מעז יצא מתוק – ניסוי הסוללה בקליפורניה

סוללת הליתיום-יון הגדולה בעולם הותקנה אחרי דליפת גז מהמאגר הטבעי ‘אליסו קניון’ ונעשתה אבן בוחן לענף האחסון ברשת

על שטח סלול, סמוך לתחנת השנאת חשמל באסקונדידו, 30 מיילים מצפון למרכז העיר סן דייגו, ממוקמת שורה של תיבות מוכספות ענקיות. האתר נראה כמו בסיס צבאי, אך במקום חיילים, 24 בתי מכולה מכילים מארזי סוללה.

זוהי סוללת הליתיום יון הגדולה בעולם, כך לדברי מי שפיתח אותה. כאשר הרשת המקומית תזדקק ליותר חשמל, סוללות אלו יעבירו אותו כמעט בן רגע. הם יכולים לפרוק עד ל-30 מגה-וואט, השווים לחשמל שצורכים כ-20 אלף בתים ויכולים לשמור על רמת אספקה זאת עד לארבע שעות.

החברה המובילה בפתרונות אחסון אנרגיה מסחריים, AES Energy Storage, בנתה את המערכת בפחות משישה חודשים עבור תאגיד שירותי האנרגיה הציבורי  ‘סן דייגו גז אנד אלקטריק’ כמענה לדליפת הגז ממתקן אחסון הגז הטבעי ‘אליסו קניון’ שבדרום קליפורניה, דליפה שנמשכה ארבעה חודשים. ההיבקעות באוקטובר 2015 גרמה לדליפת גז לאטמוספרה בשיעור גבוה יותר מכל דליפה אחרת בהיסטוריה של ארה”ב.

אחרי שהדליפה נאטמה לבסוף בפברואר 2016, חברות החשמל והגז נזקקו למקור אנרגיה בעל מענה מהיר שניתן יהיה לפרוס אותו במהירות באזורים המאוכלסים בצפיפות מסביב ללוס אנג’לס וסן דייגו. הם רצו למנוע הפסקות חשמל בתקופות של ביקוש גבוה, במיוחד כאשר לקוחות מפעילים מיזוג אוויר בימי הקיץ החמים.

בפתרונות רשת מסורתיים לא היה היגיון והם לא ענו על הדרישות. תהליך קבלת הרישיון וההקמה של מתקני גז מסוג Peaker (יחידות במחזור פתוח), שניתן להפעילם בהתראה קצרה כדי לספק את הביקוש, יכול לקחת שנים, והם גם שורפים דלקי פחמימנים. אי אפשר הרי להצניח סכר מים להפקת חשמל הידרואלקטרי באמצע העיר וחשמל סולארי לא יעזור הרבה בערב, כאשר הביקוש מגיע לשיא בקיץ.

במקום זאת, חברות החשמל ‘סאות’רן קליפורניה אדיסון’ ו-G&SDG בחרו בפיתרון חדש יחסית: סוללות grid-scale. הפתרון שבא אחריו היה סוללת אסקונדינו בתוספת עם כמה סוללות אחרות המסתכמות בכמאה מגה-וואט. המיזם הפך למבחן תקדימי ליכולת של תעשיית האחסון ברשת להפוך את הרשת לנקייה ויעילה יותר.

“נטשנו מיזם שחשבנו עליו כטכנולוגיה עתידית ופתאום השקענו במהירות במשהו אחר. בעיניי, זה סיפור הצלחה אדיר”, אמר ג’ון זאורנסיק, הנשיא של .AES Energy Storage

אחסון אנרגיה בסוללה אסקונדידו

אנרגיה נקייה יותר

סוללה יכולה לקלוט כל חשמל זמין, בין אם מקורו מפחם, שמש או מאנרגיה גרעינית. למרות זאת, ליכולת לאגור ולשלח חשמל יש ערך מיוחד באזורים השואפים להגיע לרמות גבוהות של אנרגיה מתחדשת.

כאשר יותר ויותר מהחשמל שלנו מגיע מרוח ומשמש, מקורות אנרגיה שמתאפיינים בחוסר רציפות, מערכת האחסון ברשת יכולה לקלוט עודפי חשמל כאשר השמש זורחת והרוח נושבת, ולאחר מכן להחזיר אותם לרשת במהלך לילות ללא משבי רוח כאשר אנו זקוקים להם לאספקת חשמל למשקי בית ועסקים”, אומרת סוניה אגרוול, סגנית נשיא של סוכנות הייעוץ אנרג’י אינווויישן מסן פרנסיסקו.

קליפורניה כבר מקבלת שמונה אחוזים מהחשמל שלה מאנרגיה סולארית ותשעה מרוח. סוללות לאחסון ברשת מציעות שימושים מפתים בטווח הארוך יותר ויחליפו את מתקני הגז שכיום אנחנו זקוקים להם בשל יכולתם לספק במהירות ביקושי שיא לחשמל.

סוללות כמו אלו שבאסקונדידו מעבירות חשמל באופן מיידי, אך שלא כמו תחנת כוח גזית הן לא פולטות גזי חממה וזיהום אוויר, מה שמקל על ההטמעה שלהן באזורים עירוניים מאוכלסים, המאופיינים בצרכני חשמל רבים.

הקלות שבה ניתן להשיג אישור וקלות ההקמה אפשרו לקליפורניה לטפל בתוך מספר חודשים בגירעון בחשמל בעקבות מקרה אליסו קניון, במקום השנים שנדרשו בעבר להקמה של תחנת כוח גזית מסורתית.

“מבחינת תשתית חשמל, מדובר בזריזות חסרת תקדים. דבר שכמותו לא היה”, אמרה אגרוול. “אם פרויקטים עתידיים יתאימו לציר הזמן הזה, או אפילו יגברו עליו, כאשר במקביל מחירי האחסון ברשת ממשיכים לרדת בצורה תלולה, לבעלים של תחנות כוח ישנות יש סיבה לחשוש”.

תעשייה מגיעה לשלב הבשלות

לתעשייה לקח זמן לצבור פופולריות והצלחה. לירידת מחירי הסוללות הייתה השפעה, אבל למעשה, החברות צברו רשימת הישגים וזכו באמון הלקוחות.

בספטמבר 2016 זכתה טסלה במכרז להקמת מיזם בהיקף של 20 מגה-וואט סמוך ללוס אנג’לס עבור ‘סאות’רן קליפורניה אדיסון’; היא מסרה אותו עד סוף אותה שנה. המפתחת ‘גרינסמית’ חנכה מיזם אחר באותו היקף בפומונה, חלק מפרויקט אליסו, גם הוא בפחות מארבעה חודשים.

העברת טכנולוגיית הסוללה החדשה לפסים מסחריים תהיה סוגיה קשה ועתירת הון. חברות שמתקינות מיזמי סוללה צברו מספיק הצלחה כדי למשוך תשומת לב מחברות שכיסיהן עמוקים.

חודשים ספורים אחרי שסיימה את מיזם אליסו קניון שלה, חברה עולמית לציוד מתקדם לשוק האנרגיה ‘וורטסילה’ קנתה את ‘גרינסמית’. AES הכריזה ביולי שתשלב את יחידת האחסון שלה למיזם משותף עם סימנס.

המעורבות של טסלה באחסון קבוע הגיע בעקבות החדשנות שלה בתחום המכוניות החשמליות. כמה מיצרניות המכוניות המתחרות עשו כמותה, כולל מרצדס בנץ וב.מ.וו.

ספקים של מערכות אקולוגיות לאחסון ביתי הופיעו גם כן, למרות שעל השוק מכביד היעדר תשואה כלכלית לבעלי בתים. בקנה מידה של הרשת, חברות חשמל יכולות לאמוד את יתרונות האחסון ולשלם בעדו.

באשר למיזם אליסו, זה הקיץ הראשון שהפסקות החשמל הפוטנציאליות כבר לא עומדות על הפרק, אומר דדה סובקטי, המנהל שירותי תפעול והנדסה ב’קליפורניה אינדיפנדט סיסטם אופרטור’, חברה ללא מטרות רווח המפקחת על זרם החשמל דרך הרשת של קליפורניה.

“אחסון אנרגיה מאפשר לנו את הגמישות והיכולת לנהל את מה שאנחנו צריכים”, אומר סובקטי. “הסוללות נעשו חלק מהשגרה שלנו ומתפקדות כמעט כמו כל משאב אחר”.