דף בית
 
 
אודות
 
 
צור קשר
 
 
מאמרים
 
 
מומחים
 
 
אינדקס עסקים
 
 
פרסום באתר
 
 
מוצרים
 
 
פורומים
 
 
חדשות בענף
 
 

 

איך מקטינים את חשבון האנרגיה במפעלים

פורסם בעיתון לוגיסטיקה

01/02/10

מאת: מיקי לרר
חלק נכבד מהוצאות התפעול במפעלים קשורות לצריכת האנרגיה שלהם. במשך השנים פותחו טכנולוגיות  שיכולות לחסוך בהוצאות כמו הסבת מערכות קיטור לחימום באמצעות אנרגית שמש, הסבת מערכות איוורור וקירור למערכות יעילות אנרגטית, שימוש בגז טבעי במקום בחשמל ועוד. ויש חברות שמציעות לתפור למפעל חליפת התייעלות אנרגטית
קרוב ל-22% מצריכת האנרגיה במדינת ישראל מופנית לחימום מים. כיום ב-90% ממשקי הבית משתמשים באנרגית שמש לחימום מים, אז מדוע בתעשייה לא מנצלים את השמש להפקת חום וממשיכים להסתמך על דודי קיטור שמנצלים דלקים פוסיליים יקרים ומזהמים? שאל פרופ' גרשון גרוסמן ראש הפורום לאנרגיה בפקולטה להנדסת מכונות בטכניון, בכינוס השנתי לאנרגיה שערך ענף האנרגיה בלשכת המהנדסים והאדריכלים ב-24 לדצמבר. יש הרבה שטחי גגות במפעלים ואפשר היה לנצל אותם להקמת מערכות לחימום מים, שנחוצים בתהליכים תעשייתיים רבים. מבחינת התרומה לחיסכון באנרגיה, הקמת מערכת תעשייתית אחת שקולה ל-100 מערכות ביתיות.
לצד הגגות התעשייתיים, אומר פרופ' גרוסמן, ששטחם בדרך כלל גדול אפשר לנצל את חצרות המפעלים להקמת מערכות ליצירת אנרגיה, ולהסתמך על דודי הקיטור הקיימים רק לגיבוי. 

 
החסמים בדרך לניצול אנרגיית השמש בתעשייה
יש טכנולוגיות מוכרות, כמו דודי שמש ליצירת מים עד טמפרטורה של 80 מעלות צלזיוס, ויש גם טכנולוגיות מוכרות, שלא נעשה בהן שימוש בתעשייה, למשל מראות שמרכזות את קרינת השמש, שמעלות את הטמפרטורה המופקת לקבלת מים רותחים ואפילו ליצירת קיטור. התעשיינים יכולים לאמץ את הטכנולוגיות הללו.לתעשייה גם קל יותר לבצע את עבודות התחזוקה של המערכות מפני שבן כה וכה יש אנשי אחזקה המטפלים בדודי קיטור ולכן הכדאיות להתקנת מערכות כאלו בתעשייה גבוהה ביותר. בארץ, אומר פרופ' גרוסמן, זיהינו מספר חסמים מדוע מפעלי תעשייה לא מנצלים את אנרגית השמש לחימום. במפעלים לא יודעים שישנה אפשרות להסב את השימוש בחשמל לחימום לשימוש באנרגית השמש. גם מי שכבר שמע על הטכנולוגיה נוהג בשמרנות. תעשיינים רוצים להיווכח שהשיטה עובדת בהצלחה אצל אחרים, לפני שהם מוכנים להשקיע בהסבת מערכות החימום במפעלים שלהם. נכון, שעלות הקמת מערכת סולארית לחימום, יקרה יותר בטווח הקצר מאשר שימוש ישיר בחשמל והחזר ההשקעה הוא רק לאחר כ-4 שנים, אבל בחשבון לטווח ארוך ההשקעה משתלמת. לדעת פרופ' גרוסמן, אילו היתה הכרה בהוצאות פחת מואץ למערכת, כמו שיש למשל בתחום המחשבים (33% לשנה), היו המפעלים מבינים שהמדינה נותנת עדיפות לנושא.
 

באירופה משתדלים יותר
אם נשווה את ניצול האנרגיה אצלנו לנעשה בעולם, נראה כי באירופה חותרים כל הזמן כדי להגדיל את השימוש באנרגיות חלופיות. קרוב ל-30% מצריכת האנרגיה במדינות ה-OECDמיועדים לתעשייה. קרוב לשני שלישים מהאנרגיה שנצרכת בתעשייה מיועדת לצורכי חימום והשליש הנותר – ליצור חשמל. כדי להגדיל את יעילות ניצול האנרגיה החלו להתקין מערכות סולאריות ליצור חום. כיום פועלים במדינות ה- OECDכ-85 מתקנים גדולים לייצור אנרגיה שלהם 38,500 מ"ר של קולטים שחוסכים 27 מיליון מגה- וואט חשמל. המשק הישראלי עדיין לא הצליח להתייעל ולהקטין את צריכת האנרגיה לנפש, אומר ד"ר יונה ברגור, יועץ ראש אגף כלכלה ותכנון במשרד התשתיות. אנחנו נמצאים במקום נמוך לעומת מדינות מפותחות ויש הרבה מקום להתייעל.
בהתייחסו לתעשייה מסכם ד"ר ברגור כי ב-30 השנים האחרונות ישנו מעבר משימוש בדלקים לחימום דודי קיטור בתעשייה, לצריכה של חשמל. צריכת החשמל מכלל צריכת האנרגיה עמדה בשנת ה- 70' על 30% והיום על 50%. המשמעות היא שיותר ויותר חשמל נצרך. השימוש באנרגיה סולרית לחימום דודים במגזר הביתי עומד על 3% מכלל צריכת האנרגיה, כאשר במדינות אירופה הממוצע עומד על כ-10%. 


 

קולטים שטוחים וקולטים עוקבים
ניתן לחלק את הניצול התרמי של אנרגית השמש לפי רמות טמפרטורה- עד 100 מעלות צלזיוס - לשימוש ביתי והסקה, 100-250 מעלות צלזיוס לתעשייה ומעל 250 מעלות צלזיוס ליצור חשמל.
קולטי השמש השטוחים המשמשים לחימום מים: מדובר בטכנולוגיה זולה יחסית ועמידה, בה מותקן הקולט בזוית קבועה. בעקבות התקנות המחייבות התקנת דודי שמש בישראל, מהווה חימום מים בבתי מגורים חסכון של 2-3% מסך צריכת האנרגיה בארץ. כמובן, ניתן ליישם טכנולוגיה זו גם בחלק מן התעשייה, אולם משיקולי מס ומחירי אנרגיה קונבנציונאלית זולים יחסית, מערכות כאלה כמעט ולא מנוצלות בתעשייה או במבני צבור, כמו בתי חולים וכדומה.
קולטי שמש עוקבים ומרכזים, מאפשרים קליטת חום בטמפרטורות גבוהות ע"י מעקב אחר זווית השמש. לדוגמא, כאלה הן מערכת המראות הפרבוליות של סולל או מערכות פרי פיתוח ישראלי של מראות כדוריות, היכולות לחמם נוזל עד ל- 300 מעלות צלזיוס.


חסכון בחשמל
על פי הערכות שמרניות ביותר ניתן לחסוך, תוך פחות מ-5 שנים, 20% מצריכת האנרגיה בכל התחומים ע"י התנהלות נבונה, טוען פרופ' דן זסלבסקי מנהל היחידה להנדסת הסביבה מים וחקלאות בטכניון. בתחומי צריכת החשמל של מכשירים ביתיים, הפועלים ברציפות 24 שעות ביממה למשל, אפשר ע"י הוצאת החום שפולט המקרר מחוץ לדירה בימי הקיץ, להקטין את כמות האנרגיה הדרושה לקירור הבית. 


 
מטורף להשתמש באנרגיה סולארית
מה מתאים יותר למדינת ישראל להקים חוות של קולטי שמש על שטחים נרחבים או להעדיף טכנולוגיות חסכניות יותר בשטח? שואל פרופ' דן זסלבסקי. ליצירת 1 מיליון קילוואט חשמל מאנרגית רוח אפשר להסתפק ב-100 מ"ר בהשוואה לכ-10.000 עד 12,000 מ"ר שנדרשים ליצירת מיליון קילוואט מאנרגיה סולארית. אפשר להגדיל בישראל את היקף השימוש באנרגית רוח ולהעמידו על כ-10% מצריכת האנרגיה, אם יגדילו את הסיבסוד ליצירת חשמל מרוח. "זה מטורף להשתמש באנרגיה סולארית". גם אם ינצלו את כל השטח של מדינת ישראל יוכלו לייצר רק כשליש מצריכת החשמל של המדינה. "זה בזבוז כסף אחד גדול". 
 
אנרגיה משריפת אשפה
יש דרכים נוספות לייצור אנרגיה, שגם אותן יש לבחון. למשל ליצר אנרגיה משריפת אשפה. החברה הישראלית חץ אקולוגיה זכתה במכרזים בסידני באוסטרליה ובלוס-אנג'לס בארה"ב לישום טכנולוגיה לשריפת אשפה ליצירת אנרגיה. בטכנולוגיה שלהם, מכל 2 טונות של אשפה ביתית שנשרפת אפשר לייצר 100 קילוואט/שעה. בחישוב כזה, שריפת אשפה להפקת אנרגיה יכולה לספק כ-12% מצריכת החשמל במדינה. בנוסף, שריפת פסולת תקטין את היקפי ההטמנה והפגיעה הפוטנציאלית במי התהום. תפחית באופן משמעותי את הפליטות של גזי החממה 15% עד 25% מהגזים שנפלטים בתהליך הפירוק של האשפה במטמנות. ניצול הפסולת לשריפה יקטין את שטח המטמנות ויפחית באופן משמעותי את היקפי התעבורה לשינוע הפסולת. "זה טוב ואפשר לעשות זאת מחר בבוקר. זה תלוי רק בממשלה", קובע פרופ' זסלבסקי.  
 
פרויקט ארובות השרב
במשך שנים מנסה פרופ' זסלבסקי לקדם את הפרויקט של ארובות השרב, (ראה מסגרת) שנדחה שוב ושוב. האוצר דוחה את הפרויקט בטענה שאם הרעיון כל כך טוב אז מישהו כבר היה בונה אותו. המדען הראשי הקודם דחה את הפרויקט בטענה שהדבר לא נוסה בעבר. והרי, אומר פרופ' זסלבסקי, תפקידו של המדען לתמוך בדברים שלא נוסו בעבר. הקמת ארובות השרב יכולה לספק פי שניים מצריכת האנרגיה של המדינה. העלות של הקמת פרויקט ליצור חשמל בארובות שרב הינה כעשירית מהעלות ליצירת אותה כמות אנרגיה מתחנת כוח סולארית.

 

ארובות ליצירת חשמל
ארובות השרב שפותחו בטכניון, הן למעשה מכונות ענק לייצור רוח מלאכותית הפועלות 24 שעות ביממה. היישום שלהן רלוונטי לאזורים חמים ויבשים, כמו מדבריות, משום שה"דלק" שמניע אותן הוא אוויר יבש וחם. פעולת ארובות השרב מבוססת על העיקרון לפיו אוויר, המקורר על ידי ריסוס מים, זורם כלפי מטה. זרימת האוויר המקורר למטה היא שגורמת להתנעת טורבינות להפקת חשמל. לשם כך יש לבנות ארובה גבוהה מאוד - כקילומטר ויותר -ושקוטרה גדול מאוד - לפחות שליש מגובהה. בפתח שבראש הארובה יש להתיז מים. האוויר החם גורם למים להתאדות ולקרר את האוויר. האוויר הקר כבד יותר מהאוויר החם ולכן נע כלפי מטה אל תוך הארובה. בשל גודלה של הארובה, תנועת האוויר כלפי מטה מייצרת רוח חזקה. בבסיס הארובה מתקינים טורבינות והרוח החזקה הנושבת כלפי מטה ושואפת לצאת מהארובה מניעה אותן במהירות גבוהה ומייצרת חשמל. עלות ייצור החשמל בטכנולוגיית ארובות השרב על פי תחשיבים שבוצעו בטכניון, צפוי להיות בתחום שבין 1.7-6.5 סנט לקו"ש.


יצירת אנרגיה מפסולת
תהליך נוסף להפיכת אנרגיה האצורה בפסולת תעשייתית ופסולת חקלאית לגז מימן באמצעות תהליכים כימיים, הציג פרופ' יהושע דיין מחברת ABT. בטכנולוגיה הזאת לוקחים פסולת חקלאית ופסולת של תעשיית העץ ובאמצעות אנרגיה כימית ניתן לקבל גז מימן. בתהליך מקבלים פי חמש יותר אנרגיה ממה שמושקע בה. המוצר פותח בטכניון וקבל מענק גם מקרן הזנק של משרד התשתיות, המשקיעה בטכנולוגיות סביבתיות. פרופ' דיין מקווה להקים בטכניון מרכז ידע שיפיץ וימכור את הטכנולוגיה. 
 
שימוש בגז טבעי
למרות העליות במחיר הגז, הוא עדיין זול יותר ממחיר הנפט, קובע שוקי שטרן, מנהל רשות הגז הטבעי במשרד התשתיות. אם משנות ה-80' ועד שנות ה-90' עמד המחיר של מיליון BTUעל 2-3 דולר שהם שווי ערך למחיר של 15 דולר לחבית, בסוף שנות ה-90' היתה עליה תלולה מאוד במחיר הגז הטבעי שהגיעו כמעט ל-14 דולר למיליון BTU. בשנה האחרונה נרשמה ירידה תלולה במחירי הגז הטבעי שהגיעו לכ- 6 דולר למיליון BTU.
לפי הערכות בשנת 2020 תצטרך מדינת ישראל גז טבעי בהיקף של כ-  7.6 מיליארד קו"ב כל שנה, על מנת להמשיך ולייצר 45-50% מצריכת האנרגיה מגז טבעי.
האספקה של גז טבעי מתבססת על מספר מקורות. האחד על המאגר של חברת ים תטיס הנמצא 25 ק"מ מערבית לאשקלון. משדה זה מופק גז מאז שנת 2004. עד כה צרכה המדינה כ-15 מיליארד קו"ב והערכה היא שעד אמצע העשור הבא המאגר ידלדל. בינתיים הניצול של הגז מים תטיס ב-5 שהשנים האחרונות חסך למשק הישראלי 4 מיליארד דולר. מקור גז נוסף שישראל תהנה ממנו הוא המאגר של שדות הגז דלית ותמר שעל פי הערכות יש בהן לפחות 210 מיליארד קו"ב גז. בנוסף לשדה של חברת ים תטיס ישנו חוזה ארוך טווח לאספקת גז משדות הגז במצריים בהיקף של כ- 3.5 מיליארד קו"ב לשנה.


 
חיבור מפעלים לגז במקטע הדרומי
באמצע חודש דצמבר הושלמה הנחת צינור הגז במקטע הדרומי אל מפעלי ים המלח. בהנחת הקו הושקעו חצי מיליארד שקל. לפני 5 שנים כאשר החלו להניח את הצינור, למעט מפעלי ים המלח, לא היו מפעלי תעשייה גדולים לאורך התוואי שהיו מוכנים לקלוט את הגז. עכשיו לאחר סיום הנחת הקו הצטרפו עוד 6 מפעלים ושתי תחנות כוח שיתחברו לקו.
כמו כן מתוכנן לקום מתקן לקליטת גז טבעי נוזלי. נבחנת כעת התוכנית הקמת אתר באשקלון או בחדרה. התוכנית נמצאת בשלב של סקר סיכונים סביבתיים לבחינת האתר. עד אמצע שנת 2010 אמור לצאת המכרז בנושא לדרך. במתקן יקלטו ויאחסנו גז נוזלי NLGשיומר לגז. המתקן אמור יהיה לקלוט  4 מיליארד קו"ב של גז. 
 
מקדמים התייעלות אנרגטית
בעידן אי ודאות אנרגטית ,בו מחירי הדלקים משתנים תכופות, קיים רעיון פשוט להפחתת צריכת האנרגיה ובשמו המקצועי התייעלות אנרגטית, אמר דן בר משיח מנכ"ל ESCO Israel . עם עליית המודעות הסביבתית בעולם הפכה ההתייעלות האנרגטית לתחום החם וחברות ענק התחייבו להתייעל בצריכת האנרגיה שלהן. על פי נתוני חברת החשמל והתאחדות התעשיינים,הוצאות האנרגיה של המשק הישראלי מגיעות לכ 7- מיליארד שקלים, כ 3.5- מיליארד בחשמל וכ 3.5- בדלקים אחרים. פוטנציאל ההתייעלות האנרגטית בתעשייה בישראל מוערך בכ 20%- שהם כ 1.4-מיליארד שקלים, אבל פוטנציאל זה אינו ממומש. הסיבות לכך מגוונות החל מחוסר מודעות, דרך היעדר תמרוץ ותמיכה ממשלתית, מחסור בידע ובמתודת מדידה חד משמעית וכלה בבעיית מימון בשל ההשקעה הראשונית הנדרשת.
המודל ESCO מודל נפוץ בעולם המתועש כ 30- שנה, כשבאירופה הוא בשימוש כ 100- שנה ופועל בהצלחה במתקנים גדולים כגון מחנות צבא, שדות נפט, בתי חולים גדולים, מפעלים ועוד.
ESCO Israel היא חברה יזמית, הפועלת על פי מודלEnergy Services ESCO  העולמי.החברה מסייעת לארגונים להשיג יעדים של חיסכון באנרגיה, מים ואיכות סביבה בכך שהיא נוטלת על עצמה את משימת ההתייעלות של העסק מראשיתה ועד סופה, כולל ההשקעה הפיננסית הנדרשת,  עריכת סקרים מקיפים לאיתור פוטנציאל ההתייעלות. המודל במסגרתו עובדת ESCO Israel כולל אחריות מלאה לכל נושא הרכישה, ההתקנה והתחזוק של הציוד, מדידה רציפה של כל היבטי החיסכון ומימון מלא של הפרויקט. הפרויקט נעשה בשיטת ה- Turen key כאשר הלקוח מקבל מוצר מוגמר כולל תפעול. החיסכון הכספי שנוצר מהפרויקט מתחלק בין החברה ללקוח, כשהאחרון נהנה לא רק מהחיסכון הכספי אלא גם מבעלות על כל המערכות שהותקנו כגון תאורה, מיזוג אויר, מנועים ומשאבות, מערכות חימום מים, דלקים, חשמל ועוד, ללא השקעה מצידו.


דף הבית | אודות | צור קשר | תקנון האתר