולאריים חדשים העולים כ־24 דולר למגהווט/שעה, כך על פי ניתוח שנעשה עבור הקונגרס בשנה שעברה. ירידות מחירים אלה הביאו לכך שחשמל ממקורות מתחדשים מהווה היום כמחצית מתוספת הייצור בגריד החשמל בארה"ב. בכוונת משרד האנרגיה האמריקאי להגיע עד לשנת 2035 לכך שכל ייצור החשמל, אשר כיום 60% ממנו יוצרו ממקורות אנרגיה מאובנית, קרי פחם, נפט וגז, יבוא מקורות כאלו. עד 2050 מטרת המשרד היא להגיע לכלכלה המבוססת כולה על אנרגיה ממקורות מתחדשים.
כאבי גדילה
מרכיב קריטי במשק החשמל ובפרט מאנרגיה מתחדשת, הינם פתרונות אגירה. זאת הואיל וישנה אי התאמה מבנית בין המועד בו מיוצר רוב החשמל לבין המועד בו הוא נצרך. על פי מחלקת המידע באנרגיה של הממשלה הפדרלית, צריכת החשמל לאורך היום הינה מחזורית. שפל הצריכה מתרחש בסביבות 5:00 בבוקר והשיא מגיע בין 17:00 ל־18:00 בערב. תבנית זו משתנה בהתאם לעונות ולאזורים השונים. הגמישות בייצור החשמל קטנה בהרבה מהגלים בביקוש, ולפיכך נדרשים פתרונות אגירה בעלי קיבולת של ממש. אחד כזה נקרא אגירה שאובה (Pumped Storage Hydropower). מערכת זו משתמשת בשני מאגרי מים, עילי ותחתי. בשעות שפל בצריכת החשמל הכללית, יישאבו המים באמצעות משאבות חשמליות ענקיות, מהמאגר התחתי לעילי. אלו יוזרמו חזרה למטה, מייצרים חשמל מטורבינות, בשעות ביקושי השיא. 43 מערכות כאלה נמצאות בשימוש בארה"ב ומהוות מרכיב קריטי בגריד החשמל - 96% מכל "מאגרי החשמל" בארה"ב, כך על פי דוח משנת 2021 של משרד האנרגיה הפדרלי. למאגרים אלה כושר ייצור של כ־22 ג'יגה־וואט, כ־5% מצריכת החשמל השנתית בארה"ב. לשם ההמחשה, ג'יגה-וואט אחד יכול לספק את צורכי החשמל של 876 אלף משקי בית ממוצע למשך שנה.
נכון להיום, אגירה שאובה היא הטכנולוגיה הזמינה והזולה ביותר לאגירת חשמל. בשנת 2019 אושרו בארה"ב הקמתם של עוד 14 פרויקטים שכאלו, ועוד 17 מצויים בהליכי אישור. אגב, פרויקט אגירה שאובה כזה פועל גם בישראל, באזור הגלבוע. אך לאגירה שאובה חסרונות לא מעטים, בהם עלויות ההקמה הגבוהות ובעיות מיקום והולכה. אך מעל לאלה, אגירה שאובה אינה יכולה לספק פתרון יעיל לאנרגיה סולארית, אשר כבר היום מייצרת עודף חשמל במשך היום וחוסר בלילה. היא גם אינה פתרון טוב למה שיהפוך בעתיד למקור מרכזי בייצור החשמל - ייצור מבוזר באמצעות פאנלים על ידי מיליוני יצרנים־משתמשים. לעולם שכזה, ובמיוחד כשגריד החשמל יהווה כדי 50% ויותר ממשק האנרגיה כולו, יידרשו סוללות המתאימות לייצור מבוזר, והמגדילות משמעותית את קיבולת האחסון. מחקר של המכון הלאומי לאנרגיה מתחדשת ואוניברסיטת ליידן שבהולנד הדגים כיצד שימוש בסוללות של רכבים חשמליים, הנטענות בעת השפל, קרי שעות היום, ומספקים את הגריד בזמן שעות צריכת השיא, קרי ערב, לא רק מסייעות לגריד החשמל - הן גם משפרות את אורך חיי הסוללה.
החזון של עשרות מיליוני רכבים חשמליים שהבטריות שלהן משמשות כיחידות אחסון מבוזרות לעודפי החשמל המיוצר, אינו מאוד רחוק. הצפי הוא כי עד 2030, כ־60% מכלי הרכב הנמכרים יהיו חשמליים, ובינתיים טכנולוגיות לסוללות שברכבים אלה הולכות ומשתפרות. בין השיפורים מעבר לסוללות המבוססות על סודיום (נתרן) - חלופה זולה, בטיחותית, בעלת אורך חיים ארוך יותר וידידותית לסביבה, הרבה יותר מסוללות ליתיום שבשימוש היום. שיפורים טכנולוגיים אלה יוסיפו בשנים הבאות לסוללות יכולת אחסון משופרת, חיים ארוכים יותר, מהירות טעינה גבוהה, טעינה אלחוטית ובטיחות מוגברת.
כמו בכל מהפכה, השוק חווה כאבי גדילה. רעידת האדמה בסולאראדג' הישראלית היא דוגמא לכך. כך היה גם בימי האינטרנט הראשונים. חרף כאבים אלו המהפכה יצאה לדרך. לפני שבוע התבשרנו כי המחלקה הפדרלית לניהול האדמות (BLM) פרסמה מפת דרכים הכוללת הקצאה של כ־90 אלף קמ"ר של שטחים ציבוריים במערב ארה"ב - 3.5 פעמים שטחה של מדינת ישראל - לפיתוח אנרגיה סולארית. על פי הערכות שונות, עד 2030 מקורות מתחדשים יוכלו לספק 60%-80% מצורכי החשמל בעולם בכלל, ובארה"ב בפרט. עמידה ביעד אפשרי זה תביא למהפכה כלכלית, סביבתית וגאו־פוליטית שקשה לדמיין את עוצמתה, ותהווה תרומה עצומה לביטחון הלאומי במערב כולו.
גם למדינת ישראל, כמרכז חדשנות, יש במהפכה זו הזדמנות יוצאת דופן. בשנת 2023 הושקעו בעולם כ־1.7 טריליון דולר בטכנולוגיות הקשורות למהפכה האנרגטית. סכום זה יצטרך לגדול כדי 4.5 טריליון דולר לשנה עד 2030 כדי לעמוד ביעד המוצהר של הגבלת ההתחממות הגלובלית עד 1.5 מעלות בלבד, כך על פי הסוכנות הבינ"ל לאנרגיה.
העולם המפותח עומד על ספה של מהפכה מדעית בתחום האנרגיה. זו תשפר דרמטית את התוצר בכלכלות המערביות ותשאיר מדינות כמו רוסיה, איראן והמפרציות מוחלשות מאוד כלכלית. היא גם תתרום תרומה גדולה להפחתת סיכוני האקלים, כנראה האתגר המשמעותי ביותר העומד בפני המין האנושי בעשורים הקרובים. עתה רק ניתן לראות אם הבומרים, ומנהיגם האולטימטיבי דונלד טראמפ, החולמים על העבר המפואר, יצליחו לעכב את המהפכה הזו של העתיד ולחבל בקצב יישומה.