19 ביולי 2013

עלילות האנרגיה הירוקה בגרמניה

גרמניה היא ספינת הדגל של התקוות לאנרגיה ירוקה ומתחדשת. גרמניה היא החלוצה. התכניות הראשונות החלו עוד בשנות ה 1990, תחת ממשלת קואליציה של הסוציאליסטים עם הירוקים, אך התנופה הגדולה החלה עם חקיקת חוק האנרגיות המתחדשות בשנת 2000. גרמניה אימצה תכנית בשם "תפנית האנרגיה" Energiewende – שהיא בעצם מהפכת האנרגיה. לא עוד אנרגיה פחמית, אלא אנרגיה מתחדשת. היעד שלה הוא 80% מהחשמל ממקורות מתחדשים עד שנת 2050, ויעלה כמה שיעלה! ובנוסף לכול – היא החליטה, בו זמנית, לסגור את כול הכורים הגרעיניים. רק אנרגיה מתחדשת, ירוק טהור, גן עדן. הנה ה"יעדים" הנפלאים של ממשלת גרמניה:


אם אומרים למישהו שחלומות האנרגיה המתחדשת אינם מציאותיים הוא זועק: "ומה עם גרמניה!. גרמניה גדולה ומתקדמת, היא מעצמה תעשייתית-טכנולוגית וכלכלית. היא הכלכלה הרביעית בגודלה בעולם! הייתכן שהם לא יודעים מה הם עושים?!"

בואו נראה מה קורה בגרמניה.
הנה סיכום, נכון לסוף 2012, ארוך ומפורט, עשיר במספרים. כותב המאמר מאמין בכול נפשו שחייבים לקצץ בדחיפות את פליטות הפד"ח, אבל גם מבין שאין סיכוי לכך ללא אנרגיה גרעינית. בכול אופן, הוא משרטט תמונת מצב, נכון לעכשיו, על פי מיטב הנתונים הקיימים.

האנרגיה המתחדשת בגרמניה גדלה, אבל בקצב קטן מהדרוש כדי להדביק את החוסר שנוצר עקב סגירת תחנות הכוח הגרעיניות וגם את העלייה בביקוש. האנרגיה הירוקה גדלה מ 20.3% ב 2011 ל 21.9% ב 2012, אך האנרגיה הגרעינית קטנה מ 17.7% ל 16.1%, ולכן ס"ה ייצור החשמל ממקורות פחמיים (מאובנים) עלתה מ 352 ל 356 טראווט, והחלק היחסי שלהם נשאר כמעט ללא שינוי – מ 57.8% ל 57.6%. אך, היה גם שינוי בתוך הקבוצה הפחמית – חלקו של הגז, הנקי יחסית, ירד, וחלקו של הפחם הפולט והמזהם הכי הרבה, עלה מ 43.1 ל 44.7%. ס"ה פליטות הפד"ח עלו ב 1.6% בין 2011 ל 2012, כי הפחם הכי זול ומופק בגרמניה, בעוד הגז מיובא, חלקו מרוסיה.

הבה נתבונן בתוך הקטגוריה של "המתחדשים". הידרו, ביומסה ושריפת פסולת (זבל עירוני) סיפקו כ 9.9% מהחשמל. זכרו שהסכרים ההידרו-אלקטריים נבנו לפני עשרות שנים, ואינם תוצאה של התכנית החדשה. בכול אופן – כול המקומות המתאימים לבניית סכרים נוצלו, וגם שריפת "ביומסה" (עצים) היא אופציה מוגבלת כמותית. כמעט כול גידול המתוכנן, בעתיד, באנרגיה מתחדשת, יצטרך לבוא מהשמש והרוח, שסיפקו, ב 2012, כ 11.9% מהחשמל.

הגידול ברוח ושמש נראה, על הנייר, גדול. יש כעת, בגרמניה, "כושר ייצור נומינלי" nameplate – כ 32 GW מכול אחד, שמש ורוח. אולי יותר מוחשי לציין שבנו בגרמניה, עד כה, כ 23 אלף טורבינות רוח, ואולי 1.5 מיליון פאנלים סולאריים. כמויות מרשימות. רק ב 2012 נוספו 7.6 GW של שמש ו 2.4 GW של רוח.  אז יש לשמש ורוח "כושר ייצור" של 64 GW  - לעומת צריכת שיא של כ 70 GW  - יפה מאד!

אלא ש"כושר הייצור" של השמש והרוח מודד את כמות החשמל שהם מסוגלים לייצר בתנאים אידיאליים, כאשר השמש זורחת והרוח נושבת. בפועל הם מייצרים הרבה פחות, כלומר אין להם "כושר ייצור" כי השמש לא תמיד זורחת והרוח לא תמיד נושבת. הייצור בפועל היה: עבור השמש – 28 טו"ש (טרה-וואט שעה) ב2012, לעומת 19.3 ב 2011 (עלייה יפה). זה מהווה 11% בלבד מכושר הייצור הנומינלי. התפוקה מהרוח הייתה 46 טו"ש ב 2012, ירידה מהתפוקה של 48.9 ב 2011, כלומר הרוח הפיקה 17% מהכושר. זה מה שהם מסוגלים. תחנות פחמיות וגרעיניות, לעומת זאת, מפיקות בפועל מעל ל 80% מכושר הייצור, כי הן עובדות מתי שמדליקים אותן, חוץ מפרקי זמן קצרים של תחזוקה. 10 ה GW  "כושר ייצור" שנוסף, של שמש ורוח הפיקו ב 2012 1.24GW  - פחות מתחנת כוח גרעינית אחת. התחנות הגרעיניות בלבד הפיקו 35% יותר חשמל מאשר כול הרוח והשמש.

בקצב ההתקנה של האנרגיה הירוקה החדשה שנרשם השנה, ייקח 16 שנים להגיע לייצור בפועל של 20 GW שתחנות הכוח הגרעיניות ייצרו ב 2010. כלומר – ב 16 השנים הבאות הייצור הירוק לא יוכל להחליף את הייצור הפחמי ולהוריד את פליטות הפד"ח, הוא רק יחליף את הייצור הגרעיני שאינו פולט פד"ח. גם 10 ג"ו של רוח המתוכננים לקום בים הצפוני, עד 2020, עם כושר ייצור יותר טוב, ומחיר הרבה יותר יקר, יוסיפו רק 4 ג"ו ייצור בפועל, פחות מרבע הייצור הגרעיני שעומד להיות מושבת עד 2022.

מובן, שכדי לא לשבת בחושך, מתכננת "מהפכת האנרגיה" לבנות תחנות כוח גזיות ופחמיות (בעיקר פחמיות). 2.9 ג"ו (GW) פחמי נוספו ב 2012  (שמייצר בפועל 2.3 ג"ו – כלומר פי שניים מהייצור הירוק שנוסף ב 2012). 4.6 ג"ו פחם ייכנסו לפעולה השנה, 2013.  מכול כושר הייצור של 42.5 ג"ו שמתוכן להתווסף עד שנת 2020, שני שליש, 28.5, יהיו פחם או גז. התחנות הפחמיות ייצרו יותר מכול התחנות הירוקות. הייצור מגז ופחם מתוכנן לגדול מ 76 ג"ו בשנת 2010 ל 83 ג"ו ב 2030. חלק מתחנות הגז והפחם המתוכננות יחליפו תחנות פחמיות ישנות, אבל חלק יספקו את הביקוש הצפוי לגדול.

כדי להבין מדוע הגרמנים חייבים תחנות פחמיות חדשות צריך להבין את ההבדל בין תחנה בעלת ייצור יציב – dispatchable  - (מדליקים אותה מתי שצריכים חשמל והיא מייצרת), לתחנת כוח תזזיתית – intermittent – כמו שמש ורוח שמייצרות רק מתי שהרוח נושבת, והשמיים בהירים ביום, כלומר בזמנים שאין לנו שליטה עליהם. בעוד השמש והורח מייצרים, בממוצע – 11% ו 19% מהכושר הנומינאלי, הרי יש תקופות של שבועות שלמים שהם מייצרים רק 9%, 7%, או אפילו 5% בלבד. היה למשל שבוע שלם, ב 2012, שהם ייצרו רק 4.8% מהכושר המותקן, והיו תקופות של יומיים שלושה רצופים שהם ייצרו פחות. זה אומר שכדי למנוע ניתוקי זרם, חייבים לדאוג לגיבוי לחשמל הירוק על ידי כושר ייצור יציב, פחמי, בשיעור של לפחות 95% מהצריכה.  כלומר – לא חשוב כמה תחנות שמש ורוח אתה בונה, אתה חייב לבנות תחנות פחמיות לגיבוי של כול הצריכה שלך, אחרת אתה מסתכן בניתוקי זרם ואיבוד השליטה.

הטענות של חסידי ירוקים ש"הרוח תמיד נושבת באיזשהו מקום" אינן עומדות במבחן המספרים שנמדדו – כלומר המציאות. זה אומר שהגרמנים חייבים לבנות תחנות פחמיות חדשות להחליף את הגרעיניות שנסגרות, חייבים לדאוג לכושר ייצור יציב (פחמי) שמכסה את כול הצריכה הצפויה, והם עושים זאת, הם לא מסתכנים בישיבה בחושך. ואם יש כושר ייצור פחמי – האנרגיה הירוקה פשוט לא רלוונטית. היא קישוט, היא תוספת, היא גיבנת.
יגידו הירוקים: לא נכון. חלק גדול מהחשמל המיוצר יהיה ירוק, התחנות הפחמיות יהיו רק גיבוי, הן תשבנה מושבתות, אבל מתוחזקות, ויופעלו רק לפי הצורך. ככה יישרף הרבה פחות דלק פחמי, ויוצרו הרבה פחות פליטות. ייתכן, אבל אז מישהו צריך לשלם את מחיר התחנות הפחמיות שבכוננות. עלות זאת תייקר עוד יותר את החשמל הירוק.

כאן אנו מגיעים לשאלת העלות. האנרגיה הירוקה מבוססת על סובסידיה גדולה שנקראת תעריף מובטח (ת"מ) – feed in tariff . התעריפים האלה יעלו מעל ל 20 מיליארד אירו השנה – וזהו רק ההפרש בין המחיר המובטח ליצרנים ירוקים ומחיר החשמל הרגיל. המחיר היקר, המשולם על ידי צרכני החשמל, מעורר התמרמרות והתנגדות. ממשלת גרמניה החליטה להגביל את עליית ה"תוספת מתחדשת" לחשבון החשמל ל 2.5% לשנה, ואת כושר הייצור הסולארי החדש, השנתי, ל 2.5 עד 3.5 ג"ו, כלומר לחצי מקצב הגידול של שנת 2012. בקיצור: חגיגת הבזבוזים בשיטה המופקרת של  "יעלה כמה שיעלה" לא יכולה להימשך. ממשלת גרמניה גם קבעה תקרה של 52 ג"ו כושר ייצור סולארי לפי תעריפים מובטחים – שזה 20 ג"ו כושר יצור נומינאלי חדש (מעל ל 32 המותקנים כבר), שהם רק כ 2 ג"ו נוספים של ייצור בפועל. הסובסידיות לא יכולות להמשיך ולגדול, לנצח. כאשר הן תיעצרנה (וכבר עכשיו נקבע שתיעצרנה) מהפכת האנרגיה תגיע לקיצה.

בעיה נוספת היא עודף האנרגיה הירוקה, התזזיתית. כפי שיש תקופות של ייצור אפסי, יש תקופות שבהן 23 אלף הטורבינות ו מיליון הפאנלים הסולאריים כן מייצרים חשמל. בתקופות האלה הרשת מוצפת, ומאיימת לקרוס בגלל עודף החשמל. לא ניתן לכבות את תחנות עומס הבסיס, הגרעיניות והפחמיות. בתקופות אלה גרמניה מייצאת את עודף החשמל לשכנותיה, במחיר השוק הרגעי באותו זמן – כלומר בחצי חינם, או אפילו חינם לגמרה. הדבר גורם לבעיות הצפה של הרשתות במדינות השכנות, כמו פולין או צ'כיה, עד כדי כך שהן איימו לחסום את החיבור שלהם לרשת החשמל הגרמנית.  ממשלת גרמניה משלמת תעריף מובטח יקר לחשמל הסולארי והרוחני, ואין לה מה לעשות אתו – היא מציפה בו את שכנותיה כמעט ללא תמורה. ייצוא החשמל מגרמניה קפץ מ 6 טו"ש ב 2011 ל 23 טו"ש ב 2012. הדבר קורה כבר עכשיו, כאשר חלק החשמל הירוק הוא רק 11.9%, תארו לעצמכם את היקף הבעיה בעתיד, כאשר כושר הייצור התזזיתי יגדל.

באשר לתחנות הרוח – מהפכת האנרגיה מדברת על 60 אלף תחנות רוח נוספות (מעל ל 23 אלף המותקנות). התקנת הטורבינות היבשתיות נתקלות כבר עכשיו בהתנגדות עזה מצד התושבים, כי הן מהוות מטרד ויזואלי ואקוסטי, וספק אם ניתן יהיה לבנות עוד הרבה תחנות רוח יבשתיות.

כותב המאמר מפליג בשבחי האנרגיה הגרעינית, ומראה עם מספרים והוכחות, שרק אנרגיה גרעינית יכולה להביא להפחתת הפליטות, בתוך טווח זמן סביר של 20-25 שנה, ובמחיר יותר נמוך מכולם. לא אפרט זאת כאן, אני חושב שהוא חוטא באופטימיות יתר בנושא האנרגיה הגרעינית. בכול מקרה – האנרגיה הגרעינית היא סוס מת בגרמניה, מבחינה פוליטית, מבחינת רצון הציבור. אין סיכוי שיקום לתחיה בגרמניה.

ומה יהיה סופה של מהפכת האנרגיה הירוקה בגרמניה? תקראו את המאמר, ואת המספרים שבו, ותשפטו בעצמכם.

עיתונאי אחר, חסיד האנרגיה הירוקה, כתב מאמר תשובה. אין הרבה תשובות במאמר הירוק. שי הרבה פיוט ושירה וסיסמאות על "דמוקרטיזציה" וביזור ייצור האנרגיה, והרבה אידאולוגיה ("חייבים שינוי"), ומעט מאד בשר (מספרים) בתשובה. הטענה העיקרית היא שמאז 1990, גרמניה השלישה את החשמל הירוק מ 6.8% ל 20.5% מהצריכה – נכון – ובמחיר אסטרונומי, ואין זה אומר שהגידול הזה יכול להימשך, לא מבחינת המחיר ולא מבחינת הייתכנות הטכנית. הוא גם אומר שפליטות הפד"ח לנפש ירדו בגרמניה ב 22.4%  בין 1990 ל 2008. שוב נכון, אבל לא רלוונטי, כי הן ירדו בעיקר בגלל סגירת התעשייה המיושנת של מזרח גרמניה, ולא בזכות החשמל הירוק.

מאמר תגובה של בויסוורט (העיתונאי הראשון) מתפרסם כאן, והוא מציין, בצדק, שכול המספרים שהוא הביא הם יציבים ונכונים, ולכן גם מסקנותיו. חלק גדול מהוויכוח ביניהם הוא על האנרגיה הגרעינית – נושא שלא כיסיתי בסקירה זו.

בנושא האנרגיה המתחדשת, שמש ורוח, העובדות על המתרחש בגרמניה הן ברורות וחד משמעיות (לדעתי): זה לא עובד, ולא יכול לעבוד. הסוף יהיה כמו בספרד, ממשלות מתחלפות, תכניות שאפתניות נזרקות לפח, וליקוק הפצעים (כלומר פירעון החובות) נמשך, ונמשך.

יעקב

4 תגובות:

איל אמר/ה...

יש עוד נושא שלא ציינת באשר לעלות: תעשיות עתירות אנרגיה מתחילות לברוח מגרמניה בשל העלות העצומה של האנרגיה. זו מכה כפולה לגרמניה - גם עלייה באבטלה וגם איבוד המעמד המוביל.

יעקב אמר/ה...

נכון.
כאשר הולכים, למשל, להשוות את כמות פליטות הפד"ח לנפש, כמו שעושים הירוקים, חשוב לציין באתו מקום את כמות הפלדה, הכימיקלים ותזקיקי הדלק המיוצרים בארץ.
אם גרמניה, למשל, לא מזקקת נפט בתחומה - או מיצרת פחות פלדה או מלט, אז הפליטות שלה, לנפש, יותר נמוכות מאשר בארה"ב. אבל זה לא בזכות האנרגיה הירוקה, אלא בזכות ייבוא המוצרים המוגמרים שפולטים פליטות בארצות אחרות.

Unknown אמר/ה...

לדעתי הפתרון לאנרגיות ירוקות לאורך זמן יבוא מפיתוחים חדשים כדוגמת אנרגיה המופקת מהחום האגור באטמוספרה ואינה תלויה ברוח, יום לילה ועונות השנה.
בכך גם תמנע הבעיה של הצפות אנרגיה ברשת ולא יהיה צורך בתחנות פחמיות, גרעיניות או מחצביות אחרות לגיבוי.
יוסי אינהורן
http://greenenergy.webix.me/

יעקב אמר/ה...

וגם המן יפול מהשמיים, ולא יהיה צורך לגדל מזון.

מדע דמיוני, כוחו אינסופי.

אני משתדל לדבר על דברים שקיימים, לא על מדע דמיוני.