רובו המכריע של החשמל בישראל מיוצר על ידי חברת החשמל לישראל שהיא חברה ממשלתית בבעלות 100% של המדינה. מערך ייצור החשמל של חברת החשמל בישראל מבוסס על חמש תחנות כוח קיטוריות, המונעות בכוח הקיטור שמסובב את להבי הטורבינות, והפרוסות לאורך חופי הארץ וממוקמות בחיפה, חדרה (“אורות רבין”), תל-אביב (“רדינג”), אשדוד (“אשכול”) ואשקלון (“רוטנברג”). תחנות הכוח הקיטוריות מופעלות באמצעות פחם או גז טבעי או מזוט.
נוסף לתחנות הכוח הקיטוריות, פועל מערך ייצור נוסף של יחידות ייצור מסוג טורבינות גז המונעות באמצעות סולר או גז טבעי. נכון לחודש דצמבר 2012, חברת החשמל מחזיקה ומפעילה שבעה עשר אתרים של תחנות כוח (מתוכם, חמשת האתרים של תחנות הכוח הקיטוריות הנזכרות לעיל) עם כושר ייצור מותקן כולל של כ-13,248 מגה-וואט בשישים ושלוש יחידות ייצור, מתוכן שמונה עשרה יחידות ייצור קיטוריות, אחת עשרה יחידות טורבינות גז במחזור משולב (“מחז”מ”), שש עשרה יחידות טורבינות גז סילוניות ושמונה עשרה יחידות טורבינות גז תעשייתיות. בנוסף לתחנות הכח של חברת החשמל, פועלות בישראל חברות פרטיות בעלות רישיון לייצור חשמל המפעילות מתקני ייצור בהספק מותקן כולל של כ-3000 מגה ואט. בהתאם להחלטת ממשלה ותהליך הרפורמה בחברת חשמל, חברת חשמל תייצר רק 75% מצריכת החשמל ואילו יצרניי חשמל פרטיים ייצרו 25% מצריכת החשמל (15% מתחנות גז ו-10% מאנרגיות מתחדשות) חברת החשמל נתונה לפיקוח של המשרד לתשתיות לאומיות אנרגיה ומים ושל הרשות לשירותים ציבוריים חשמל. מינהל החשמל במשרד האנרגיה אחראי לתכנון משק החשמל, לייעולו ולקידום התחרות בו, בין היתר באמצעות תכניות פיתוח שהוא קובע לפי חוק החשמל. הרשות לשירותים ציבוריים חשמל אחראית על קביעת תעריפי החשמל, הסדרה ופיקוח על השירותים בתחום החשמל ומתן רישיונות ייצור חשמל. הולכת החשמל בישראל מתבצעת באמצעות כ- 160 תחנות מיתוג והשנאה, מאות שנאים וכ-4,500 ק”מ של קווי חשמל במתחים שונים (מתח-על, מתח עליון, ומתח גבוה). החשמל מסופק לצרכנים באמצעות מערכת חלוקה של כ-20,000 ק”מ קווי מתח נמוך. מערכת ההולכה בנויה באופן היררכי, קווי על המקשרים בין תחנות הכוח השונות. קווי מתח עליון מקשרים את תחנות הכוח לתחנות המשנה, קווי מתח גבוה מקשרים את תחנות המשנה ליישובים השונים, קווי מתח נמוך מזרימים חשמל לצרכנים.

בתחילת שנות השמונים נבחנה בישראל האפשרות לשלב במערך הייצור יצרני חשמל פרטיים במטרה לאפשר ייצור מקומי של חשמל שיסופק ישירות לרשת החשמל הארצית הקרובה, זאת כתחליף להקמת רשתות חדשות למרחקים ארוכים לחיבור צרכנים בעלות גבוהה תוך יצירת הפסדי אנרגיה. במסגרת תכנית משרד האנרגיה לניצול אנרגיית הרוח בישראל, נחנכה בשנת 1981 טורבינת רוח להדגמה בישוב מעלות, בשיתוף עם מפעל ישקר אשר חובר למתקן.  בעקבות יוזמה זאת ואחרות הוקמה במשרד האנרגיה דאז ועדה משותפת לחברת החשמל ולמשרד ע”מ להסדיר את פעילותם של יצרני חשמל פרטיים. הפרויקט הראשון לפי הסדר זה קם בשנת 1985 בתל קטיף ברמת הגולן, שם הוקמה טורבינת רוח. 

בשנת 2005 פרסם משרד האנרגיה תקנות המיועדות להסדרת ההתקשרות בין יצרני חשמל פרטיים לבין חברת החשמל, ואלו המהוות כיום את הבסיס הסטטוטורי לפעילותם של יצרני החשמל הפרטיים.
עיקרי המדיניות לייצור חשמל פרטי:

• הגדלת כושר ייצור החשמל ויצירת רזרבה הולמת במשק החשמל.
• יצירת מנגנונים שיעודדו הקמתם של מתקנים לייצור חשמל בידי גורמים פרטיים.
• יצירת תנאים לתחרות הוגנת תוך עידוד יצרנים שונים למכור חשמל לצרכני קצה.
• עידוד ייצור חשמל בטכנולוגיות יעילות או בעלות ערך סביבתי (איגוד חברות אנרגיה ירוקה לישראל, ח”ת).

חברת חשמל קיבלה זיכיון ל־70 שנה ליצור חשמל בכל רחבי ארץ ישראל ועבר הירדן, להוציא את אזור ירושלים, ברדיוס של 20 ק”מ מהעיר העתיקה. החברה הייתה חברה ציבורית, ומניותיה נסחרו בבורסה של לונדון. תחנות הכח הראשונות של החברה הוקמו בתל אביב, בחיפה ובטבריה. תחנת נהריים, שהושלמה בראשית שנות ה-30, הפעילה יחידות הידרו-אלקטריות בהספק של 18 מגה-וואט, והחליפה את תחנת טבריה. מנהרים יצאו קווי מתח שהובילו את החשמל שיוצר לחיפה ולתל אביב. באמצע שנות ה-30 נוספו יחידות קיטוריות בהספק של עשרות מגה-וואט בתחנות הכח בחיפה ובתל אביב, שהחליפו יחידות בהספק נמוך יותר מסוג דיזל-גנרטור. תחנת נהריים הושבתה במהלך מלחמת העצמאות.

לאחר הקמת מדינת ישראל, נמשכה הרחבת תחנות חיפה ותל אביב ביחידות קיטוריות נוספות, אך החברה נקלעה למשבר עקב הצורך בהרחבה משמעותית של היקף הייצור לאור העלייה ההמונית והעדר מימון עצמי מספיק. ב־ 1954הולאמה חברת החשמל, לאחר שמדינת ישראל רכשה 95% ממניותיה, והחברה הפכה לחברה ממשלתית. המימון הממשלתי סייע לבניית יחידות ייצור נוספות, והקל על המחסור הארצי בחשמל. במהלך שנות ה-50 ניהלה חברת החשמל משא ומתן חשאי עם החברה המזרח-ירושלמית שהחזיקה בזיכיון לאספקת חשמל לכל ירושלים, ורכשה ממנה זיכיון לאספקת חשמל לירושלים המערבית. במהלך עשור זה הוקמה תחנת הכוח אשכול באשדוד, ונמשכה הרחבת התחנות בחיפה ובתל אביב. הרחבת התחנות נמשכה גם בשנות ה-60 וה-70. בראשית שנות ה־80 הוחל בבנייתה של תחנת הכח בחדרה, שתוכננה להיות מופעלת באמצעות פחם (במקום המזוט ששימש עד אז בכל התחנות הקיטוריות), על רקע משבר האנרגיה העולמי, במחצית שנות ה־80 הוחל בבנייתה של תחנת הכח רוטנברג באשקלון, שתוכננה אף היא להיות מופעלת בפחם.

בראשית שנות ה־90 הוחל בבניית תחנות כח בפנים הארץ (כל התחנות עד אז הוקמו לאורך חוף הים התיכון) שפעלו באמצעות טורבינות גז, והוחל בבניית קו המתח העל-עליון 400 ק”ו, המקשר בין תחנות הכח הגדולות לתחנות מיתוג. ב־1996 פקע תוקף הזכיון של חברת החשמל לאספקת חשמל בישראל, ומאז מוסדרת פעילותה באמצעות חוק משק החשמל ותקנות המוצאות מכוחו.

בראשית המאה ה־21 החליטה ממשלת ישראל לבזר את יצור החשמל בישראל, ולהציב יעד של 25% יצור חשמל על ידי יצרנים נוספים, מלבד חברת החשמל, עד שנת 2020. בשנת 2002 החליטה ממשלת ישראל שמשק החשמל בישראל יגיע בשנת 2016 למצב שבו לפחות 5% ממנו יופק מאנרגיה מתחדשת אשר כוללת, בין השאר, שמש (אנרגיה סולרית) רוח, מים, פסולת אורגנית, שפכים ותופעות טבע אחרות. כדי לעמוד במטרה זו, ניתנו מכסות ייצור מסובסדות ליצרני חשמל סולארי קטנים ובינוניים. בתקופה זו החלה הסבת תחנות הכח להפעלה באמצעות גז טבעי, על רקע גילויי גז טבעי בסמוך לישראל, המחיר הנמוך של הגז הטבעי, ופליטת מזהמים פחותה בהרבה בהשוואה לדלקים אחרים. במסגרת החלטות הממשלה, נאסר על חברת החשמל להקים תחנות כח חדשות, ובכך בוטלה הקמתה של תחנה D באשקלון. (חברת החשמל לישראל, ח”ת)

גרף עוגה של חלוקת מקורות אנרגיה בשנת 2008 לעומת 2015: 

חלוקת מקורות אנרגיה בשנת 2008 לעומת 2015

מגרף זה עולה כי במהלך השבע שנים, ירד בחצי השימוש בפחם. בנוסף, השימוש בנפט הוקטן גם הוא. לעומת זאת, עלה השימוש במקור האנרגיה מגז. בשנת 2015, ניתן לראות את הופעת השימוש במקורות אנרגיה נקיים, אנרגיה מתחדשת.

בעקבות הכרזת קופנהגן, הוכנה תוכנית לאומית להפחתת פליטות, וכן הקומה ועדת קנדל בראשותו של פרופ’ יוג’ין קנדל מהמועצה הלאומית לכלכלה לצורך הכנת דו”ח שיראה את הכדאיות של הטמעת אנרגיות מתחדשות במשק החשמל. בהתאם להחלטת הממשלה ממרץ 2010 לגיבוש תכנית לאומית להפחתת פליטות גזי חממה, הוקמה ועדה בינמשרדית, בראשותו של מנכ”ל משרד האוצר, על מנת לקבוע את הצעדים הנדרשים להשגת יעד זה, לרבות תקינה, הסרת חסמים, ניתוח עלות תועלת, תמריצים כלכליים ועוד, ולהגיש את המלצותיה לממשלה עד סוף שנת 2010. בנובמבר 2010 אושרה התכנית הלאומית להפחתת פליטות גזי חממה, ונקבע כי ועדת ההיגוי תמשיך לפעול כדי ליישם את התכנית ולהשיג יעד של 20% הפחתת פליטות בשנת 2020 (ביחס לתרחיש “עסקים כרגיל”). משמעות קביעת יעד לאומי של 20% היא השגת הפחתה של כ- 20 מיליוני טון פליטות גזי חממה .(CO2e)

הוועדה בדוח קנדל מצאה כי התועלת המתקבלת משילוב אנרגיות מתחדשות משתנה באופן משמעותי. מטרת הוועדה היא ליצור תשתית המאפשרת שילוב מתמשך ובר קיימא של אנרגיות מתחדשות במשק החשמל על בסיס תועלותיהם. לאור זאת, המנגנון הכלכלי הנכון למציאת מידת השילוב הנכונה של המקורות המתחדשים אינו טמון בהגדרת כמויות ומכסות לכל טכנולוגיה, אלא בהגדרת התועלת הפוחתת של החשמל ממקורות אנרגיה אלו. הגדרות אלו יאפשרו מתן תגמול הולך ופוחת למתקני החשמל ככל שמידת החדירה שלהם גוברת.  מנגנון זה יאפשר, לצד הפנמת התועלת הכלכלית הרלבנטית מכל מקור אנרגיה, את תמרוץ ועידוד התמהיל של מקורות האנרגיה המתחדשת, כמו גם את מציאת נקודת האיזון הנכונה מבחינה משקית לשילוב כל טכנולוגיה. מנגנון כזה יכול להוות וסת טבעי בהורדת התעריפים המשולמים לטכנולוגיות מבוססות אשר להן פוטנציאל להפחתת מחירים, לצד קיבוע המחירים בתחומים בהם השוק עדיין מצוי בתהליכי לימוד והתארגנות.

במקביל לתוכניות אלו, הכין הפורום הישראלי לאנרגיה מסמך מדיניות מוצע למשק החשמל בישראל “אפס פליטות במשק החשמל לשנת 2040”. במסמך זה עולה שמשק האנרגיה של ישראל מצוי בעיצומה של מהפכה דרמטית, אשר תשנה לחלוטין את פניו בשנים הקרובות. במסמך מדיני זה עולות שאלות רבות כגון – האם אכן אפשר להסב את משק האנרגיה של ישראל למשק מתקדם, שיבטיח לתושבי ישראל ביטחון אנרגטי ובתוך כך לצמצם את פליטות גזי החממה ואת זיהום הסביבה? האם אפשר לספק את הביקוש הגדל לאנרגיה בישראל ממקורות מתחדשים בני־קיימא? מהי העלות הכרוכה בכך? מטרתו של המחקר “לקראת אפס פליטות פחמן בישראל” היא לתת תשובות יסודיות ומעמיקות לשאלות אלו, ולהציב בפני הציבור ומקבלי ההחלטות חזון בר־מימוש למשק אנרגיה בר־קיימא בישראל.  

נכון להיום ישנה אי ודאות מוחלטת במשק החשמל של ישראל כתוצאה מהעדר מדיניות חברתית כלכלית וסביבתית ברורה. גם החלטות הממשלה לקראת ועדת פריס, אינן מעוגנות בחוק, ולכן אין הבטחה שייושמו!

בעולם, המחירים של מקורות האנרגיה עולים ויורדים בחוסר עקביות כתוצאה משוק עולמי משתנה ומאבק של כוחות כלכליים/פוליטיים מסורתיים להישאר רלוונטיים במשק החשמל (פחם, גז ונפט). כל עליה או ירידה שכזו משפיעה מיידית על משק החשמל שלנו, כל עוד לא בססנו את המקורות העצמיים שלנו (גז ומתחדשות). לאור ממצאי הגז הגדולים לאורך חופי ישראל, על הממשלה להכריע על גובה מחירי יחידות האנרגיה מגז למשק, וכאן המדינה נתונה בויכוח עצום בין הרצון של העם לנקוב מחירים ריאלים בהתאם לשוק העולמי שאכן יוזילו את מחירי החשמל אל מול הכוחות הפוליטיים והכלכליים הרוצים להשאיר מחירים גבוהים ביחס לעולם, שמהם ייהנו היזמים הפרטיים והממשלה מהכנסת מיסים גבוהה. ממצאי גז אלו והויכוחים על גובה עלות יחידת הגז, עצרו לגמרי את הפתוח של אנרגיות מתחדשות בארץ, דווקא בעידן בו ישנה צריכה מאד גדולה בעלויות ייצור של פאנלים סולארים (שוק שנשלט ע”י התעשייה הסינית). מחיר יחידת אנרגיה כיום מאנרגיה מתחדשת נמוך ממחיר ייצור יחידת אנרגיה מפחם (מבלי לקחת בחשבון את עלות הזיהום העודפת של הפחם..). חשוב לציין שלפני חמש שנים, מחיר יחידת אנרגיה ממתחדשות היה גבוה פי 4 מייצור פחם.
לפיתוח זה יש השלכות כלכליות הרבה מעבר לשוק החשמל, ועל כך נדבר בהמשך העבודה.

בימים אלו, מעבר לכל המצב המתואר כאן, עוסקת הממשלה ברפורמה של משק החשמל בישראל ומנסה גם לשנות את מבנה חברת חשמל ותפקידה תוך צמצום עלויות והפרטה של מרכיבי החשמל השונים. מהלך זה, גם הוא, מוסף חוסר ודאות ומקשה על קבלת החלטות לטווח הרחוק. חשוב לציין שבעולם כבר מזמן עברו להפרדה בין חברות מייצרות חשמל ולחברות המוליכות חשמל, ולכל תחום כזה עולם כלכלי וטכנולוגי נפרד.