האם אומת הסטארט-אפ יכולה לייצא שמש לעולם?

משבר האקלים הוא האיום הראשון במעלה שעומד בפני המין האנושי במאה ה-21. הדרך שבה האנושות מייצרת אנרגיה מזה כ-200 שנה הביאה לפיתוח כלכלי חסר תקדים, ובו בזמן יצרה פליטות גזי חממה שיוצרים התחממות מהירה של כדור הארץ. עד כה, כל מדינה שעברה פיתוח כלכלי משמעותי, עשתה זאת תוך כדי הגדלת הפליטות. האם אפשר לנתק בין המגמות – לאפשר צמיחה כלכלית תוך כדי הפחתת הפליטות?

התשובה לכך היא: כן, בהחלט.

הפתרון הראשי הוא החלפת הטכנולוגיות הישנות, המבוססות על שריפת דלקים פוסיליים – פחם, נפט וגז – באנרגיות מתחדשות. על פניו, הפתרון פשוט ומתבקש: אנרגיית השמש, שמגיעה לכדור הארץ באופן שוטף, מספיקה לצרכי האנרגיה של האנושות, וזאת בנוסף לרוח ולאנרגיות מים וחום, המתבססות על מקורות טבעיים מתחדשים.

בעשורים האחרונים, טכנולוגיית האנרגיה המתחדשת פרצה את הגבולות הכלכליים שהשאירו אותה מאחור, וכיום זול יותר לייצר חשמל באמצעות אנרגיית שמש ורוח מאשר באמצעות גז, נפט ופחם. מרבית מדינות העולם התחייבו בהסכם פריז להפחתת הפליטות ולהגדלת היקף האנרגיה המתחדשת עד להחלפה מלאה של הדלקים הפוסיליים. כולל ארצות הברית, שחתמה עליו בתקופת אובמה כנשיא, יצאה ממנו בתקופת טראמם וכעת, כשביידן בבית הלבן – חוזרת אליו.

אבל, המעבר הוא קשה וכמה חסמים מקשים על פריסה מהירה ואפקטיבית של אנרגיה מתחדשת. ישראל, לדוגמה, לא מצליחה לעמוד ביעדים (הצנועים יחסית) שהציבה לעצמה של אחוזי חשמל מאנרגיה מתחדשת, וב-2020 ההיקף עמד על 6% בלבד.

מהם האתגרים שעומדים בפני מעבר לשימוש באנרגיה מתחדשת ואיך ניתן להתגבר עליהם?

שטח קרקע לצורך ייצור חשמל, והצורך במיקסום הפקת החשמל מכל יחידת שטח
ייצור אנרגיה סולארית דורש שטח קרקע נרחב. לדוגמה, בישראל, כדי לייצר 30% מהחשמל על בסיס אנרגיית שמש דרושים מעל 100 אלף דונם, בעוד השטח הפנוי הוא כ-35 אלף דונם בלבד (לא כולל גגות). מכאן מגיע הצורך בפתרונות יצירתיים המשלבים שימושים שונים באותו שטח – למשל שימוש בשטח חקלאי שמעל הגידולים הצומחים בו ניצבים פאנלים סולאריים.

חברה שמתמודדת עם האתגר היא סול אראונד, שהקימו אבישי דרורי, נפתלי אייזנברג, לב קריינין ויוסי קופמן. הפאנלים שאותם פיתחה החברה מאפשרים קליטת אנרגיית שמש משני צידי הפאנל, ובכך מגדילים ב-30% את כמות האנרגיה שהם מייצרים.

אם יש לך (אנרגיית) שמש… צילום אילוסטרציה: BigStock

פתרון נוסף הוא ניצול מיטבי של שטח הקרקע שכבר מיועד לחוות סולאריות. רייקץ', שאותה הקימו חגי הופלנד, נעם נוי ומייק גולדשטיין, בנתה מערכת בינה מלאכותית לחוות סולאריות שמאפשרת אופטימיזציה של פריסת וכיוונון הפאנלים להפקה מקסימלית של אנרגיה.

כיוון נוסף הוא לייצר את החשמל בנקודת הקצה הדרושה לו, מבלי להעמיס על תשתיות רשת החשמל. סול צ'יפ מפתחת פתרונות קטנטנים של אנרגיה סולארית למכשירי IoT, שמשלבים ביחידה אחת קליטת שמש, ייצור אנרגיה ותקשורת אינטרנט. החברה נוסדה על ידי שני קייזר ורמי פרידלנדר.

אגירת אנרגיה לצורך רציפות אספקת החשמל
אנרגיה מתחדשת היא מצוינת, אבל השמש זורחת רק במהלך היום, ויש ימים מעוננים שבהם פאנלים סולאריים כמעט שלא מייצרים חשמל. לכן, פתרונות מבוססי שמש מחייבים לצידם טכנולוגיות אגירת אנרגיה בהיקפים משמעותיים. יש בישראל מספר חברות המייצרות פתרונות אגירה חדשים. אחת מהן היא נוסטרומו אנרג'י, שהקימו אייל זיו וירון בן-נום, ופיתחה פתרון לאחסון אנרגיה שלא מבוסס על מתכות ומינרלים נדירים אלא על מים. המערכת משתמשת באנרגיה עודפת המיוצרת ברשת החשמל לאחסון אנרגיה קרה בתצורת קרח, שנעשה בו שימוש לקירור בשעות צריכת השיא.

השנייה היא אקוואריוס אנג'ינס, שמייצרת גנרטורים חדשניים למטרות שונות, בין היתר כאמצעי משלים לרשת החשמל, שמאפשר ניצול של אנרגיה סולארית בה (מיקרו-גריד).

התאמת רשת החשמל למודל מבוזר חכם
רשת החשמל המסורתית בנויה על ייצור אנרגיה בתחנות כוח גדולות וחלוקת החשמל באמצעות הרשת עד לצרכנים הביתיים והתעשייתיים. אולם, רשת חשמל המבוססת על אנרגיה מתחדשת הינה מבוזרת, וזקוקה ליכולת לקלוט חשמל בנקודות הקצה, לשנע אותו למקום שבו הוא נדרש ולנהל את הקיבולת ברשת בצורה חכמה. מדובר בשינוי מרחיק לכת של הרשת, שמחייב לעתים פיתוח תשתיות רב שנים במאות מיליארדים. חלק מהאתגר ניתן לפתרון באמצעות אלגוריתמים ויכולות דיגיטציה של ניהול רשת החשמל.

מדה אנליטיקיס, שנוסדה על ידי דניאל גימפל, אריק סלמון ויוסי פישר, מציעה מערכת אנליטיקה המבוססת על אלגוריתמי בינה מלאכותית, ומאפשרת אופטימיזציה של אחסון ושילוב אנרגיות שמש ורוח ברשת החשמל.

השימוש באנרגיה מהשמש בישראל: מעונן חלקית – וצריך להיות בהיר. צילום אילוסטרציה: BigStock

ל-Fsight, שייסדו מוטי פרידמן, עמוס לסקר ואוולין סטינברגר-קרן, יש תוכנה מבוססת בינה מלאכותית לאופטימיזציה של ייצור חשמל מבוזר ממקורות מתחדשים, שאותה היא מוכרת לחברות החשמל, תוך שיפור יכולת תחזית הייצור והצריכה.

Grid4C, שהוקמה על ידי נעה רושין-רימיני, מסייעת לחברות אנרגיה באופטימיזציה מבוססת דטה. התוכנה שלה אוספת מידע ממיליוני חיישנים על פני הרשת, כולל מידע על מזג האוויר, תמחור דינמי ועוד, בכדי לחזות עומסים ברשת ולייעל את אופרציית האנרגיה.

הצורך בפתרונות אנרגיה משלימים וחדשניים לצרכים נוספים, שלא מקבלים מענה מאנרגיה סולארית
כאן אציין את: אקו-ווייב פאואר של אינה ברוורמן ודוד לב, שפיתחה טכנולוגיה להפקת חשמל נקי מגלי הים; ג'נסל, שמפתחת תאי אנרגיה מבוססי אנרגיית מימן, המספקים אנרגיה למקומות שלא מחוברים לרשת החשמל, או כשהרשת לא עומדת בדרישות. החברה הונפקה אשתקד בבורסה בתל אביב וגייסה 61 מיליון דולר; ופינרג'י, שמייצרת אנרגיה נקיה מאלומיניום ואוויר, בפתרון המשלב ייצור ואגירה של אנרגיה.

בסיכומו של דבר, החדשנות בתחום האנרגיה מזמנת אתגרים עבור היזמים, שנוספים לאלה שכל יזם פוגש. הלקוחות הם לעתים ארגוני תשתיות שמרניים, עם מחזורי שינוי ארוכים, והתחום כפוף לרגולציה ממשלתית עמוקה. הפתרונות שמצליחים להבקיע את כל זה מתבססים על שילוב מוצלח בין טכנולוגיה פורצת דרך לרגולציה. ישראל מושקעת בגז, אבל מתחילה להבין שזהו פתרון קצר טווח, שההשקעה בו תהפוך בתוך שנים ספורות לנכסים בלתי ממומשים, שלא יחזירו את עצמם כלכלית. שיתוף פעולה ממשלתי עם אקו-סיסטם החדשות האנרגטית יכול ליצור כאן זירת ניסוי המשלבת פיילוטים רגולטוריים-טכנולוגיים, שהעולם כולו יוכל לאמץ. זו לא רק הזדמנות אלא זכות ומחויבות לאומית לקידום פתרון הליבה הטכנולוגי למשבר האקלים.

הכותבת הינה מומחית לטכנולוגיות סביבה ואקלים.