התייעלות אנרגטית – התשובה האולטימטיבית להפחתת פליטות גזי חממה

בדצמבר 2015 נחתם “הסכם פריז” להפחתת פליטת גזי חממה. בהסכם התחייבו ממשלות העולם ליעד התחממות גלובלית ממוצעת של עד שתי מעלות ולהפחתת זיהום האוויר ופליטות גזי החממה. גם ממשלת ישראל חתמה על ההסכם וקבעה יעדי הפחתה אשר מימושם מחייב צמצום השימוש בפחם ומעבר לאנרגיות מתחדשות, כמו גם הפחתת צריכת האנרגיה, בין היתר באמצעות התייעלות אנרגטית.
נושא ההתייעלות האנרגטית עולה גם מול החשש ממחסור באנרגיה מאחר שצריכת האנרגיה בישראל מצויה בעליה משמעותית בשנים האחרונות בשל גידול האוכלוסין, העלייה ברמת החיים והצמיחה הכלכלית המהירה.
ישראל נחשבת למובילה עולמית בפיתוח טכנולוגיות להפחתת מזהמים וטכנולוגיית האופטימיזציה לצריכת אנרגיה של חברת וורטקס (VOS) מקבוצת החברות של מיכאל אילן היא מהבולטות שבהן.

אבי מזרחי, מייסד וסמנכ”ל וורטקס אנרגיה –
קרדיט תמונה: שמואל אדלר

התייעלות אנרגטית משמעה הפחתת השימוש באנרגיה. מרבית הארגונים שנכנסו לתהליך התייעלות אנרגטית לא עשו זאת מתוך אידיאולוגיה סביבתית, אלא מתוך הכרה בתשואה שמניבה ההשקעה בהתייעלות בשל הפחתת העלויות. אבי מזרחי, מייסד וסמנכ”ל וורטקס אנרגיה: “התייעלות אנרגטית משמעותה לייצר את אותה האנרגיה בהשקעה פחותה של משאבים או לצמצם ולהפחית את צריכת האנרגיה, כל זאת מבלי לפגוע בנוחות המשתמש. בין אם מדובר בחברה, בית מלון, מוסד ציבורי, בית מגורים או מפעל, התייעלות זו מחייבת הסתכלות מערכתית כוללת. מחובתנו כמנהלי פרויקטים של התייעלות אנרגטית, לגשת לפרויקט מסוג זה תוך הסתכלות הוליסטית ממבט על.”
מזרחי מחלק את הפרויקטים הללו למספר שלבים:

שלב א – מערכות מדידה, שליטה ובקרה
בשלב הראשון של הפרוייקט מתחילים בבחינת הנתונים בשטח, מזרחי מסביר כיצד הדבר בא לידי ביטוי: “הפעולה הראשונה והחשובה ביותר היא מדידה מקצועית ומדויקת, שתקל משמעותית על המשך התהליך, תספק לארגון תמונת מצב אמיתית ותכוון אל המקומות הנכונים את מאמצי ההתייעלות.”
החיסרון של שלב המדידה הוא בעלויות, שכן מערכת מדידה מקצועית ואמינה בדרך כלל אינה זולה ובשל כך לקוחות רבים מוותרים על שלב זה. אבל מזרחי טוען כי מדובר בטעות שעולה אחר כך ללקוח כסף רב, משום שהיא עלולה להוביל לרצף של טעויות וחישובים שגויים.”אנו מעדיפים לעשות את שלב המדידה בפרויקטים חדשים שלנו גם אם אנו נדרשים לממן אותם בעצמנו, משום שמבחינתנו זה חיוני להצלחת התהליך ולבניית יסודות אמינים.”
שלב המדידה עוסק בבחינת נתוני צריכת האנרגיה אל מול תפוקת האנרגיה. מאוד חשוב בשלב זה לקבל את נתון היעילות (COP) של מרכז האנרגיה, כלומר כמה קוו”ט חשמל/גפ”ם/סולר צרכנו ביחס לקוו”ט חום/קור שהפקנו.
יצרני מערכות מחויבים לספק נתון מייצג של יעילות אנרגטית של המכשיר שלהם והנתון הזה נוטה לבלבל את המשתמש ולגרום לו לחשוב שהוא עובד ביעילות המצוינת, כאשר למעשה נתוני היעילות של היצרן מתייחסים למצב ספציפי בתנאי מעבדה, כאשר המציאות מראה תמונה שונה.
“חשוב מכך” מציין מזרחי, “נתון היעילות צריך להתייחס למכלול המערכות המייצרות את האנרגיה הנצרכת בבניין. במדידות שלנו מקבלים תשובה מדויקת לעלות ייצור ליחידת אנרגיה טרמית ויעילות כוללת למבנה. שלב זה כרוך בשימוש במערכות טכנולוגיות מתקדמות שיכולות למדוד הן את ההוצאה והן את הצריכה בפועל. ללא נתוני הבסיס של הוצאות האנרגיה ההתחלתיות ויעילות הייצור לא נוכל לדעת את מידת החיסכון הצפוי או לתכנן באופן אופטימאלי את המערכת הייעודית ללקוח”.
מזרחי מסביר כי במקומות רבים בהם ערכו מדידה ליעילות חדר מכונות ישן לייצור אנרגיה טרמית, קיבלו תוצאה הנמוכה מ-2 ולפעמים גם קרובה יותר ל-1. “במושגים שלנו זה אומר יעילות אפס. אצל לקוח מהסוג הזה ניתן להגיע לחיסכון בשיעור עצום של כ-50%-60% בהוצאות האנרגיה לקירור/חימום. במקרה כזה מדובר על החזר השקעה מהיר במיוחד של כשנתיים”, מוסיף.

שלב ב – ניהול
לאחר שמסתיים שלב המדידה והנתונים מועברים לעיבוד, מתחיל שלב ניהול האנרגיה. שלב זה עוסק לא בטכנולוגיה, אלא בצמצום למינימום של אותם מצבים בזבזניים בסיסיים. לדברי מזרחי: “רואים זאת לדוגמא בהפרדת מעגלים. אספקת מים קרים למיזוג אוויר במבנים אינו עניין מורכב במיוחד, עם זאת רבים הבניינים בהם מערכת מיזוג האוויר תוכננה במעגל מים אחד. ברוב המקרים נעדיף להפריד את מערך המים הקרים לשני מעגלים: מעגל ראשוני ומעגל משני, כאשר מעגל אחד מסתחרר אל מול יחידות הקירור /חימום בספיקת מים קבועה והמעגל השני הוא מעגל הצרכנים. מעגל זה מסתחרר אל מול חדר המכונות ועל פי דרישת האנרגיה / לחצים וטמפרטורות. נשאף לשנות מהירות משאבות ונשאף לעבוד עם מינימום יחידות קירור (צ’ילרים) בפעולה. האתגר בפעולה מעין זו תהיה לשמור על טמפרטורה מספקת באספקה לבניין והפרש טמפרטורות הקרוב ביותר להפרש הטמפרטורות האידיאלי עבור המכונות (לרוב בשאיפה ל-5 מעלות צלזיוס)”.
על פי וורטקס, בשלב פשוט זה כבר ניתן להשיג חיסכון משמעותי בהוצאות האנרגיה של כ-15%:
דוגמא לנתוני אמת מבית מלון ובו כ-300 חדרים ןשטחים ציבוריים במרכז הארץ הנהנה משירותי וורטקס.

שלב ג’ – מערכת VOS חכמה לאופטימיזציה+ שירות ותחזוקה אלקטרו מכנית
בשנים האחרונות עמלו בוורטקס על פיתוח חדשני וייחודי 1VOS- מערכת חכמה לאופטימיזציה של מערכות האנרגיה. זהו פיתוח פנימי של מערכת לומדת שאוספת נתונים, מנתחת אותם, מקבלת החלטות לפעולה וכל זאת תוך כדי למידה.
מזרחי: “מערכת VOS הינה מערכת BIG DATA מבוססת תוכנה בענן ומיישמת טכנולוגיות machine learning. הרעיון הבסיסי הוא להגיע לחיסכון באנרגיה ובעלויות ייצור הלכה למעשה באמצעות שימוש בתוכנה הכוללת אלגוריתם הפעלה לומד. הבידול של מערכת וורטקס ממערכות ניהול אחרות הוא שהמערכת מיישמת ומבצעת פעולות בזמן אמת בהתאם לניתוחים וביצועי המערכות ללא צורך במעורבות של מומחי אנרגיה או מנהלי תחזוקה. המערכת מקבלת את ההחלטות לבד על בסיס הנתונים שקיבלה והניסיון שצברה לאורך זמן במערכת הייחודית בה היא מטפלת.”
שלבי עבודת המערכת האוטומטית
איסוף, סיווג ושמירת נתונים מהשטח.
ניתוח אנרגטי וחיזוי דרישת האנרגיה לשעתיים הקרובות
ניתוח כלכלי – מהן הדרכים האמינות והזולות ביותר לייצור האנרגיה בזמן הנתון
מערכת קבלת החלטות- כל הניתוחים מתנקזים על מערכת קבלת החלטות, מערכת זו מבוססת על אלגוריתם המבצע ניתוחים סטטיסטיים ובוחר את הפעולה האידיאלית.
שידור הוראה למערכת לביצוע סט פעולות הנדרש בכדי להשיג את המטרות.
לאחר ביצוע הפעולה נשמרת הפעולה ותוצאתה ביחס לנתוני הסביבה, המערכת תחזור על פעולות מוצלחות ותימנע מפעולות שהסתברו כלא מוצלחות.

תמונה של חדר מכונות –
קרדיט יח”צ

המערכת הופכת מומחית כתוצאה מלמידה ומתפקדת ללא מגע אדם בזמן אמת.
מזרחי: “לצד המערכת החכמה שאנחנו מתקינים, אנחנו מצוותים לכל לקוח גם מנהל אנרגיה מטעמנו האחראי להצלחת הפרויקט וליישומו בשטח. מנהלי האנרגיה שלנו “חיים” את הפרויקטים הללו ומבצעים אותם בנפשם.”
בנוסף לניהול ולאיש הצוות, וורטקס מתחזקת את המערכות האלקטרו מכניות של הלקוח, נושא בעל חשיבות גבוהה במיוחד למרבית הלקוחות שמותשים מהטרחה שהתחזוקה השוטפת של המערכות הללו דורשת מהם.
על פי הנתונים של חברת וורטקס, לאחר שנת עבודה עם מערכת זו ניתן יהיה להגיע עד לכ-30% חיסכון, בכפוף לנתונים ההתחלתיים של כל מקרה.
שלב ד’ –תכנון ושדרוג מערכות
לאחר תקופת מה של איסוף נתונים, ולאחר השגת התייעלות וחיסכון כספי ואנרגטי משמעותי, מגיע השלב בו בוחנים האם וכיצד ניתן להגיע לחיסכון נוסף על ידי שינוי והחלפת ציוד קיים בציוד יעיל וחדיש.
מזרחי: “בשלב זה של הפרויקט אנחנו מכירים את המערכות על בורין. קיימים אצלנו נתונים מדויקים של דרישות האנרגיה במבנה כך שאנו יודעים לערוך תכנון אופטימאלי לשדרוג המתקן, באם יש צורך כמובן”.
וורטקס מציגים ללקוחותיהם תכנון מדויק של ההשקעה, הכוללת הוצאות קיימות והוצאות עתידיות ולצד זה החזר השקעה צפוי תוך דיוק מקסימאלי שניתן ליצור עבור תחזית עתידית.בשלב הבא של הפיתוח מתכננים בוורטקס שהתכנון כולו יהיה אוטומטי.
מערכות האנרגיה במוסדות אלו הן בד”כ בזבזניות מהדרוש ועתירות תחזוקה. הן דורשות שיתוף ומשפיעות אחת על השנייה: בתהליך ייצור מים קרים למיזוג השאיפה תהיה לנצל את תהליך העיבוי לצורך הפקת חום שיורי לשימוש עבור חימום מים למטרות שונות כגון מקלחות חדרי המלון, מים חמים למטבח, מכבסה, בריכות שחייה וספא.
במידה דומה יהיה רצון לנצל את הקור השיורי בימי חימום. יעשה שימוש בייצור החום – צד האיוד – לצורכי קירור למיזוג אוויר באולמות המלון, חדר הכושר וכל חלל הדורש אנרגיה לקירור.
באמצעות מערכת ניהול חכמה, ניהול האנרגיה היעיל יוביל להפחתת השימוש באנרגיה, לחסכון כספי ולהפחתת הזיהום הסביבתי.
בין לקוחותיה של וורטקס ניתן למצוא בתי מלון המספקים הסקה לחדרים ומיזוג אוויר בצורה מלאה ללא הפעלת בויילרים לחימום או צ’ילרים לקירור, אלא באמצעות ניצול אנרגיה שיורית במשאבות חום בלבד.
מזרחי: “כשאנחנו מכניסים את הלקוחות, או מבקרים לראות את חדר המכונות, זה נראה מדהים. הם נכנסים לחדר המכונות ונדמה כאילו שום דבר לא עובד. זה הכוח של השימוש באנרגיה שיורית וניהול אנרגיה חכם.”

מסלולי פעילות
דרכי ההתקשרות בפרויקטים המכוונים להתייעלות אנרגטית הן רבות ומגוונות, חברת וורטקס מציעה שני מסלולים עיקריים: מסלול של מכירת אנרגיה ומסלול של ניהול אנרגיה.
מכירת אנרגיה (מים קרים/חמים) במקום השיטה המקובלת בה הלקוח מתכנן מתקן, בונה מכרז, רוכש ציוד ומקים לעצמו את המערכות ולאחר מכן גם מתחזק אותן, השיטה פונה למיקור חוץ – של נושא האנרגיה. הרעיון הוא להוציא מהארגון את התפעול של תחומים אשר אינם בהגדרת פעילות הליבה שלו. מזרחי: “אם נביט בשוק המסחרי בישראל ונתמקד בפלח של בתי המלון – השוק בו אנו מובילים, ניתן לראות שהוא הולך בכיוון של רכישת אנרגיה מספק חיצוני. מלון אינו מומחה לאנרגיה, גם לא איש התחזוקה. לשם כך שוכרים אותנו.”
מזרחי מונה מספר יתרונות לשיטת מיקור החוץ:
נוסף לחסכון הכספי הגדול בהוצאות האנרגיה, הלקוח לא צריך לבצע את השקעת הענק של מליונים, במקום זה הוא יכול להמשיך להשקיע בפעילות.
במסלול השני של ניהול אנרגיה, וורטקס משמשת כמנהלת האנרגיה של הלקוח, על פי בקשתו, תוך שימוש בכסף אותו משקיע הלקוח.
בשני המסלולים הלקוח נהנה משיפור באיכות השירות, מקבלת מידע אמין לגבי המתרחש, מממשק משתמש נוח ונגיש הכולל ניתוח כלכלי מקיף לגבי צריכת האנרגיה, מהשוואה של עלויות ייצור אנרגיה ביחס לצרכנים דומים באזור, ומניצול מיטבי של כח אדם במחלקת אחזקה.
אבי מזרחי מעריך כי עד לסוף שנת 2017 מערכת וורטקס תהיה מותקנת בעשרות אתרים בישראל וב-2018 נתחיל בשיווק מעבר לים, אך מוסיף “משרדי הממשלה השונים כגון משרד האנרגיה והתשתיות, המשרד לאיכות הסביבה ומשרד הכלכלה מבצעים פעולות ומחלקים תמריצים ומענקים על מנת לקדם ולפתח את הנושא ועם זאת לא ברור אם זה מספיק התקדמות תחום ההתייעלות האנרגטית, כמו כל תחום האנרגיה, תלוי לא רק בשוק החופשי, אלא גם במעורבת המדינה.”
מזרחי אוהב את תחום האנרגיה ולוקח אותו באופן אישי: “עבורנו התייעלות אנרגטית היא מהות ודרך חיים, אנו לא מתייחסים לעבודתנו כאל עבודה בלבד מדובר באהבה למקצוע ובמחויבות אישית של כל אחד ואחת מצוות העובדים.”