המדריך המלא למערכות סולאריות מסחריות

אבי בן תורה
מנהל שיווק ישראל / אבי בן תורה
06-12-2021

העולם עובר כיום לאנרגייה ירוקה באמצעים שונים כמו טורבינות רוח, כלי־רכב חשמליים והפקת חשמל במתקנים פוטו־וולטאים. הממשלות מעניקות הטבות שונות לעסקים שמבצעים מעבר זה, ותקנים בין־לאומיים מעודדים מיתוג כארגון ירוק. רבים תוהים כיום מהי הכדאיות הכלכלית להתקנת מערכות סולאריות למבנים, לכן הכנו עבורכם את המדריך המלא בתחום.


מאיזה גודל/קילוואט מערכת נחשבת למסחרית?

מערכות סולאריות מסחריות הן מערכות שמייצרות חשמל בהיקף נרחב שנע בין 15 קילוואט ועד ל-100 קילוואט.

מהם ההבדלים בין מערכת סולארית ביתית לבין מערכת סולארית מסחרית?

כפי שציינו לעיל קיים גם הבדל בין כמות החשמל שמפיקה כל אחת מהמערכות. מערכות סולארית ביתית מפיקות עד 14 קילוואט, בעוד מערכות סולאריות למבני תעשייה ומסחר מסוגלות להפיק עד 100 קילוואט.

קיים גם הבדל בין גודל הגג של מערכת מסחרית בהשוואה למערכת פרטית. מערכות פרטיות מתאימות גם לגגות קטנים, שיכולים להיות עד שטח פנוי של 60–100 מטרים. מערכות מסחריות לעומת זאת, מותקנות על מבנים בשטח רחב של 150–1500 מ"ר, כמו: מחסנים, בתי־ספר ומוסדות ציבור, משרדים, מבני חקלאות ועוד.

לאילו צרכים ולמי מתאימה מערכת סולארית מסחרית?

מערכת סולארית מסחרית מתאימה לכל עסק המעוניין להשתמש בגג המבנים הנמצאים ברשותו להפקת חשמל. התהליך יכול להתבצע הן לצורך הפחתת חשבון החשמל של העסק, במיוחד בעסקים שבהם יש מיכון, הצורך כמות גדולה של חשמל, והן לצורך מכירה של החשמל המופק לחברת החשמל.

כיום, ישנם עסקים רבים המחזיקים מתחמים לוגיסטיים רחבי ידיים ומחסני ציוד. גגות מחסנים אלה הם לרב שטוחים או עם שיפוי קל, שעליו ניתן למקם לוחות פוטו־וולטאים.

הדרך שבה הלוחות עובדים מבוססת על עיקרון פיסיקלי של שחרור אלקטרונים. הלוח הפוטו־וולטאי מורכב מלוח שמשחרר אלקטרונים ומלוח שקולט אותם. קרני השמש הן למעשה רצף של פוטונים. כאשר פוטון פוגע בלוח הוא גורם לשחרור אלקטרון מלוח אחד לשני, ותנועת האלקטרונים יוצרת את הזרם החשמלי. זרם זה הוא זרם ישיר (DC) שמומר לזרם חילופין (AC) בו מכשירי החשמל הביתיים משתמשים.

נוסף למחסנים לוגיסטיים יש גם עסקים הפועלים במבנים משרדיים רחבי ידיים. כל אחד מהמבנים הללו יכול להיות מקום מושלם להנחה של לוחות פוטו־וללטאיים, במידה והוא מקבל אור שמש ישיר ללא הצללה מלאה של מבנים נוספים הסמוכים לו. במתחמים אורבניים כדאי לבחון מראש את תוכניות המתאר העירוני ולוודא שאין מגדלים שאמורים להיות מוקמים בסמוך לבניין המשרדי. מדוע? מבנים אלה יכולים ליצור הצללה שתמנע מהמערכת להפיק את כמות החשמל המרבית. במקרה כזה, ייתכן וכדאיות התקנת המערכת תפגע.

מה התשלום על ידי חברת החשמל למערכות מסחריות?

בחודשים האחרונים לשנת 2021 נערכו ישיבות בחברת החשמל, והוחלט להאריך את האסדרה הקיימת העומדת על תעריף של 48 אג' לכל קילוואט שמיוצר ממתקן ביתי עד 15 קילוואט, וכן 41 אג' שישולמו לבעלי מערכות סולאריות למבנים המפיקות עד 100 קילוואט. מתקנים גדולים יותר המסוגלים לספק מעל 100 קילוואט יתומחרו בהליך מכרז תחרותי, ולכן לא ניתן לדעת מראש את התעריף שיתקבל.

מערכת סולארית מסחרית לצורך שמירה על אנרגיה מתחדשת

חשוב לדעת כי ישנם עסקים המעוניינים בשימוש באנרגייה מתחדשת כחלק מהחשיבה הירוקה ותכנון אורבני בר־קיימא. למשל, חברות גדולות כמו אמזון מתחייבות כמדיניות לאנרגייה ירוקה. כיצד הן פועלות? במאמר שפורסם באמצע נובמבר 2021 המחישה אמזון כיצד התקנה של לוחות פוטו־וולטאים על המתקנים הלוגיסטיים שבבעלותה, לצד בנייני המשרדים בערים השונות בארה"ב, יכולה לסייע בהפקה של 80% מהחשמל אשר לו מתקנים אלה זקוקים.

חשוב לזכור כי לא מדובר רק בסיוע לאיכות הסביבה. באמצעות שיטה זו חברות גדולות יכולות לצמצם את עלויות צריכת החשמל שלהן באופן משמעותי ותוך חמש עד שבע שנים לכסות את העלויות של התקנת הלוחות הפוטו־וולטאיים.

עם אורך חיים של 20–25 שנים לכל לוח כזה, החיסכון המשמעותי מעניק לחברה ROI של 300%-400%, השקעה משתלמת לכל הדעות.

לאחר שני עשורים, כאשר החלקים השונים במערכת מתבלים, ניתן להחליפם. יש לזכור שמדובר במערכת מודולרית ולכן מחליפים רק לוח פוטו־וולטאי שאינו מתפקד (בעוד שאר הלוחות ממשיכים לפעול כרגיל), חלק מהחיווט המעביר את החשמל או את ממיר המתח. לכן, עלות החלפת חלקים לאורך השנים נמוכה משמעותית מעלות החלפת המערכת כולה.

כאשר מתכננים את תחזוקת המערכת כדאי לקחת בחשבון את כלל הגורמים שעשויים לפגוע בה. נרחיב על כך מעט.

ישנן גם מדינות המעניקות עדיפות במכרזים לספקים בעלי תקן של "ארגון ירוק", המפעילים מערכות שונות להתייעלות אנרגטית כגון צמצום צריכת החשמל במבנה באמצעות מערכות בקרה חכמות ומערכות חשמל סולאריות.

המדריך המלא למערכות סולאריות מסחריות

לאיזו תחזוקה זקוקה מערכת סולארית מסחרית?

כפי שציינו היבט חשוב נוסף בהפעלה של מערכת סולארית מסחרית הוא נושא התחזוקה השוטפת. חשוב לזכור כי יכולת השימוש במערכת תלויה בכמות הפוטונים שפוגעת בלוחות הפוטו־וולטאיים. אם יש גורמי הצללה כלשהם שמפריעים לקרני השמש להגיע באופן ישיר ללוחות, הכמות של החשמל שהמערכת תייצר תרד באופן משמעותי.

נהוג לחלק את התחזוקה לשלושה חלקים עיקריים:

  • הפחתה של גורמי הצללה רחוקים: גורמי הצללה רחוקים יכולים להיות עצים או מתקנים שונים שחוסמים את האור המגיע ללוח. הנפוצים שבהם הם עצים שגדלים עם השנים והענפים והעלים שלהם יוצרים צל על גבי הלוח. העצים יכולים להיות צמודים למבנה או שייכים לחלקה סמוכה אחרת. ניתן למנוע את ההפרעות הללו מראש ולשים לב לכך שיש עץ, שעשוי להטיל צל על המבנה, ולדאוג לגיזום הענפים שעשויים לגדול מעל הלוחות.

    במידה שלא ניתן לכרות את הענפים הללו (כאשר מדובר על עץ מוגן או עץ ששייך לשכן) ניתן לבצע גיזום כל מספר חודשים רק של החלקים שמסתירים את אור השמש.

  • הפחתה של גורמי הצללה הצמודים ללוחות: מעבר להצללות הרחוקות מהלוחות הפוטו־וולטאיים, קיימות גם הצללות שנובעות מגורמים שצמודים ללוח. למשל, בעלי כנף שעשויים לקנן על גבי הלוחות או בסביבתם. הקן יכול להיות קטן מאוד, אבל בעלי הכנף שמגיעים לקנן מסתירים אף הם את אור השמש. לכן, חשוב בכל מספר חודשים לבדוק את הלוחות ולוודא כי אין עליהם קני ציפורים חדשים והפרעות נוספות.
  • ניקיון של הלוחות: לוחות פוטו־וולטאיים מלוכלכים יכולים אף הם להפחית משמעותית את כמות החשמל שתופק מהם. לכן, חשוב מדי פעם לנקות את הלוחות. חשוב להקפיד על שימוש במים שאינם מכילים אבנית (מזוקקים). את פעולת הניקיון ניתן לעשות בעצמכם (בזהירות רבה) או להזמין איש מקצוע מטעם החברה שהתקינה את הלוחות.

מלבד נושאים אלה כדאי לקחת בחשבון כי ענפים שנופלים על הלוחות עשויים לפגוע בהם, וכן לחזק רעפים שאינם צמודים כראוי לגג.

מיקסום פעולת הלוחות הסולאריים

עם השנים פותחו כלים נוספים כמו הפאוואר אופטימייזר שמאפשר למקסם את כמות החשמל שמפיק כל פאנל חשמלי, וכן כלים שנועדו לניטור של תקלות שונות בפאנל או גורמים המפריעים לפעולתו התקינה. דמיינו שתוכלו לדעת באופן מידי אם יש ענף כלשהו שגדל על עץ סמוך ומסתיר את האור שהיה פוגע באופן ישיר בלוח בקצה המבנה. הכלים הללו מאפשרים לכל בעל גג סולארי לזהות באופן מידי את ההפרעה ולטפל בה.

מיקסום האנרגיה המצטברת מכל לוח מאפשר לא רק להפיק את כמות החשמל המרבית, אלא גם להחזיר במהירות רבה יותר את ההשקעה במערכת. מערכת שפועלת רק ב-80% מהתפוקה שלה פוגעת בהחזר ההשקעה ומצמצמת את הסכום המתקבל מחברת החשמל לאורך תפעול המערכת.

מהו תהליך ההתקנה של מערכות סולאריות מסחריות?

רבים חושבים שתהליך ההתקנה של מערכות סולאריות מסחריות מסתכם רק בהתקנת הפאנלים על הגג וחיבור לרשת החשמל. בפועל מדובר בתהליך שדורש תכנון מדוקדק וקבלת האישורים הדרושים.

התהליך הזה מתחיל בפגישה עם החברה המיועדת להתקנת הפאנלים הסולאריים ובדיקת כדאיות והתכנות בהתאם למאפיינים השונים של הגג. אם הגג קטן מדי או שאינו פנוי תידרש התאמה של חפצים שונים על הגג כמו סולמות, פתחים ודלתות שונות, דודי שמש ועוד. בנוסף, יש לבחון את הזווית שבה הגג ממוקם ולהחליט לאיזה כיוון הלוחות הפוטו־וולטאיים יפנו כדי למקסם ככל האפשר את אור השמש.

ישנם מתחמים שבהם הלוחות ייבנו רק מעל בנייני המשרדים עצמם, ובאחרים הלוחות ייבנו גם על המחסנים, החניונים ואפילו עמדות השומר במקום. לכל מבנה ישנם יתרונות משלו לרבות גובה וזווית, והחברה שמבצעת את האפיון הראשוני של הגג יכולה לזהותם ולתת המלצה לתוכנית.

לאחר מכן, יש להתחיל בתהליך אשרור הפרויקט. אחרי שמהנדס מוסמך יצר את התוכניות הן עוברות לאישור של הרשות העירונית. זאת משום שמערכות מסחריות נבנות על פי תקנים מחמירים, הן מבחינת האסתטיקה שלהם בסביבה האורגנית או החקלאית שבה הן ממקומות, והן מבינת תקני הבטיחות.

בנוסף, יש לקבל אישור מחברת החשמל. כל מערכת דורשת את האישורים המתאימים ונבחן החיבור הקיים של הבניין. אם מעוניינים גם למכור לחברת החשמל חלק מהחשמל שיופק יש ליצור חיווט מתאים ולהחליט היכן הוא ימוקם. בשלב הבא גם יוחלט היכן למקם את ממירי הזרם כך שלא יהיו נגישים לאנשים שאינם מורשים לטפל בהתקנה והתחזוקה של המערכת.

כאשר התקבלו האישורים הללו, ניתן לקבוע יום שבו הגג עובר תהליך של הכנה להתקנה והמתקנים שיחזיקו את הלוחות הסולאריים מחוברים אליו. יש לזכור כי צריכה להיות גישה נוחה באמצעות מנוף לגגות גדולים מאוד, אם לא ניתן להשתמש בדלת המובילה אל הגג. את כל התכנון הלוגיסטי הזה מבצעת החברה המתאימה.

כאשר הפאנלים הותקנו הם עדיין לא מחוברים לרשת החשמל. מהנדס חשמל מיוחד ומפקח מטעם חברת החשמל משווים את ההתקנה בפועל לתוכניות על הנייר ורק לאחר מכן מגיע האישור המיוחל, וניתן להתחיל להשתמש במערכת הפוטו־וולטאית ולהרוויח מהפרויקט החדשני.

מהם היתרונות המרכזיים של מערכות סולאריות מסחריות?

כפי שציינו לעיל מערכות סולאריות מסחריות כוללות מספר יתרונות משמעותיים, שאותם נסכם בקצרה:

  • חיסכון בעלויות החשמל של המבנה – כל חברה יכולה לצמצם משמעותית את התשלום לחברת החשמל באמצעות הפקה של האנרגייה בעצמה על ידי התקנת לוחות פוטו־וולוטאיים ואגירה של האנרגיה המצטברת בהם.
  • קבלת תשלום מחברת החשמל על אנרגיה עודפת – כל האנרגיה העודפת שהמערכת יוצרת מאפשרת קבלת תשלום מחברת החשמל.
  • מעבר לאנרגיה ירוקה ושמירה על כדור הארץ באמצעות יצירת אנרגיה מאור השמש במקום שריפה של חומרים, המזהמת את הסביבה ואחראית על חלק ניכר מגזי החממה הנפלטים לאטמוספרה.
  • מפעלים המעודדים שימוש באנרגייה ירוקה וצורכים פחות חשמל מחברת החשמל (המשתמשת בחומרי בערה שמפיקים גזי חממה) יכולים לזכות לתקנים ירוקים המעניקים להם עדיפות בקרב חברות בין־לאומיות רבות. חברות אלה מעדיפות לעבוד עם ספקים המוגדרים כארגונים ירוקים, והמודעות לנושא זה ברחבי העולם רק גוברת והולכת.


לסיכום, מערכת פוטו־וולטאית מסחרית מסוגלת לספק את כלל החשמל הנצרך במבנה או חלק ממנו, וכן לשמש כדי להגדיל את כמות האנרגייה הירוקה שישראל מפיקה. לאחר ועידת האקלים האחרונה, ישראל התחייבה להמשיך ולפעול בתחום כדי למזער ככל האפשר את הנזקים המצטברים לכדור הארץ כתוצאה מפליטת גזי החממה בתהליך הפקת החשמל המיושן. אם עדיין אין לכם לוחות סולאריים על הגג, כדאי לשקול זאת ברצינות ולקבל ייעוץ מקצועי מחברה המתמחה בתחום.