מהי מערכת סולארית - הכרות בסיסית
באזור בו אנו חיים התברכנו בשמש כמעט ברוב ימות השנה. השמש אינה מתכלה כמו נפט פחם וכדומה. החשמל המופק במתקנים סולריים ומועבר לרשת החשמל הארצית עוזר לחברת החשמל לספק באופן יציב וירוק יותר חשמל לצרכנים. ראוי להזכיר שבכל שנה בעיקר בקיץ מתקשה חברת החשמל לספק את כל כמות החשמל הנחוצה במדינה עקב שימוש ייתר. יצור חשמל באמצאות אנרגיה סולרית מפחית את התלות של המדינה במדינות לא תמיד ידידותיות המספקות למדינה דלקים שונים להפעלת טורבינות החשמל.
במצב בו מופק חשמל באמצעות השמש או רוח ומים נפלטים פחות רכיבים פחמניים הנחומים לייצור החשמל והמזיקים לשכבת האוזון.
בארץ מקובלות שתי מסגרות עסקיות בכל הקשור למתקנים סולריים.
1. התקנת מערכות על גגות פרטיים - יוזמה של בעלי בתים המחליטים משיקולים כלכליים או ערכיים להתקין מערכת סולארית על גג ביתם. במקרה זה יחל תהליך הוצאת אישורים מול הרשות האזורית או המקומית ומול חברת החשמל. חברת ההתקנות תבצע עבור הלקוח הפרטי את התקנת המערכת במימון של בעל הבית. המימון יכול להיות מכספו הפרטי או דרך הבנק. במקרה זה הלקוח הינו יצרן פרטי החותם על חוזה לתקופה של 20 שנה עם חברת החשמל המתחייבת לרכוש ממנו את החשמל.המערכות על גגות אלו הינו מספקות עד 15 קילוואט ונקראות מערכות קטנות.
2. התקנת מערכות על גגות מסחריים - יוזמה של חברות גדולות ובעלות אמצעים כלכליים המתקינות מערכות על גגות גדולים יחסית כמו גגות רפתות, מפעלים, חדרי אוכל וכדומה. חברות אלו שוכרות מבעל הנכס את גג המבנה ומשלמות לו דמי שכירות קבועים ל 20 שנה בדרך כלל ללא קשר להכנסות ממכירת החשמל לחברת החשמל ומוגדרים כיצרנים של חשמל. במקרים מסוימים משולם לבעל הנכס אחוז מסוים מההכנסות עבור מכירת החשמל. החברות מתקינות על חשבונן מערכת סולרית ליצור חשמל ומוכרות את החשמל לחברת החשמל ללא קשר לבעל הגג הרשום. החברות חותמות על חוזה ל 20 שנה עם חברת החשמל. במקרה זה כל עבודות ההתקנה חלות על שוכר הגג. הספק גגות מסחריים הינו עד 50 קילוואט ונקראים מערכות בינוניות.
עלות של התקנת גג של 50 קילוואט הינה כ- 800,000 ש"ח . ישנה אפשרות שבעליי גגות בעלי יכולת כלכלית יממנו התקנת המערכת בעצמם וכל ההכנסות ממכירת החשמל תהיה לזכותם.
2א. מודל דומה למודל 2 קיים במערכות גדולות מ 50 קילוואט המותקנות על מפעלים גדולים מאוד קרקעות שמיועדות לתעשייה, קירוי של מאגרי מים וביוב ועוד. תהליך הרישוי במקרה זה הינו ארוך ודורש עלויות גבוהות מאוד .
נהוג להחשיב את המערכות הפוטו וולטאיות בנצילות של כ10% כך ש 1 מטר מרובע של מערכת מספק לנו 100 וואט שהם 10% מ 1 קילוואט. לפי תחשיב זה כדי ליצר קילוואט אנו זקוקים לפנלים בשטח של 10 מטר מרובע. מתחשיב זה עולה שקילוואט מותקן של קולטים יתנו בתנאי מעבדה 8760 קילוואט שעה בשנה. החישוב הוא 1 קילוואט כפול 24 שעות ביממה כפול 365 יום בשנה. אך כפי שאתם מבינים הגג שלנו אינו נתון בתנאי מעבדה. על גג ביתנו עוברות שעות חושך, עננות, אובך כך שהממוצע של שעות אור אינו 24 שעות אלא 6 שעות ביום. נתון זה מביא את הספק המערכות לכ 2140 קילוואט שעה לשנה. 1 קילוואט כפול 6 שעות כפול 365 יום. באירופה מדובר על כמעט 50% מנתון זה ולמרות זאת ישנם מדינות כגרמניה שמספר המערכות גדול בהרבה מישראל.
ממה מורכבת המערכת סולארית?
הפנלים הסולריים - הופכים את אנרגיה השמש לחשמל בזרם ישיר .DC
עקרון העבודה של הפנל: הפנל מורכב משתי פיסות סיליקון מולכות למחצה. לפיסות אלו הרכב כימי שונה כך שפגיעת קרן שמש עליהם גורמת למעבר ניוטרון בינהם. תזוזה זו גורמת ליצור חשמל.
רשת החשמל עובדת על זרם AC כך שיש צורך להפוך את החשמל מ DC ל AC. האחראי לכך הינו הממיר שנקרא גם INVERTER. הממיר הינו בגודל של מכשיר לטיהור מים ויש לו צג שמראה את נתוני הייצור של החשמל. חלק נוסף במערכת הינו המונה שתפקידו למנות את כמות החשמל המיוצר.
ישנן מערכות משוכללות עליהם מורכבת מערכת עקיבה שעוקבת אחר תנועת השמש כדי להגיע לנצילות מיירבית מרגע הזריחה עד השקיעה ובכל עונות השנה. מערכות אלו הינן נדירות בארץ בעיקר בשל מחירן הגבוה.
המערכות מורכבות על גגות או על הקרקע. ניתן להתקין על גגות רעפים הנוטות לצד דרום במקרה הטוב. גגות לעפים צפוניים אינם מתאימים להתקנה. על גגות הניצבות לצד דרום ניתן להתקין פנלים. זווית הפנלים הטובה ביותר הינה כ-25 מעלות. ניתן להתקין מערכות גם על גגות שטוחים. במקרה זה נעזרים בקונסטרוקציה ממתכת שתשיג את הזווית הטובה דהיינו 25 מעלות. בכל מקרה יש לדאוג שלא יהיה צל על אף פנל. ניתן לקבל הצללה מעצים, אנטנות, מזגנים, דודי שמש וכדומה. את המכשירים האלה יש להזיז לפני התקנת הפנלים.
במקרה של מבנים חדשים רצוי מאוד להנחות את המתכננים לתכנן את גג הבית לפי הנתונים שהוזכרו למעלה כך שהרכבת המערכת תהיה פשוטה ותיתן את ההספק הטוב ביותר. רצוי מאוד להנחות את המתכננים לתכנן מראש את מיקומם של תעלות הכבלים כך שלא יהיו גלויים לעיין.
תחזוקה
התחזוקה היחידה הנדרשת היא ניקיון הפנלים מאבק מידי רבעון. חוסר ניקיון והצטברות אבק ולכלוך תוריד את ניצולת המערכת.ישנם אזורים בארץ בהם יש מחצבות רבות שגורמות להצטברות מואצת של אבק על הפנלים. רצוי לנקות את הפנלים אחת לשלושה חודשים אבל ישנם מיקרים שיש צורך בניקוי כל 6 שבועות. ישנם חברות שהתקינות ממטרות ליד הקולטים כדי להתמודד עם בעיה זו. הדבר קורה בעיקר באזורים בעלי מאפיינים כמפורט למעלה.
.
ירון אוזן, יועץ ומלווה עסקים. שם העסק: התנהלות.
אתר -
עסקתי כמנהל פרוייקטים של חברה התקינה גגות סולריים . כיום מלווה עסק בתחום זה.
משמש כיועץ למט"י ירושלים התחום אנרגיות סולאריות.
כנסו לאתר בו תמצאו מאמרים נוספים בתחום.
