אנרגיה סולארית: כל מה שרציתם לדעת

אנרגיה היא אחד המושגים החשובים ביותר בתחומים רבים – פיזיקה, כימיה, טכנולוגיה וגם ספורט ובריאות. השיח על אנרגיה בשלל צורותיה הוא יום יומי ונפוץ ביותר, אך מהי למעשה אנרגיה, ולמה מדברים בזמן האחרון הרבה גם על אנרגיה סולארית? באנו לעשות לכם סדר ולהכניס קצת צבע ועניין לעולם האנרגיה: קבלו את מילון המושגים של וולטה סולאר בנושא.

מהי אנרגיה?

אנרגיה היא מדד לכמות העבודה שגוף או מערכת פיזיקלית יכולים לעשות עם הכוח שלהם. יש שתי צורות עיקריות של אנרגיה – אנרגיה פוטנציאלית, שהיא אנרגיה האצורה במערכת במצבים מסוימים, ואנרגיה קינטית שהיא האנרגיה שיש במערכת במצב תנועה. לאנרגיה יש צורות ומקורות רבים כמו אנרגיה כימית, אנרגיית חום, אנרגיית חשמל, אנרגיית קול, אנרגיה המופקת מתנועה וגם אנרגיה מהשמש.

מהי אנרגיה סולארית?

אנרגיה סולארית (או אנרגיה שמשית) היא אנרגיה המופקת מקרני השמש. קרינת השמש על פני כדור הארץ אחראית על תהליכים רבים בטבע וגם בעולם הטכנולוגיה והתעשייה של בני האדם. אנרגיה סולארית מגיעה בצורה של אור וחום, והיא גם אנרגיה מתחדשת – איננה נגמרת, תמיד קיימת ולא עולה כסף. את האנרגיה הסולארית אפשר לנצל ברגע שהיא מתקבלת או לאגור באמצעים שונים ולהשתמש בה מאוחר יותר לפי הצורך גם בטבע וגם בתעשייה. האנרגיה הסולארית ניתנת להמרה לאנרגיית חום או לאנרגיית חשמל.

אנרגיה סולארית: איך בעצם זה עובד?

אנרגיה סולארית מופקת באמצעות ניצול אור השמש ליצירת חשמל. התהליך הבסיסי מתבצע באמצעות תאים פוטו-וולטאיים (PV), אשר עשויים לרוב מסיליקון. כשהשמש זורחת, הפוטונים (חלקיקי אור) פוגעים בתאים הסולאריים, ומעבירים אנרגיה לאלקטרונים בתוך הפאנל. האנרגיה הזו משחררת את האלקטרונים מהאטומים שלהם, ויוצרת זרם חשמלי.

זרם זה מועבר דרך מעגלים חשמליים המחוברים לתאים הסולאריים, וכך נוצר חשמל לשימוש מיידי או לאגירה לשימוש עתידי.

כדי שהחשמל שנוצר יהיה זמין לשימוש רגיל בבתים או בעסקים, הוא עובר ממיר (אינוורטר) שממיר את הזרם הישר (DC) שנוצר בתאים הסולאריים לזרם חילופין (AC), שהוא סוג הזרם הנמצא ברוב רשתות החשמל. המערכת כולה פועלת בצורה נקייה, ללא פליטת גזי חממה, מה שהופך את האנרגיה הסולארית לאחד הפתרונות המובילים במאבק בשינוי האקלים.

סוגי אנרגיה סולארית: אילו טכנולוגיות מאפשרות את השימוש בה?

לשמש יש השפעה רבה על סוגי אנרגיה רבים הקיימים בעולם, אך באמצעות מוצרים טכנולוגיים שונים בני האדם יכולים לאגור ולנצל אנרגיה הנוצרות ישירות מאור השמש המגיע לכדור הארץ. יש שתי טכנולוגיות בשימוש נרחב להפקת אנרגיה ישירה מהשמש:

• אנרגיה תרמו-סולארית – בשיטה זו האמצעים קולטים את החום המגיע מהשמש ומשתמשים בו להפקת אנרגיה. בדרך כלל משתמשים בשיטה זו באמצעות ריכוז אנרגיה סולארית לנקודה אחת שבה נמצא מכשיר הקולט את האנרגיה, והוא משתמש בה לחמם נוזל שבתורו הופך לאדים המניעים גנרטור (כמו תחנת הכוח אשלים שבנגב). עוד שיטה המנצלת את האנרגיה התרמו-סולארית היא חימום סולארי, שזה מה שדוד השמש שלכם עושה – המכשיר קולט חום ישיר מהשמש ובמקום להפוך אותו לחשמל הוא מנתב אותו לחימום
• אנרגיה פוטו-וולטאית – טכנולוגיה נפוצה הממירה אור שמש לחשמל. אלו הם הפאנלים הסולאריים שאפשר לראות על גגות בתים ובשטחים שיועדו לפריסת הקולטנים להמרת אנרגיה. בטכנולוגיה זו יש תאים פוטו-וולטאים העשויים משבבי סיליקון, המשמשים כמוליכים חשמליים הקולטים את אור השמש וממירים אותו לחשמל, שבסופו של דבר מגיע אל הבתים של כולנו

המרת אנרגיה סולארית

האנרגיה הסולארית הנקלטת בטכנולוגיה הפוטו-וולטאית מומרת באמצעות תאי הסיליקון לזרם חשמל DC (זרם ישיר). באמצעות ממיר סולארי הזרם הופך לזרם עקיף (AC) ומועבר לארונות החשמל בבתים של כולנו לשימוש יום יומי שגרתי.

השימושים של אנרגיה סולארית

כפי שציינו, את האנרגייה הסולארית מנצלים בדרך כלל לחשמל ולחום. יש לה שימוש נרחב בכמה תחומים:

• הפקת חשמל – השימוש הנפוץ ביותר הוא המרת אנרגיה סולארית לאנרגיית חשמל שכל בית ועסק בעולם מנצלים לשימוש יום יומי. החשמל הזה משמש בין היתר להפעלת דודי שמש, ולכן גם עליהם תוכלו לראות פאנלים סולאריים קטנים
• קליטת חום – הטכנולוגיה התרמו-סולארית מלקטת את החום מקרני השמש ומנתבת אותו לחימום של מוצרים אחרים
• הפקת מלח – אנרגיה סולארית גולמית משמשת לאידוי מים למטרות שונות, ובהן להפקת מלח ומינרלים אחרים הנמצאים בתוך המים
• ייבוש – תליית כביסה או הנחה של כל מיני מוצרים בשמש משתמשת באנרגיה הסולארית כדי לייבש אותם. גם אם אתם תולים בחוץ כביסה להתייבש אך נמנעים מאור שמש ישיר, אתם עדיין משתמשים בחום המגיע מהאנרגיה הסולארית

אנרגיה סולארית: היתרונות והחסרונות

כמו לכל עניין בעולם, גם לשימוש באנרגיה סולארית יש יתרונות וחסרונות:

היתרונות של אנרגיה מקרני השמש

• אנרגיה ירוקה ומתחדשת – אנרגיית השמש לא עתידה להסתיים בשנים הקרובות והיא אינה מיוצרת בתהליכים מזהמים
• זמינה בכל מקום – לא משנה איפה אתם נמצאים על פני הגלובוס, קרני השמש יגיעו אליכם, גם אם מזג האוויר עלול להפריע לפעמים
• ייצור נוח ושקט – יש מקורות להפקת אנרגיה המפריעים לסביבתם כמו טורבינות רוח רועשות, אך הייצור של חשמל וחום מאנרגיה סולארית הוא שקט לחלוטין, ורוב הפאנלים מונחים על גגות של בתים כדי שלא להפריע להתנהלות הרגילה של בני האדם וגם של בעלי החיים המתקיימים לצידנו

החסרונות של אנרגיה סולארית

• תלות באור שמש – המערכת אינה יכולה לפעול בכל שעות היממה בגלל שקיעת השמש
• תחזוקה מרובה באזור מזוהם – זיהום אוויר עלול להשפיע על היעילות של הטכנולוגיה הסולארית בשל הצטברות לכלוך על הפאנלים, ותידרשו לתחזוקה תכופה יותר שלהם
• מכשירים יקרים – רכישה של פאנלים סולאריים או טכנולוגיה אחרת לניצול אנרגיית השמש היא הוצאה ניכרת לכל משק בית ועסק

אנרגיה סולארית – מילון מונחים מא’ ועד ת’

• אנרגיה ירוקה – כל אנרגיה אשר אינה מזהמת את הסביבה ואת כדור הארץ בתהליך ההפקה שלה
• אנרגיה מתחדשת – מבוססת על מקורות טבעיים וידידותיים לסביבה כמו שמש, רוח, מים ועוד. במקרה שלנו – אנרגיית השמש, הלא היא האנרגיה הסולארית שעליה מושתתות המערכות הסולארית הביתיות והמסחריות
• אנרגיה מתכלה – אנרגיה עם משאבים במלאי מוגבל, המונעת מדלקים פוסיליים (נפט, דלקים, פחם ועוד) אשר מזהמים את כדור הארץ ותורמים להתחממות הגלובלית
• אנרגיה פוטו-וולטאית (PV) – נוצרת מהמרה של קרינת השמש לזרם חשמלי
• אסדרה (רגולציה) תעריפית – מסדירה את התקנות והכללים הנוגעים להתקנת מערכות סולאריות, ומאפשרת לצמצם את חשבון החשמל וגם למכור את העודפים שלו לחברת החשמל. רשות החשמל היא שקובעת את אסדרות האנרגיה בישראל
• ארון חשמל (פילר) – המסגרת שבה מותקנים רכיבי לוחות החשמל. מערכת סולארית לייצור חשמל סולארי מחוברת לארון חשמל ביתי, מסחרי או בבניין משותף
• בילדרים – הצוותים המקצועיים של וולטה סולאר האחראים על התקנת המערכות הסולאריות. צוותי הבילדרים שלנו עוברים את ההכשרה המקיפה והקפדנית ביותר הקיימת בתחום. הם מגיעים מאובזרים בציוד ובכלי העבודה הנדרשים ומחויבים לסטנדרט הבטיחות המחמיר שלנו, שהוא מהגבוהים ביותר בישראל
• בודק חשמל סולארי/חיצוני – בודק חשמל בעל הסמכה ורישיון חשמלאי. בתהליך התקנת המערכת הסולארית תיפגשו עם שני בודקים – בודק חשמל סולארי מטעם וולטה סולאר שיבדוק את טיב המערכת וחיבורי החשמל, ובודק מטעם חברת החשמל שיאשר את תקינות המערכת והחיבור לחברת חשמל
• גג סולארי/גגות סולאריים – גג מרושת פאנלים סולאריים ועליו מותקנת מערכת סולארית המייצרת חשמל ישירות מהשמש
• דלקים פוסיליים/דלק מאובנים – פחם, נפט וגז טבעי המכילים כמות גדולה של פחמן, אשר מזהמים את כדור הארץ
• הארקה – חיבור חשמלי בתוך מוליך היוצר בידוד ונועד להגן מפני התחשמלות. להארקה חשיבות גדולה בתהליך התקנה תקין ובטיחותי של המערכת הסולארית על הגג שלכם
• וולט (V) – יחידת מידה של מתח חשמלי. מכאן השם שלנו, אהבתם?
• זרם חשמלי – מדד לתנועה מכוונת של מטען חשמלי (יחידת המידה היא אמפר/קולון לשנייה)
• מונה חשמל – מערכת המודדת את צריכת זרם החשמל של צרכני חשמל בבית, בעסק או בבניין מגורים
• מחשבון סולארי – כלי פשוט ויעיל שפותח על ידי וולטה סולאר, המראה את הרווחים הצפויים לפי הנתונים של הגג שלכם, לקראת השקעתכם העתידית!
• מתח נמוך – בין 50–1000 וולט, כאשר ברוב הבתים בישראל המתח הוא 230V
• מתח גבוה – מעל 1000 וולט, המתאים למבנים מסחריים, למפעלים, לבתי חולים ועוד
• פאנל סולארי/פאנלים סולאריים – מורכב מתאים פוטו-וולטאים, העשויים משבבי סיליקון מיוחדים אשר משמשים כמוליכים חשמליים. זווית התקנה מומלצת של פאנל סולארי היא בין 10–12 מעלות
• קילו וואט – יחידת הספק למדידת צריכת חשמל. קילו = 1000 וואט
• קוט”ש (קילוואט-שעה KWH) – גודל שימושי למדידה של צריכת האנרגיה של בתים ועסקים קטנים
• תא פוטו-וולטאי/סולארי – התקן סולארי להפקה ישירה של אנרגיה חשמלית על ידי קליטת קרינה אלקטרומגנטית (אור) מן השמש
• תפוקת מערכת סולארית – סך הייצור החשמלי של המערכת והיכולת של כלל הפאנלים לייצר חשמל מהשמש. ככל שננטר, נתחזק ונייעל את זווית הפאנלים במערכת הסולארית, נמקסם את תפוקת המערכת ואת הרווחים העתידיים
• AC/DC (לא הלהקה) – זרם עקיף (Alternating Current) וזרם ישיר (Direct Current)

מנפצים מיתוסים על אנרגיה סולארית

יש לא מעט מיתוסים על אנרגיה סולארית ועל השימוש בה, ואנחנו כאן כדי לנפץ אותם ולעשות לכם סדר בשמועות:

המחיר של הטכנולוגיה יקר מדי

אין ספק שהתקנת מערכת סולארית היא אינה עניין זול, אך מדובר בהשקעה משתלמת לטווח הארוך ממגוון סיבות. גם אם השיקול של אקולוגיה אינו בראש סדר העדיפויות שלכם, לאורך זמן אתם תראו ששימוש בחשמל המופק מהפאנל האישי שלכם חוסך לכם תשלומים רבים לחברת החשמל. זוהי השקעה שמחזירה את שוויה כ-7 שנים לאחר התקנתה.

הפאנל שלי לא יפעל בכלל בחורף

גם בחודשי החורף הקרים יש ימי שמש המאפשרים לפאנל הסולארי לקלוט אנרגיה ולהפיק ממנה חשמל בשבילכם. בגרמניה יש כמות קטנה יותר של ימי שמש מאשר בישראל, ובכל זאת אצלם תוכלו למצוא שימוש נרחב באנרגיה סולארית. יהיו ימים שבהם המערכת שלכם תפיק כמות קטנה מאוד של חשמל בגלל מזג אוויר קודר, אבל יש בישראל כ-300 ימים של שמש בשנה בממוצע – אנחנו חושבים שהסיכויים הם לטובתכם בנושא הזה.

המערכת מצריכה תחזוקה שוטפת ותכופה

אין במערכת הסולארית שום מוצר העלול לפתח חלודה או בעיות אחרות, ובדרך כלל התחזוקה היחידה שתצטרכו לעשות היא לנקות את הפאנלים פעמיים בשנה. במערכות של וולטה סולאר יש מערכת אוטומטית לשטיפה ולתחזוקה כדי שלא תצטרכו אפילו לדאוג לכך בעצמכם, ואם אתם במסלול הליסינג שלנו – התחזוקה עלינו.

ההשקעה אינה משתלמת אם אני מתכנן לעבור דירה בקרוב

אם אתם עוברים דירה בקרוב ויש לכם בבית מערכת סולארית, היא אכן תישאר במקומה. עם זאת, בית שיש לו מקור עצמאי להפקת חשמל הוא בעל ערך רב יותר דווקא בשל העובדה שתשלומי החשמל החודשיים יהיו נמוכים, אפסיים ואפילו שליליים – כלומר חברת החשמל תשלם לכם (או לבעלי הבית החדשים) על עודפי חשמל שהפאנלים מייצרים.

המערכת שימושית אך איננה אסתטית

אצלנו בוולטה סולאר אנחנו נותנים דגש גם על אסתטיקה ומראה – אנחנו מסכימים שלוחות בצבע כהה אינם בהכרח שיא האופנה, אך אנחנו נוודא שהמערכת שתותקן על הגג שלכם תתאים לו בול ותיראה הכי אסתטית שאפשר.

אנרגיה סולארית בישראל

בישראל יש שמש ישירה ברוב ימות השנה, ויש לנו הזדמנות נהדרת לנצל אנרגיה ממקור ירוק ומתחדש כדי להוזיל את תשלומי החשמל החודשיים ולעזור לשמור על הסביבה. מדינת ישראל מתכננת להגיע עד שנת 2030 ליצירת חשמל מהשמש בהיקף של 30% מהצריכה הכוללת במדינה. בשנים האחרונות יש עידוד ליצירת פאנלים סולאריים ולמכירתם וגם לרכישתם כדי להפיק אנרגיה מהשמש ולמכור את החשמל למדינה. המגמה היא חיובית באופן כללי, ואנחנו מחכים בציפייה לשמוע עוד על התפתחויות חיוביות בתחום.

עתיד האנרגיה הסולארית

עתיד האנרגיה הסולארית נראה מבטיח יותר מאי פעם. הטכנולוגיה מתקדמת בקצב מהיר, עם עלויות הולכות ויורדות ויעילות הולכת ועולה. מגמת השיפור התמידי בתאים הפוטו-וולטאיים, יחד עם פיתוח מערכות אגירת אנרגיה מתקדמות, מאפשרת להפיק אנרגיה סולארית בצורה אמינה וזולה יותר. חשוב שנבין כמה עובדות בסיסיות: שינוי האקלים הוא מציאות מאיימת המסכנת את חיינו ואת חיי שאר היצורים על פני כדור הארץ. אם אנחנו באמת רוצים להבטיח שילדינו לא ישאו בתוצאות הקשות של שינוי האקלים, עלינו להתחייב להפחתת פליטת גזי חממה ב-80% עד שנת 2050. מאחר ש-60% מהפליטות נובעות משימוש באנרגיה, מוטלת עלינו האחריות להוביל את המהפכה לעבר טכנולוגיות דלות פחמן כבר מעכשיו, בקנה מידה רחב. נוסף על כך, מדינות רבות מאמצות מדיניות תומכת, כמו תמריצים כלכליים והקלה ברגולציה, מה שמגביר את האטרקטיביות של השימוש באנרגיה סולארית הן במגזר הפרטי והן בציבורי.

לסיכום

אנרגיה סולארית היא מקור האנרגיה הנפוץ ביותר הקיים בכדור הארץ. שינויי האקלים בכדור הארץ הנוצרים מעלייה בפליטת גזי החממה ושימוש באנרגיות מזהמות הם אסון כבד שעלינו לעצור ולחדול בהקדם האפשרי. אנרגיה סולארית היא אנרגיה מתחדשת מהשמש שאיננה נגמרת לעולם, היא ירוקה וידידותית לסביבה ולא עולה לנו כסף. אנחנו אופטימיים!

נראה שעתיד האנרגיה הסולארית מובטח, בהתחשב בכך שמעצמות כמו גרמניה, סין וארצות הברית מחויבות לפיתוח ולהתקנת טכנולוגיות בתחום האנרגיה הסולארית בשנים הקרובות. כמו כן, העובדה שאנרגיה סולארית היא אנרגיה מתחדשת הופכת אותה לאטרקטיבית מאוד לממשלות העושות מאמץ להפחית את השימוש והתלות בדלקים פוסיליים – גם הוזלה של התקציבים השנתיים לממשלות וגם אימפקט חיובי על הסביבה הלוקאלית והגלובלית.

ואיפה האחריות שלנו אתם שואלים? חלה עלינו האחריות האישית להגביר את השימוש באנרגיות מתחדשות. וולטה סולאר קמה במטרה להאיץ את המעבר לאנרגיות אלו ובייחוד לאנרגיה סולארית המבוססת על השמש על ידי התקנת מערכות סולאריות בגגות באופן פשוט, אסתטי ונגיש כלכלית. אז בואו נרתום את השמש ביחד ונרוויח פעמיים 🙂