מה היא מערכת סולארית?
אז ראשית בשביל להבין מדוע פאנלים סולאריים צצים ברחבי הארץ על גגות של בתים פרטיים, מסחריים (משרדים, אולמות, קניונים), מוניציפלים (מגרשים, בנייני עירייה) וחקלאיים (לולים, חממות, רפתות) ומדוע המדינה החלטית כל-כך בכך שזו הדרך להגיע ליעדים הלאומיים של ייצור האנרגיה הירוקה – בואו נבין מה הן בכלל מערכות סולאריות.
לא נדרש הרבה ידע טכני בשביל להיות מעורה בטכנולוגיה, בקווים כללים אלו הם לוחות העשויים מחומרים שונים כמו זכוכית, סיליקון ואלומיניום, אותם שמים במקבצים יחדיו על משטח (יש גם מערכות על מקורות מים או על הקרקע), בדרך כלל גג.
הלוחות הפוטו-וולטאים לוכדים כל העת את קרנות השמש וממירים אותם (בעזרת אלקטרונים לכודים) לזרם חשמלי הנקרא זרם ישיר (DC). כל זאת נעשה בעזרת מקור אנרגיה אינסופי (כמעט) והוא השמש. אנו יכולים לנצל את קרני השמש ללא שימוש בחומרים מתוך כדור הארץ.
כך, אם בשנות ה-50 של המאה ה-20 רוב האנרגיה שלנו הגיעה מדלק מאובנים מזהם כמו נפט או פחם שצריך לשרוף בשביל להפיק חשמל מהם, היום ההתפתחות ההנדסית-פיזיקלית ביכולת הפקת אנרגיה באמצעים סולארים, פותחת אפשרות לציוויליזציה אנושית הרבה יותר נקייה ועם דריסת רגל פחמנית נמוכה יותר.
המרכיבים
ישנם עוד גורמים ומכשירים שמאפשרים להפוך את אנרגית השמש לחשמל שמדליק את מכשירי החשמל בביתכם, מעניק ביטחון אנרגטי ומטעין את הרכב החשמלי:
- לוח פוטו-וולטאי: המרכיב במערכת הסולארית שאחראי על המרת אנרגית השמש לכדי חשמל. בקצרה ומבלי להיכנס לעובי הקורה של הפרטים הפיזיקלים, הלוח מורכב מתאים סולארים בגריד (פרוסים על-פני שורות וטורים).
ישנם מגוון חומרים שמהם עשויים הלוחות, לרבות סיליקון, אלומיניום, זכוכית ופולימרים שונים. כאשר קרינת השמש (קרינה על-סגולה) "מכה" את התא הסולארי, אלקטרונים שכלואים בתוך התא מבצעים תהליך מחזורי לאורך הדפנות של כל הלוח הסולארי – תהליך זה יוצר חשמל בר קיימא, לא מזהם. - קונסטרוקציה: מאחר והשמש נוטה לכיוון דרום, להניח את הפאנלים הסולאריים במצב שכיבה (באופן אופקי) יהיה צעד לא יעיל, לכן ישנו פרופיל אלומיניום שמתעל את זוויות הפאנלים ביחס למיקום השמש.
על-מנת ליצור אופטימיזציה כך שהפאנל הסולארי ייצר את מירב האנרגיה שהוא מסוגל לייצר בפוטנציה, החברה הקבלנית שמקימה את המערך הסולארי אמורה לבחון את זוויות הגג וליצור הדמייה ממוחשבת בכדי שניתן יהיה להקים מערכת עם תשואות ממוקסמות. - ממיר מתח: מחד מאחר והחשמל והפאנלים מייצרים מגיע בתצורה של זרם ישיר (DCׂׂ) ומאידך החשמל שהבתים צורכים הוא בתצורת זרם חילופין (ACׂ), ישנו צורך בגורם שמתווך על הפער הזה. ממיר המתח אחראי על המרת החשמל המגיע מן המערך הפוטו-וולטאי כדי שניתן יהיה לצרוך אותו או להעביר לרשת החשמל הארצית.
ישנם סוגים שונים של ממירים עם יתרונות וחסרונות. לדוגמה ממירים המגיעים עם תוכנות המנטרות אחר ביצועי הפאנלים, מבצעים אופטימיזציה או מרתיעים כאשר בעיות צצות – אלו נקראים ממירים חכמים (בדר"כ של חברת סולאראדג' הישראלית).ישנם גם ממירים "קלאסים" שנמצאים בשוק עשרות שנים, אלו הם ממירי מחרוזת (String). הם זולים יותר, קלים לתפעול אך גם יעילים פחות וחסרי יכולת ניטור.
- מונה חשמל: נדרש מונה תלת-פאזי, אין לדאוג במידה ואינו קיים באתר ההתקנה, החברה המבצעת תדריך אתכם או תציע את שירותי השדרוג למונה תלת-פאזי בעצמה.
באחריות המונה – לעקוב אחר כמות החשמל שנוצרה, כמה מכך שומש בנכס וכמה הועבר (נמכר) לרשת החשמל של חברת החשמל.
חסרונות
למרות ההילה התקשורתית החיובית שעופפת את תחום האנרגיה המתחדשת, חשוב להכיר גם באתגרים (בין אם אובייקטיביים או סובייקטיביים) שעולים במהלך הדרך:
נראות: האופנה החדשה של המחר
מערכת סולארית ניתנת להתקנה כמעט על כל סוגי הגגות – מרעפים ובטון ועד איסכורית – אך השינוי החזותי הוא עדיין שיקול עבור חלק מבעלי הנכסים. בעבר, היו מי שנרתעו מהמראה התעשייתי של הלוחות, אך כיום אנו עדים לשינוי תפיסתי מרתק: עם הזמן, הפאנלים הסולאריים הופכים ל"אופנה" של ממש.
הלוחות שעל הגג כבר מזמן אינם רק אביזר טכנולוגי; הם הפכו לסמל סטטוס בעל משמעות עמוקה. עבור רבים, המערכת מייצגת קידמה, חדשנות ויצירתיות אנושית, והיא משדרת לסביבה שבעלי הבית בוחרים לקחת אחריות על העתיד. אם אתם מתלבטים לגבי המראה, מומלץ פשוט להביט סביב ביישובכם – תגלו שהנוף המודרני כבר אימץ את הלוחות כחלק בלתי נפרד מאסתטיקה של "בית חכם" ובר-קיימא. על טעם וריח אין להתווכח, אך עבורנו, הקונוטציה של הפאנל היא חיובית לחלוטין – זוהי הצהרה אופנתית של ערכים וטכנולוגיה.
זמינות החשמל: התלות בטבע
מקורות אנרגיה פוסיליים (דלקים מאובנים) הם אמנם מזהמים, אך הם מספקים זרם אנרגיה יציב לאורך כל היממה. לעומת זאת, אנרגיה מתחדשת תלויה בגורמים חיצוניים: במזג אוויר מעונן במיוחד, יכולת הפקת החשמל של המערכת תהיה מוגבלת יותר. בנוסף, המערכת כפופה למחזוריות השמש, מה שמוביל לכך שבמהלך הלילה לא מתבצעת הפקה. זהו אתגר שניתן לנהל בעזרת תכנון נכון וחיבור לרשת הארצית (או הוספת מערכת אגירה בעתיד).
עלות התקנה: השקעה חכמה בפרספקטיבה היסטורית
הקמת מערך סולארי כרוכה בעלויות של חומרי גלם, קונסטרוקציה, פאנלים ועבודה. עם זאת, חשוב לזכור שבמבט היסטורי, המחירים כיום הם בשפל חסר תקדים. מאז המאה ה-19, הטכנולוגיה עברה "דפלציה" של מעל 99%, מה שהופך אותה לנגישה מאי פעם. בנוסף, זהו חסרון שניתן לפתור בקלות: הבנקים בישראל מציעים לעיתים מימון של עד 100% מעלות ההתקנה. חברה מתקינה רצינית תדע לנהל עבורכם את המיקוח מול הבנק. אפשרות נוספת היא מודל של "שכירות": החברה מממנת את ההתקנה על הגג שלכם, ואתם מתחלקים ברווחים מבלי להוציא שקל מהכיס.
תחזוקה: לשמור על היעילות
מערכת סולארית מצריכה תחזוקה בסיסית של שטיפה פעמיים-שלוש בשנה, כדי להסיר אבק ולכלוך שמצטברים ופוגעים בתפוקה. לעיתים הגישה לגג אינה נוחה, מה שעלול להיתפס כחיסרון, אך מדובר בעניין מינורי – ישנן כיום חברות ניקיון מקצועיות המתמחות בכך ומבצעות את העבודה עבורכם במהירות ובבטחה.
יתרונות
למרות החסרונות לעיל, חשוב גם להניח על כף המאזניים את שפע ההיתרונות שברכישה והתקנה של הטכנולוגיה הפוטו-וולטאית בביתכם:
- השבחת ערך הנדל"ן: כאשר הבית הופך לנכס המייצר הכנסה פאסיבית ועקבית יש לכך השלכות חיוביות. שמאים בהחלט משקללים את הימצאות הגורם הסולארי בתחשיב שלהם, ובכך ערך הנדל"ן עולה בעת מכירתו. כמו כן, בכדי לתמרץ בעלי נכסים פרטיים לבצע את ההתקנה – המדינה אינה לוקח מס השבחה על החלק היחסי שמביאה איתה המערכת הסולארית!
- תמיד קיים: אומנם לא בכל שעות היממה ולא בכל מזג אוויר, אך ישנו אספקט של עמידות וסולידיות – בסוף אנרגיה סולארית מגיעה מהשמש, הלא היא מקור אנרגיה בלתי נדלה. אם השמש תיעלם אז זו בעיה, אך זה כנראה לא יקרה במילארדי השנים הקרובות, אל דאגה.
- עצמאות אנרגטית: נכון לשנת 2024 אנו מבינים כמה עצמאות אנרגטית חשובה ברובד הביטחוני – הנכסים האנרגטים של מדינת ישראל מאוימים תמיד על-ידי אויבנו, לכן אנרגיה סולארית מספקת ביטחון גם למדינה (ביזור התשתית החשמלית כך שלא תהיה נקודת כשל בודדת) וברמת הפרט (במידה וישנה הפסקת חשמל מכל סיבה שהיא, אתם יכולים להמשיך לצרוך חשמל, על אחת כמה וכמה במידה ויש לכם מתקן לאגירת אנרגיה).
- שמירה על הסביבה: רבות כבר נאמר על ההתחממות הגלובלית ועל המצב האקולוגי המחמיר – מדינות רבות הציבו לעצמן יעדי ייצור חשמל על-ידי טכנולוגיות אנרגיה מתחדשת (על-פי מה שמכונה הסכמי פריז, מ-2015) כדי להתמודד מול אתגרי האקלים שדלק מאובנים מביא עימו.
- הכנסה בטוחה: בגלל סיבות מס' 3 ו-4, החוזה מול המדינה נחתם למשך תקופה ארוכה – 25 שנים. כלומר, אתם יודעים מראש שיש תעריף קבוע שהמדינה מחויבת לשלם לכם על החשמל העודף שאתם מוכרים לה. המדינה היא לקוח פיננסי בדרגת טריפל אי (AAA), לכן מדובר באפיק השקעה סולידי.
- תשואה גבוהה: בהמשך לסעיף מס' 5 – התשואות על מערכות סולאריות ביתיות הן פנומנליות (בלשון המעטה), כאשר ידוע שהן נעות בין 12.5% לשנה ל-20% לשנה. אלו תשואות מאוד אטרקטיביות שכידוע קשה מאוד להשיגן בשווקים אחרים כמו שוק הנדל"ן או שוק ההון. כל זה עוד יותר מרשים כאשר נזכרים שזו הכנסה בטוחה עם חוזה מול המדינה, כלומר אפיק סולידי ובטוח.
רוצים לדעת כמה הגג שלכם שווה? פנו אלינו:
לסיכום
ישנו מגוון רחב של יתרונות וחסרונות בהתקנה של מערכת סולארית ביתית, אנו מקווים שהחכמתם בעזרת מאמר זה. בסופו של דבר, על-ידי תמרוצים רגולטורים ופיננסים, הממשלה מנסה לגרום לתחום להיות כמה שיותר נחשק עבור בעלי נכסים, זאת על-מנת הביטחון האנרגטי והאקולוגי של כולנו.
