מערכת ייצור חשמל - הווה ועתיד - התאגדות מהנדסי חשמל ואלקטרוניקה בישראל

Download Report

Transcript מערכת ייצור חשמל - הווה ועתיד - התאגדות מהנדסי חשמל ואלקטרוניקה בישראל

Slide 1

‫‪1‬‬

‫‪ 16‬בספטמבר ‪2011‬‬


Slide 2

"‫"קומוניזם זה שלטון העם וחשמל‬
)20-‫(תחילת המאה ה‬

‫ לנין‬.‫ו‬

“Social networks require one thing
above all: electricity”
Michael Suess,Member of the Managing
Board of Siemens AG and CEO of the
Energy Sector (21-‫)תחילת המאה ה‬

2


Slide 3

‫לפי התחזיות ביקוש החשמל העולמי יגדל‬
‫מ‪ 21,000 TWH -‬היום ל‪ 36,000 TWH -‬ב‪-‬‬
‫‪ .2030‬ההשקעות בתחום החשמל יגיעו ל‪-‬‬
‫‪ 20‬טריליון דולר ב‪ 20...15 -‬שנים הבאות‪.‬‬

‫לעמידה באתגר זה‪ ,‬חיוני לספק‬
‫מסגרת פוליטית ברורה כדי להבטיח‬
‫כדאיות להשקעות אלו לטווח ארוך‪.‬‬
‫‪3‬‬


Slide 4

‫מערכת החשמל היום‬
‫=‬
‫חברת החשמל‬

‫‪4‬‬


Slide 5

‫היכן משק החשמל נמצא כיום?‬
‫בישראל אנו נמצאים במעבר בין‬
‫המערכת המונופוליסטית לבין‬
‫המערכת התחרותית‬

‫בישראל המצב מאופיין ב‪:‬‬
‫‪ ‬מעורבות חזקה של הרגולטור‬
‫‪ ‬הפעלת רשת ביטחון לטובת היח"פים‬
‫‪5‬‬


Slide 6

2010 ‫הספק מותקן במגוואט בסוף שנת‬

Rutenberg
575*2
550*2

Eshkol
228*4
377*1
75*2
250

Reading
214*2

Haifa
141*2
377*2

Orot Rabin
575*2
360*4

Gezer
2*372 MW
4*148 MW
Ramat Hovav
1*335 MW
2*118 MW
2*100 MW
240 MW
Eilat
1*43 MW
1*34 MW
1*15 MW

Tsafit
1*248 MW
2*110 MW

Hagit
2*330 MW
1*359 MW*
240 MW

Alon Tabor
2*110 MW
1*373 MW

‫פחם‬

4,840

‫מזוט‬

432

‫סולר‬

2,546

‫גז טבעי‬

5,078

‫חח"י‬

12,826 MW : ‫הספק מותקן‬
‫יח"פים‬

512

6


Slide 7

‫מכירות חשמל‬
‫‪60,000‬‬
‫‪52,037 GWh‬‬

‫‪50,000‬‬

‫‪40,000‬‬

‫‪20,000‬‬

‫‪10,000‬‬

‫‪0‬‬

‫‪2014E‬‬

‫‪2012E‬‬

‫‪2010‬‬

‫‪2008‬‬

‫‪2006‬‬

‫‪2004‬‬

‫‪2002‬‬

‫‪2000‬‬

‫‪1990‬‬

‫‪1980‬‬

‫‪1970‬‬

‫‪1960‬‬

‫‪7‬‬

‫‪GWh‬‬

‫‪30,000‬‬


Slide 8

‫שיפור באמינות אספקת החשמל‬

‫‪900 839‬‬
‫‪800‬‬

‫‪725‬‬

‫‪700‬‬
‫‪584‬‬

‫‪595‬‬

‫‪600‬‬

‫‪534‬‬
‫‪463‬‬
‫‪363‬‬

‫‪121‬‬

‫‪124‬‬

‫‪134‬‬

‫‪179‬‬

‫‪151 135‬‬

‫‪178‬‬

‫‪202‬‬

‫‪183‬‬

‫‪203‬‬

‫‪207‬‬

‫‪352‬‬

‫‪502‬‬

‫‪500‬‬
‫‪400‬‬

‫‪348‬‬

‫‪300‬‬

‫‪229‬‬

‫‪200‬‬
‫‪100‬‬
‫‪0‬‬

‫‪2008‬‬

‫תחזוקה מתוכננת‬

‫‪8‬‬

‫‪2003‬‬

‫‪1998‬‬

‫הפרעות במערכת הולכה וחלוקה‬

‫‪1993‬‬

‫הפרעות במערכת ייצור‬

‫‪1988‬‬


Slide 9

‫זמינות יחידות ייצור‬
IEC all units

VGB all units

NERC all units

95%

90%

85%

80%
1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

Source: NERC, VGB and IEC
9


Slide 10

10

Israel

Bulgaria

Lithuania

Estonia

Romania

Greece

Latvia

France

Slovenia

Finland

UK

Poland

Sweden

Czech

Malta

Slovakia

Cyprus

Portugal

30

Hungary

Spain

Ireland

Belgium

Netherlands

Luxembourg

Austria

Italy

Germany

Denmark

eurocent/kWh

2011 ‫ אוגוסט‬,‫תעריף למשקי בית‬
Source: Europe’s Energy Portal, www.energy.eu
Public Utility Authority – Electricity, www.pua.gov.il

25

20

15

10

5

0


Slide 11

‫מערכת החשמל בטווח‬
‫הביניים עד ‪2030‬‬

‫‪11‬‬


Slide 12

‫ציר הזמן של מערכת החשמל‬
‫• בטווח בקצר עד ‪ 2020‬משק החשמל‬
‫למעשה מוגדר כבר היום‬

‫הקמת קווי הולכה‬
‫‪ 3-10‬שנים‬

‫• משק החשמל יתבסס בעיקר על‬
‫טכנולוגיות מוכרות‪,‬‬

‫הקמת יחידות ייצור‬
‫‪ 2-10‬שנים‬
‫תכנון עבודות תחזוקה‬

‫התחייבות יחידת‬
‫ייצור לזמינות‬
‫פיקוח עומס‬

‫‪ 1-3‬שנים‬

‫‪ 12‬שעות מראש‬

‫כל ‪ 5‬דקות עם תכנון‬
‫ל‪ 6 -‬שעות קדימה‬
‫זמן‬
‫זמן אמת‬
‫‪12‬‬

‫לתפעל‬

‫לתזמן‬

‫לתחזק‬

‫להקים‬


Slide 13

‫אתגרים עיקריים בפני תעשיית החשמל בעולם‬
‫גידול צריכת חשמל אפילו בתסריט צמיחה מתונה‬
‫דמוגרפיה‬

‫גידול אוכלוסיה‪:‬‬
‫‪ 7.5‬מיליארד ב‪2020 -‬‬
‫מגא‪-‬ערים (> ‪ 10‬מיליון)‪:‬‬
‫‪ 27‬מגא‪-‬ערים ב‪2025 -‬‬

‫גידול צריכת אנרגיה‬

‫‪13‬‬

‫שינוי אקלים‬

‫יעדי אקלים‪:‬‬
‫תוכניות להקטנת‬
‫פליטות גזי חממה‬

‫גידול דרישה‬
‫לאנרגיה נקייה‬

‫מקורות דלק‬

‫גיאו‪-‬פוליטיקה‪:‬‬
‫‪ 70%‬מעתודות הגז‬
‫והנפט נמצאות במספר‬
‫מדינות מצומצם‬
‫תנודתיות מחירי נפט וגז‬

‫גידול דרישה‬
‫לאנרגיה נקייה‬

‫‪Source: W. Dehen, Siemens AG "Energy Efficiency – Solutions for an Integrated‬‬
‫‪Energy System". POWER-GEN Europe 2009, Cologne, Germany‬‬


Slide 14

‫איזון משולשים‬
‫אספקת אנרגיה‬
‫זמינה ואמינה‬

‫בעלי עניין‬

‫פוליטיקאים‬

‫צרכן‬

‫תעשייה‬

‫מסגרת‬
‫רגולאטורית‬
‫מוכנות דעת‬
‫קהל‬

‫התיעלות‬
‫אנרגטית‬

‫ביטחון‬
‫אנרגטי‬
‫איכות‬
‫הסביבה‬

‫סל דלקים אופטימלי‬

‫רשת חכמה‬

‫מערכת חשמל אינטגרטיבית‬
‫‪14‬‬

‫‪Source: W. Dehen, Siemens AG "Energy Efficiency – Solutions for an‬‬
‫‪Integrated Energy System". POWER-GEN Europe 2009, Cologne, Germany‬‬

‫אספקט‬
‫כלכלי‬


Slide 15

‫גורמים לפיתוח משק החשמל בישראל‬
‫‪‬כניסה לעידן הגז הטבעי בישראל‬

‫‪‬עידוד כניסת יצרנים פרטיים‬
‫‪‬עידוד שימוש במקורות אנרגיה מתחדשים‬
‫‪‬עידוד פרויקטים בתחום התייעלות אנרגטית‬
‫‪‬פיתוח טכנולוגיות להקטנת פליטות‬
‫‪15‬‬


Slide 16

‫תוכנית הפיתוח של חברת החשמל‬

7.2013
GT
1x 263 MW
15.7.2013
Add-on
1x 112 MW

9.2011
CCGT
377 MW

15.8.2013
Add-on
1x 115 MW

3.2011
Add-on
139 MW

7.2012
Add-on
123 MW

2011

2012

Coal fired:
FGD
SCR

Coal fired:
FGD
SCR

Coal fired:
SCR

Coal fired:
FGD
SCR

Coal fired:
FGD
SCR

Coal fired:
SCR

1.12.2013
Add-on
1x 132 MW

8.2014
Add-on
1x 115 MW

2013

2014

Coal fired
conversion
to natural
gas

Gas fired thermal
station 2*630 MW
?

2015

2016

2017

16


Slide 17

‫שינוי תמהיל דלקים‬

‫‪17‬‬

‫יאשה חאין‪ ,‬חברת החשמל‬

‫‪ 16‬בספטמבר ‪2011‬‬


Slide 18

‫התפתחות משק החשמל‬
‫‪1999‬‬
‫הפעלת‬
‫המחז"מ‬
‫הראשון‬
‫ברמת חובב‬

‫עידן פחם‬

‫‪2004‬‬
‫כניסה לעידן הגז הטבעי (תחנת‪-‬‬
‫הכוח אשכול)‬

‫מגוואט‬

‫‪1981‬‬
‫הפעלת‬
‫תחנת‪-‬הכוח‬
‫הפחמית‬
‫מאור דוד‬

‫עידן גז טבעי‬

‫עידן מזוט‬
‫‪1935‬‬
‫הפעלת‬
‫תחנת‪-‬הכוח‬
‫חיפה א'‬

‫‪1962‬‬
‫הפעלת‬
‫טורבינת הגז‬
‫הראשונה‬
‫בפאתי חיפה‬

‫‪1938‬‬
‫הפעלת‬
‫תחנת‪-‬‬
‫הכוח‬
‫רדינג א'‬

‫‪1923‬‬
‫הפעלת‬
‫תחנת‪-‬הכוח‬
‫הראשונה בארץ‬
‫(בתל‪-‬אביב)‬

‫‪16‬‬

‫‪2010‬‬

‫‪18‬‬

‫‪2000‬‬

‫‪1990‬‬

‫‪1980‬‬

‫‪1970‬‬

‫‪1960‬‬

‫‪1950‬‬

‫‪1940‬‬

‫‪1930‬‬

‫‪1920‬‬


Slide 19

‫ייצור החשמל לפי סוג הדלק‬
‫‪2030‬‬

‫‪2001‬‬

‫‪2010‬‬
‫‪1%‬‬

‫‪2%‬‬

‫‪2%‬‬

‫‪10% 10%‬‬

‫‪20%‬‬
‫‪37%‬‬
‫‪60%‬‬

‫‪78%‬‬
‫‪80%‬‬

‫כלל הפיתוח העתידי ביחידות‬
‫גז ואנרגיה מתחדשת‬

‫פחם‬
‫‪19‬‬

‫גז טבעי‬

‫הרוב מיוצר בתח"כ פחמיות‪,‬‬
‫פיתוח מואץ יחידות גז‬

‫מזוט‬

‫טרם הגעת גז טבעי‬
‫סולר‬

‫מתחדשות‬


Slide 20

‫הספק מותקן לפי יצרן‬
‫‪2030‬‬

‫‪2010‬‬

‫‪2020‬‬

‫‪4%‬‬

‫‪5%‬‬

‫‪16%‬‬
‫‪34%‬‬

‫‪44%‬‬
‫‪62%‬‬

‫‪40%‬‬

‫המשך כניסת יח"פים‪+‬יישום‬
‫מלא של תוכנית התייעלות‬

‫חח"י‬
‫‪20‬‬

‫‪95%‬‬

‫כניסת יח"פים‪+‬יישום תוכנית‬
‫להתייעלות אנרגטית‬

‫יח"פים‬

‫כמעט כל ההספק נמצא בחח"י‪,‬‬
‫רוב יח"פים לצריכה עצמית‬

‫התייעלות‬


Slide 21

‫השפעת יחידות אנרגיה מתחדשת על מערכת החשמל‬

‫‪ ‬יחידות ייצור מאנרגיה מתחדשת ‪ -‬רוח ושמש ‪-‬‬
‫מושפעות ממזג אויר‪ ,‬תנודות עונתיות ויומיות‬

‫‪ ‬יחידות אלו דורשות גיבוי על ידי יחידות קונבנציונליות‬
‫כייוון שזמינותן בתקופת פסגה אינה מובטחת‬
‫‪ ‬אחת הדרכים לטפל בחסרונות אלו הינה אגירת‬
‫אנרגיה חשמל באמצעות‪:‬‬
‫ אגירה‪-‬שאובה‪ ,‬אויר דחוס‬‫ קבלים גדולים‬‫‪ -‬אגירה תרמית וכד'‬

‫‪21‬‬


Slide 22

‫ארכיטקטורת מערכת החשמל‬


Slide 23

‫מערכת מבוזרת‬
‫כניסת יחידות יצור מיני – מיקרו ‪ ,‬כגון ‪ ,PV‬טורבינות רוח קטנות‪,‬‬
‫יחידות בגודל בינוני המחוברות לרשת חלוקה ולקוחות ייחודיים כמו‬
‫רכב חשמלי משנות את ארכיטקטורת מערכת החשמל‬
‫מידע‬

‫חשמל‬

‫מידע‬

‫חשמל‬

‫ייצור‬

‫ייצור‬

‫הולכה‬

‫הולכה‬

‫חלוקה‬

‫חלוקה‬

‫לקוחות‬

‫לקוחות‬

‫מערכת מסורתית‬

‫מערכת עתידית‬

‫ייצור מבוזר‬

‫‪23‬‬


Slide 24

‫רכב חשמלי כגיבוי למערכת חשמל‬
‫מדוע רכבים צריכים להמשיך להשתמש בבנזין או סולר‪,‬‬
‫כשהחשמל יותר יעיל וגם יכול להיות מיוצר בחלקו ממקורות‬
‫המתחדשים ?‬
‫הפיתרון‪ :‬ניידות מחושמלת‬
‫‪ ‬הקמת הספק נוסף כדי לכסות צריכת רכבים חשמליים‬
‫‪ ‬פיתוח רשת טעינה‬
‫‪ ‬רכב בממוצע נמצא ‪ 23‬שעות ביממה בחנייה‬
‫‪ ‬כמות החשמל נאגרת ברכבים הינה בקנה מידה עם צריכה ממוצעת במדינה‬
‫‪ ‬מערכת דו‪-‬כיוונית לטעינת רכבים יכולה להעביר בתקופת פסגה חשמל‬
‫מרכבים חנויים למערכת‬
‫‪ ‬ניתן להטעין רכבים בשפל ולנצל אותם לגיבוי המערכת בתקופת פסגה‬
‫‪ ‬בעלי רכבים יקבלו פיצוי עבור שירות איזון למערכת‬
‫‪24‬‬


Slide 25

‫סיכום‬
‫מערכת החשמל העתידית של ישראל תהיה שונה‪:‬‬

‫‪ ‬בתמהיל הדלקים‬
‫‪ ‬בארכיטקטורה‬
‫‪ ‬בבעלות על נכסים‬
‫האתגר העיקרי הינו בבניית תנאים אטרקטיביים "לשחקני‬
‫שוק האנרגיה"‬
‫להצלחת המהלך נדרש לרכז את הפעילות הרגולטורית‬
‫במקום אחד אשר יפעל בשקיפות‪ ,‬יציבות והמשכיות ויקבע‬
‫את התפקיד של כל אחד מבעלי העניין בשוק האנרגיה‬
‫‪25‬‬


Slide 26

‫תודה‬

‫‪26‬‬