TechTalkאין זו אגדה: ישראל יכולה להקים ערים סולאריות שמנוהלות בידי בינה מלאכותית
TechTalk
אין זו אגדה: ישראל יכולה להקים ערים סולאריות שמנוהלות בידי בינה מלאכותית
מחירי החשמל שזינקו לאחרונה אל החלל מחדדים את הצורך בפיתרון גורף למשבר האנרגדיה העולמי, שעל הדרך יביא גם לצמצום משמעותי בפליטות הפחמן ובפגיעה בסביבה. עוז מנדלסון, מדען נתונים ב-DSG, סבור שהדרך של אומת הסטארט-אפ אל ערי המדע הבדיוני קצרה מתמיד
ההתייקרות בתעריפי החשמל, כידוע, לא משפיעה רק על חשבון החשמל שלנו, אלא גם, בעקיפנין, על מחירי מוצרי הצריכה שנקנה, שכן ניתן לצפות שמפעלים רבים ייקרו את מחירי המוצרים עקב עליה בהוצאות.
הזינוק במחירי החשמל מיוחסת למשבר האנרגיה העולמי, אבל במדינת הסטארט-אפ הקטנה שלנו, החורטת על דגלה את מסר החדשנות, עומדות אפשרויות יצירתיות יותר להתמודד עם המשבר הזה. למשל, טכנולוגיה סולארית חכמה, שבבסיסה יכולת מתקדמת לאגור אנרגיה סולארית ולספק אותה לצרכנים.
הערים העתידיות בספרי מדע בדיוני מתוארות פעמים רבות ככאלה המשלבות אדם, טכנולוגיה וטבע בצורה הרמונית. אלה ערים שהאנרגיה הסולארית שלהן מסופקת באופן מלא, שוויוני ודמוקרטי לכלל האוכלוסייה.
כבר היום ניתן לראות שילובים יצירתיים של פאנלים סולאריים בנוף הציבורי, דוגמת עצים סולאריים המפוזרים ברחבי ערים שונות בעולם, פאנלים סולאריים צפים על מקורות מים, על גבי צליות בגני שעשועים, על גגות של חממות, בין יבולים חקלאיים, בכבישים וכמובן, על גגות של בתים ובניינים.
בעתיד האוטופי, העיר הסולארית תקלוט אנרגיה מכל אחד מהפאנלים הסולאריים הפזורים בה, בשטחים הציבוריים ובבתים, תאגור אותה ותספק אותה לשירות כלל האזרחים ומוסדות העיר. אנשים פרטיים שהתקינו לוחות סולאריים בבתים יכולים למכור את האנרגיה שאגרו לעיר ולקבל תשלום. כך, לא זאת בלבד שהעיר משתמשת באנרגיה ירוקה שמצמצמת את פליטות הפחמן, היא גם מציעה גישה שוויונית, דמוקרטית וזולה לאספקת החשמל.
מדוע חזון העיר הסולארית עדיין לא מתגשם? ובכן, נפח האנרגיה שמספקת קרינת השמש לשטח כדור הארץ בשעה מספיק על מנת לענות על צריכת האנרגיה של כלל האנושות בשנה שלמה. עם זאת, אנרגיה סולארית סיפקה פחות מ-10% מאנרגית החשמל העולמית ב-2021.
אמנם מחיר החשמל המיוצר באמצעות אנרגיה סולארית ירד כתוצאה מירידה בעלות ייצור ותחזוקת הפאנלים הסולאריים, כמו גם טכנולוגיות אחסון האנרגיה, אך מסתבר שלא די בכך. קיים קושי רב באחסון אנרגיה סולארית כאנרגיה חשמלית, בניהול ובניטור שלה. הדרך הישירה לאחסון האנרגיה החשמלית שהופקה מהפאנלים הסולאריים היא באמצעות סוללות (דוגמת אלה הקיימות במכוניות חשמליות ובמכשירים הניידים). קיים גם ניסיון להמיר את האנרגיה החשמלית לאנרגיה קלה יותר לאחסון - לדוגמה, לגז מימן או לאנרגית גובה (שימוש בפוטנציאל גיאוגרפי) - אבל שיטות אלו עדיין אינן בשימוש נרחב עקב המורכבות הטכנית שלהן.
יתרה מכך, קיים אתגר משמעותי בניהול האנרגיה הסולארית בקנה מידה של עיר. אם לא מדובר רק באדם בודד שמייצר אנרגיה סולארית בביתו לשימושו האישי, אלא במצב מורכב הכולל מספר רב של אזרחים המייצרים אנרגיה בבתיהם, בשטחים פתוחים ובכלי הרכב, יכול להיווצר מצב של עומס יתר במקום מסוים וצריכת יתר במקום אחר, לצד בזבוז, תקלות ובלאי מיותר.
טכנולוגיית בינה מלאכותית יכולה לשנות את כללי המשחק ולהביא לדמוקרטיזציה של אנרגיה סולארית בישראל. חזון העיר הסולארית אכן אפשרי, אבל האופי המבוזר של הרשת הסולארית מחייב ניטור מדויק של מודלי בינה מלאכותית, שיאפשרו אגירת אנרגיה מקסימלית ואופטימיזציה של אספקה לצרכנים.
היכולת לנהל אינספור תאים סולאריים וסוללות הפזורים ברחבי העיר דורשת מערכת קבלת החלטות הפועלת ברמה של שבריר השנייה - שכן אם לא כך, נהיה צפויים לתקלות, לנזקים ואפילו להשבתה של רשת החשמל בשל עומס יתר. בינה מלאכותית תאפשר גם חיזוי של קליטה אופטימלית של קרינת השמש לפי שעות היום בעונות מסוימות וכדומה לצד חיזוי של צריכה עתידית. היא גם יכולה לחזות מתי ניתן לאגור אנרגיה לשימוש עתידי ולספק תובנות שמאפשרות להיערך תשתיתית לכך.
ענקית האנרגיה Shell Oil הכריזה בחודש שעבר על השקת ליין עסקי המיועד למכירת אנרגיה ירוקה בארה"ב. החברה מקדמת מזה מספר שנים שילוב של מודלי בינה מלאכותית לאופטימיזציה של תהליכים בתחום האנרגיה וממנפת את המידע הרב שהיא אוספת על מנת לנהל בצורה מיטבית את רשתות האנרגיה שלה. ניתן להעריך שטכנולוגיה זו מאפשרת לה להרחיב את עסקי האנרגיה הירוקה שלה ברחבי העולם.
בישראל אנחנו אולי לא מרגישים כל כך התקדמות לעבר חזון העיר הסולארית, אך הידע והטכנולוגיה קיימים. חברות ישראליות מפתחות טכנולוגיות שמאפשרות קליטה, ניהול וניצול אופטימלי של אנרגיה סולארית ביתית (דוגמת, SolarEdge), חוות סולאריות פזורות בנגב והמחקר האקדמי הוא בין המובילים בעולם. קיימות קבוצות מחקר העוסקות בתחום בכל האוניברסיטאות המובילות בארץ (טכניון, מכון ויצמן, תל אביב, בר אילן ובן גוריון). גילוי נאות: באופן אישי ערכתי מחקר במכון ויצמן על שימוש בבינה מלאכותית להאצת המחקר של תאים סולאריים.
כלומר, קיים עניין רב בתחוo והמוחות שיכולים לאפשר לזה לקרות נמצאים כאן, אבל עדיין אין פריסה מספקת של תאים סולאריים בכל עיר ועדיין לא מיושם בישראל הרעיון של ניהול האנרגיה הסולארית באמצעות בינה מלאכותית לטובת כלל הציבור. עיר או מדינה שמעוניינות לקדם זאת תידרשנה לבנות מרכז מצוינות רב-תחומי הכולל שילוב של מומחים - מדעני נתונים, מהנדסים, ומומחים בתחום האנרגיה - שיבנו מודל בסקאלה קטנה שלאחר מכן יורחב לאתרים רבים יותר ולציבור רחב יותר, ככל שרשת החשמל תגדל.
לא חייבים לבצע מהפכה אדירה בכל המדינה או בכל העיר לטובת זאת. אפשר גם להתחיל בקטן, לבנות את המודל ועם הזמן, להוסיף עוד פאנלים, לגייס עוד תושבים בעלי פאנלים סולאריים פרטיים שיהיו מוכנים להשתלב במודל, לשלב עוד פתרונות סולאריים ייחודיים במרחב הציבורי ולאט לאט להגדיל את התפוקה. משבר האנרגיה לא רק צריך לעודד אותנו להתקדם לאנרגיה סולארית נקייה – הוא מחייב אותנו לעשות זאת בהקדם.
עוז מנדלסון מדען נתונים ב-Data Science Group (DSG)
