מערכת סולארית – המדריך המלא למערכות סולאריות

האם ידעת שבשעה אחת בלבד, כדור הארץ מקבל מספיק אנרגיה מהשמש כדי לספק תצרוכת חשמל של שנה שלמה לכלל האנושות? אנרגיה סולארית היא מקור בלתי נדלה ונקי לייצור חשמל, וההשקעה במערכות סולאריות הופכת לאטרקטיבית מיום ליום. במדריך מלא זה, נצלול לכל מה שצריך לדעת על אנרגיה סולארית – מהטכנולוגיה ועד ליתרונות הכלכליים והסביבתיים. נבין את סוגי המערכות השונות, נפרט את תהליך ההתקנה, ונסייע לך לקבל החלטה מושכלת באם השקעה במערכת סולארית היא הדבר הנכון עבורך.

מהי אנרגיה סולארית? 

אנרגיה סולארית היא אנרגיה שמקורה בקרינת השמש. השמש שלנו היא למעשה כור היתוך גרעיני ענק המשחרר כמויות אדירות של אנרגיה בצורה של אור וחום. בעזרת טכנולוגיה פוטו-וולטאית, אנחנו יכולים ללכוד את אנרגיית האור הזו ולהפוך אותה לחשמל זמין לשימוש.

המרכיב המרכזי במערכות סולאריות הוא התא הסולארי, העשוי בדרך כלל מסיליקון. כאשר אור השמש פוגע בתא סולארי, הוא מפעיל תהליך פיזיקלי הנקרא "האפקט הפוטו-וולטאי". בתהליך זה, אלקטרונים משתחררים מחומר הסיליקון, ויוצרים זרם חשמלי ישר (DC). הזרם הזה עובר דרך ממיר (אינוורטר) הממיר אותו לזרם חילופין (AC) – הסוג הסטנדרטי של החשמל שאנו משתמשים בו בבית.

יתרונות עיקריים של אנרגיה סולארית

1. ירוקה ומתחדשת: אנרגיה סולארית לא מייצרת פליטות מזהמות ואינה תורמת למשבר האקלים.
2. בלתי נדלית: כל עוד השמש תמשיך לזרוח (ועוד כמה מיליארדי שנים, היא תמשיך) המקור הזה קיים לניצול
3. הפחתת תלות בדלקים מאובנים: שימוש עצמי באנרגיה סולארית מפחית צריכת חשמל מרשת החשמל המבוססת פעמים רבות על דלקים מזהמים

רכיבים עיקריים של מערכת סולארית

פאנלים סולאריים

הפאנלים הם לב ליבה של המערכת הסולארית. הם מורכבים ממספר רב של תאים סולאריים המחוברים יחדיו. תפקידם ללכוד את אור השמש ולהמיר אותו לזרם חשמלי ישר (DC). ישנם מספר סוגי פאנלים סולאריים בשוק, הנבדלים זה מזה בטכנולוגיה, יעילות, ובעלות. הסוגים הנפוצים ביותר הם:

• פאנלים מונוקריסטליניים: עשויים מסיליקון גבישי טהור, אלו הפאנלים היעילים ביותר בשוק כיום.
• פאנלים פוליקריסטליניים: עשויים מסיליקון גבישי, אך בעל טוהר נמוך יותר. הם לרוב מעט זולים יותר ממונוקריסטליניים, אך גם פחות יעילים.
• פאנלים דקים: משתמשים בשכבה דקה של חומר מוליך-למחצה במקום סיליקון גבישי. הם פחות יעילים מסוגי הסיליקון, אך יכולים להיות זולים וגמישים יותר.

ממיר (אינוורטר)

ממיר את זרם החשמל הישר (DC) שמייצרים הפאנלים לזרם חילופין (AC) המתאים לרשת החשמל ולשימוש ביתי. בחירת ממיר נכון חשובה מאד, שכן הוא משפיע על היעילות, הבטיחות והאמינות של המערכת כולה.

סוללות (אופציונליות)

מערכות סולאריות "מחוץ לרשת" חייבות סוללות כדי לאגור את האנרגיה שמיוצרת בשעות היום לאספקה במהלך הלילה או בשעות של עננות. מערכות "מחוברות רשת" לעתים ישלבו סוללות כדי לאפשר שימוש עצמי מקסימלי בחשמל המיוצר ולא להסתמך אך ורק על רשת החשמל בשעות הערב והלילה.

מערכת מעקב אחר השמש (אופציונלי):

ערכת ממונעת המכוונת את הפאנלים כך שיעקבו אחר תנועת השמש במהלך היום. זה ממקסם את קליטת אור השמש ומגדיל את ייצור החשמל. מערכות כאלה נפוצות יותר במערכות סולאריות מסחריות גדולות.

מערכת ניטור

מאפשרת לעקוב אחר ביצועי המערכת הסולארית במונחים של ייצור חשמל, זיהוי תקלות, וכו'. מערכות ניטור מודרניות הן לעיתים מבוססות אפליקציה ומאפשרות ניטור מרחוק דרך הסמארטפון.

סוגי מערכות סולאריות 

ניתן לסווג מערכות סולאריות בכמה דרכים, לפי הגודל, אופן החיבור לרשת, וגם לפי הטכנולוגיה הספציפית. קיימים הבדלים משמעותיים בין הסוגים הללו, המשפיעים על העלות, הביצועים ומידת ההתאמה לצרכים שונים.

מערכות סולאריות לבית

המערכות הנפוצות ביותר, מתקינים אותן לרוב על גגות בתים פרטיים או בנייני מגורים משותפים. הן מתוכננות לייצר חשמל בהיקף שמתאים פחות או יותר לצריכה של משק הבית, ומפחיתות באופן משמעותי את התלות ברשת החשמל הארצית. גודל ממוצע נע בין 5kWp ל-15kWp (קילו-וואט פיק).

מערכות סולאריות מסחריות ותעשייתיות

מערכות בקנה מידה גדול המיועדות לבתי עסק, מפעלי תעשייה, מוסדות ציבור ועוד. מערכות מסחריות מאפשרות גמישות וניתן להתאים אותן בדיוק רב לצורכי הצרכן, לעיתים בשילוב גגות מבנים, חניונים מקורים, ומאגרי מים.

מערכות מחוברות רשת ("On-Grid")

הסוג הנפוץ ביותר, בו המערכת הסולארית מחוברת פיזית לרשת החשמל הארצית. במערכות כאלה, עודפי חשמל המיוצרים במהלך היום מוזרמים לרשת בתמורה לתשלום (תעריף משתנה לפי הסדרים שנקבעים מעת לעת). בלילה או בשעות של מחסור באור שמש, המערכת צורכת חשמל מרשת החשמל כרגיל.

מערכות מחוץ לרשת ("Off-Grid")

מערכות עצמאיות לחלוטין שאינן מסתמכות על רשת החשמל. מערכות כאלה דורשות סוללות לאחסון אנרגיה, ומיועדות לרוב למקומות מרוחקים ללא חיבור חשמל, או למצבים בהם רוצים עצמאות אנרגטית מוחלטת.

טכנולוגיות נוספות

1. מערכות סולאריות תרמיות: מנצלות את אנרגיית השמש לחימום מים באופן ישיר, ללא הפקה של חשמל. משמשות לחימום מים לשימוש ביתי, בריכות וכו'.
2. מערכות היברידיות: משלבות טכנולוגיה פוטו-וולטאית לייצור חשמל עם רכיבים תרמיים לחימום מים או עם אמצעי אגירת אנרגיה (סוללות) מתקדמים.

מהם השיקולים בבחירת סוג מערכת סולארית?

1. צריכת החשמל של משק הבית / העסק
2. שטח הגג (או שטח פנוי אחר) הזמין להתקנה
3. מטרות המשתמש: הפחתת תלות ברשת , עצמאות אנרגטית, וכו'
4. תקציב

היתרונות של מערכות סולאריות 

להשקעה במערכת סולארית יש לא רק יתרון סביבתי עצום, אלא גם מספר משמעותי של יתרונות כלכליים ואישיים:

חיסכון משמעותי בחשבונות החשמל

אחד היתרונות המרכזיים של מערכות סולאריות הוא החיסכון בחשבון החשמל החודשי. ככל שהמערכת מייצרת יותר חשמל, כך אפשר להסתמך פחות על רשת החשמל ובכך להקטין את עלויות החשמל ואף ליצור הכנסה נוספת ממכירת עודפים בחזרה לרשת.

הגדלת ערך הנכס

מערכת סולארית נחשבת לשדרוג אטרקטיבי לנכסים. בתים ועסקים עם מערכות סולאריות יכולים להימכר לעתים במחיר גבוה יותר ולהיות אטרקטיביים יותר לשוכרים.

תרומה חיובית לסביבה

הפקת חשמל מאנרגיה סולארית מפחיתה באופן משמעותי את פליטת גזי החממה, עוזרת במאבק במשבר האקלים, ומפחיתה זיהום אוויר שעלול להיווצר מתחנות כוח שמבוססות על דלקים מאובנים. זוהי השקעה בעתיד ירוק יותר לכדור הארץ.

עצמאות אנרגטית (במידה מסוימת)

מערכות סולאריות מעניקות מידה מסוימת של הגנה מפני הפסקות חשמל ושיבושים ברשת הארצית. במערכות המשלבות סוללות, ההגנה הזו אף גדלה יותר.

הגנה מפני עליות מחירי חשמל

עלות החשמל עולה עם הזמן. על ידי ייצור עצמי של חלק מהחשמל שאתה צורך, אתה יוצר הגנה מסוימת מעליות תעריפים עתידיות.

נתונים מעניינים

1. על פי דו"ח רשות החשמל לשנת 2022, בשנה זו נוספו כ-410 MWp (מגה-וואט פיק) חדשים של אנרגיה סולארית למשק החשמל בישראל, עליה של כ-25% ביחס לקיבולת המותקנת בשנה הקודמת.
2. הפקת חשמל מאנרגיה סולארית צפויה להיות הזולה ביותר בישראל עד לשנת 2030 על פי התחזיות.

חסרונות של מערכות סולאריות והתמודדות איתם 

על אף היתרונות הרבים, ישנם גם כמה חסרונות שכדאי לקחת בחשבון לפני שמחליטים להשקיע במערכת סולארית:

עלות התקנה ראשונית

למרות שיש ירידה בעלויות בשנים האחרונות, התקנה של מערכת סולארית עדיין דורשת השקעה ראשונית משמעותית. עם זאת, חשוב לראות את זה כהשקעה לטווח ארוך עם החזר השקעה (ROI) אטרקטיבי לאורך זמן.

תלות באור השמש

ייצור החשמל ממערכת סולארית תלוי בזמינות של אור שמש. בימים מעוננים או בלילה, המערכת תייצר פחות או בכלל לא. הפתרון בחלק מהמקרים הוא לשלב סוללות לאגירת אנרגיה (מה שמייקר את המערכת), או להישאר מחוברים לרשת החשמל לזמנים של מחסור.

השפעה ויזואלית אפשרית

פאנלים סולאריים משנים את המראה החיצוני של המבנה שעליו הם מותקנים. לחלק מהאנשים זה לא מפריע, ולעומת זאת אחרים עשויים למצוא את זה פחות אסתטי. בחירת מתקין איכותי ובעל ניסיון יכולה לעזור למזער את ההשפעה על האסתטיקה של הבית.

צורך בתחזוקה

מערכות סולאריות דורשות תחזוקה מינימלית, אך היא לא אפסית. ניקוי תקופתי של הפאנלים לשיפור יעילותם ובדיקות תקינות מבטיחים אורך חיים מקסימלי למערכת.

חשוב להדגיש: החסרונות הללו מתגמדים לעומת היתרונות הכלכליים והסביבתיים העצומים של אנרגיה סולארית. בנוסף, התקדמות טכנולוגית מתמדת עוזרת להפחית את החסרונות (פאנלים יעילים יותר, סוללות טובות יותר וכו').

תהליך התקנת מערכת סולארית 

התקנת מערכת סולארית כוללת מספר שלבים. למרות שעדיף להיעזר בחברה מקצועית ומנוסה, חשוב להבין את השלבים השונים על מנת לעשות בחירות מושכלות:

שלב 1: בחירת מתקין / חברה אמינה

זהו אחד השלבים החשובים ביותר. כדאי לבחור חברה בעלת ניסיון מוכח בביצוע פרויקטים דומים, המשתמשת בציוד איכותי, ומספקת אחריות ארוכת טווח. מומלץ לבקש המלצות, להשוות מחירים בין מספר ספקים, ולוודא שלמתקין יש את כל הרישיונות הדרושים והסמכות המתאימות.

שלב 2: קבלת היתרי בנייה / אישורים מרשות החשמל

בהתאם לסוג המערכת הסולארית וגודלה, ייתכן שיהיה צורך באישורים שונים מרשות החשמל, העירייה, וכו'. תהליך זה יכול לקחת זמן, ולכן המתקין שתבחר צריך ללוות אותך ולייעץ בנושא.

שלב 3: תכנון מדויק של המערכת

בשלב זה, המתקין יבצע מדידות ומחקר של תנאי השטח, חישוב צריכת החשמל שלך וכו' כדי לתכנן את המערכת האופטימלית עבור הצרכים והתנאים הספציפיים שלך. שלב זה יכלול בחירת סוג הפאנלים, גודל המערכת, אופן ההתקנה, וכמובן עלויות פירוט מדויק של הציוד, עלות העבודה, וזמני העבודה.

שלב 4: התקנה פיזית וחיבור

המתקין יבצע את ההתקנה עצמה, הכוללת הנחת הפאנלים, חיווט המערכת, התקנת הממיר, וכל ההיבטים הטכניים של החיבור לרשת החשמל ובדיקת תקינות. מומלץ להיות נוכחים בזמן ההתקנה כדי לשאול שאלות וללמוד על המערכת.

שלב 5: בדיקות תקינות וניטור

לאחר סיום ההתקנה, יבוצעו בדיקות מקיפות לוודא שהמערכת מתפקדת בצורה תקינה, מחוברת כראוי לרשת החשמל (אם רלוונטי) ומפיקה חשמל לפי הציפיות. כמו כן, המתקין יוכל להדריך אותך על אופן הניטור והבקרה של המערכת.

טיפים חשובים

1. אל תתפתו רק למחיר הזול ביותר. איזון עלות-תועלת הוא חשוב.
2. תעודת אחריות היא חובה – וודא שהיא מכסה את כל רכיבי המערכת ותקפה למספר שנים סביר.
3. תחקור אפשרויות מימון שונות כדי למצוא את המתאימה לך ביותר.

מימון מערכת סולארית

העלות הראשונית של מערכות סולאריות יכולה להיות גורם מרתיע. למרבה המזל, יש כיום בישראל מספר אפשרויות מימון והטבות שמסייעות להפוך את ההשקעה הזו לנגישה יותר:

מענקים ממשלתיים

מעת לעת, משרד האנרגיה או רשות החשמל מפרסמים תוכניות של מענקים או הנחות עבור התקנת מערכות סולאריות. מענקים כאלה יכולים להוזיל משמעותית את העלות הראשונית. כדאי מאוד להתעדכן בתוכניות פעילות בזמן אמת.

אפשרויות מימון והלוואות

גופים פיננסיים שונים מציעים הלוואות בתנאים מיוחדים למימון של מערכות סולאריות. חלק מההלוואות האלה ניתנות בשיתוף פעולה עם יצרני מערכות סולאריות. חשוב לבצע השוואה של תנאי ההחזר, ריבית, תקופות וכו' כדי למצוא את ההלוואה המתאימה לך ביותר.

תוכניות "מונה נטו" והסדרות אחרות מול חברת החשמל

הסדר מסוג "מונה נטו" מאפשר לך למכור את עודפי החשמל שמיוצרים על ידי המערכת שלך חזרה לחברת החשמל ולקבל תשלום בתמורה. בחלק מהמקרים התשלום הזה יכול לעלות על עלות צריכת החשמל שלך מהרשת ובעצם לאפשר הכנסה חודשית מהמערכת הסולארית. התנאים המדויקים של תוכנית זו משתנים, ויש להתייעץ עם חברת החשמל.

השוואת עלויות וחיסכון לטווח ארוך

גם אם נדרשת ממך השקעה מכיסך, חשוב לראות את התמונה הגדולה. החיסכון המצטבר בחשבונות החשמל במשך שנות פעילות המערכת יכול להחזיר את ההשקעה במלואה ולעבור לרווח משמעותי בטווח של מספר שנים.

נקודה למחשבה: חלק מחברות ההתקנה מציעות אפשרויות של ליסינג או השכרה חודשית של מערכת סולארית. חשוב לבחון את כל הפרטים של הסדרים כאלה ולהבין בדיוק מהם התנאים והאם זה מתאים לך.

טיפים לבחירת מערכת סולארית נכונה 

בחירת המערכת הסולארית הנכונה היא קריטית כדי להפיק את המקסימום מההשקעה שלך. הנה מספר גורמים מרכזיים שכדאי לקחת בחשבון:

התאמת הגודל לצריכת החשמל

חישוב מדויק של צריכת החשמל החודשית שלך הוא נקודת המוצא. מערכת סולארית קטנה מדי לא תספק את הצרכים שלך, ומערכת גדולה מדי תהיה יקרה ללא תועלת. המתקין שלך צריך לעזור לך לחשב את הגודל האופטימלי בהתבסס על התבנית הצריכה והתקציב שלך.

בחירת פאנלים איכותיים ובעלי אחריות

הפאנלים הם הלב של המערכת, והשקעה בפאנלים איכותיים עם אחריות ארוכת טווח מבטיחה ביצועים טובים ואמינות לאורך זמן. חשוב להבין את ההבדלים בטכנולוגיות הפאנלים, יעילותם, והאחריות הניתנת על ידם.

בחירת מתקין מנוסה עם המלצות

בחירת המתקין חשובה לא פחות מבחירת הציוד. ניסיון מוכח, ידע מקצועי, שירות טוב, ועמידה בזמנים הם קריטיים להצלחת התהליך. מומלץ לבקש המלצות מלקוחות קודמים או מחברים ולבדוק ביקורות על המתקין לפני קבלת ההחלטה.

השוואת הצעות מחיר ממספר ספקים

אל תתבייש לקבל הצעות מחיר ממספר חברות התקנה, גם אם מצאת חברה שאתה מרגיש איתה בנוח. השוואה כזו מאפשרת לך להבין את טווחי המחירים המקובלים ולבחור את החברה שמציעה לך את התמורה הטובה ביותר לכספך.

טיפ: בדוק אם המתקין מספק שירותי ניטור ואחזקה למערכת, ואם כן, מה העלויות הכרוכות בכך.

תחזוקה של מערכת סולארית 

אחד היתרונות הגדולים של מערכות סולאריות הוא שעלות ותדירות התחזוקה הנדרשת הן נמוכות יחסית. עם זאת, כמה פעולות תחזוקה פשוטות יבטיחו שהמערכת תפעל ביעילות מירבית לאורך השנים:

חשיבות הניקוי התקופתי של הפאנלים

הצטברות של אבק, לכלוך, לשלשת ציפורים וכו' על גבי הפאנלים פוגעת משמעותית ביעילותם ויכולה להפחית את תפוקת החשמל. ניקוי תקופתי (מספר פעמים בשנה) במים וסבון, בעיקר באזורים מאובקים או לאחר גשם בוץ, ישפר את הביצועים.

בדיקות חשמל תקופתיות

מומלץ לבצע אחת למספר שנים בדיקה מקצועית של מרכיבי המערכת החשמליים, כגון הממיר, הכבלים, החיבורים ואמצעי הגנה. בדיקות כאלה יכולות לזהות תקלות פוטנציאליות ולמנוע בעיות גדולות יותר בעתיד.

מעקב אחר ביצועי המערכת

מערכות ניטור מודרניות (לעיתים מבוססות אפליקציה) מאפשרות לעקוב אחר כמות החשמל שהמערכת מייצרת, צריכת החשמל שלך, ונתונים נוספים. ניטור כזה עוזר להבין את התפקוד השוטף של המערכת ולזהות תקלות פוטנציאליות מוקדם ככל האפשר.

טיפ: בחלק מהמקרים, כדאי לשלב שירותי ניקוי ובדיקה מקצועיים כחלק מחבילת ההתקנה או האחריות שמגיעה עם המערכת שלך.

עתיד האנרגיה הסולארית בישראל ובעולם 

מומחי אנרגיה ברחבי העולם מסכימים שאנרגיה סולארית צפויה למלא תפקיד מרכזי בעתיד משק החשמל העולמי, ובישראל בפרט. הטכנולוגיה מתקדמת בקצב מסחרר, והעלויות צונחות – מגמה שהופכת את האנרגיה הסולארית לנגישה וברת-קיימא כלכלית יותר מאי פעם.

סטטיסטיקות מעניינות

• הארגון הבינלאומי לאנרגיה מתחדשת (IRENA) צופה שעד לשנת 2050, אנרגיה סולארית תהיה המקור העיקרי לייצור חשמל בעולם.
• בישראל, היעד הממשלתי הוא להגיע לכ-30% ייצור חשמל מאנרגיות מתחדשות עד שנת 2030. אנרגיה סולארית בולטת בתור המקור המרכזי שיסייע להגיע ליעד זה.

מגמות טכנולוגיות ותחום המחקר

1. שיפור מתמיד ביעילות הפאנלים הסולאריים, מה שמוביל ליותר תפוקת חשמל מאותה יחידת שטח
2. פיתוח של פאנלים גמישים, דו-צדדיים, ואסתטיים יותר להשתלבות טובה יותר בסביבה הבנויה
3. התקדמות משמעותית בתחום אגירת אנרגיה בסוללות – מה שיאפשר להסתמך על אנרגיה סולארית בצורה גמישה יותר גם בשעות ללא שמש
4. פיתוח מערכות סולאריות "חכמות" המשתמשות באינטרנט של הדברים ובינה מלאכותית (AI) לייעול הביצועים והאינטגרציה עם רשת החשמל.

העתיד בישראל נראה מבטיח, ואנרגיה סולארית היא ללא ספק חלק בלתי נפרד מהמעבר של ישראל, ושל העולם, לעתיד אנרגטי נקי, יעיל, ובר-קיימא.

סיכום 

אנרגיה סולארית היא מקור בלתי נדלה של אנרגיה נקייה ומתחדשת. ההתקדמות הטכנולוגית המהירה והירידה המתמשכת בעלויות הופכות אותה לאופציה אטרקטיבית ביותר לייצור עצמי של חשמל, הפחתת חשבונות החשמל ותרומה חשובה למאבק במשבר האקלים.

התקנת מערכת סולארית בבית או בעסק שלך היא השקעה חכמה עם החזר השקעה (ROI) גבוה. אמנם יש להתמודד עם עלויות התקנה התחלתיות ומגבלות מסוימות, אך הממשלה ותוכניות שונות מציעות תמריצים וסיוע כלכלי שהופכים את הכדאיות לגבוהה עוד יותר.

המדריך הזה עבר על היסודות של טכנולוגיה סולארית, יתרונות וחסרונות, תהליך התקנה, מימון, בחירת מערכת, ותחזוקה. עם הידע הזה, אתה מצויד טוב יותר כדי לקבל החלטה מושכלת בנוגע להשקעה בתחום זה.

המלצה לפעולה: צור קשר עם מספר חברות התקנה וקבל הצעות מחיר מפורטות לבחינת האופציה עבור הנכס הספציפי שלך.