זרמי אנרגיה

דיאגרמות Sankey הומצאו כדי לתאר זרימת אנרגיה במנוע קיטור, וגם כיום הגירסאות הכי מפורסמות של הדיאגרמות האלה משמשות לתיאור זרימת אנרגיה.  אבל במקום מערכת מכנית, מתארים את זרימת האנרגיה במשק לאומי: מה מקורות האנרגיה, איך משתמשים באנרגיה, ועד כמה זה יעיל.

דיאגרמה כזו מורכבת ממלבנים אנכיים וסרטים ביניהם.  כל מלבן מייצג משהו, למשל את הנפט הגולמי המיובא לארץ, כשהגובה של המלבן מייצג את הכמות.  הסרטים בין המלבנים מייצגים מעבר אנרגיה.  למשל הסרט בין מלבן "מוצרי נפט" לבין מלבן "תעשיה" מייצג את הדלקים שבהם התעשיה משתמשת, והרוחב של הסרט מייצג את הכמות שבה מדובר.  מלבנים יכולים לייצג גם רעיונות שאין להם מקבילה ממשית.  כך למשל המלבנים בצד שמאל להלן מייצגים את סך כל האנרגיה המיובאת לעומת סך כל האנרגיה ממקורות מקומיים, והמלבנים בצד ימין מייצגים אנרגיה שנעשה בה שימוש יעיל לעומת אנרגיה מבוזבזת שהלכה לאיבוד.

הדיאגרמה הבאה מייצגת כמיטב יכולתי את נתוני הלמ"ס על מאזן האנרגיה של ישראל בשנת 2014 (לפרטים על הנתונים ראו למטה בסוף הפוסט).  אזהרה מראש: לא קל להבין את הנתונים ומה הופך למה, אז בהחלט יתכן שפישלתי במשהו, ויתכנו תיקונים בעתיד.  היחידות הן אלפי שעט"ן, שזה "שווה ערך לטון נפט", או 10 מיליון קילו-קלוריות.  הזרימה היא משמאל לימין.

flow2014

נתחיל משמאל.  ישראל מייבאת יותר מפי 3 אנרגיה ממה שהיא מפיקה באופן מקומי, כאשר היבוא הוא בערך 70% נפט ו-30% פחם. נקדים את המאוחר ונציין שיותר מחצי מהנפט הזה מיוצא בחזרה אחרי שהוא מזוקק.  במילים אחרות, יותר מחצי מהפעילות בבתי הזיקוק (והזיהום שזה גורם) היא לא בגלל צרכים של המשק אלא פשוט פעילות עסקית בשוק הבינלאומי.  היצוא המסיבי הזה הוא יחסית חדש, ראו בקריאה הנוספת בסוף הפוסט.

ההפקה המקומית היא בעיקר גז, שמספק אנרגיה בכמות שדומה לזו של הפחם המיובא.  שימו לב שאלה נתונים מ-2014, כך שכבר אז האיומים של נתניהו שאם לא נאשר את מתווה הגז אז הגז ישאר באדמה היו שקר גס.  מצד שני אין עדיין שום שימוש משמעותי בגז בתעשייה, והגז משמש לרק חצי מיצור החשמל, אז יש המון לאן לגדול.

מה שבולט בהמשך הוא שכיום יש במשק הישראלי שני מסלולי אנרגיה נפרדים: זה של הנפט וזה של החשמל.  הנפט מזוקק, ומה שלא מיוצא בחזרה משמש בעיקר לתחבורה, וגם לתעשיה וקצת למשקי הבית (בעיקר גז לבישול).  חלק קטן מהנפט הופך לנפטא, שהוא חומר גלם לתעשיה (למשל פלסטיק וצבעים) שלא קשור לתכולה האנרגטית שלו.

חשמל לעומת זאת מייצרים מפחם וגז, ומשתמשים בו בחלקים דומים בתעשיה, בבתים, וב"אחר" (לא יודע מה זה).  בעבר (וגם כשהיו בעיות באספקת הגז ממצרים) יצרו חשמל גם ממזוט, שהוא אחד ממוצרי הנפט, אבל כיום זה נפסק.  הפקת חשמל היא תהליך בזבזני, ויותר מחצי האנרגיה הולכת לאיבוד ולא הופכת לחשמל.  גז הוא יותר יעיל מפחם, אז מעבר לגז גם מקטין את הזיהום וגם מעלה את היעילות.

אנרגית שמש מתחדשת היא חלק זניח במשק האנרגיה, ורובה מיוחסת לדודי שמש על גגות הבתים לחימום מים.

בקצה הימני יש סיכום של יעילות השימוש באנרגיה בתחבורה, בתעשיה, ובבתים.  ההנחה היא שבתחבורה 25% מהאנרגיה היא יעילה ומזיזה דברים, ואילו ה-75% האחרים הולכים לאיבוד בצורה של חום.  בבתים ותעשיה המטרה היא הרבה פעמים לחמם, ולכן מניחים ש-80% זה יעיל ורק 20% הולכים לאיבוד.  עם ההנחות האלה מקבלים שבערך שליש מהאנרגיה שאנחנו משתמשים בה היא יעילה, ובערך שני שליש מבוזבזים, ויכול להיות שזו הערכה אופטימית (ראו מקורות).  כחצי מהביזבוז קורה בתהליך יצור החשמל.  אני לא כולל את "אחר" בחשבון כי לא ברור מה זה.

קריאה נוספת

ניתוח מגמות של תעשית זיקוק הנפט בישראל, ובפרט היצוא של תזקיקי נפט, מצוות המחקר של מגמה ירוקה.

מקורות

המקור העיקרי לנתונים הוא לוח 21.1 מהשנתון הסטטיסטי לישראל של הלמ"ס.  לא כל המספרים בלוח מסתכמים כצפוי, וגם בתרשים שלי לא, אבל ההפרשים קטנים יחסית לערכים.

מקור נוסף שעזר לכמה השלמות (כמו למשל הנתון על הנפטא) הוא הודעה לתקשורת על המאזן האנרגטי של ישראל לשנת 2015, שכוללת גם נתונים לשנה שנתיים קודם.

אגב, בדיעבד גיליתי שסוכנות האנרגיה הבינלאומית אוספת נתונים על מאזן האנרגיה של כל המדינות כולל ישראל, ומציג את זה בעזרת דיאגרמות Sankey באתר שלה.  באופן טבעי זו של ישראל די דומה לשלי.

ההנחות על היעילות של שימוש באנרגיה בסקטורים שונים באים מדיאגרמות Sankey של מעבדות Lawrence Livermore בארה"ב.  יש להם אתר עם דיאגרמות לכל אחת מהמדינות בנפרד וגם לארה"ב כולה.  המספרים שציטטתי הם מדיאגרמה מ-2008 שבמקרה הייתה הראשונה שנתקלתי בה.  בדיעבד הסתבר שההערכות שלהם כיום הן שיש עוד יותר ביזבוז, אבל בכל מקרה נראה שזו הערכה גסה.

מודעות פרסומת

4 תגובות

  1. פרסם את 20/09/2017 ב-13:27 | Permalink | להגיב

    "אחר" – נראה לי שאלו בנייני משרדים ומתקנים ציבוריים שאינם משמשים לתעשיה, וכן שימושים צבאיים.

  2. פרסם את 21/09/2017 ב-22:09 | Permalink | להגיב

    מרתק ! (א) מדהים לראות את waste. הזוי ביותר. זה איום ונורא.
    (ב) מדהים לראות שרוב הדרישות האנרגטיות של המשק הן… תחבורה !! לא מפעלים, לא ייצור חשמל, לא חימום, החלק הגדול ביותר הולך למכוניות. מראה עד כמה תחבורה ציבורית טובה קריטית ליעילות משק. בלתי נתפס הכסף שרץ במערכת על הדלקים – ואף משמש אינדיקטור לצמיחה (סך מסים ותמג) – אבל אין לו תרומה כלכלית של ממש.
    (ג) מרתק לראות שיותר מחצי מייבוא הנפט – מיועד לייצוא. מחד טוב שאנו 'תעשיה כימיקלית' ו'יצואני נפט', מנגד שלא ימכרו לנו שהאטה בייצור בבתי הזיקוק (אפרופו זיהום וסכנה) תגרום לשיתוק המשק.
    (ד) לצרכי איזון, וכן דיפלומטיה מקצועית, יש לנסח מחדש: "כבר אז *טענות* נתניהו שאם לא נאשר את מתווה הגז אז הגז ישאר באדמה היו *לא מדוייקות*." אנחנו לא יודעים שנתניהו היה מודע ושיקר – או אולי נמסר לו מידע שגוי ו/או פשוט לא ידע (אכן יש כאן מן "אי-אמירת אמת").
    (*) הדברים האלה שופכים אור על הנעשה במשק ברמות שקיפות שלא היו כאן מעולם, ושאין שום סיכוי להוציא אותן בצורה מסודרת ומובנת מהגורמים הרשמיים, תודה !

    • delver2
      פרסם את 22/09/2017 ב-21:38 | Permalink | להגיב

      מסכים לכל הסעיפים וספציפית סעיף ד'. האיום שהגז יישאר באדמה התייחס למאגר לוויתן שהוא בעל משמעות מיוחדת למשק וזאת לאור גודלו לעומת המאגרים האחרים שהיו פעילים כבר ב- 2014.

    • פרסם את 24/09/2017 ב-13:28 | Permalink | להגיב

      אכן, נתניהו התכוון ללוויתן כשדיבר על הגז שישאר באדמה, אלא שנתניהו והאנשים מטעמו הם אלו שנתנו למונופול דחיה של עוד 4 שנים (בניגוד לחוק הנפט) לפיתוח לוויתן.
      ולגבי שימוש בגז לתעשייה – כידוע מתוך 2000 מפעלים שבקשו להתחבר לגז, חוברו רק כ20, ומאחר והגז מאוד יקר, הרבה מהמפעלים כבר לא רוצים בו, כולל פיציה ספינת הדגל של העוברים שהמנכ״ל שלה דיבר על חזרה לפחם ומזוט.
      בנושא חיבור נגז הטבעי לתחבורה – שום דבר לא נעשה בעניין. אין תוכנית לצערנו ודי ברור למה (רווחי עתק למדינה מהמיסוי על הדלק וכמובן רווחים גבוהים לבעלי הזכיון על תחנות הדלק (אחד מהם הוא תשובה שדווקא הוא בעל הזכיון על הגז).

      ניתוח חשוב חשוב חשוב חשוב. ותודה.

להשאיר תגובה

הזינו את פרטיכם בטופס, או לחצו על אחד מהאייקונים כדי להשתמש בחשבון קיים:

הלוגו של WordPress.com

אתה מגיב באמצעות חשבון WordPress.com שלך. לצאת מהמערכת /  לשנות )

תמונת גוגל

אתה מגיב באמצעות חשבון Google שלך. לצאת מהמערכת /  לשנות )

תמונת Twitter

אתה מגיב באמצעות חשבון Twitter שלך. לצאת מהמערכת /  לשנות )

תמונת Facebook

אתה מגיב באמצעות חשבון Facebook שלך. לצאת מהמערכת /  לשנות )

מתחבר ל-%s

%d בלוגרים אהבו את זה: