אנרגיה סולארית

תוכן עניינים

אם אתם לא מכירים את המונח "אנרגיה סולארית" אתם כנראה לא ממש מכאן, שכן, זהו אחד הביטויים הטרנדיים ביותר בעשור האחרון ומי שאנרגיה חלופית מתחדשת חשובה לו, כמו גם הסביבה, לא רק שמכיר את המונח אלא גם מיישם אותו ממש בביתו הפרטי או בעסק.

במאמר שלפניכם נבין מהי אנרגיה סולארית, מה הם יתרונותיה, איך החשמל הסולארי נוצר במערכות סולאריות וכיצד אתם יכולים ליהנות מהמשאב הנפלא שלנו – השמש.

 

מהי אנרגיה סולארית וכיצד מפיקים ממנה חשמל?

אנרגיה סולארית היא אנרגיה שמקורה בשמש, או נכון יותר בקרינת השמש (על-סגול על הספקטרום האלקטרו-מגנטי, או UV), נקראת גם אנרגיה חלופית/ירוקה/מתחדשת. אנרגיה סולארית מומרת לחשמל לצורך שימושים שונים כמו טעינת רכב חשמלי, חימום הבית, בישול, הפעלת מכשירי/מתקני חשמל שונים (גם מסחריים ותעשייתיים) ועוד שימושים רבים אחרים, מה שהופך אותה לכדאית כלכלית למשקי הבית וגם לעסקים.


דוגמא נוסטלגית להמרת אנרגיה סולארית נקבל אם נצא למסע קצר בזמן לימים בהם היינו ילדים ונהגנו לשבת עם זכוכית מגדלת אותה החזקנו ביד יציבה ו"לכדנו" קרן שמש אחת שעברה דרך הזכוכית ויצרה סימן חרוך על חתיכת עץ שהיתה מונחת מתחת. כך נהגנו לחרוט שמות וציורים שונים ולתת כמתנה למי שרצינו. המרה קלאסית ופשוטה ביותר.


מאז עברו מים רבים בנהר ׁ(והרבה קרני UV במערכת השמש) וכיום ניתן להמיר אנרגיה סולארית לחשמל באמצעות מערכות סולאריות (פוטו וולטאיות) המורכבות מפנלים סולאריים בגדלים שונים המתאימים לגג או לשטח עליהם הם מונחים.

 

היסטורית הטכנולוגיה הפוטו-וולטאית

על-מנת לתפוס את גודל המשמעות והפוטנציאל הפיננסי שהאנרגיה המתחדשת מביאה איתה, הבא נסקור השיפורים ההנדסיים בפסי הייצור וביעילות שהטכנולוגיה חוותה לאורך העשורים.
 
קצת אטימיולוגיה: המילה "פוס" ביוונית (phōs) משמעותה אור. "וולט" הינה יחידת מידה חשמלית. באנגלית, הצמדת מילים אלו יוצרות את המונח Photovoltaic. כלומר חשמל שמקורו באור.

הטכנולוגיה גולתה (או הומצאה, תלוי את מי אתם שואלים) ב-1886 על-ידי הפיזיקאי הצרפתי  – כשהיה בן 19 בלבד – על-ידי יצירת תא סולארי שהצליח להעביר זרם חשמלי.

  • 1883 – הפאנל הסולארי הראשון נוצר בארה"ב, כשלזה יש אחוז יעילות (כלומר כמה מאנרגית השמש המערכת הסולארית ממירה לחשמל) של 1% בלבד.

  • 1905 – הפיזיקאי והמתמטיקאי היהודי אלברט איינשטיין כותב תאוריה מפורסמת השופכת אור על המנגנון הפיזיקלי הפוטו-וולטאי. מאמר התאוריה זיכה את המדען בפרס הנובל לשנת 1921 (הוענק ב-1922).
  • 1955 – בפירמה האמריקאית Hoffman Electronics מכוננים מערכת סולארית עם אחוז יעילות של 2% בלבד אולם היא אינה סקיילבילית מבחינת שימוש מסחרי בשל המחיר הגבוה של 1,786 דולר לוואט יחיד.
  • 1960 – לאחר כמה מקצי שיפורים, הופמן אלקטרוניקס עוברים מסלול אקספוננציאלי ומגיעים לאחוז יעילות של 14% המרה.
  • 1980 – במרכז להנדסה פוטו-וולטאית באוניברסיטת UNSW פותחו פאנלים סולאריים השוברים את תקרת ה-20% יעילות.
  • 2022 – מדענים הגיעו לאחוז יעילות של 47.6%. הגבוהה ביותר נכון לינאור 2024. המדענים הגיעו ליעד זה על-ידי שימוש בהנדסת חומרים ויצירת יכולת ללכוד ספקטרומים שונים של הקרינה העל סגולה בשכבות שונות של הפאנל הסולארי.
 
בימנו אנו הטכנולוגיה הזו מגיעה אליכם בעלי הנכסים שרוצים להרוויח כסף פאסיבי מגגם עם טווח יעילות בין 20% ל-30% (קפיצה מעריכית של 2000%-3000% ביחס ל-1883).

כמובן צריך לשקלל גם את המחיר שכיום עומד בממוצע על 0.20 דולרים עבור וואט מיוצר, זו ירידה במעל ל-99% מהעלויות מהמאה שעברה.

 

איך להנות מחשמל סולארי

על מנת שנצליח להפיק חשמל מאנרגיה סולארית, אנו נעזרים במערכות סולאריות, כאשר הלוחות הסולאריים (פאנלים) המרכיבים אותן צריכים להיות מוצבים באזור פתוח ללא חסימת עצים, או מבנים גבוהים מסביב, לכן, הפתרון הטוב ביותר לקליטה מירבית של אנרגיה סולארית הינו להציב מערכות סולאריות על גג מבנה/שטח פתוח (עדיף שטוח).

 

לאחר שהצבנו את הלוחות במקומם, יש לחבר אותם לממיר ייעודי (אינוורטר) הממיר זרם חלופי (AC) לזרם ישיר (DC) וזאת על מנת לאפשר לאנרגיה הסולארית להיות מותאמת לזרם החשמל הרגיל העובר במכשירים השונים בבית או במבנה כמו למשל מקרר, מכונת כביסה, מחשב, טלוויזיה, שואב אבק, מיקסר, תנור, מיקרוגל וכל מכשיר חשמלי אחר.

Solar system on a warehouse

אנרגיה סולארית בישראל

זה הרי ידוע כי השמש היא מקור אנרגיה בלתי-נדלה ואנו נעזרים בה יותר ויותר להחלפת מקורות חשמל מזהמים בהם משתמשים כיום כמו נפט, פחם, גז טבעי וכו', הלא הם דלקים מאובנים. אלו משפיעים בין היתר על ההתחממות הגלובלית שכולנו מכירים, הן על בעלי החיים, הצמחים, בני האדם והן על הסביבה כולה. היות וכך, זה אך מתבקש כי תימצא חלופה נעלה ואכן כך קורה – אנרגיה סולארית ירוקה, מתחדשת שאינה נגמרת. 

ישראל, בזכות השמש הנצחית שלה, מהווה קרקע פורייה לניצול אנרגיה סולארית ולמעשה אף החלה זאת שנים אחורנית עם התקנת דודי השמש על גגות בתים רבים בכל רחבי הארץ. יותר ויותר בעלי בתים, בעלי עסקים, חקלאים ותעשיינים נחשפים לאנרגיה סולארית ורוצים לקחת חלק במהפכה הירוקה החשובה הזו באמצעות התקנת מערכות סולאריות אצלם באופן פרטי.

אך עם כל הקדמה הטכנולוגית, נדמה לעתים כי המרוץ לאנרגיה סולארית בישראל אינו מתקדם באותו הקצב כמו שאר העולם המפותח מפני שהוא לוקה בסבך בירוקרטיה וחוסר החלטיות מדינית. אם יתעקשו האזרחים להשתמש באנרגיה סולארית, נוכל כולנו להרוויח בכך שהשימוש במערכות סולאריות יהיה פשוט ומשתלם יותר.

עם זאת, נראה שב-2023 חלו כמה שינויים פרדיגמטים בהתנהלות של רשות החשמל. החלטת 'הפרמיה האורבנית' (החלטה מס' 66406) מהרבעון הרביעי של 2023, מעניקה למשך 15 שנה פרמיה של 6 אג' נוספים על כל קוט"ש המיוצר במתקני ייצור ואגירה, וזאת בכ-70 מוקדים אורבניים צפופים ברחבי הארץ. מטרת אסדרה זו היא לתגמל ייצור אנרגיה באזורים עם צריכת חשמל גבוהה, ועל-ידי כך ביזור של הפקת החשמל הארצית.

מי שיהנו מן הפרמיה הגבוהה הם חניונים, מבני תעשייה, משרדים ומבנים מוניציפלים באזורים העירוניים המצוינים באסדרה.

כדור השלג ממשיך – גם 2024 תהיה שנת מפנה בשוק האנרגיה המתחדשת הישראלי: החל מ-01.01.2024 ספקים פרטיים (מי שאצלו רישיון לאספקת חשמל) יוכלו לרכוש ולמכור חשמל לצרכן הפרטי ישירות ללא מתווך, מה שיביא להנחה של 10%-5% בעלות החשמל עבור הצרכן הסופי, לעומת התעריף שברכישת אנרגיה מחברת החשמל עצמה.

שוק האנרגיה הפרטית רותח, וחברת החשמל מפריטה תשתיות שלה במילארדי שקלים. כל משק בית עם מונה חכם, מסוגל להתחבר לשירותיו של ספק חשמל פרטי. אפרופו מונה חכם – כחלק מהשינויים החדשים, המדינה גם שמה לעצמה יעד להתקין בכל בית במדינה מונה חכם, עד 2028.

זה לא הכל – החל משנת 2024 יחולו גם שינויים בתעריפים עבור מתקנים סולאריים מסחריים. התעריף של 2021 (שיצר בזמנו תסתכול רב בקרב בעלי נכסים ומגזר האנרגיה הפרטי, וכיוצ"ב חוסר הגשות לרישום מערכות גדולות) שונה. המתווה החדש הוא כדלקמן:

  • 38.21 אג' עבור קוט"ש (במקום 33.28 אג' על-פי אסדרה ישנה) – גודל מערכת 200KW-300KW
  • 36.39 אג' עבור קוט"ש (במקום 30.35 אג' על-פי אסדרה ישנה) – גודל מערכת 300KW-500KW
  • 33.54 אג' עבור קוט"ש (במקום 25.77 אג' על-פי אסדרה ישנה) – גודל מערכת 500KW-630KW
  • 32.48 אג' עבור קוט"ש (במקום 24.36 אג' על-פי אסדרה שנה) – גודל מערכת 630KW ומעלה

מדינת ישראל הבינה שבכדי לעמוד ביעד 2030 של הפקת 30% מכלל החשמל על-ידי אנרגיה מתחדשת (שעמדה רק על 10% ב-2023) נדרשת רגולציה יותר מטיבה עם הצרכנים וגופים סטטוטורים צריכים לעמוד בקצב ובטכנולוגיות החדשות. מדובר על משימה לא פשוטה, במיוחד כאשר עמדות טעינה לרכבים חשמליים יוצרים עוד ביקוש על רשת החשמל, אך נראה שהמדיניות הממשלתית אינה שוקטת אל שמריה.
אלו חדשות טובות עבור כולנו כצרכני חשמל, ועבור בעלי נכסים כמי שמקבלים אפיק השקעה מתגמל במיוחד. 

איור קונסטרוקציה סולארית כחול

 

יתרונות החשמל הסולארי

בסופו של עניין אנו רוצים לייצר לעצמנו (אם לבית ואם לעסק) חיסכון בצריכת החשמל. אחד היתרונות הבולטים של מערכות סולאריות מעבר לחיסכון בהוצאות החשמל, הוא ייצור של הכנסה בטוחה למשך 25 שנה, ללא סיכון ובמינימום השקעה וכל זה מאנרגיה סולארית שזמינה לנו בכל מקום.
יתרונות נוספים הם:

 

  • אנרגיה סולארית היא משאב אנרגיה שאינו מתכלה לעולם (השמש).
 
  • הפסקת התלות בחברת החשמל, שכן, אתם אלו שמייצרים את החשמל שלכם בעצמכם!
 
  • ניתן להתקין את המערכת על הגג ולחסוך בכך במקום על הקרקע.
 
  • השקעה לטווח ארוך. עלותן של מערכות סולאריות משתנה בהתאם לגודל המערכת ופרמטרים נוספים, אך אלו מספקים לכם חשמל חינם וכך בנוסף להחזר ההשקעה, תרוויחו כסף נוסף. 
 
  • תחזוקה קלה ופשוטה. אנרגיה סולארית באה לסייע לנו בחיים וכך גם הפאנלים הסולאריים הדורשים תחזוקה מינימלית אותם יש לנקות כמה פעמים בודדות בשנה. 
 
  • זמינות בכל מקום. ישראל משופעת באנרגיה סולארית מצפון ועד דרום, ולכן ניתן להתקין מערכות סולאריות בכל רחבי הארץ.
 
  • אנרגיה סולארית אינה מזהמת את הסביבה.
 
Solar system illustration

 

מה חשוב לדעת על מערכות סולאריות?

למרות שאנרגיה סולארית מגיעה לנו חינם, רכישת מערכת סולארית הינה הוצאה לא קטנה (שתחזיר את עצמה), ועלינו לעשות עבודת הכנה קלה על מנת לקחת החלטה מושכלת ולוודא כי אכן זו ההחלטה הטובה והמתאימה לכם ביותר.


לכן, אם החלטתם להתקין על גג הבית מערכת סולארית, כדאי לוודא שמיקום הבית שלכם משופע באור שמש, ככל שתהיו באזור מרובה שמש, כך תפוקת הפאנלים תהיה טובה יותר.

 

מיקום המערכת מחייב שטח מתאים ועדיף שטוח, כמו גג למשל.
אם אתם מתגוררים בבית פרטי או קומת גן ואין לכם גג פנוי או שמרובה בו הצל, ניתן לבחון אפשרות של התקנה על פרגולה אם ישנה חצר.

 

אנרגיה סולארית נפלאה ככל שתהיה, מחייבת אתכם להכיר את החוקים המוניציפליים באזור מגוריכם, על מנת שלא להיקלע למצבים של הפרת חוק עזר עירוני שלא הייתם מודעים לו. 

 

ונסכם.

אנרגיה סולארית היא העתיד של כולנו. יותר ויותר מדינות ברחבי העולם עוברות לשימוש במערכות סולאריות מורכבות ומתקדמות שהופכות את הסביבה לנקייה ונטולת זיהום. גם ישראל בדרך לשם וכך גם אנחנו!

מחפשים מערכת סולארית? השאירו פרטים ונחזור אליכם בהקדם.

דילוג לתוכן