אנרגיה סולארית – חשמל סולארי בבית ובעסק
תחום האנרגיות המתחדשות, ובישראל בראש ניצבת הטכנולוגיה של אנרגיה סולארית, נמצא כבר כמה שנים בשיח הציבורי והממשלתי בישראל. המדינה והציבור מבינים שמבחינה אקולוגית ומעשית חייבים למצוא מקורות ייצור אנרגיה חלופיים לדלקי מאובנים מזהמים ושיוצרים תלות כלכלית או מדינית בגורמים שונים ושפיתוח של יכולות טובות בתחום האנרגיות המתחדשות הוא פוטנציאל כלכלי אדיר לכולם. כיום ניתן לייצר חשמל סולארי בבית ובעסק והרגולציה הקיימת מתייחסת לכמה גדלים של מערכות סולאריות וגם גורמי מימון מערכת סולארית החלו להיכנס לתחום.
מהותה של אנרגיה סולארית
כולנו יודעים כי אנרגיה סולארית היא אנרגיה שמקורה מגיע מהשמש, אך מעבר לקביעה כללית ונכונה זו, יש להבין את מהות הטכנולוגיה הזו, כיצד מפיקים ממנה חשמל ומדוע היא מהווה פוטנציאל כה מהותי לאנושות כולה ולמדינת ישראל בפרט.
אנרגיה סולארית מוגדרת באופן בסיסי כהקרנה של אור וחום מהשמש אל כדור הארץ, בני אדם השתמשו בה לאורך ההיסטוריה לצרכים שונים ולאו דווקא להפקת חשמל בעזרת טכנולוגיה מתקדמת כפי שרלבנטי במיוחד כיום. בעולם כולו עושים שימוש בחלק זעיר ביותר של האנרגיה הסולארית הזמינה לצרכי הפקת חשמל ואנרגיה.
ניתן לרתום את כוח השמש ואת האנרגיה שלה לצרכים שונים מאוד החל מארכיטקטורה, דרך חקלאות וטיפול במים והתחום הרלבנטי ביותר מבחינה זו – ייצור חשמל. כיום מיושמות שתי טכניקות עיקריות להפקת חשמל מאנרגיה סולארית – תאים פוטו-וולטאים וטכנולוגיה תרמו-סולארית.
תאים פוטו-וולטאים: ייצור חשמל בטכנולוגיה זו מיושם בעזרת פאנלים סולאריים שניתן לראות כבר בישראל על גגות מסחריים ופרטיים רבים ובקרוב גם במרכזי ייצור על האדמה. פאנלים אלו כוללים בתוכם סיליקון (צורן) שבאמצעות מבנה מסוים וניצול אנרגיית השמש ממירים את האנרגיה הסולארית לזרם חשמלי.
טכנולוגיה תרמו-סולארית: בשיטה זו החשמל לא מיוצר בדומה לפאנלים הסולאריים אלא רותמים את כוח החום של השמש לצורך הפקת חשמל בקיטור. באמצעות שדות ענקיים של מראות מיוחדות ומרוכזות מאוד המתכווננות בהתאם לתנועת השמש, מרכזים את קרני השמש אל מיכל מים גדול ומיוחד, המים מתחממים ויוצרים קיטור, הקיטור משמש להנעת טורבינה שמייצרת חשמל ללא זיהום אוויר וממקור מתחדש תמידית.
מבחינת חשמל סולארי בבית או בעסק מדובר בפועל רק על מערכות פוטו-וולטאיות והתחום התרמו-סולארי שמור לתחנות כוח גדולות כמו זו שאמורה לקום בפרויקט אשלים בנגב.
מבנה כללי של מערכת אנרגיה סולארית
בין אם מדובר על מערכת סולארית ביתית קטנה או על מערכת בינונית-גדולה המוצבת על גג מסחרי כלשהו, המבנה הכללי של מערכת חשמל סולארי בטכנולוגיה פוטו—וולטאית הוא זהה. המערכת כוללת את הפאנלים הסולאריים שבהם מותקנים תאי הסיליקון המיוחדים שממירים אנרגיה סולארית לחשמל – כל פאנל כזה נקרא לעיתים מודול והוא יכול לייצר חשמל בהספק של כ-3 קילו-וואט שיא (KwP).
השלב הבא במערכת הוא ממיר מתח למערכת סולארית שלוקח את החשמל הסולארי הראשוני שמגיע בצורת זרם ישר (DC) וממיר אותו לצורת זרם החשמל הנהוגה ברשת החשמל הישראלית, זרם חילופין (AC). לאחר המרת הזרם הוא לרוב "מוזרם" דרך מונה חשמל אל רשת החשמל הארצית או במקרים של שימוש עצמי אל מערכת ההולכה של המבנה ואל מערכת אגירת חשמל במצברים.
כיצד מיושמת אנרגיה סולארית בישראל
ישראל נמצאת על פניו ביתרון מבחינת ניצול אנרגיה סולארית לצורך הפקת חשמל, אנחנו המדינה עם הכי הרבה שעות שמש בשנה בעולם המערבי המפותח, יש לנו מרכזים אקדמיים מובילים שיכולים להיות פורצי דרך מבחינת פיתוח הטכנולוגיה וחדשנות בתחום ויש לנו מגזר פרטי וממשלתי שבעיקרון יכולים להרים פרויקטים סולאריים בכל קנה מידה. אלא בפועל בישראל היקף היצור של חשמל בעזרת אנרגיה סולארית הוא פחות מאחוז מכלל הייצור. המדינה עושה מאמצים אך מדובר על תחום מורכב מבחינה כלכלית וטכנית.
בישראל שוק האנרגיה הסולארית מחולק לגודל של מערכות שלכל גודל שי מכסות ייצור קבועות שמוגדלות ומחודשות בהתאם להסכמת משרדי הממשלה השונים.
- מערכות ביתיות של עד 15 קוט"ש - מערכות בינוניות של עד תעריף של 1.67 ₪ לקוט"ש.
- מערכות עסקיות קטנות של עד 50 קוט"ש – תעריף 1.51 ₪ לקוט"ש.
- מערכות עסקיות בינוניות של עד 5 מגה-וואט – תעריף של 1.49 ₪ לקוט"ש.
- מערכות גדולות של מעל 5 מגה-וואט – טרם קמו תחנות כאלו בישראל.
השיטה של אנרגיה סולארית בישראל פועלת כך שהיצרנים מוכרים את החשמל לרשת הארצית בתעריף מיוחד וגבוה מאשר מחיר הצריכה הרגיל בבית או בעסק ובכך התקנת המערכת מתומרצת ברווח כלכלי לאחר החזר ההשקעה.