תשקיף טכנולוגיות אנרגיה לשנת 2023

הסוכנות הבינלאומית לאנרגיה
תקציר מנהלים של 'תשקיף טכנולוגיות אנרגיה לשנת 2023'

מגזר האנרגיה נמצא בשלב מוקדם של עידן תעשייתי חדש: תעשיות שבתחילת שנות האלפיים היו בחיתוליהן, התפתחו במהירות מסחררת למגוון רחב של אפשרויות יצור

תקציר מנהלים של 'תשקיף טכנולוגיות אנרגיה לשנת 2023' הסוכנות הבינלאומית לאנרגיה / ינואר 2023

בכל העולם מדינות מגבירות את המאמצים להרחבת הייצור של הטכנולוגיות להקת אנרגיה דלת פחמן כדי להגשים את השאיפה לנטרול הפליטות, לחזק את העצמאות האנרגטית ולהתמודד על מקום במשק האנרגיה העולמי החדש. משבר האנרגיה הנוכחי הוא רגע מכונן במעבר לאנרגיה דלת פחמן ומניע גל השקעות שאמור לזרום למגוון תעשיות במהלך השנים הקרובות. בתמונה הכוללת, יש חשיבות עצומה בפיתוח שרשראות אספקה בטוחות, גמישות ובנות קיימא עבור אנרגיה דלת פחמן.

כל מדינה צריכה למצוא את הדרך להפיק תועלת מההזדמנויות של משק האנרגיה החדש, ולהגדיר את האסטרטגיה התעשייתית שלה בהתאם לחוזקות ולחולשות שלה. מהדורת 2023 של 'תשקיף טכנולוגיות אנרגיה' Energy Technology Perspectives מפרטת את המצב הקיים בשרשראות של אספקת אנרגיה דלת פחמן, לרבות ענפי הכרייה, ייצור חומרים כמו ליתיום, נחושת, ניקל, פלדה, מלט, אלומיניום ופלסטיק וכן ייצור והתקנה של טכנולוגיות מפתח. הדו"ח משרטט את האופן שבו הענפים האלה עשויים להתפתח בעשורים הקרובים ומספק הערכה של ההזדמנויות והצרכים לבניית שרשראות אספקה איתנות, גמישות ובנות קיימא לטכנולוגיות דלות פחמן ואף בוחן את ההשלכות על קובעי המדיניות.

משק האנרגיה החדש טומן בחובו הזדמנויות וסיכונים

המעבר לאנרגיה דלת פחמן מציע הזדמנויות חשובות לצמיחה ולתעסוקה בענפי תעשייה חדשים ומתפתחים. יש הזדמנות עולמית לייצור המוני של טכנולוגיות אנרגיה דלת פחמן בשווי של כ-650 מיליארד דולר בשנה עד 2030 – פי שלושה מהנתון של היום – אם מדינות העולם תעמודנה בהתחייבויות האנרגיה והאקלים שעליהן הצהירו. היקף המשרות במגזר הייצור יהיה יותר מכפול, עם 14 מיליון משרות עד 2030 לעומת 6 מיליון כיום, כאשר יותר מחצי מאותן משרות קשורות לכלי רכב חשמליים, לוחות סולאריים, אנרגיית רוח ומשאבות חום. ככל שהמעבר לאנרגיה נקייה יתקדם מעבר לשנת 2030, הדבר יוביל לצמיחה מהירה יותר בתעשייה ובתעסוקה.

שרשרת האספקה ריכוזית מדי, הן מבחינתם של יצרני הטכנולוגיות והן מבחינת החומרים שעליהם הם מסתמכים. סין שולטת כיום בייצור ובמסחר של רוב הטכנולוגיות הרלוונטיות. ההשקעה של סין בשרשרת האספקה הורידה מאוד את העלויות של טכנולוגיות מפתח ולמעשה קידמה אותן, אבל דרגת הריכוזיות הגיאוגרפית בשרשרת האספקה העולמית יוצרת גם אתגרים פוטנציאליים בתוך המדינות עצמן.
בטכנולוגיות שכבר מיוצרות בייצור המוני כמו טורבינות רוח, סוללות, מכשירי אלקטרוליזה, לוחות סולאריים ומשאבות חום, שלוש המדינות היצרניות הגדולות מהוות לפחות 70% מכושר הייצור העולמי של כל אחת מן הטכנולוגיות – כאשר סין דומיננטית בכולן. הרפובליקה הדמוקרטית של קונגו לבדה מייצרת 70% מכמות הקובלט בעולם, ושלוש מדינות בלבד אחראיות על יותר מ-90% מייצור הליתיום בעולם. ריכוזיות בכל נקודה לאורך שרשרת אספקה הופכת את כולה לפגיעה לשיבושים, כגון לשינויים במדיניות של המדינה המפיקה, שינויים שלטוניים בה, אסונות טבע, כשלים טכניים או החלטות של חברה.

העולם כבר חווה את הסיכונים הטמונים בשרשרת אספקה צרה: עליית מחירים של חומרי גלם, שייקרו וסיבכו את המעבר. עליית מחירי הקובלט, הליתיום והניקל הובילה לעליית מחירי הסוללות הראשונה בהיסטוריה, שהסתכמה בכמעט עשרה אחוזים בשנת 2022. אחרי שנים של ירידה, גם המחירים של טורבינות רוח מחוץ לסין עלו והמחירים של חומרי גלם כגון כמו פלדה ונחושת הוכפלו בין המחצית הראשונה של 2020 לאותה תקופה בשנת 2022. מגמות דומות נראה גם בשרשרת האספקה של לוחות סולאריים.

מרוץ עולמי לגיבוש תעשיית האנרגיה דלת הפחמן העתידית
מדינות שונות מנסות להגביר את החוסן והגיוון בשרשראות האספקה תוך שהן מתחרות ביניהן על ההזדמנויות הכלכליות העצומות. הכלכלות הגדולות פועלות לשילוב מדיניות האקלים, אבטחת האנרגיה והתעשייה שלהן. 'החוק להפחתת האינפלציה' שנחקק בארצות הברית הוא ביטוי ברור לכך, ואיתו יש גם את חבילת Fit for 55 ותוכנית REPowerEU באיחוד האירופי, תוכנית הטרנספורמציה הירוקה של יפן, תוכנית התמריצים המעודדת ייצור לוחות סולאריים וסוללות בהודו, ואת מאמציה של סין לעמידה ביעדי תוכנית החומש האחרונה שלה ואף להתעלות מעליהם.
מדינות שמצליחות בניהול אסטרטגיות תעשייתיות בענף זה כבר קוצרות את הפירות. יזמים ומשקיעים עוקבים מקרוב אחר המדיניות שיכולה לתת להם יתרון תחרותי בשווקים שונים, ויגיבו למדיניות תומכת. רק 25% ממיזמי הייצור של לוחות סולאריים נמצאים בשלבי בנייה או תחילת בנייה בזמן הקרוב, כ-35 אחוזים ממיזמי סוללות לכלי רכב חשמליים ופחות מעשרה אחוזים הם מיזמי אלקטרוליזה. לסין נתח הייצור הגבוה ביותר, שם 25% מסך הלוחות הסולאריים ו-45% מייצור הסוללות נמצאים כבר בשלב מתקדם. בארה"ב ובאירופה, פחות מ-20% ממפעלי הסוללות ומכשירי האלקטרוליזה שעליהם הוכרז נמצאים בשלבי בנייה.
בזכות זמני מימוש קצרים יחסית, כשנה עד שלוש בממוצע, היקף הפרויקטים יכול להתרחב במהירות במדינות שבהן יש סביבה המעודדת השקעות. יש מקרים של מיזמי יצור שכבר הוכרזו אבל לא התממשו במדינה אחת בשל תזוזות ושינויים במדיניות וחוסר יציבות, אבל מצאו את עצמם מתגשמים במדינה אחרת שבה האקלים להשקעות נוח יותר.
גיוון וחיזוק שרשראות האספקה דורשים מאמצים גדולים יותר. רוב התוכניות להרחבת כושר הייצור הנוכחי עד 2030 הן של רכיבים ללוחות סולאריים (כ- 85% לתאים ומודולים, ו-90% מוליכי סיליקון), טורבינות רוח יבשתיות (כ- 85% ללהבים, וכ-90% למגדלים) ורכיבי סוללות לכלי רכב חשמליים (98% לחומרי אנודה ו-93% לחומרי קתודה). מכשירי אלקטרוליזה להפקת מימן הם החריג העיקרי, כאשר כרבע מן ההכרזות על תפוקת הייצור לשנת 2030 הן בסין ובאיחוד האירופי, בהתאמה, ועוד 10% בארצות הברית.

המסחר הבינלאומי תומך בשרשראות האספקה של אנרגיה דלת פחמן
מסחר בינלאומי הוא הכרחי למעבר אנרגטי מהיר ובמחיר סביר, אבל המדינות מוכרחות להגדיל את מגוון הספקים. חלקו של המסחר הבינלאומי בביקוש העולמי הוא כמעט 60% עבור מודולים של לוחות סולאריים, כאשר כמחצית מהמודולים הסולאריים המיוצרים בסין מיוצאים – בעיקר לאירופה ולאגן מערב האוקיינוס השקט.
גם בכלי רכב חשמליים המצב דומה ורוב המסחר ברכיביהם זורם מאסיה לאירופה, שמייבאת כ-25% מהסוללות שלה מסין. רכיבי טורבינת רוח הם כבדים ומסורבלים אבל המסחר בהם נפוץ גם הוא. סין היא שחקנית מרכזית בייצור רכיבים לטורבינות רוח, ומהווה 60% מכושר הייצור העולמי ומחצית מסך היצוא, שרובו למדינות אחרות באסיה ולאירופה. בארה"ב, אחד מהשווקים הגדולים ביותר של אנרגיית הרוח, פחות מרבע מהרכיבים מיוצרים בתוך המדינה עצמה.
השביל ל-2030 היא רחבה מאוד וטכנולוגיות רבות יכולות לצעוד בו. אם כל המיזמים להרחבת כושר הייצור יתגשמו וכל המדינות יעמדו בהתחייבויותיהן, סין לבדה תוכל לספק את כל הדרוש לשוק הסולארי העולמי בשנת 2030, שליש מהשוק העולמי של מכשירי אלקטרוליזה, ו-90% מהסוללות לכלי רכב חשמליים בכל העולם.
אמנם באיחוד האירופי מתכנים מיזמים שספקו את כל הדרוש למכשירי אלקטרוליזה וסוללות לכלי רכב חשמליים, אבל האיחוד ימשיך להיות תלוי משמעותית ביבוא של לוחות סולאריים וטכנולוגיות רוח, תחום שבו יש לו כיום יתרון טכנולוגי.
המצב דומה במקצת בארה"ב, אם כי יש סבירות גבוהה להרחבה נוספות של כושר הייצור כתוצאה מחוק הפחתת האינפלציה. היקף הפרויקטים המתוכננים כיום בעולם יעלה על הביקוש לטכנולוגיות מסוימות (לוחות סולאריים, סוללות ומכשירי אלקטרוליזה) ויהווה מחסור משמעותי עבור אחרות (רכיבי טורבינות רוח, משאבות חום ותאי דלק). זו הסיבה שחשוב כל כך שמדינות יקבעו יעדים ברורים של פריסת הטכנולוגיות, באופן שיצמצם את האי ודאות בביקוש וייתן כיוון להחלטות בנוגע להשקעות.

למינרלים הקריטיים יש אתגרים משל עצמם
כרייה של מינרלים קריטיים היא השלב היחיד בשרשרת האספקה התלוי כל כולו בהימצאות משאבים טבעיים. זמני הביצוע הארוכים של מכרות חדשים, שיכולים להיות הרבה מעל עשר שנים מתחילת פיתוח הפרויקט ועד תחילת ההפקה, מגבירים את הסיכון לצוואר בקבוק באספקה של מינרלים קריטיים הנדרשים למעבר. יתרה מכך, הריכוזיות הגיאוגרפית הקיצונית של הייצור כיום יוצרת סיכוני אבטחה בצד ההיצע ולכן שיתופי פעולה בינלאומיים ושותפויות אסטרטגיות הם קריטיים מתמיד.
נדרשת מדיניות ברורה לגבי יישום עתידי של הטכנולוגיות בפועל בשביל לצמצם את הסיכון בהשקעות במגזר זה, שכן חברות המפתחות מכרות חדשים זקוקות לוודאות שיהיה מספיק ביקוש לאותם חומרי גלם.

רוב הפרויקטים העתידיים והחשובים לעיבוד וזיקוק של מינרלים קריטיים מתוכננים בסין. תהליכים אלו של 'אמצע השרשרת' בדרך כלל דורשים המון אנרגיה. סין אחראית ל-80% מכושר ייצור נוסף של נחושת, המתוכנן עד 2030 ומחזיקה ברוב המוחלט של כושר הזיקוק העתידי למתכות העיקריות המשמשות בסוללות (95% עבור קובלט, וכ-60% עבור ליתיום וניקל). הצמיחה הנוכחית בעיבוד המינרלים ברחבי העולם רחוקה מלענות על הכמות הנדרשת לפריסה מהירה של טכנולוגיות אנרגיה דלת פחמן. התחום היחיד שבו צפוי עודף היצע עד 2030 הוא פוליסיליקון עבור לוחות סולאריים.

כדי להפחית את הסיכונים באספקת מינרלים קריטיים יש ליצור רשת חדשה ומגוונת יותר של קשרים בינלאומיים בין יצרנים וצרכנים. אלה יתבססו לא רק על מקורות המינרלים, אלא גם על הסטנדרטים הסביבתיים, החברתיים והמנהליים בייצור ובעיבוד. שותפויות חדשות צריכות להיות מאוזנות כך שמדינות עתירות משאבים יתפתחו גם מעבר לייצור הראשוני, במיוחד בכלכלות מתפתחות.
גם אגירת מלאי יכולה לספק אמצעי הגנה מפני שיבושים באספקה, אבל מדיניות מקיפה שתומכת באבטחת האספקה של מינרלים היא אמצעי יעיל עוד יותר. על מדיניות כזו לכלול צעדים לחיזוק הביקוש, בעיקר באמצעות תוכניות מחזור ותמיכה בחדשנות טכנולוגית.

האסטרטגיות התעשייתיות צריכות לשקף את החוזקות והחולשות של כל מדינה
רוב המדינות לא מסוגלות להתחרות ביעילות בכל אחת מחוליות שרשרת האספקה של טכנולוגיות אלה. אין צורך בכך. התמחות שיוצרת יתרון בתחרות נובעת לעתים קרובות מיתרונות גיאוגרפיים טבעיים, כגון גישה לאנרגיה מתחדשת בעלות נמוכה או קיומם של מחצבים, מה שעשוי להוריד את העלויות של האנרגיה ושל חומרי הגלם. יתרון כזה יכול לנבוע גם מתכונות אחרות, כמו שוק מקומי גדול, כוח עבודה מיומן או סינרגיות וזליגה מתעשיות קיימות.
כשמבצעים אומדן הוליסטי של היתרונות התחרותיים האלה ומטפחים אותם, אפשר לגבש את התעשיות האלה כך שיהוו עמוד תווך במדיניות ממשלתית, לתכנן אותן לפי עקרונות בינלאומיים ולשלב בהן שותפויות אסטרטגיות.

עלויות האנרגיה ימשיכו להוות גורם מכריע בתחרותיות של מגזרי תעשייה עתירי אנרגיה. התחרותיות כיום קשורה קשר הדוק עם עלויות האנרגיה, במיוחד גז טבעי וחשמל, המשתנות מאוד בין האזורים השונים. גורם זה משפיע גם על המעבר לאנרגיה נקייה. לדוגמה, עלויות הייצור של מימן מחשמל מתחדש עשויות להיות נמוכות בהרבה בסין ובארה"ב (3-4 דולר/ק"ג) מאשר ביפן ובמערב אירופה (5-7 דולר/ק"ג) תוך שימוש במשאבים הטובים ביותר הקיימים במדינות אלה כיום, עם הבדלים דומים בעלויות הייצור של חומרים נגזרים, כגון אמוניה ופלדה. ככל שהמדינות השונות מתקדמות לקראת עמידה בהתחייבויות האקלים שלהן, עלויות החשמל המתחדש ממשיכות לרדת ועלויות מתקני האלקטרוליזה צונחים במהירות, ההבדל בעלויות בין האזורים צפוי להצטמצם במקצת, אך פערי התחרותיות ייוותרו כפי שהם. בבואן לגבש אסטרטגיות תעשייתיות, המדינות צריכות לבחון בשבע עיניים באיזו חוליה בשרשרת האספקה כדאי להתמחות, איפה לכונן שותפויות אסטרטגיות או לבצע השקעות ישירות במדינות שלישיות.

תשתית חדשה תהווה את עמוד השדרה של כלכלת האנרגיה החדשה בכל המדינות. תשתית זו תכלול הובלה, הזרמה, הפצה או אחסון של חשמל, מימן ופחמן דו חמצני. בניית תשתית לאנרגיה דלת פחמן יכולה להימשך עשר שנים או יותר, ובדרך כלל כרוכה בפרויקטים גדולים של הנדסה אזרחית המבוצעים תוך עמידה בתקנות תכנון וסביבה מחמירות. בעוד שבנייה היא תהליך יעיל יחסית ברוב המקרים, הנמשך 2-4 שנים בממוצע, תכנון וקבלת היתרים עלולים להימשך 2-7 שנים ולגרום לעיכובים, תלוי במדינה ובסוג התשתית. זמני הביצוע של פרויקטים בתחום התשתיות לרוב ארוכים בהרבה מאשר עבור תחנות הכוח ומתקני התעשייה המתחברים אליהן.

הסיפור של כלכלת האנרגיה החדשה עדיין מתהווה – שרשראות האספקה הן גורם מרכזי בנרטיב
אסטרטגיות תעשייתיות לייצור טכנולוגיות אנרגיה נקייה מחייבות נקיטת גישה מקיפה הכוללת את כל משרדי הממשלה, והמאזנת באופן קפדני בין המציאות המתחייבת מצד האקלים והאנרגיה ובין ההזדמנויות הכלכליות. משמעות הדבר היא זיהוי ופיתוח יתרונות תחרותיים מקומיים, ביצוע הערכות סיכונים מקיפות של שרשראות אספקה, צמצום הזמן הדרוש להנפקת היתרים, גיוס השקעות ומימון לרכיבים החשובים בשרשרת באספקה, פיתוח כוח אדם לפי צרכים עתידיים ועידוד החדשנות של טכנולוגיות בשלב מוקדם. לכל מדינה נקודת מוצא שונה וחוזקות שונות, ולכן על כל מדינה לפתח אסטרטגיה ספציפית משלה. אף מדינה לא יכולה לעשות זאת לבד. גם כאשר מדינות בונות את כושר היצור המקומי שלהן ומבססות את מקומן בכלכלת האנרגיה העולמית החדשה, יש עוד הרבה מה להרוויח משיתוף פעולה בינלאומי כחלק מהמאמצים ליצירת בסיס איתן לתעשיות המחר.

משמרות של 5,000 פועלים מסביב לשעון, קונגו היא מפיקת הקובלט הגדולה בעולם והביקוש לו במגמת עלייה מתמדת. קרדיט: ג'וניור קנהא, גטי אימג'ז

Artisanal miners carry sacks of ore at the Shabara artisanal mine near Kolwezi on October 12, 2022. – Some 20,000 people work at Shabara, in shifts of 5,000 at a time. Congo produced 72 percent of the worlds cobalt last year, according to Darton Commodities. And demand for the metal is exploding due to its use in the rechargeable batteries that power mobile phones and electric cars. But the countrys poorly regulated artisanal mines, which produce a small but not-negligeable percentage of its total output, have tarnished the image of Congolese cobalt. (Photo by Junior KANNAH / AFP) (Photo by JUNIOR KANNAH/AFP via Getty Images)

מאמרים נוספים

הסקירה הסביבתית של ה-OECD לישראל

ארגון OECD (הארגון לשיתוף פעולה ולפיתוח כלכלי) פרסם את הסקירה הסביבתית שלו 'ישראל 2023' מהדו"ח עולות מספר נקודות מעניינות שלפיהן עיקר הנטל הסביבתי נופל על הסקטור העסקי. מיסים, השקעות ותקציב המדינה הקשורים להגנת על הסביבה:…

הכי גבוה שאפשר

הכתבה פורסמה בחודש מאי 2023, במגזין MEES, מהחשובים בסקירת אנרגיות במזה"ת ולאור ההתפתחויות האחרונות באזור והמו"מ שהתחדש בין מנהיגי העדה הדרוזית לחברת אנרג'יקס, עדכנו מעט את הטקסט. בסוף השנה שעברה החברות הישראליות שמפתחות טכנולוגיות לאנרגיה…