פאנלים סולארים

 

כבר מהמחצית השנייה של המאה ה 18 אנחנו יודעים שבכל רגע נתון מופצץ כדור הארץ במליארדי חלקיקי אור אשר התנגשותם בחומרים יוצרת חשמל באופן ישיר במאמר של אינשטיין מ 1905 כבר תיאר אינשטיין את אותם פוטונים המכים אותנו כאן על כדור הארץ ואין אנו יודעים איך לכרות אותם כסף חינם, אנרגיה חינם שוטפת אותנו כל יום במליארדי חלקיקים ואנחנו שורפים פחם בדיוק כמו שעשו לפני 10,000 שנה אבותינו על מנת להשיג מעט חום . לקח המון שנים של פיתוחים טכנולוגים ורק בתחילת שנות ה-2000 החלו גרמניה (תכנית מאה אלף הגגות) ויפן ליישם את השימוש בתאים הפוטו-וולטאים לייצור חשמל והזרמתו ע"י צרכנים לרשת החלוקה ומשם כל יצרן על פי יכולותיו לספק חשמל לרשת

 משולם ליצרן החשמל תעריף קבוע למשך תקופה של עשרים שנה, או יותר, בעבור כל קווט"ש מיוצר ובארה"ב נהוגה שיטה של תמרוץ באמצעות הטבות מיסוי (Rebates).

ברחבי העולם מותקנים כיום מתקנים פוטו-וולטאים לייצור חשמל לרשת בהספק  של מעל ל - 180 גיגה וואט מותקן. 

ייחודם של התאים הפוטו-וולטאים בתכונותיהם הפיזיות, היותם קלים, עמידים, מודולריים ופשוטים להתקנה באופן יחסי, היכולת להתקינם בגדלים ובהספקים שונים, ובייחוד ביכולתם לאפשר לצרכני הקצה לייצר חשמל במקום הצרכנות.

הפנלים הסולאריים (modules) מורכבים מתאים (cells), עשויים פרוסות סיליקון (wafers), אשר אטומים במסגרת אלומניום וזכוכית חסינה מונעת סינוור.

שלשת סוגי התאים הנפוצים כיום בשימוש המעשי הנם התאים החד-קריסטליים (monocrystal), הרב-קריסטליים (poly-crystal) והאמורפיים (thinfilm).

נצילות התאים הפוטו-וולטאים משתפרת משנה לשנה ובתנאי מעבדה כבר פותחו תאים רב-צמתים (multi-junction) בעלי נצילות כפולה מהתאים המקובלים כיום בשוק.

כמות האנרגיה הפוטו-וולטאית המגיעה אל פני כדור הארץ בשעות ספורות יכולה לספק את צרכי החשמל של האנושות

לשנה שלמה ופוטנציאל התחום נמצא איפוא רק בחיתוליו

 

מתקן פוטו-וולטאי כולל קולטים פוטו-וולטאים (פאנלים סולארים) המותקנים על פני שטח בעל קרינת שמש מקסימאלית וממיר זרם ישר לזרם חילופין המאפשר אספקת החשמל המופק ישירות לרשת. ההספק המתקבל מתא פוטו-וולטאי תלוי בשני גורמים: עצמת האור (אור חזק מיצר זרם חשמל חזק) ובטמפרטורת הקולט (טמפרטורה גבוהה גורמת להחלשת הזרם).

ככלל אצבע ניתן לומר כי ההספק של 10 מ"ר תאים פוטו-וולטאים הוא 1 קילו-וואט וכי בתנאי הקרינה בישראל הוא מייצר כ- 4.5 קוט"ש חשמל ליממה, שהם כ- 1642 קוט"ש חשמל לשנה. תפוקת התאים עשויה להיפגע בשל התקנה בגובה ובזוית לא אופטימאליים וכתוצאה מכיסוי אבק ומהצללות סביבתיות.

ניתן להתקין פאנלים סולאריים על גגות פרטיים, מבני משרדים, מוסדות חינוך, חניונים, רפתות, מתקני תעשייה ועוד.‏

אנרגיה סולארית פוטו-וולטאית

היעד אותו הציבה לעצמה התעשייה הפוטו-וולטאית להתחברות בעלויות ייצור החשמל באמצעות תחנות כח קונבנציונאליות (Grid-Parity) כבר הושג במספר מדינות וקרוב מאוד לכך במדינות רבות נוספות. בשל כך מעל  ל - 60% מכלל ההספק העולמי המותקן של אנרגיה פוטו-וולטאית התווסף בשלוש השנים האחרונות.

מתקנים שלובי מבנה (Building Integrated Photo Voltaics) ופנלים סולאריים אלסטיים (Thinfilm) עתידים לשנות את עולם הבניה.  הפנלים הסולאריים יכולים לשמש תחליף לחומרי בניה קיימים ובה בעת לייצר חשמל לצרכי השימוש במבנה ולהם תפקיד מרכזי בתורת הבניה הירוקה השואפת להקים מבנים ירוקים שהשימוש בהם אינו פולט מזהמים אל הסביבה (Zero Emission).

לישראל יתרון טבעי והיא נהנית מכמות קרינת שמש אשר כפולה בהשוואה לחלק ממדינות אירופה.

לסקירה טכנולוגית באתר חברת החשמל - לחצו כאן

למדיניות והסדרות לתחום הפוטו-וולטאי בישראל - לחצו כאן

לסקירה שערך האיגוד על השתלבות אנרגיות מתחדשות בעולם - לחצו כאן