מערכת סולארית, היא מערכת שיכולה לעשות שימוש באנרגיה של השמש – כדי להפיק חשמל. לא בכדי שמה הוא מערכת סולארית, שכן המילה סולארית, היא במקורה מלטינית (זה לא בהכרח המקור שלה, אלא התיעוד המוקדם ביותר שמצאנו לאחר חיפוש קל בגוגל) – ומשמעותה היא "מן השמש". על כן, בפשטות – אנרגיה סולארית היא אנרגיה מהשמש. על כן, מערכת סולארית – היא מערכת שעושים בה שימוש מאנרגיה מן השמש, ומתוך כך מפיקים חשמל סולארי. על כן, בבתים של ימינו, בעולם בו אנחנו עושים שימוש נרחב כל כך במקורות חשמליים – נדמה שאנחנו עושים שימוש במשאבים רבים של חשמל. המון, המון חשמל.
מערכת סולארית, זו מערכת שכאמור – מקבלת את האנרגיה מקרני השמש – שהן למעשה אור וחום. למעשה, מאפשרת את התמרתן לכדי אנרגיה חשמלית. על פי כן, מערכת סולארית – זו מערכת שמשתמשת באור השמש, כדרך להפיק אנרגיה חשמלית. המערכת הסולארית ממירה את קרינת השמש לאנרגיה פוטו-וולטאית, כאשר פוטו מציין את המילה אור, בעוד וולטאית מסמן את המילה וולט, למעשה – יחידת חשמל. על כן, יש לנו כאן מתקן פוטו-וולטאי, או סולרי – והוא זה שמפיק את האנרגיה החשמלית, מתוך האנרגיה הסולארית.
מערכת סולארית, היא כאמור מערכת, ועל כן היא מורכבת מחלקים. חלק מחלקיה הם הפאנלים הסולריים – שהם למעשה החלק החשוב והיקר ביותר, במערכת. הסיבה לכך היא כי הפאנלים הסולאריים מאגדים בתוך עצמם את התאים הפוטו-וולטאריים, רבים במספר – אשר יחדיו, כמספר, מקשבה וקבוצה – תפקידם של אותם תאים זה לעזור ולתמוך את התהליך של הפיכת קרני האור לכדי אנרגיית חשמל. התאים הללו למעשה עשויים מסיליקון גבישי – אשר בהיפגשם עם קרינת השמש – מתרחשת אינטראקציה. באינטראקציה זו, האלקטרונים בתאים מתחילים לנוע, באופן שיוצר זרם חשמלי ישר, או ישיר, המכונה DC. הסיליקון הגבישי בתאים הסולאריים, נדמה, הוא מאוד משמעותי לתהליך זה – כי הוא זה שמניע את התהליך הכימי בהינתן קרני שמש שפוגשות בו – וכיום בעולם נדמה שיש שני סוגים עיקריים, ואולי אף יותר. שאלו הם המונוקריסטלין, והפוליקריסטלין. כאשר מונו ופולי מציינות, בהתאמה, יחיד ומרובה – על כן מונוקריסטלין זה גביש יחיד, בעוד פוליקריסטלין זה גביש מרובה, או גבישים מרובים. על פי כן, זהו בעצם ההבדל בין הסוגים בחומרים של תאים סולאריים אלו – ונדמה שההמלצה היא ללכת על מערכת סולארית, אשר יש לה פאנל סולארי – שיש בו תאים סולאריים, שהחומר הגבישי בהם הוא ספציפית מונוקריסטלין – כיוון שגבישים יחידים איכשהו אפקטיביים יותר בתהליך ההתמרה, באינטראקציה שבין הסיליקון, או מה שיש בו – עם קרני השמש, כך שתנועת האלקטרונים בהם יוצרת את אותו מתח ישיר, DC.
באופן כללי ניתן להגיד שיש המון הקפדה בייצור של אותם פאנלים סולאריים, כמו גם עמידות מסוימת למצבי מזג אוויר – כמו גשם, רוח וכדומה. עקב כך שהעמידות היא משמעותית – שכן בין השאר, הם השקעה לטווח הארוך והם משאב כוח פר אסקלנס, יש מחשבה וכוונה להרכיב אותם מחומרים עמידים, לפחות עבור חלק מהדגמים בשוק – מומלץ לעשות את הבדיקה הנאותה עבור כל דגם כדי לבדוק אם כך הדבר.
נוסף על כך, במערכת הסולארית – אפשר לכלול גם את ממירי המתח הסולאריים – שכן תפקידם להמיר את הזרם הישיר (DC) לזרם חילופין (AC). מדוע זה כך? ובכן, אם שמנו לב, במידה והזמנו מוצר ממדינה אחרת – כמו לדוגמה, מאמזון – שהתקע שמגיע עם המוצר לא תואם את השקעים שלנו – או אם קרה לנו שיצאנו עם מוצר מהארץ, שהתקע שלו לא התאים לשקעים במדינות אחרות. לידיעתנו והבנתנו זה קשור לסוג המתח שהמכשירים הללו עושים בו שימוש – כאשר במדינת ישראל, יש שימוש בסוג מתח של זרם חילופים (AC), ועל פי כן – אם רוצים לעשות שימוש באנרגיה שמגיעה מתוך המערכת הסולארית – יש להתמיר אותה לכדי זרם חילופין (AC), עבור זה. על כן ממירי מתח סולאריים הם אכן פתרון מתבקש להכניס לתוך המערכת הסולארית. רשת החשמל בישראל עובדת על זרם AC, על מנת שתוכל חברת החשמל לקשר בין המערכת הסולארית לרשת החשמל – ייעשה שימוש במתמיר מתח סולארי, על מנת להתמיר זרם ישיר DC לכדי זרם חילופין AC.
נוסף על כך, חלק נוסף במערכת הסולארית – שמאפיין, לדעתנו את המערך הכולל של המערכת – הוא מונה החשמל. תפקידו של המונה זה מדידת כמות החשמל שהמערכת הסולארית ייצרה, כמו גם כמות החשמל שנעשתה בה שימוש. בסך הכל יש כאן מידעים שימושיים – בעיקר אם "מוכרים את העודפים", לחברת החשמל – אפשר לראות את הנתון הזה מופיע במונה, ובעזרת ההבנה כמה כל "עודף" "שווה" מבחינה כספית, אפשר להבין את המשמעויות של זה מבחינת קרדיט עם חברת החשמל, ואף החזרים דה פקטו. נרחיב על זה עוד בסעיפים הבאים.
מערכת סולארית מאפשרת לייצר חסכונות כספיים בצורה הזאת – שכן במקום לשלם לחברת החשמל על השימוש בחשמל שהיא מייצרת – ניתן לדלג על כל זה ופשוט להשתמש בחשמל שהמערכת הסולארית ייצרה – ועוד מאמצעים זמינים ושופעים, כמו אנרגיית השמש. למעשה, התשלום על השימוש בחשמל, שהגיע אלינו מחברת החשמל – הוא לא על מה שעולה כדי לייצר את החשמל, שכן לפי נתונים שאספנו בסכום נתון של 45 או 46 אגורות ליחידת מידה – העלות לייצור יכולה להיות כ-27 אגורות לאותה יחידת מידה. כלומר, על כל חצי שקל שמשלמים לחברת החשמל, ייתכן שעלה לה רק רבע שקל לייצר את הדבר – במספרים גסים שלא נשענים על סטטיסטיקות מוצהרות ודיווחים רשמיים של החברה, נכון לכתבה זאת.
בכל מקרה, הכוונה בכך היא כדי להדגיש – שכחצי, או ליתר דיוק – קרוב במידת מה לחצי – מהסכום שמשלמים לחברת החשמל, הוא מעבר לסכום שממש עלה לייצר את החשמל אלא נועד עבור ההנגשה שלו לבית המגורים וגם לרווח שחברת החשמל מקבלת מתוך כך. על כן, כשאנשים משלמים חשבון חשמל, הם משלמים על מוצר. וכאשר יש מערכת סולארית – כבר לא משלמים על המוצר הזה יותר. כך שזו דרך לחתוך בעלויות התיווך עם חברת החשמל, ולהפיק "בבית" את האנרגיה החשמלית.
על כן, ניתן להפיק אנרגיה חשמלית בבית, כדרך המערכת הסולארית – בעוד שבעבר היה צורך לייצר אותו דרך שריפת דלקי מאובנים כמו גז טבעי ופחם. אלא שנדמה ששריפה של חומרים אלו משחררים גזים, שהם מקדמים את ההתחממות הגלובאלית – אפקט שכנראה לא נרצה לקדם. השימוש במערכות סולאריות יכול לדלג על הקטע הזה, ולוותר על שריפת החומרים הללו.
מה מערכות סולאריות עושות? ממירות אנרגיה שבקרני האור, לאנרגיה חשמלית – באופן "נקי". הן עושות זאת על ידי תהליך פיזיקלי שנקרא אפקט פוטו וולטאי, על פי כן נדמה שזו הסיבה שתא סולרי נקרא גם תא פוטו וולטאי – שבנגלית זה יוצא ראשי תיבות PV/ שזה גם הקיצור שמקובל בתחום לקצר דרכו כדי לתאר מערכות סולאריות. האפקט (PV) מתבסס על כך שקרני שמש, כמו כל קרני האור – מורכבות מחלקיקים תת-אטומיים, הנקראים פוטונים. כאשר הפוטונים הנזכרים לעיל הם חלקיקים זעירים שמכילים כמויות שונות של אנרגיה. אפשר להסתכל עליהם כחלקיקים שמגיעים כירייה, "נורים", מן השמש (אפרופו המילה נורה), ומגיעים אל כדור הארץ לאחר שהם כבר מכילים את האנרגיה שנטענו בה "כשהיו עם השמש". לאחר שאותם פוטונים מצליחים לעבור את שכבות האטמוספרה כמו גם את העננים, הם יכולים להגיע "במקרה" ללוח הסולארי, "שבמקרה" הרכבנו על הגג, על הקיר, או על הקרקע – היכן שלא יהיה – ואז הקסם מתחיל.
הלוח הסולארי, שבמערכת הסולארית מורכב למעשה משתי שכבות של חומרים מתקדמים הקרויים מוליכים למחצה – כאשר החומר המרכזי בלוחות הוא לרוב הסיליקון. שתי השכבות שונות אחת מהשנייה, כאשר האחת רוצה למסור חלקיק חשמלי טעון בשם אלקטרון והשנייה רוצה לקבל אותו – צמד משמיים. למעשה, כאשר "מטיחים" פוטון בלוח הנזכר לעיל, גורמים לשחרור אלקטרון מאחד הלוחות, ועל כן מעופו הוא הזרם החשמלי שכבר אפשר להתייחס אליו כממש אנרגיה חשמלית. מדובר על זרם ישיר, שנמיר כדרך המערכת לזרם חליפין, כפי שציינו קודם. DC ל-AC. לאחר מכן, כאשר הוא הותמר לכדי זרם חליפים – זרם האלקטרונים ינוע במערכת החשמל של הנכס ויספק את האנרגיה הדרושה להפעלת מכשירי החשמל – יהיו אשר יהיו. אם וכאשר יהיה יותר זרם חליפים מאשר "צריך", זה פשוט יועבר לחברת החשמל, באופן אוטומטי.
המערכת החשמלית, הסולארית תחובר על ידי חברת החשמל למד דו-כיווני שימדוד את כמות החשמל שהמערכת מייצרת בעצמה, ואת כמות החשמל המתקבלת מחברת החשמל – על בסיס זה יכולה חברת החשמל לבצע זיכוי בחשבון, בשיטת "מונה נטו", כפי שציינו קודם. על כן, אם היה יותר שימוש מאשר ייצור – תהיה עלות, אם היה יותר ייצור מאשר עלות – יהיה זיכוי, יש להניח – אם כי מתבקש לברר עם חברת החשמל את הנושא.
במקרה של הפסקת חשמל ברשת החשמל הכללית – תיפסק כנראה גם פעילותה של המערכת הסולארית – מתוך פעולה אוטומטית של הממיר. כנראה מתוך עקרון חוקי ובטיחותי – עם סיום הפסקת החשמל, הממיר אמור לחזור לעבוד וכך גם המערכת הסולארית.
כפי שראינו, לאורך ההיסטוריה היו אנשים שהבינו אי אילו דברים שקשורים לאור, וזה הוביל להבנה כיצד לרתום אותו לכדי אנרגיה סולארית בת-קיימא. באופן כללי – אין אדם אחד שהמציא את כל הרעיון, להבנתנו – אלא מספר אנשים תרמו להבנות של אספקטים שונים, הן ברמה התיאורטית והן ברמה היישומית – כך שהמודל המשיך והתשדרג, עד שנעשו בו כמובן יישומים שקשורים לרתימת אנרגיה סולארית עוד במחרבי החלל, ולאחר מכן זה שודרג מספיק כדי להיות יעיל וזמין, כמו גם נגיש עבור השוק הפרטי.
באופן כללי, יש שיגידו שלישראל יש רצף טוב עם המצאות שקשורות להבאת מערכות סולאריות לצרכן הפרטי – לאור כך שדודי השמש, סוג של הומצאו במחוזותינו. דודים מהווים מערכת סולארית קטנה לחימום מים, נמצאים בהמון בתים ומאפשרים חסכון, שיש שיגידו שמדובר אף בחיסכון רב – בצריכת החשמל. למעשה, כל המצאה כזאת אפשרה לעשות שימוש בטכנולוגיות הולכות ומתקדמות של מערכות סולאריות, כך שהן הונגשו יותר ויותר לשוק הפרטי.
חלק מהסיבה להתפתחות הטכנולוגית, או התמריץ שהיה לישראל להצטיין כך בתחום הפקת החשמל הסולארי – זה כנראה בין השאר כי היא ממש רצתה חשמל, ואם כי לא היו לה עתודות נפט, כמו גם יחסי שכנות לא מצוינים עם שכנותיה לגבול – שלהן היה נפט לא רע. על כן, חיפוש מקורות אנרגיה יציבים, וזה המשיך דרך מחקר על שימוש באנרגיה סולארית. נדמה שבסביבות שנות החמישים, אולי ברוח התקופה – אולי כי בכל מקרה הייתה לו השראה, בחור בשם ד"ר הארי צבי תבור – פיתח לוחות סולאריים סלקטיביים, שקולטים את השמש ביעילות, אך פולטים את החום באופן לא יעיל מה שגורם להם להתחמם. למרבה הפלא והעניין זה נהדר עבור דוד שמש – ובכך הומצא, לפי המדווח והמדובר בוויקיפדיה בכל אופן – דוד השמש, שהוא סוג של מערכת סולארית, להבנתנו, לפי ההגדרה של לקיחת אנרגיה מהשמש והתמרתה לאנרגיית חשמל או חימום, במקרה זה חימום/חום.
עקב כך שיש לנו באמת המון שמש, בעיקר בנגב – אז יש דרבון מסוים לבדוק אי אילו טכנולוגיות סולאריות, ויזמים חכמים עשו ניסויים ובדקו דברים כדי להגיע להמצאות שונות בתחום הפקת החשמל הסולארי.
בגיל 32, לאחר שסיים את לימודי התואר הראשון בפיזיקה באוניברסיטת לונדון – החליט ד"ר צבי לעלות לארץ וכו', וכנראה החליט להתמקד בהתמרת ורתימה של אנרגיה סולארית – מה שלמעשה עזר לו להתפקס על הרעיון של דוד השמש הסולארי.
פיתוח המשטח הסלקטיבי, החליף את המראות שהיו נהוגות עד אז לכדי משטח שחור – ששיפור באופן משמעותי ואף ניכר את היעילות בה נקלטת אנרגיית השמש, ובראשית שנות ה-6 החלו לשלב את משטחיו הסלקטיביים של תבור בדודי שמש – שהפכו את דוד השמש למה שאנחנו מכירי כיום – כנראה פחות או יותר. שזו למעשה, להבנתנו – הייתה מעין פריצת דרך מדעית, או גילוי דיי נהדר – בתחום של ניצול ורתימה של אנרגיה סולארית. אחר כך נדמה, שבסיבות 1961, הציג בתערוכה בינלאומית מתקן קטן לייצור חשמל- שניתן להציב במקומות נידחים. האם ד"ר תבור היה זה שהמציא את הפקת החשמל הסולארי? איננו יודעים להגיד, שכן העקרונות קדמו לו – אך יש דיווחים שכמו מעידים שהיה לו חלק נכבד, לפחות בפן היישומי – בעוד אנחנו נמנעים מלשייך לו את הקרדיט, לאור כך שאנחנו פשוט לא יודעים, ואתרים ישראלים שמסקרים את הנושא – לא בהכרח יודעים גם כן, על כן נמנע מלהגיד בוודאות. בכל אופן, נדמה היה שהמודל הישראלי לדודי שמש אומץ במידה מסוימת ברחבי העולם, והוביל גם שם להורדת עלויות וצריכת חשמל ומה לא. ויש שיגידו שבעקבות הצלחת אותו משטח סלקטיבי – הוקמו תחנות כוח קטנות המופעלות מתוך אנרגיית השמש – לשימוש באזורים מרוחקים שככל הנראה לא עלה בידם להתחבר לרשת חשמל, כנראה במדינות מתפתחות, אם כך נרצה לכנות אותן, בעגה המקצועית. אך זה רק מדווח, איננו יודעים בוודאות – כל אחד יכול לדווח על שירצה הרי. לא נעמוד מאחורי מילים אלו שכן לא היינו שם כדי לדעת. בכל אופן, נדמה שהמצאת המשטח הסלקטיבי, אפשרה לפתח ולהמשיך לפתח קולטי שמש עבור טמפרטורות גבוהות, כמו אלו שיש בתחנות כוח סולריות-תרמיות, שהוקמו בשנות ה-80 ברחבי ארצות הברית, שייצרו מאות מגה-וואט של חשמל – שזה כנראה נחשב דיי הרבה באותה תקופה, וכנראה היה מעין חלוצי.
על כן, נדמה שהייתה כאן התקדמות טכנולוגית שנבנתה על יסודות קודמים, וזה נפלא.
נוסף על כך, המצאה נוספת שאנחנו לא יודעים אם מיוחסת לד"ר טבור, הייתה הקולט הקבוע לייצור חשמל, בשנת 1958 0 שהיה בעל מראות מרכזות קרני שמש – כך שהקולט לא היה חייב לעקוב אחר תנועת השמש בשמיים. לסיכום סעיף זה, המון המצאות כמו מתבססות על ממצאיו של דר תבור, כאשר נדמה שההמצאות של דוקטור תבור מתבססות על ההמצאות של הקודמים לו – על אף הגאוניות הרבה שהביע. על כן – מי בדיוק המציא את הרעיון של הפקת חשמל סולארי? האנושות, הבריאה, הכלל – ואנשים ספציפיים בתוכה שהחליטו לקבל על עצמם לקדם את הנושא עד מאוד, הידד.
על כן, נדמה שהייתה כאן התקדמות טכנולוגית שנבנתה על יסודות קודמים, וזה נפלא.
נוסף על כך, המצאה נוספת שאנחנו לא יודעים אם מיוחסת לד"ר טבור, הייתה הקולט הקבוע לייצור חשמל, בשנת 1958 0 שהיה בעל מראות מרכזות קרני שמש – כך שהקולט לא היה חייב לעקוב אחר תנועת השמש בשמיים. לסיכום סעיף זה, המון המצאות כמו מתבססות על ממצאיו של דר תבור, כאשר נדמה שההמצאות של דוקטור תבור מתבססות על ההמצאות של הקודמים לו – על אף הגאוניות הרבה שהביע. על כן – מי בדיוק המציא את הרעיון של הפקת חשמל סולארי? האנושות, הבריאה, הכלל – ואנשים ספציפיים בתוכה שהחליטו לקבל על עצמם לקדם את הנושא עד מאוד, הידד.
מערכות סולאריות בישראל? שאלה טובה. ובכן, יש בעיקרון מספר גורמים שיכולים להשפיע על הצבת מערכות סולאריות בשטחי ישראל, ולגרום לכך להיות החלטה דיי טובה או מועילה. בייחוד ללקוח הפרטי, נגיד. ובכן, יש שיגידו (בעיקר ברחבי האינטרנט) הבניה בארץ היא נמוכה, באופן יחסי – הרי כך נאמר על ידי אנשים מסוימים – כך שאנשים יכולים להתקין מערכת סולארית בדירת קרקע, או בבניין משותף, ולהתחלק בהכנסות עם שאר הדיירים. איך זה קשור לכך שהבנייה בישראל מדווחת להיות יחסית נמוכה? איננו יודעים. האם היא באמת כזו? איננו יודעים. אך רק מאפשרים כאן את הדיווחים שמצאנו, את הסדר שכל אחד יעשה לעצמו. הלאה. מה שכן, שהוא כנראה כן נכון – בישראל יש כמות גדולה של שעות שמש בשנה – אותן ניתן להתמיר לכדי אנרגיה סולארית. במישור החוף יש משהו כמו 16 שעות, ועד 23 שעות במצפה רמון – שזה מדהים. אם המידע הזה באמת נכון, כמובן, ואנחנו לא יודעים אם זה כך. אך במידה וכן – עולה גם הסטטיסטיקה שזו כמות הגדולה ב-200-400% מהזמין במדינות מערב אירופה, כמו אנגליה – שגם זה נתון, שהגיע בלי הוכחות, אז פשוט נסייג את זה כך. עם זאת, נכון לכתיבת מילות הדיווח שממנו לקחנו את הנתון – 2.6% מייצור החשמל במשק מתבצע באמצעות מערכות ירוקות, שעיקרן הן מערכות סולאריות. שזה נחשב מעט, נגיד.
באשר לשמש הזמינה בישראל, כאשר מציבים מערכת סולארית – זה כנראה יהיה נבון לעשות חישוב, או להשתמש בשירותיה של חברה שעושה חישוב – כדי להשוות בין מקומים שונים בגג. כך שלמעשה עצם התכנון וההתקנה הנכונה של הפאנל, יכול למקסם את התפוקה של האנרגיה הסולארית – באופן כמותי לשנה. כך שאין צורך נגיד להתקין אביזר שנקרא טראקר, שהוא מאפשר לקולטנים לעקוב באופן אקטיבי אחר מסלול השמש. ועקב כך שיש שעות שמש רבות, אם כך הדבר באמת – נדמה שיש כ-300 ימי שמש בשנה, נתון שלא ווידאנו בוודאות, על כן נסייג – ועל כן במצב כזה ייתכן שהמערכות הסולאריות יוכלו לתפקד היטב, אם כי – ייתכן שיש מערכות שעובדות רק עם טווח מסוים של אור, ולא עם כל "אור שמש", אלא כזה שזמין בשעות מסוימות במהלך היום. ואם אין שמש זמינה, והחשמל לא "מופק", הרי שייתכן שכבר ימי השמש הקודמים הפיקו חשמל במידה רבה מספיק – כדי שהעודפים "יימכרו" לחברת החשמל, וכל תשלום נוסף של חשמל, על צריכה שלו – יכול להתקזז אל מול העודפים שכבר נצברו באותם ימים חמים. אך, זה כמובן, נתון לסידור עם חברת החשמל, ויכול להיות חלק מאסדרת מונה נטו – אם כי איננו יודעים בוודאות וזה מבקש בדיקה אישית.
עוד דבר שקרה בישראל, שהופך את הקמת מערכות סולאריות עבור נכסים פרטיים להחלטה רלוונטית – זה התיקונים לחוק. יש מה שנקרא הסדרת מונה נטו, שמאפשר סידורים נוחים ומעניינים עם חברת החשמל – כמו גם בוטלו חסמים רבים להתקנת מערכות סולאריות ביתיות – מה שמדווח להיות כמאוד רלוונטי עבור הפיכת התהליך הנזכר לעיל לפשוט, ויעיל באופן יחסי. נדמה כי עבור רוב הבתים הפרטיים, כשזה נוגע להתקנת מערכת סולארית – בוטל הצורך בהיתר בנייה, בהיטל שבח, בארנונה ובפתיחת תיק במס הכנסה – שזה אכן "תימרוץ" נהדר, וסלילת דרך מועילה ונעימה לכדי כך.
אנרגיה סולארית בעבר הלא רחוק – מה עשו בעבר עם אנרגיה סולארית? שאלה מצוינת. נדמה שלאורך ההיסטוריה אנחנו יכולים לגלות אנשים שגילו אי אילו המצאות שקשורות לרתימת האנרגיה הסולארית, בכל מיני תחומי מדע שונים. נתחיל עם ארכימדס, שאולי זה רחוק, ואולי זה עבר לא כל כך רחוק. בכל מקרה זה עבר, ומה שקרה זה שהשימוש הראשון באנרגיה סולארית נעשה בימי יוון של אז, על ידי אדם בשם ארכימדס – שהיה איש מדע נהדר. מה שהוא עשה, זה להציב על חומות העיר שלו – מראות ענק אשר מיקדו את אור השמש… כן, כמו שילדים יכולים לעשות עם זכוכית מגדלת… ושרפו את ספינות האויב שעמדו מחוץ לחומה. לא בטוח אם מדובר בסיפור אמתי או שלא, שכן מדובר במראות ולא בזכוכיות מגדלת, בכל זאת – אם כי, מי יודע. אלא שניסו לחזור על הניסוי בימי הביניים, כך אומרים חלק מהאנשים – וזה לא הצליח, או כך מדווח.
הלאה בשושלת המדעית בתחום הגילויים של האנרגיה הסולארית בעבר הלא רחוק, יש לנו את אלכסנדר אדמונד ברקל – אשר, למעשה, גילה הוא את האפקט הפוטו וולטאי – שלמעשה בעיקרו הוא שפגיעת פוטון מביאה לשחרור אלקטרון ממתכת, כך שהאלקטרון שהשתחרר לפתע "פנוי" לעבור לקולטן ממתכתי אחר. אלכסנדר גילה זאת לא פחות ולא יותר – באמצע המאה התשע עשרה, כמדווח, שזה מרשים. גילוי האפקט הזה דיי פרס את הדרך ליצירת התא הפוטו-וולטאי, כפי שאפשר לתאר.
לאחר כך, יש לנו את צ'ארלס פריטס – שהסיפור שלו הוא של ממציא, שבנה גם כן, במאה ה-19, למעשה, מדווח שזה היה בסוף המאה – בנה הוא את התא הפוטו-וולטאי הראשון. נהדר ומרשים. הוא עשה זאת בעזרת לוחות סלניום מצופים בדפי זהב. שזה הישג מרשים, ועם זאת, נדמה היה שהיכולת לנצל את האנרגיה של התא הייתה ירודה יחסית, כיוון שהקטע עם התקת וזרימת האלקטרונים בין הלוחות לא הכי עבד – זה לא היה באפקט מספק כדי ליצור זרימה אלקטרונית וכו'. ועם זאת, ההמצאה הזאת אפשרה את הדרך לטכנולוגיות אחרות שיש כיום במחשבונים, שעונים, גופי תאורה וכד'.
נוסף ברשימה שלנו – היא חברת בל – שהם היו למעשה חוקרים אמריקאיים שפעלו בחסות חברת בל – ומה שהם עשו, היה ליצור תא סולארי להפקת חשמל – והם עשו זאת באופן יעיל, שכנראה זה אומר שהם הצליחו. הם עשו זאת בסביבות 1950, שזה מעולה, כמדווח. ומה שעבד להם, אנחנו מניחים, מן הכתוב, כדי ליצור את התא הסולרי היעיל שלהם להפקת חשמל – היה השימוש ברצועות סיליקון צרות. כשלאחר מכן הפיקה והשיקה חברת בל את הסוללה הסולארית הראשונה בעולם – ואכן, הסיליקון ממשיך איתנו עד היום בהמון מהמתקנים המתבססים על אותו אפקט פוטו-אלקטרי.
אם אנחנו כבר מדברים על תקופות יחסית בזמן האחרון, אזי שהפקת הזרם החשמלי הראשון מקרני אור התחרשה בשנת 1839, לפי תיאור שקראנו באינטרנט – ועם זאת, קיבלה הסבר בשנת 1905 על ידי אלברט איינשטיין, מה שזיכה אותו, לפי הבנתנו – בפרס נובל לפיזיקה.
ולבסוף, ברשימתנו – זהו פיתוח דוד השמש. שכן, איך אפשר שלא – הניב אפשרות לתרום את האנרגיה הסולארית במדינת ישראל במידה רבה – למעשה, ייתכן שיש חיסכון אנרגטי של 2-3% מתצרוכת האנרגיה בישראל, תצרוכת החשמל – באמצעות שימוש בהמצאה זאת. זוהי מעין מערכת סולארית, אם כי לא מן הסוג שמתרגם אנרגיית שמש לחשמל, אלא לחום – כאמור, יש מים חמים, שהתחממו מפעולת הדוד. בהמשך, נסקור את ממציא דוד השמש, בסעיפים הבאים.
למעשה, מערכות סולאריות נכנסו לשוק "באופן רשמי" בשנים האחרונות, ואם הן היו בשוק הן כבר מזמן – הרי שלהבנתנו בשנים האחרונות הן נהיו רלוונטיות יותר לרכישה – כיוון שכיום "הקולטנים" של אותם תאים, בפאנלים, שבמערכת הסולארית – רגישים מספיק כדי לקלוט "כמות מספקת" של שמש, בעוד שמחיר המערכת הסולארית כולה, ירד לכדי כמות "מתקבלת על הדעת". כך שאולי, דרך נכונה יותר לנסח את זה, היא שהפריצה לשוק "ההמוני", של המערכות הסולאריות, נעשתה ספציפית בשנים האחר
אילו תנאים דרושים להתקנת מערכת סולארית
ראשית כל, מתבקש שיהיה שטח פנוי – כמו גג, הבנוי לפי החוק, בגודל מתאים ושאינו מורכב מאזבסט. כלל אצבע יכול להיות שעל כל 7.5 מ"ר של גג ריק – נוכל למעשה להקים מתקן סולארי שיכול לאפשר קילו וואט מותקן אחד, שיוכל בממוצע, לאורך שנה – לייצר 1,700 קו"ש. בהינתן שיפור טכנולוגי, יהיה ניתן לבנות מערכות סולאריות יעילות יותר, יש להניח, על אותו תא שטח.
שנית, הוא גודל חיבור תואם לגודל המערכת שבונים – כיוון שגודל החיבור, הוא למעשה זה שקובע כמה חשמל ניתן לצרוך במבנה מסוים, תוך זמן נתון. כך שככל שגודל החיבור הוא גבוה יותר – כך גם ניתן לצרוך כמו גם להזרים יותר חשמל. לסיכומו של עניין – לוודא את גודל החיבור, שיתאים לגודל הצורך בחשמל, וכן הלאה.
לבסוף, אם כי זה לא הכל – זוהי הכניסה למכסה של חברת החשמל. מדובר בתהליך שיכול לקחת זמן מה – כולל הגשת תכניות חשמל, כמו גם פרטים טכניים על המערכת, כולל בדיקה של חברת החשמל באם ניתן להקים מערכת ואין עומס ברשת – באם המערכת שלהם יכולה להכיל עוד הזרמה של חשמל סולארי, כלומר, אם יש להם מספיק "מקום" להכיל את כל זה.
באופן תיאורטי, ניתן להפעיל מערכת סולארית על פני כל גודל של שטח גג פנוי – ועם זאת, החיסכון התיאורטי מתחיל מגודל של כ-60 מ"ר ומעלה. או זו רק מחשבה מסוימת שמישהו באינטרנט הביע. אם באמת שמים על הגב – אז כנראה צריך לאפשר חשיפה מרבית לקרינה ישירה כמו גם לספק הגנה על המערכת מפני תופעות מזג אוויר וכיוצא בזה. במידה ומניחים בשטחי חקלאות, אז כנראה עדיף להימנע מלהניח ליד עצים שענפיהם יכולים לגעת בלוחות, או בנקודות שיש בהם רוח חזקה. ניתן להתקין את רוב המערכות הסולאריות, על כל סוג גג, לרוב וכמעט, מלבד אזבסט – או זו הבנתנו מהנושא.
ניתן לחבר מתקנים סולאריים על גגות, למערכת חברת החשמל – תוך זמן קצר יחסית, בעקבות הקלות רגולטוריות מועילות לשם כך.
ובכן, באופן כללי – יש שיגידו שמערכות סולאריות ביתיות יכולות להחזיק 30 שנה עם ייצור חשמל יעיל, אם כי מדובר על הערכה מסוימת, אפשר שזה יהיה פחות או יותר. נדמה שרוב המערכות הסולאריות כיום הן בנות פחות מ-20, על כן לא קל לדעת בוודאות. מיוחס קצב לשחיקת הלוחות של כ-0.5% בשנה, מה שאומר שמבחינה מתמטית יש צפי שהמערכת תוכל להמשיך לייצר גם בתפוקה של 85% לאחר שלושים שנה – אם כי איננו מכירים את המדע שמאחורי התחזיות, כך שייתכן שזו תחזית אופטימית וחסרת ביסוס. בכל אופן, במקרים רבים יש אחריות לזמן שנים מרובה.
אכן כן. תחזוקה של מערכות סולאריות כוללת בין השאר בדיקות תקופתיות, בהן יש לבחון מגוון דברים – כמו בדיקה של החלקים המכאניים המרכיבים את המערכת, יחד עם איתור חיבורים ומגעים שאולי לא מחוברים עדיין, בדיקה כללית של חלקי החשמל, כמו גם בדיקת יעילות החשמל שהמערכת מייצרת – וכן הלאה. פשוט להקפיד על ביצוע הבדיקה כדי להקפיד על התנהלות יעילה של המערכת הסולארית, ותחזוקתה. בשונה מדוד שמש, למערכת סולארית אין חלקים נעים או נוזלים, יש מידה מסוימת של עמידות ועם זאת ומלץ לבצע בדיקה שנתית לכל מיני דברים, ולנקות פעמיים בשנה את משטח הפנלים – שגם עבור זה ניתן לשכור בעלי מקצוע שידאגו לכך.
זו שאלה פרטנית אך ככלל זו השקעה המחזירה את עצמה – נדמה שתוך מספר שנים ניתן יהיה להחזיר את היקף ההשקעה הכספית עבור התקנת מערכת סולארית – כמו גם יש הסדרי הלוואות שיכולים להיות מאוד נכונים, שניתן למעשה "לשלם אותם חזרה", כדרך עודפי החשמל שמגיעים מייצור המערכת הסולארית עצמה. כמו גם סידורי אחרים של השכרה או ליסינג – שיכולים לאפשר השקעה פשוטה ותשואה נעימה.
יתרונות
1. חשמל נקי – לא מזהם. בריא יותר עבורנו ועבור הסביבה.
2. חסכון כלכלי – בין בחשבונות לחברת החשמל, ובין ביכולת למכור עודפים ולקבל קרדיט.
חסרונות
1. השקעה ראשונית גבוהה – אין בכך חסרון, אלא בקשה להשקעה.
2. הפקת אנרגיה תלויה בתנאי מזג האוויר.
3. לוקח שטח במרחב כדי להתקין את המערכות.
שווי החשמל הפרטי תלוי בהסדר עם חברת החשמל, תלוי בתקופת חתימת החוזה. בית משק ממוצע יכול לצפות לכ-730 ₪ בשנה עבור כל קו"ש, מותקן – ואם יש שטח רחב כדי לאפשר מספר רב של קו"ש מותקן, אז זה יכול להגיע גם למאות, אלפי, עשרות אלפי ואף מאות אלפי שקלים.
כיצד חברת החשמל רוכשת את החשמל הסולארי?
החשמל העודף מועבר אוטומטית, דרך ההתקנים שחברת החשמל מאפשרת ומתקינה בעת התקנת המערכת הסולארית – או איפשהו בתוך ההליך הזה. יש מד שמציין את כמות העודפים שהתקבלו על ידה – וזה מתבטא בקרדיט או בזיכויים, שחברת החשמל כביכול רוכשת.
אין תקנות מהותיות לגבי מערכות סולאריות, מלבד אלו שהן ניואנסים בפרוצדורה, שחברות מקצועיות ובעלי מקצוע מכירים ויכולים לסייע בתהליך התקנת המערכת הסולארית – שכן יש המון רגולציות מקלות ספציפית כדי לאפשר, ועל כן עניינים כמו אישורים בנייה, ושאר פרוצדורות פשוט התבטלו כיום. כדי לדעת בוודאות מה הן התקנות לגבי מערכות סולאריות – ניתן להתייעץ עם רשות מקומית ו/או בעל מקצוע רלוונטי.
הנושא הסולארי מוסדר בחוק, וכפי שציינו בפסקאות קודמות של הכתבה/מאמר – ישנן רגולציות חוקיות כדי לאפשר התקנה מוגברת של מערכות סולאריות במשקים פרטיים ובכלל.
שאלה מצוינת – עקב כך שיש צורך לערב את חברת החשמל, וכנראה גם את החברה שמוכרת את המערכת שרוצה להתקין בעצמך – סביר להניח שאינך יכול להתקין בעצמך. על כן – צור קשר עם מי שנדמה לך כנכון – או מצא דרך ייחודית לעשות זאת, בהצלחה.
מדובר על השקעה התחלתית של כמה עשרות אלפי שקלים, שזה משתנה. יש חברות שיציעו 30,000 ₪, ויש כאלו שפי שתיים, ואף פי שלוש – כאשר זה בהתבסס על גודל המערכת הסולארית, כמו גם על איכות יעילותה בהתמרת אנרגיה סולארית לאנרגיה חשמלית.