משק החשמל בישראל
סוגי יחידות הפקת חשמל

פרק זה טעון עריכה. אנא תרמו לוויקיפדיה . ייתכן שתמצאו פירוט בדף השיחה. הסיבה היא: ניסוח ועיצוב.
הטורבינות המשמשות להפקת חשמל בישראל מתחלקות לארבעה סוגים עיקריים:
טורבינות קיטור בתחנות כוח תרמיות בהן מופעלות הטורבינות באמצעות חומר דלק המחמם מים ליצירת קיטור (נמצאות כולן בתחנות הכוח השוכנות לאורך חופי הים התיכון, בשל הצורך במי הים לקירור). בישראל 18 יחידות קיטוריות בעלות תפוקה של 6,462 מגה-ואט (מתוכן 10 יחידות הפועלות באמצעות פחם (מזוט בשימוש משני) ומפיקות 4,840 מגה-ואט, ו־8 יחידות הפועלות באמצעות גז טבעי (מזוט בשימוש משני) ומפיקות 1,662 מגה-ואט). בעבר שימש מזוט כחומר הדלק העיקרי ליחידות הקיטוריות, אך בעקבות משבר האנרגיה העולמי בראשית שנות ה-70 של המאה ה-20, עברו הסבה או תוכננו היחידות בחדרה ואשקלון להפעלה באמצעות פחם. בעבר נבחנה הסבת חלק מיחידות הייצור הפועלות באמצעות פחם להפעלה באמצעות גז טבעי אך רעיון זה נדחה בשל הנצילות האנרגטית הנמוכה יחסית בתפעול בתצורה זו. היחידות הקיטוריות בעלות ההספק הגבוה ביותר עומדות על כושר ייצור של 575 מגה-ואט. משנות ה־30 עד ראשית שנות ה־90 הייתה טכנולוגיה זו העיקרית בייצור חשמל בישראל. יתרונות טכנולוגיה זו היא עלות ייצור נמוכה יחסית. מנגד, חסרונות טורבינות הקיטור הם זמן הקמה ארוך ועלות הקמה גבוהה, צורך באתר סמוך לחוף הים לצורך שימוש במי הים לקירור, צורך בכח אדם רב להפעלה שוטפת, ונצילות בינונית (כ־42%). חיסרון משמעותי אחר של יחידת ייצור קיטורית הוא זמן התנעה ארוך מאוד (24–48 שעות) קודם לכניסה לייצור. בשל מאפיין זה, נעשה שימוש ביחידות הקיטוריות להפעלה לפרקי זמן ארוכים יחסית, לצורך אספקת ביקוש הבסיס. בשל יתרונות של יחידות ייצור בטכנולוגיית טורבינת גז במחזור משולב על יחידות ייצור קיטוריות, ישנה תוכנית להחליף את היחידות הקיטוריות שנותרו עם הזדקנותן ליחידות בטכנולוגיית מחזור משולב. יחידות הייצור הקיטוריות הן הישנות ביותר במערך הייצור בארץ, 6 מהן הפועלות בגז טבעי באתר אשכול ובחיפה, שהוסבו מהפעלה במזוט הן בנות יותר מ־40 שנה ומיועדות לגריטה בשנת 2018, ו־4 יחידות פחמיות ישנות באתר אורות רבין, שנכנסו לשימוש בתחילת שנות ה־80 ושלא חוברו לסולקן להפחתת זיהום אוויר מיועדות לסגירה בשנת 2022.
טורבינות גז תעשייתיות (נקראת גם: טורבינת גז במחזור פתוח), בהם מופעלת הטורבינה (שהיא מנוע סילון) באמצעות זרם גז שמופק מהבערת חומר הדלק. המונח טורבינת גז לא מעיד על סוג הדלק המשמש לבעירה (שאינו בהכרח גז טבעי), אלא מתייחס לדרך יצור האנרגיה המכנית על ידי טורבינה סילונית, הכוללת מדחס, תא בעירה וטורבינת כוח המונעת באמצעות גז שנפלט בעקבות תהליך הבעירה, בניגוד ליחידות הקיטוריות בהן הקיטור משמש כהנעת הטורבינה. יתרונם של טורבינות הגז התעשתיות בזמן הקמה קצר ועלות נמוכה יותר בהשוואה ליחידות קיטוריות, אי־תלות במיקום סמוך לחוף ים, וזמן התנעה קצר בהרבה משל טורבינת קיטור (כשעה), מנגד, אורך החיים שלהם קצר יותר בהשוואה ליחידות הקיטוריות. הנצילות של טורבינת גז מדור מתקדם דומה לנצילות של טורבינת קיטור. טורבינת גז תעשייתית ניתנת על פי רוב לשדרוג לטורבינת מחזור משולב, שיעילותה גבוהה בכ־30%-40%. בישראל 15 יחידות טורבינות גז תעשייתיות המפיקות 1,570 מגה-ואט, מתוכם 8 יחידות (בעלות תפוקה של 1,028 מגה-ואט) תוך שימוש בגז טבעי (סולר או מזוט קל בשימוש משני), ו־7 יחידות (המפיקות 542 מגה-ואט) תוך שימוש בסולר או מזוט קל בלבד.
טורבינת גז סילונית - טורבינה בהספק קטן יחסית (כמה עשרות מגה-ואט) הפועלת באמצעות סולר ומתנול. טורבינה מסוג זה ניתנת להקמה מהירה, וזמן ההתנעה שלה מהיר במיוחד (מספר דקות). חסרונותיה הם נצילות נמוכה למדי (כ־20%), משך חיים קצר יחסית, ודלק יקר מאוד (סולר בדכ"ל), ועל כן ייעוד טורבינות אלו הוא לשימוש בעת עומסי שיא, ובעת צורך להגדלה מהירה של יכולת הייצור (לדוגמה, עקב הפסקה פתאומית בפעילות יחידת ייצור). בישראל 16 יחידות טורבינות גז סילוניות בעלות תפוקה של 504 מגה-ואט.
טורבינות גז וקיטור במחזור משולב (מחז"מ), שבה משמש החום השיורי הנפלט מהליך הבעירה בטורבינת גז תעשייתית לחימום משני של קיטור, המניע טורבינה נוספת, ובכך מגדיל את יעילות מערך ייצור החשמל לעומת טורבינת גז לבדה (במחזור פתוח) בכ־40%-30%. בישראל 19 יחידות מחזור משולב המפיקות 7,239 מגה-ואט, כאשר 14 יחידות המפיקות 5,081 מגה-ואט מופעלות על ידי חברת החשמל, ו-5 יחידות המפיקות 2,150 מגה-ואט מופעלות על ידי יצרנים פרטיים (דוראד, דליה ו-OPC). ליחידות אלו יעילות אנרגטית גבוהה משל היחידות במחזור פתוח (כ־49%-51% בטורבינה מסוג E במחז"מ, כ־55%-58% בטורבינה מסוג F במחז"מ, ומעל ל-60% בטורבינה מסוג H במחז"מ), דבר המוביל לחסכון כספי וסביבתי ביצור באמצעותם. מנגד, הבלאי גבוה, אורך החיים קצר יותר בהשוואה ליחידות קיטוריות, וזמן התנעה דו שלבי (מהיר יחסית לשלב הייצור בטורבינה התעשייתית ואיטי לשלב הקיטורי). כל היצרנים הפרטיים המקימים תחנות כוח במהלך העשור השני של המאה ה־21 עושים שימוש בטורבינות בטכנולוגיה זאת. נכון ל־2014, כל יחידות הייצור בטכנולוגיה זו עושים שימוש בגז טבעי כדלק ראשי (סולר או מזוט קל בשימוש משני/גיבוי)
נכון לסוף 2014, עלות הייצור הנמוכה ביותר היא ביחידות קיטוריות המופעלות בפחם, ולאחר מכן יחידות המחזור המשולב המופעלות בגז טבעי, יחידות קיטוריות המופעלות בגז טבעי, טורבינות גז תעשייתיות המופעלות באמצעות גז טבעי, יחידות המופעלות באמצעות גז טבעי נוזלי, יחידות המופעלות במזוט, ויחידות המופעלות בסולר. חישוב זה מבוסס על ירידה מתמשכת במחירי הפחם עד לשנת 2014, קודם לכן היה הייצור בגז טבעי בטכנולוגיית מחזור משולב זול יותר מאשר הייצור בפחם. עלות הייצור באמצעות גז טבעי נוזלי, מזוט וסולר גבוהה בהרבה בהשוואה לייצור באמצעות פחם וגז טבעי, והשימוש בחומרי דלק אלו אינו כלכלי ביחס לתעריף החשמל, ונעשה רק מסיבות תפעוליות. לדוגמה, עקב משבר הגז הטבעי המצרי בין השנים 2011–2013, נרשמה עלות עודפת של כ־9 מיליארד ש"ח בסעיף הדלקים, עקב הצורך בשימוש במזוט וסולר כתחליף לגז הטבעי. הפעלת היחידות השונות נעשות בהתאם לביקוש המשתנה, במסגרת מגבלות תפעוליות שונות, כאשר עלות הייצור היא הגורם המשמעותי ביותר בבחירת הפעלת היחידות השונות. עם זאת, בשל הוראות המשרד להגנת הסביבה, ישנה קדימות לשימוש בסולר היקר על פני המזוט הזול יותר, בשל זיהום אוויר קטן יותר מסולר. מהירות ההתנעה של טורבינות הגז הסילוניות היא הגבוהה ביותר (כ־5 דקות), בעוד התנעת יחידות אחרות דורשת זמן ארוך יותר (כשעה עד 24–48 שעות). משיקולי איכות סביבה, ישנה עדיפות משמעותית להפקת חשמל מגז טבעי, מאשר מפחם. בשלהי 2015 הורה המשרד לאיכות הסביבה לחברת החשמל להפחית את השימוש בפחם לטובת גז טבעי, משיקולי איכות סביבה.
נכון ל-2023 עלות הייצור הנמוכה ביותר בישראל היא ביחידות המופעלות בגז טבעי. זאת בעקבות ירידת מחיר הגז ועליית מחיר הפחם. המחיר לייצור קוט"ש של פחם במאי 2022 היה 42 אגורות וטיפס עד ל-53 אגורות בינואר 2023. הדבר הושפע בעיקר מעליית מחיר הפחם לייצור חשמל - מ-337 ש"ח לטונה פחם ב-2017 ל-1166 ש"ח בינואר 2023. לעומת זאת מחיר הייצור לקוט"ש באמצעות גז טבעי בשנת 2022 היה 14 אגורות.