שיתוף ב facebook
שיתוף ב twitter
שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin

המכונית החשמלית שלך תספק חשמל לרשת

במקביל למהפכת הרכב החשמלי מתחוללת בעולם מהפכה דרמטית בתחום האנרגיה. מדינת קליפורניה כבר שוקדת על רגולציה להזרמת חשמל ממכוניות לתוך עמדות טעינה במקום להיפך.
AUDI R8

 

לפני עשור הובילה מדינת ישראל את מהפכת הרכב החשמלי בעולם, וזאת הודות לחברת 'בטר פלייס'. כיום, לאחר עשר שנות חידלון ממשלתי, ישראל מפגרת פיגור ניכר אחרי רוב המדינות המפותחות בעולם בכל הקשור לפרישת תשתיות טעינה לרכב חשמלי, וזה כנראה יותיר אותנו מאחור גם בשנים הבאות. אלא שבמקביל להחלטה של לא מעט מדינות ברחבי העולם לאסור את המכירה של כלי רכב שמונעים במנועי בעירה פנימית – אשר מאיצה את ההשקעה העולמית במכוניות חשמליות – מתחוללת בעולם מהפכה אדירה בתחום האנרגיה.

 

 

כל רשתות החשמל במדינות מפותחות, ואפילו הרשת הישראלית, נערכות לפעולה מבוזרת ודו-כיוונית, כלומר שאפשר יהיה לייצר חשמל בעשרות אלפי מוקדים שונים ולהזין אותו לתוך ה"גריד" – רשת החשמל הארצית. כמעט כל החשמל שייוצר באופן מבוזר יהיה ממקורות מתחדשים כמו רוח ושמש, ונקודת התורפה של מקורות כאלה היא חוסר הסדירות בהפקת חשמל. רשת מבוזרת, לכן, זקוקה לכמה שיותר אפשרויות אחסון אנרגיה, והרעיון להשתמש במיליוני כלי רכב חשמליים כמאגר ארצי או עולמי לאנרגיה חשמלית נהגה זה מכבר ואינו חדש.

כעת, כדי לגרום לזה לקרות, הרגולטורים של מדינת קליפורניה "שמים גז" על קידום מה שמכונה "רכב לרשת" או V2G, כלומר אגירת חשמל בכלי רכב וחלוקתו בחזרה אל רשת החשמל הארצית לפי הצורך. במאמר מוסגר נזכיר שקליפורניה היא אחת המדינות המתקדמות בעולם בנושאי קיימות בכלל, ובפרט בתחומי ניידות ורכב, ויש לה רשות מדינתית שמרכזת את הטיפול בנושאים אלה שנקראת 'נציבות השירות הציבורי של קליפורניה' (CPUC). נציין גם שמצד אחד כמחצית מכלי הרכב החשמליים שנמכרו בארה"ב עד כה מתגלגלים על כבישי קליפורניה, אבל מצד שני – רק אלפים בודדים מהם תוכננו כך שיהיו מסוגלים להזרים חזרה חשמל לגריד.

 

 

מה שמניע את המהלך הנוכחי של CPUC הן טראומה ציבורית שנגרמה בשנה שעברה כאשר חלקים נרחבים של הרשת קרסו בעת גל חום קיצוני בגלל צריכת יתר, וטראומה נוספת שחוו חלק מתושבי טקסס בחורף האחרון בעת סופת שלגים חריגה בעוצמתה. אנשי CPUC פועלים כדי לבחון שילוב טכנולוגיות נחוצות בגריד הקיים, ואת השינויים הרגולטוריים שיכולים לתמוך בהטמעה שלהן, והם נעזרים בידע שנצבר בשני פיילוטים שבוצעו על-ידי חברות החשמל הפרטיות 'דרום קליפורניה אדיסון' (SCE) ו'פסיפיק גז וחשמל' (PG&E).

כלכלת חשמל שיתופית

תיאורטית, מכוניות חשמליות הן מאגר אידאלי לאגירת אנרגיה. לאורך רוב שעות היממה הן עומדות, במקרים רבים כשהן מחוברות לרשת, וכאשר בזמנים ספציפיים מיוצר במערכת הארצית יותר חשמל מזה שנצרך אפשר להשתמש בסוללות שלהן כדי לאגור אותו. כך, לדוגמא, בשעות הלילה המאוחרות אין כמעט שימוש בחשמל ביתי וגם הצורך התעשייתי נמוך, אבל מערכות שמייצרות חשמל מאנרגיית רוח פועלות כסדרן ומייצרות יותר חשמל מכפי שהרשת צורכת. בחלק מן המקרים, למעט בימים חמים במיוחד שבהם יש צריכת חשמל מוגברת למיזוג אוויר – מייצרות מערכות סולאריות בקליפורניה יותר חשמל מכפי שנדרש.

הפעולה הטריוויאלית ביותר, שכבר מיושמת, היא לעודד בעלי רכב חשמלי לטעון אות בשעות השפל בביקוש לחשמל – וזאת באמצעות תעריפים דיפרנציאליים. במציאות שבה ינועו על כבישי קליפורניה מיליוני כלי רכב חשמליים ברור שפעולה זו לבדה תסייע "לשטח את העקומה" של צריכת אנרגיה – גם כאשר סך הביקוש לחשמל יגדל בגלל אותו צי של כלי רכב חשמליים.

החלק השני של המיזם – הזרמת חשמל בחזרה לגריד – יותר בעייתי ראשית לכל מבחינה טכנולוגית: החשמל אגור בסוללות במתח ישר (DC) , ואילו בגריד זורם חשמל בזרם חילופין (AC), כלומר שנדרש ממיר מתח דו כיווני, שהוא יקר יותר בכמה אלפי דולרים ביחס לממירים הנוכחיים בעמדות הטעינה.

בנוסף, בעלי רכב לא ימהרו לנדב את כלי הרכב שלהם לגריד ראשית לכל מכיוון שהם לא רוצים להיתקע בלי חשמל או עם טווח נסיעה קצר מידי, וגם בגלל שככל שהסוללה חווה יותר מחזורי טעינה ופריקה היא מתבלה ואורך החיים שלה מתקצר. חיבור דו כיווני לרשת עלול לגרום ליצרני רכב ו/או יצרני סוללות להסיר את האחריות שלהם לסוללה – שהיא כיום המרכיב הבודד היקר ביותר ברכב חשמלי, וזה לבד עלול לסתום את הגולל על המיזם כולו.

בפרויקט הפיילוט שקיימה בעבר 'פסיפיק גז וחשמל' עם כ-100 בעלי ב.מ.וו. i3 באזור סן פרנסיסקו במשך שנה וחצי הם קיבלו תמריצים כלכליים להשתתפות בניסוי, ובין השאר נבחנה גם הרגישות שלהם לתמריצים כאלה. מה שברור זה שכדי לזכות בשיתוף פעולה עתידי יצטרכו מנהלי הרשת להבטיח שאיכות החיים של בעלי הרכב לא תיפגע ושהם יקבלו תגמול הולם.

 

 

יצרניות רכב, מצידן, נערכות למציאות של גריד דו-כיווני: אאודי ופולקסווגן כבר מפתחות את רכיבי המערכת שנדרשים לצורך זה, וגם יונדאי הכריזה שמכוניות שבנויות על פלטפורמת E-GMP המודולרית החדשה שלה יותאמו למטרה זאת.

ככל שהרעיון של כלכלה שיתופית של מיליוני בעלי רכב חשמלי נשמע קוסם, נראה שגם תחום זה יקודם ראשית לכל על-ידי חברות שמפעילות ציי רכב גדולים או כלי רכב מסחריים כמו משאיות משלוח או אוטובוסים. לכלים כאלה יש סוללות גדולות במיוחד, ולכן הם אפקטיביים יותר בעת פיתוח רשת דו-כיוונית.

לא רק במכונית עצמה

במקביל לשימוש בכלי רכב להשטחת עקומות ההיצע והביקוש של רשת החשמל נבחנים גם פתרונות תשתית בפריפריה הסמוכה. כך, למשל, חברת Electrify America שמפעילה עשרות אלפי עמדות טעינה ברחבי ארה"ב מבצעת ניסויים להטמעת סוללות אגירה בצמוד לעמדות טעינה שלה, וכבר בנתה יותר מ-100 אתרים שבהם מבוצעת טעינת מכוניות מתוך מאגר מקומי ולא ישירות באמצעות הגריד. כך אפשר לקנות חשמל זול במחירי שפל ולהחזיר חשמל לגריד במחירים גבוהים, במידת הצורך. בהקשר הזה ראוי לציין את חברת צ'קרטק הישראלית שפיתחה טכנולוגיה ייחודית לאגירת אנרגיה חשמלית באמצעות המרתה לאנרגיה קינטית.