מהפכת אגירת האנרגיה - הזדמנות כלכלית יוצאת דופן

למה זה משתלם?

בואו נתחיל מהשורה התחתונה: מערכות אגירת אנרגיה יוצרות הזדמנות כלכלית יוצאת דופן, עם תשואות שקשה למצוא בשווקים אחרים. המפתח לרווחיות המרשימה טמון במודל ייחודי של "קנה בזול, מכור ביוקר" שהאסדרה החדשה מאפשרת.

הארביטראז' המושלם

הנה איך זה עובד בפשטות:

1. טוענים את האוגר בחשמל זול - בין אם מייצור סולארי או מרשת החשמל בשעות השפל (כ-40 אגורות לקוט"ש).
2. פורקים את האוגר בשעות הפסגה היקרות - כשהביקוש לחשמל בשיאו
3. מקבלים תעריף מובטח גבוה במיוחד - בזכות האסדרה החדשה.

התוצאה? על כל קילוואט-שעה שהזרמתם לרשת בשעות הפסגה בקיץ, תקבלו סך של 134 אגורות (45 אגורות באופן מיידי + 89 אגורות כתשלום משלים בסוף השנה).

במילים אחרות - אתם טוענים את האוגר בחשמל שעולה לכם כ-40 אגורות לקוט"ש, ומוכרים אותו במחיר מובטח של 134 אגורות לקוט"ש. זהו רווח נקי של כ-94 אגורות לכל קוט"ש!

מה זה בכלל מערכת אגירה?

מערכת אגירת אנרגיה היא מעין "בנק חשמל" המאפשרת לשמור את החשמל המיוצר ולהשתמש בו בזמנים בהם אין ייצור או בשעות בהן תעריפי החשמל גבוהים במיוחד. בעוד שמערכת סולארית ללא אגירה מוגבלת לשימוש מיידי בחשמל בשעות הייצור בלבד, מערכת אגירה פותחת אפשרויות חדשות לניצול מיטבי של האנרגיה המתחדשת לאורך כל שעות היממה.

התעריף המשלים - המפתח לרווחיות

נקודת המפתח בכדאיות הכלכלית היא התעריף המשלים. כך זה עובד:

בעת ההזרמה - אתם מקבלים תשלום ראשוני של האסדרה הקיימת. נניח 45 אגורות לכל קוט"ש ( לשם הדוגמה זהו תעריף הבסיס של האסדרה הסולארית)

בסוף השנה - בתנאי שעמדתם ביעד של לפחות 800 שעות הזרמה בפסגה לכל קילוואט AC של המערכת, אתם מקבלים תשלום משלים שמביא את התעריף הכולל לרמות הבאות (המספרים להלן נכונים למערכות של עד 300 AC):

התעריף המשלים הגבוה ביותר הוא בקיץ, כאשר הביקוש לחשמל בשיאו והתעריפים גבוהים במיוחד. בחורף התעריף נמוך יותר אך עדיין אטרקטיבי, ובעונת המעבר התעריף המשלים שלילי מעט (כלומר מפחית מהתעריף הבסיסי).

מונה תעו"ז והבדלי תעריפים - הבסיס לכדאיות האגירה

מונה תעו"ז (תעריף עומס וזמן) הוא מנגנון תמחור דינמי המשקף את עלות ייצור החשמל בזמנים שונים של היממה ובעונות השנה השונות. העיקרון פשוט - בשעות שיא הביקוש (פסגה), עלות החשמל גבוהה משמעותית מאשר בשעות השפל.

להלן תעריפי החשמל (באגורות לקוט"ש) למתח נמוך לפי עונות השנה:

כפי שניתן לראות, בקיץ הפער בין שעות השפל לשעות הפסגה הוא דרמטי - פי 3.2! זוהי הזדמנות כלכלית משמעותית עבור בעלי מערכות אגירה. יתרה מכך, התעריפים משתנים גם לפי מתח החיבור - במתח גבוה ועליון התעריפים נמוכים יותר, אך היחס בין שעות השפל לפסגה נשמר.

האסדרה החדשה - מינוף תשתיות קיימות

האסדרה החדשה שפרסמה רשות החשמל מאפשרת להוסיף מתקן אגירה למתקן סולארי קיים, או להקים מתקן משולב מלכתחילה. הרעיון המבריק הוא לנצל את התשתית ומונה הייצור הקיימים כדי להזרים חשמל לרשת 24/7, במיוחד בשעות הפסגה בהן החשמל יקר במיוחד.

חשבו על זה - עבור מערכות סולאריות רבות שהוקמו בשנת 2020, בוצעה השקעה משמעותית בהגדלת חיבור לגודל של שלוש על 315 אמפר, תהליך שעלה מעל 100,000 ש"ח וכלל בירוקרטיה מורכבת ואישורים רבים. כעת, ניתן לנצל את ההשקעה הזו ולהוסיף מתקן אגירה בתהליך פשוט יחסית, שיזרים חשמל לרשת באותה תשתית בשעות בהן המערכת הסולארית אינה פעילה.

אפשרויות טעינת האוגר 

ישנן שתי דרכים עיקריות לטעון את מתקן האגירה:

1. טעינה מרשת החשמל בתעריף שפל - רכישת חשמל בשעות השפל כאשר התעריף נמוך (37-45 אגורות לקוט"ש) ופריקתו בשעות הפסגה.
2. טעינה ממתקן סולארי - שימוש בעודפי ייצור סולארי שאינם מנוצלים, או התקנת קיבולת סולארית נוספת ייעודית לטעינת האוגר.

התשואה על אגירה שמקור הטעינה שלה הוא סולארי גבוהה משמעותית מאגירה שניזונה מרשת החשמל. המומחיות האמיתית היא למצוא את נקודת האופטימום בין שתי האפשרויות, בהתחשב בגודל הגג הפנוי, מאפייני הצריכה, ומחירי החשמל.

אנו בניר סולאר מומחים בביצוע תחשיבים מדוייקים באמצעות מודלים מורכבים שפיתחנו אצלנו ועם שילוב של ניסיון רחב בשטח.

דוגמה מעשית 

נניח שיש לנו מערכת סולארית קיימת של 300 קילוואט DC עם ממיר של 200 קילוואט AC, ובנוסף גג פנוי של 2,000 מ"ר. ניתן להוסיף מערכת סולארית נוספת ולחבר אותה יחד עם המערכת הקיימת ללוח איסוף אליו יחובר האוגר.

יתרון משמעותי הוא שהמערכת הנוספת אינה דורשת אישור PV חדש, אלא רק אישור לתוספת אגירה, שאמור להתקבל תוך 7 ימי עבודה בלבד לפי אמות המידה.

בצד ההזרמה ממתקן האגירה לרשת יש שלוש אפשרויות עיקריות:

1. אסדרה ייעודית לאגירה

התעריף הבסיסי שמתקבל הוא תעריף האסדרה הסולארית - לדוגמה 45 אגורות לקוט"ש. אם נניח שהזרמנו בתקופה מסוימת 1,000 קוט"ש בשעות הייצור מהמערכת הקיימת ו-1,000 קוט"ש בשעות הפסגה באמצעות מערכת האגירה, נקבל מחברת החשמל תשלום של 45 אגורות לקוט"ש עבור כל 2,000 הקוט"ש.

בסוף השנה מתבצעת בדיקה שברמה השנתית הוזרמו בשעות הפסגה לפחות 800 קוט"ש לכל קילוואט AC של המערכת. במקרה שלנו, המטרה היא 200 × 800 = 160,000 קוט"ש בשעות הפסגה. אם עמדנו בתנאי זה, נקבל תשלום משלים:

כלומר, על קוט"ש שהוזרם מהאגירה בשעות הפסגה בקיץ, נקבל בחשבון השוטף 45 אגורות, ובסוף שנה תוספת של 89 אגורות, להשלמה לתעריף כולל של 134 אגורות - מעל שקל לכל קוט"ש!

זהו ארביטראז' יומי מובנה - אנו אוגרים חשמל זול (סולארי או מרשת בשעות שפל) ומזרימים אותו בתעריף גבוה מובטח בשעות הפסגה.

האסדרה תקפה עד לסיום האסדרה הסולארית כלומר עד לסוף מה שנותר מה-25 שנותרו.

שימו לב שלא בכל יום יש שפל ופסגה באותו היום. בחורף למשל כל יום כולל שישי, שבתות וחגים יש שעות שפל ופסגה באותו היום שמאפשרים לנו לבצע את האריבטרז'.

אבל בקיץ ובמעבר יש ימים רבים שכל השעות הן שעות שפל. לכן חייבים לבצע מודל מדויק כולל הבנה עמוקה של תעריפי התעוז האסדרה והמאפיינים הטכניים של האוגר.

2. מכירה למספק חשמל (PPA)

אפשרות זו מתאימה בעיקר למערכות אגירה גדולות במיוחד, וכוללת הסכמי רכישת חשמל ארוכי טווח עם מספקי חשמל פרטיים.

3. צריכה עצמית

שימוש בחשמל האגור לצריכה עצמית במקום רכישה מהרשת בשעות הפסגה. פתרון זה מתאים במיוחד למפעלים וצרכני חשמל גדולים, וניתן לבצע ניתוח מדויק של פרופיל הצריכה כדי להתאים את מערכת האגירה באופן אופטימלי.

דוגמה מפורטת 

נניח פרויקט המשלב מערכת סולארית קיימת עם תוספת של מערכת סולארית נוספת ומערכת אגירה:

מערכת קיימת: 300 קילוואט DC  ו 200 AC.

מערכת סולארית נוספת: 300 קילוואט DC

מערכת אגירה: 1,165  קילוואט-שעה - 5 קבינות של 233.

יעילות מערכת האגירה: 87.5% (כלומר, מתוך 1,200 קוט"ש נטענים, ניתן לפרוק בפועל 1,050 קוט"ש)

הכנסות שנתיות:

בפרויקט זה, ההכנסות מגיעות משני מקורות עיקריים:

1.הזרמה בשעות פסגה - בתעריף המשולב (תעריף האסדרה + תשלום משלים):

• קיץ: 134 אג' לקוט"ש
• חורף: 102.3 אג' לקוט"ש 
• מעבר 45 אג' לקוט"ש (תעריף האסדרה גבוה מתעריף המשלים)

2.מכירת עודפי ייצור סולארי בתעריף האסדרה. בדוגמה שלנו 45 אג' קוט"ש:

בעונות המעבר והקיץ יש עודפי ייצור משמעותיים, עם הכנסה נוספת של כ-92,872 ₪

מקורות טעינת האגירה:

בקיץ ובעונות המעבר: 100% מהמערכת הסולארית - כל האנרגיה הנדרשת לטעינת האגירה מגיעה מעודפי הייצור הסולארי.

בחורף: 60% מהסולארי, 40% מהרשת - בחורף הייצור הסולארי נמוך יותר, ולכן יש צורך לטעון חלק מהאגירה מרשת החשמל בתעריף שפל.

תוצאות כלכליות:

תשואת הפרויקט: 20% 

רווח מצטבר ל-25 שנים: 4,304,947 ₪

יתרונות הפרויקט:

ניצול יעיל של תשתית קיימת - הפרויקט מנצל את חיבור החשמל הקיים ומגדיל את התשואה על ההשקעה הראשונית.

הכנסה יציבה לאורך זמן - התעריפים מובטחים לכל תקופת האסדרה הנותרת.

סיכון נמוך - המודל משלב טכנולוגיות מוכחות עם מדיניות רגולטורית יציבה.

הערות חשובות:

נדרשת הקפדה על 800 שעות הזרמה בפסגה לכל קילוואט AC על מנת לקבל את התשלום המשלים

בתכנון נכון, מרבית הטעינה מתבצעת מהמערכת הסולארית, מה שמגדיל משמעותית את הרווחיות

יש לתכנן אוגמנטציה (הוספת סוללות) לאחר מספר שנים כדי לפצות על ירידת ביצועי האגירה

הפרויקט המוצג מדגים את הפוטנציאל הכלכלי המשמעותי של שילוב מערכות אגירה עם מערכות סולאריות קיימות. עם תשואה של כמעט 20% והחזר השקעה מהיר, זוהי הזדמנות כלכלית ייחודית שמשתלבת היטב עם המגמות העולמיות של מעבר לאנרגיה נקייה ואמינה.

ממה מורכב מתקן אגירה 

הספק מתקן האגירה נמדד בקילוואט-שעה (kWh), המבטא את כמות האנרגיה שהמערכת יכולה לאחסן. לדוגמה, סוללה של 1,000 קוט"ש יכולה לאגור 1,000 קילוואט-שעה של אנרגיה חשמלית.

לעומת זאת, הספק הממיר (Inverter) נמדד בקילוואט (kW) ומציין את קצב הטעינה/פריקה המקסימלי של המערכת. לדוגמה, אוגר עם ממיר בהספק של 250 קילוואט יכול לפרוק בקצב מקסימלי של 250 קילוואט בכל רגע נתון.

היחס בין קיבולת האגירה לבין הספק הממיר תלוי ביישום הספציפי. למערכות המיועדות לפריקה ממושכת, נרצה קיבולת אגירה גדולה יחסית להספק הממיר. לעומת זאת, למערכות המיועדות לפיקי ביקוש קצרים, נרצה הספק ממיר גבוה יחסית.

מבנה האוגר וצימוד AC 

האוגרים המודרניים מורכבים ממודולים של סוללות ליתיום-יון המחוברים יחד למערך אחד. המערכת כוללת בקר ניהול סוללות (BMS - Battery Management System) המפקח על הטעינה והפריקה ומבטיח פעולה בטוחה ויעילה של הסוללות.

צימוד AC,(AC Coupling הוא הפתרון המועדף לשילוב מערכת אגירה עם מערכת סולארית קיימת. בשיטה זו, המערכת הסולארית והאוגר מחוברים בצד ה-AC, כלומר אחרי הממירים. היתרונות של שיטה זו:

1. אפשרות להוסיף אגירה למערכת סולארית קיימת ללא שינויים משמעותיים
2. גמישות בהפעלה - כל מערכת יכולה לעבוד באופן עצמאי
3. יתירות גבוהה יותר - כשל באחת המערכות לא משפיע בהכרח על האחרת
4. התאמה מושלמת לאסדרה החדשה של רשות החשמל

דגרדציה ועומק פריקה - שיקולים חשובים לאורך חיים

דגרדציה היא תהליך טבעי של ירידה בקיבולת הסוללה לאורך זמן. סוללות ליתיום-יון מודרניות מציגות דגרדציה של כ-2-3% בשנה הראשונה, ולאחר מכן כ-0.5-1% בכל שנה. כלומר, לאחר 10 שנות שימוש, סוללה עשויה לשמור על 80-85% מקיבולתה המקורית.

עומק הפריקה (Depth of Discharge - DoD) הוא אחוז הקיבולת המנוצל בכל מחזור טעינה-פריקה. רוב מערכות האגירה המסחריות מתוכננות לעבוד בעומק פריקה של 80-90%, מה שמבטיח איזון אופטימלי בין ניצול הקיבולת לבין אורך חיי המערכת.

נתונים חשמליים נוספים שיש להתחשב בהם:

• יעילות מחזורית - מערכות מודרניות מציגות יעילות של 85-95%, כלומר רק 5-15% מהאנרגיה אובדת במהלך מחזור טעינה-פריקה מלא
• זמני תגובה - מערכות ליתיום-יון מתאפיינות בזמני תגובה מהירים במיוחד (מילישניות)
• טמפרטורת פעולה - חשוב לשמור על טמפרטורת פעולה אופטימלית (בד"כ 15-30 מעלות צלזיוס) להבטחת ביצועים וחיים ארוכים

אוגמנטציה - הבטחת התשואה לאורך זמן

אוגמנטציה היא הוספת קיבולת סוללה לאורך זמן כדי לפצות על הדגרדציה הטבעית ולהבטיח שהמערכת תמשיך לעמוד בדרישת ה-800 שעות הזרמה בפסגה לכל קילוואט AC שנקבעה באסדרה.

אסטרטגיה חכמה היא לתכנן מראש את האוגמנטציה, עם תוספת קיבולת מדורגת בשנה החמישית והעשירית. כך מבטיחים שהמערכת תעמוד בדרישות האסדרה לאורך כל תקופת ההתחייבות ותמשיך לייצר תשואה גבוהה.

המודל שלנו כמובן לוקח זאת בחשבון.

היתרון המערכתי - מענה לחיסרון הגדול של אנרגיה סולארית

החיסרון המשמעותי ביותר של אנרגיה סולארית הוא היותה תלויה במזג האוויר ובשעות היום. ללא אגירה, אנרגיה סולארית לא יכולה לספק חשמל בשעות הערב והלילה, בדיוק בזמנים בהם הביקוש לחשמל גבוה במיוחד.

מערכות אגירה מספקות פתרון מושלם לבעיה זו ומביאות יציבות למשק האנרגיה:

1. גישור על פערי זמן - אגירת אנרגיה בשעות השמש והפקתה בשעות החשכה
2. איזון עומסים - הורדת העומס מהרשת בשעות השיא וייצוב הרשת
3. יתירות במקרה של כשל - גיבוי במקרה של הפסקות חשמל או תקלות ברשת
4. שיפור איכות החשמל - ייצוב תדר ומתח הרשת

ברמה הלאומית, מערכות אגירה מאפשרות הגדלת אחוז האנרגיה המתחדשת במשק החשמל מבלי לפגוע ביציבותו. זהו צעד קריטי בדרך לעצמאות אנרגטית וצמצום פליטות פחמן.

מגמות מחירים - הזדמנות היסטורית

מחירי מערכות האגירה נמצאים במגמת ירידה דרמטית בשנים האחרונות. מחירי סוללות ליתיום-יון ירדו בכ-90% בעשור האחרון, מכ-1,000 דולר לקוט"ש בשנת 2010 לכ-170 דולר לקוט"ש כיום.

מגמה זו צפויה להימשך, עם תחזיות להגעה למחיר של כ-60-70 דולר לקוט"ש בשנים הקרובות, מה שיהפוך את האגירה לאטרקטיבית עוד יותר מבחינה כלכלית.

שילוב הירידה במחירים עם האסדרה החדשה והתעריפים הדיפרנציאליים יוצר הזדמנות היסטורית להשקעה במערכות אגירה. הכדאיות הכלכלית, יחד עם היתרונות הסביבתיים והתפעוליים, הופכים את האגירה לחלק בלתי נפרד ממהפכת האנרגיה המתחדשת.

הזדמנות שלא תחזור

האסדרה הנוכחית, המאפשרת את התשואות הגבוהות הללו, היא חלון הזדמנויות שייתכן ולא יישאר פתוח לנצח. עם התרחבות השימוש במערכות אגירה, ייתכנו שינויים רגולטוריים שיפחיתו את האטרקטיביות הכלכלית.

מי שייכנס לתחום עכשיו, ייהנה מהתנאים המיטביים למשך כל תקופת האסדרה הנותרת (עד לסיום 25 השנים שהובטחו למערכת הסולארית המקורית).

סיכום - מהפכת האגירה כבר כאן

מערכות אגירת אנרגיה מייצגות לא רק פתרון טכנולוגי חדשני, אלא גם הזדמנות עסקית יוצאת דופן. השילוב של ירידת מחירים מתמשכת, תמיכה רגולטורית חזקה ומודל עסקי בעל תשואה גבוהה, יוצר חלון הזדמנויות שכדאי לנצל.

בין אם אתם כבר בעלי מערכת סולארית ומעוניינים למקסם את התשואה עליה, ובין אם אתם שוקלים השקעה חדשה - אגירת אנרגיה היא הצעד הבא הטבעי והרווחי בעולם האנרגיה המתחדשת.

הצטרפו אלינו למהפכה האנרגטית של המחר, כבר היום.