אנחנו כה רגילים לחיים שבהם חשמל הוא מצרך שזמין לנו, בכל מקום ובכל שעה – אך בקלות יחסית, פגיעות נקודתיות למדי עלולות לשנות זאת. כזכור, בחודש שעבר אירעה בישראל הפסקת חשמל נרחבת, כתוצאה משילוב של טעויות אנוש, תקלות, יום חם ואביך ואולי אף רשלנות. סכר נובה קחקובה שפוצץ באוקראינה וגרם לאסון, שימש בין היתר לייצור חשמל – ופיצוצו הביא להשבתת תחנת הכוח הזו. סופה קיצונית שהתחוללה במרץ האחרון גרמה להרס אחד משני המזחים היחידים בישראל שבהם נפרקות אוניות פחם, וכך לפגיעה משמעותית בכושר יצור החשמל בישראל.
מקרים אלו הם דוגמאות להעדר חוסן אנרגטי: היכולת של מערכת שמספקת אנרגיה להתמודד עם פגיעות ותקלות, לספק אנרגיה למרות פגיעות בה ולהתאושש מהנזקים. לאחרונה, ערכנו בחברת הייעוץ והמחקר המדעי SP Interface עבודה חדשה שמנתחת את החוסן האנרגטי של רשת החשמל הישראלית, בוחנת את האיומים על חוסנה – ומספקת המלצות לחיזוקה. השורה התחתונה ברורה: על פי הניתוח שפרסמנו, רשת החשמל הישראלית היא נקודת תורפה אסטרטגית. מעבר לרשת חשמלית מבוזרת יותר, שמתבססת על אנרגיה מתחדשת במקום על דלקי מאובנים, יוכל להבטיח לישראל אספקת חשמל רציפה לאורך שנים, למרות האיומים עליה.
ישראל ניצבת בפני האיום הגדול ביותר בעולם המפותח בכל הנוגע למתקפות פיזיות. למרות יעילותן של מערכי היירוט של ישראל, במצב של מלחמה כוללת עם איראן או החיזבאללה, שעלולה לכלול מתקפה יומיומית של אלפי טילים, רקטות ומל"טים מדויקים, יכולות אלה לא יספיקו. יותר מכך, כפי שהוכח על ידי הפיצוצים בצינורות הגז הטבעי נורדסטרים-1 ונורדסטרים-2, מאות קילומטרים של צנרת גז שעוברים בים חשופים לפגיעה. בנוסף, כדי להשבית תחנות משנה של רשת החשמל, מספיק גם נשק קל.
עץ וענפים – או רשת דיג?
רשת החשמל בישראל היא ריכוזית: כלומר, היא מורכבת ממספר קטן יחסית של מקורות אנרגיה (3 אסדות גז טבעי, 3-2 צינורות להולכת גז טבעי ונמל פחם פעיל אחד), מספר קטן של תחנות כוח בינוניות וגדולות (14 אתרים) ומספר קטן של קווי מתח עליון או על-עליון שמספקים חשמל לכל אזור (עד כ-5). רק בהמשך, הרשת מתפזרת לאלפי קווי חלוקת חשמל ולמיליוני צרכני חשמל. אפשר לדמות את הרשת לעץ שמוליך בתוכו מים וחומרי הזנה באמצעות גזע אחד, מספר ענפים גדולים והמון ענפים קטנים – אל המון עלים.
לעומת זאת, רשת חשמל מבוזרת בנויה ממיליוני מתקני ייצור קטנים וצרכני חשמל, שמפוזרים בכל רחבי המדינה, ומקווי חשמל שמחברים ביניהם. הדרך הטובה ביותר ליצור רשת כזו היא באמצעות מתקני אנרגיה סולארית או אנרגיית רוח, בשילוב עם מתקנים לאגירת האנרגיה (סוללות, אגירה בעזרת חום, רכבים חשמליים, לחץ אוויר, אגירה שאובה, גלגלי תנופה ועוד). אפשר לדמות רשת מבוזרת לרשת דייג, שבה החוטים מייצגים קווי חשמל ונקודות המפגש של החוטים מייצגים אתרי יצור או צריכת חשמל. ברשת חשמל מבוזרת מוסיפים מאפיינים של רשת חכמה, שמאפשרים שליטה טובה ומהירה במיליוני חלקיה, ומאפיינים שמאפשרים הקמת מיקרוגרידים – רשתות חשמל קטנות שיכולות לפעול גם במנותק מהרשת הראשית
כשמשווים את הסיכונים השונים שמאיימים על רשתות חשמליות: הן סיכונים טבעיים (כגון מזג האוויר והאקלים, רעידות אדמה, התפרצויות געשיות עוצמתיות ואף סערות שמש חריפות) והן גורמים אנושיים (כגון תקיפה פיזית, תקיפת סייבר, מניפולציות גיאופוליטיות, רשלנות, חוסר מוכנות או אילוצים), ניכר שלרשת מבוזרת יש חוסן אנרגטי גבוה הרבה יותר מאשר לרשת ריכוזית, בכל אחד מהמשתנים ואל מול כל האיומים. למעשה, ברבים מהמשתנים היתרון של רשת מבוזרת גדול משמעותית: פי עשרה יותר –ואף פי מיליון יותר.
האפשרות החסינה יותר
שבריריות הרשת הריכוזית נובעת בראש ובראשונה מעצם הסתמכותה על מספר קטן מאוד של חלקים קריטיים, שפגיעה בכל אחד ואחד מהם מביאה לפגיעה בעד עשרות אחוזים מהרשת. מעבר לכך, בישראל, המרחק בין מקור האנרגיה לצרכן הוא לפחות 100 קילומטר – ולרוב הוא עומד על לא פחות מכ-200 קילומטר. כל פגיעה בשלב אחד בשרשרת עלולה לקטוע אותה לחלוטין ולהשבית חלק ניכר מהרשת. אם נכרות ענף עבה בעץ – כל חלק העץ שמסתמך עליו ייפגע; אם נכרות את גזע העץ – העץ כולו יקמול.
ברשת מבוזרת, לעומת זאת, אם יצרן או צרכן נפגעים או שחיבור כלשהו נקטע, החשמל עדיין יכול לעבור דרך חיבורים אחרים. וגם אם לא, עקב כך שכל חלק מייצר, צורך או מעביר רק חלק מזערי מהחשמל ברשת, שאר החלקים ברשת לא ייפגעו. אם נסתכל על רשת דייג, חיתוך חוט אחד לא יפגע בשאר הרשת אלא רק בחלק קטן מאוד ממנה. גם אם יפגעו אלף מתקני אנרגיה מתחדשת או אגירת אנרגיה, הרשת המבוזרת תמשיך לתפקד באופן כמעט מלא.
מכיוון שאפשר להפיק חשמל סולארי מהשמש כמעט בכל מקום, ואפשר לאגור חשמל בכל מקום, ברשת מבוזרת מבוססת מתחדשות ואגירה המרחק בין מקור האנרגיה והצרכן נע בין מטרים ספורים למספר קילומטרים בלבד, ואין ביניהם שלבים רבים שעלולים להיפגע. מעבר לכך, פאנלים סולאריים פגועים אף יכולים להמשיך ולייצר חשמל.
זה לא בשמיים
בעולם, מהלך המעבר לרשתות מבוזרות יותר, מבוססות אנרגיה מתחדשת ומתקני אגירה נמצא בשיאו. בשנת 2022 לבדה הותקנו באירופה 1.8 מיליון מערכות סולאריות בבתים, והיקף הסוללות לאגירת חשמל בבתים קפץ ב-70 אחוז. בארצות הברית, היקף שוק כלל הסוללות לאגירת חשמל (ברמת הבית, הבניין והרשת) קפץ פי 6 בשנתיים האחרונות בלבד.
מובן שאי אפשר להפוך את הרשת הריכוזית הישראלית למבוזרת בן לילה, ותהליך שכזה ייקח זמן. אבל, זה לא בשמיים. מוטב להתחיל עם התהליך מוקדם מאשר מאוחר, ולבזר ברשת הקיימת חלקים הולכים וגדלים. תהליך זה צפוי שלא להיות יקר יותר מאשר תחזוקה והגדלה של הרשת הרגילה, אך תועלותיו גדולות בהרבה. כפי שלאחר מלחמת המפרץ הראשונה, ישראל עברה משימוש במקלטים ריכוזיים לבניית מרחבים מוגנים מבוזרים בכל דירה חדשה – מהלך שהציל רבים ממוות, מפציעה ומנזק נפשי, ואפשר למשק הישראלי שלא לעצור לחלוטין את תפקודו גם תחת ירי רקטות וטילים. הגיע הזמן להפוך גם את רשת החשמל שלנו למבוזרת – ולחסינה יותר בפני כל איום.
ד"ר דניאל מדר הוא חוקר ויועץ מדעי וממייסדי חברת SP Interface. העבודה החדשה שפרסמה החברה מומנה על ידי גרינפיס ישראל.
