עבור רבים, צעדים לחיסכון באנרגיה קשורים לשיקולים של סוגיות תרמיות במארג המבנה, עם פתרונות כדוגמת בידוד, זכוכית בידודית ואמצעים למניעת בריחת חום. עבור אחרים מדובר בתאורה, גם אם לרוב ההגדרה מוגבלת רק להתקנה של מערכות בעלות צריכת חשמל נמוכה.

קו הזינוק החשמלי – להתכונן לאתגרים האנרגטיים של מחר

מאת: פיליפ ברמי

עבור רבים, צעדים לחיסכון באנרגיה קשורים לשיקולים של סוגיות תרמיות במארג המבנה, עם פתרונות כדוגמת בידוד, זכוכית בידודית ואמצעים למניעת בריחת חום. עבור אחרים מדובר בתאורה, גם אם לרוב ההגדרה מוגבלת רק להתקנה של מערכות בעלות צריכת חשמל נמוכה. ומי שיש להם דרישות מיזוג אוויר מיוחדות עשויים לחשוב שמזגן יעיל הוא הפתרון המיוחל. כל השיטות והאמצעים הללו הם ראויים והכרחיים, אך הם למעשה רק צעדים פסיביים המתמקדים בהפסדי אנרגיה ולא באנרגיה הנצרכת. אם שואפים לחיסכון אקטיבי באנרגיה ולא מסתפקים בהתקנת הציוד וההתקנים חוסכי האנרגיה, מה שחשוב הוא הניהול והבקרה של האנרגיה שבה משתמשים כל ההתקנים השונים. ההיבט של ניהול ובקרה קריטי להשגת התייעלות אנרגטית מרבית, כאשר ניהול השימוש באנרגיה באמצעות מדידה, ניטור ובקרה, הוא שיוביל לשינוי ארוך טווח וקבוע.

גורם נוסף שיניע חיסכון אקטיבי באנרגיה הוא הצורך לעמוד ביעדים השאפתניים של הפחתת פליטת הפחמן שעליהם הסכימו הממשלות החתומות על אמנת קיוטו. בתחום הבניין, לדוגמה, העובדה בשטח היא שאם לא נהפוך את הבניינים הקיימים – כמו גם את החדשים – ליעילים מבחינה אנרגטית, פשוט לא ניתן יהיה לממש את היעדים שנקבעו באמנה עבור שנת 2020. המדינות החתומות על אמנת קיוטו הסכימו להפחית את הפליטות הכוללות של גזי חממה בשיעור של 5.2% בין השנים 2008-2012 בהשוואה לשנת 1990 (בהשוואה לרמות הפליטה שהיו צפויות לשנת 2012 לפני החתימה על האמנה, מגבלה זו מייצגת הפחתה של 29%). חשיבות האתגר האנרגטי בולטת בישראל, בה תחומי הבניין, העסקים והתעשייה מהווים כ-80% מכלל תצרוכת החשמל. אף מעריכים כי הביקוש יוכפל בעוד כ-20 שנה, כאשר 56% מפליטות גזי חממה בארץ נובעים דווקא מצריכת החשמל. כתוצאה מכך אימצה מדינת ישראל מפת דרכים אנרגטית שמטרתה להפחית את צריכת החשמל ופליטות גזי החממה בשיעור של 20% עד לשנת 2020.

נכון להיום השימוש באנרגיה קיים במגוון דרכים בכל תחומי החיים, מאספקת משאבים חיוניים כמו מים, נפט וגז, ועד לתאורה וחימום בתים ולשימוש באנרגיה בתעשייה ובמסחר. חלק ניכר מהאנרגיה הזו נצרך באופן יעיל, אך כמויות לא מבוטלות הולכות ומתבזבזות מדי יום ביומו. כיוון שמדינות רבות בעולם נותנות כיום את הדעת לפליטות גזי החממה, הגיע הזמן שכולם ינקטו פעולה ויצמצמו את השימוש באנרגיה בעזרת יישום חכם של טכנולוגיות שיוביל לחיסכון אקטיבי באנרגיה. אין סיבה שלא נוכל להתייעל ולחסוך, אך זאת בתנאי שנבין כולנו מה מונח על הכף ונחליט שברצוננו לפעול. כל אחד יכול לנקוט צעדים מעשיים לשימור ולחיסכון באנרגיה, או פשוט להשתמש בה בצורה חכמה ומושכלת יותר. הטכנולוגיה כבר קיימת, ההתקנה שלה זולה יחסית, והיא מספקת החזר השקעה מהיר ביותר.

קיימות היום טכנולוגיות שיכולות למקסם את יעילות השימוש בחשמל ואת אופן חלוקתו. גורמים רבים בשוק מסוגלים לספק חלקים של פתרונות להשגת התייעלות אנרגטית, אף על פי שמעט מסוגלים לספק את הפתרונות הנדרשים באופן גלובלי וממקור אחד יחיד. טכנולוגיות בקרת אנרגיה במבנים מאפשרות שליטה בשימוש באנרגיה בתאורה, בחימום-אוורור-מיזוג, בחלוקת האנרגיה ובבקרת בניין. בארגון מסחרי אופייני, התאורה בלבד יכולה להוות 40% מצריכת החשמל. במשרדים, שגשוגן של טכנולוגיית המידע הוביל גם לעלייה עצומה בצריכת החשמל. תורמים נוספים לעלייה החדה בצריכת האנרגיה כוללים את ההעדפה לשימוש במערכות מיזוג אוויר ואת ההתרבות של מרכזי מידע (data center) ושל תעשיות עיליות. בתחום התעשייה, מערכות הוכחו כמקטינות את צריכת ההספק של מערכות מנועים חשמליים ומשפרות את השליטה בתצרוכת החשמל ברחבי המפעל. שני שלישים מאנרגיית החשמל המשמשת את התעשייה מופנים להפעלת מנועים. ברוב המדינות פחות מ-10% מהמנועים הללו כוללים סוג כלשהו של בקרה או ויסות ולכן לא ניתן להאט או לכבות אותם באופן אוטומטי. האוטומציה והשימוש ההולך וגדל בהספק חשמלי, כמו גם מערכות פניאומטיות והידראוליות לא יעילות, התרבו והתפשטו גם הם באזורים המתועשים.

בבית, טכנולוגיות חדשות מאפשרות בקרת תאורה ומיזוג אוויר המשפרת את רמת החיים ובמקביל, עוזרת לחסוך באנרגיה. ברוב המדינות, כל בית מגורים – לרבות דירות – תורם כ-6.5 טון של פחמן דו חמצני בשנה – או, אם ננסח אחרת, די גז למלא שישה בלונים של כדור פורח. עם זאת, די בכיבוי אורות בחדרים ריקים מאדם כדי לחסוך 2.2 טון לבית מגורים. מחשבים, מכשירי טלוויזיה מרובים, מכשירי חשמל מודרניים, מיזוג אוויר ואפילו תאורת חוץ, כל אלה התרבו מאוד בשנים האחרונות וכולם תורמים לעלייה הדרגתית ועקבית בצריכת החשמל. אין ספק שבמדינות המערב צריכת החשמל הביתית עולה אפילו על זו של התעשייה.

כיוון שלא ניתן לנהל את מה שלא ניתן למדוד, משתמשי האנרגיה הגדולים צריכים להתחיל את התהליך של חיסכון אקטיבי באנרגיה עם בחינה מעמיקה של האופן שבו הם משתמשים באנרגיה, היכן הם משתמשים בה וכמה הם צורכים. נקודת התחלה טובה תהיה הזמנת סקר צריכת, בשילוב עם ההמלצות. בנוסף קיימים בקרות ומדי צריכה מדויקים שקל וזול להתקינם המאפשרים זיהוי וניהול של שימוש בזבזני באנרגיה. אפשר אפילו לנטר מרחוק את צריכת האנרגיה באמצעות קישורים קוויים או אלחוטיים אל מכשירי החשמל.

במונחים טכנולוגיים, וסתי מהירות מציעים ניהול יעיל יותר של יישומים עתירי אנרגיה למנועים בתחום האוורור, השאיבה ודחיסת האוויר, בעוד שמנועים חשמליים צורכים כמויות עצומות של אנרגיה (66% מהאנרגיה המשמשת את התעשייה נצרכים על-ידי מנועים כאלה). ישנם פתרונות טכניים מגוונים ורבים – התקני בקרה ובקרים חכמים, ציוד ומוצרים – שמטרתם לשפר התקנות חשמליות. הפתרונות הללו זולים יחסית ויכולים להקטין את צריכת האנרגיה של מתקנים תעשייתיים או מסחריים בשיעור של 20%. הם יכולים לספק בקרה יעילה ביותר של יישומים שונים, לדוגמה מערכות תאורה – התאורה צורכת כמחצית מהאנרגיה הכוללת הנצרכת במבנים מסחריים – הן במונחים של תפקוד (נוחות ובטיחות) והן במונחים של שימוש חכם יותר באנרגיה.

קשה להסביר מדוע עדיין קיימים היום כל כך הרבה מבנים ציבוריים ומסחריים חדשים שאינם יעילים אנרגטית. שהרי קיימת האפשרות לשקול את החיסכון האקטיבי באנרגיה בנקודות כה רבות במהלך התכנון, הפיתוח, הבנייה והאכלוס של מבנים. עם זאת, האינטרסים השונים של הגורמים המעורבים בתכנונו של מבנה ובסופו של דבר בשימוש בו אינם מעודדים ניהול ובקרה של אנרגיה, למעשה, ניגודי האינטרסים בין הצדדים השונים עלולים אפילו לפגוע באינטרס החשוב והקריטי הזה. אדריכלים עשויים לחשוב על סוגיית שימור האנרגיה במונחים של חומרים ושל אמצעי הבידוד שבהם הם משתמשים – כלומר, חיסכון פסיבי באנרגיה. לעתים רחוקות עולים שיקולים של בקרת וניהול אנרגיה כבר בשלב התכנון כיוון ששיקולים אלה נוטים להישאר בתחום אחריותם של האמונים על הנדסת השירות של המבנה.

בתעשייה, צריכת האנרגיה משתנה מאוד מעסק לעסק. מובן שיש תעשיות רבות הצורכות רמות גבוהות במיוחד של אנרגיה, ביניהן עבודות זכוכית, כורי היתוך וכל ענף העושה שימוש בתהליכי חימום. עם זאת, גם אם מניחים שכל השימוש באנרגיה בתהליכי הייצור הוא שימוש חיוני, עדיין נשארים תחומים רבים שבהם ניתן לחסוך חיסכון ניכר ומשמעותי – תהיה פעילות התעשייה אשר תהיה. שני שלישים מכל החשמל הנצרך בתעשייה מופנה להפעלת מנועים חשמליים. אפשר לומר שזהו המצב במרבית המדינות המתועשות בעולם. נכון גם לומר שברוב המדינות רק כ-10% או פחות מהמנועים מווסתים ומבוקרים.

בתחום הביתי, יש לצד האנושי חלק מאוד משמעותי בעניין חיסכון אקטיבי באנרגיה. על נוחות ובטיחות איש אינו חולם להתפשר, ובה בעת מבני המגורים לרוב אינם מאפשרים מדידה מדויקת ובדרך כלל מוגבלים למדדים של חיסכון פסיבי באנרגיה (בידוד של קירות דו שכבתיים, בידוד עליית גג, זגוגיות כפולות, מניעת רוח פרצים). ועם כל הנאמר, הגיוני להניח שההשפעה הגדולה ביותר על צריכת האנרגיה במבני מגורים תנבע מהשינוי בהרגלי צריכת החשמל של הציבור, אבל זה יהיה תהליך ארוך וממושך.

על-פי התחזיות האחרונות של חברת הייעוץ Enerdata צפויה צריכת האנרגיה העולמית לעלות בשיעור של 30% עד 2020. ברור שצריכת החשמל תעלה בעשורים הקרובים אם לא ננקוט כל פעולה לצמצום. וזה נכון במיוחד במדינות העולם השלישי ובכלכלות מתפתחות שבהן לא זו בלבד שהשימוש בציוד חשמלי חדש הולך וגדל, אלא שבנוסף, רוב האוכלוסיות באזורים שבהם אין עדיין אספקת חשמל שוטפת היום עתידים בסופו של דבר לזכות בה. יהיה קשה לרוב האנשים לדמיין את חייהם בלי חשמל, אבל אין פירוש הדבר שלא ניתן לשלוט בצריכה ולספק התייעלות אנרגטית פעילה. אין ספק שללא החלטה נחושה ליישם צעדים לחיסכון אקטיבי בצריכת האנרגיה ייאלצו ממשלות לפעול באמצעות חקיקה אם ברצונן לעמוד ביעדים ובמטרות של אמנת קיוטו.

הכותב הוא מנכ"ל חברת שניידר אלקטריק ישראל המשתתף בפאנל התייעלות אנרגטית בכנס "תעשייה מתייעלת" המתקיים ביום חמישי הקרוב

המאמר התפרסם לראשונה במגזין תשתיות סביבה ואנרגיה – גליון מאי יוני 2011 המופץ בימים אלו