פאנלים סולאריים – מדריך מקיף

1. בעשור הקרוב אתם הולכים לראות ולשמוע על פאנלים סולאריים בכל מקום. 

כדי להבין על מה המהומה המומחים שלנו עושים סדר במדריך המקיף מסוגו על פאנלים סולאריים.

2. ‏ ‏אנרגיה ירוקה בישראל = אנרגיה סולארית.

מדינת ישראל פיגרה עד לאחרונה בהשוואה לעולם בהתקנות מערכות סולאריות. בשנים האחרונות מדינת ישראל מצמצמת פערים במהירות והיא עתידה להתמלא בפאנלים סולאריים. משרד האנרגיה קבע יעד שאפתני – לפיו בין 20-30% מסך ייצור האנרגיה עד 2030 יהיה מאנרגיה מתחדשת. המשמעות? עוד 100,000 דונם של גגות וקרקעות יתכסו בפאנלים סולאריים.

מקור: משק אנרגיה

3. פאנלים סולאריים הם לב המהפכה הירוקה בישראל.

במדינה החמה שלנו אנרגיית השמש היא מקור האנרגיה המוביל . בישראל יש בין 1600-1800 שעות אור בממוצע. מה שאומר שכל קילו וואט מותקן של פאנלים (2-3 פאנלים, תלוי בהספק הפאנל) ייצרו בשנה 1700 קוט"ש בממוצע. לשם השוואה בגרמניה הנתון הזה הוא 1400 שעות אור בשנה בלבד.

נתוני הקרינה לעיר נתיבות:

4. ממה הפאנל הסולארי מורכב

1. הפאנל הסולארי מיוצר באופן מסורתי בשני גדלים עיקריים:

2. פאנלים בעלי 60 תאים סולאריים, שגודלם הוא כ- 1*1.65 מטר.

פאנלים בעלי 72 תאים סולאריים, שגודלם הוא כ- 1*2 מטר.

בישראל הסוג השני הינו נפוץ יותר באופן מוחלט וזאת כיוון שעלויות ההתקנה האחרות (המכונות BOS – Balance Of System) נמוכות יותר כאשר משתמשים בפאנלים אלו. נעמוד על נקודה זו בהמשך.

אולם, יש לציין, שכיום יש בשוק פאנלים גדולים יותר מהגודל הסטנדרטי של 1*2 מטר, והם בעלי הספק מותקן גבוה יותר.

כל אחד מהתאים האלו הוא יחידה בפני עצמה המורכבת ברובה מסיליקון ומנצלת את האפקט הפוטו וולטאי על מנת לייצר חשמל. התא מורכב, בהפשטה, משתי שכבות של סיליקון שעברו אילוח מה שיוצר הפרשי פוטנציאליים ביניהם. כאשר קרן השמש (הפוטונים שבה) פוגעת בשכבה העליונה של הסיליקון שטעונה בעודף אלקטרונים היא משחררת אלקטרונים שנעים לשכבה השנייה  ונוצר זרם חשמלי ישר (DC). הזרם הזה משורשר בין התאים בכל פאנל ובין הפאנלים ונאסף באמצעות כבלים אל המהפך (ממיר) שהופך את הזרם לזרם  חליפין – AC שניתן להזרים אותו לרשת החשמל – היתרון הגדול של זרם חליפין הוא היכולת להזרים אותו למרחקים ארוכים בלי איבודים משמעותיים.

פאנל עם 72 תאים:

5. מחיר הפאנלים הסולאריים ירד בעשור האחרון במעל 90%!

מה שגרם לאנרגיה סולארית להיות המקור הזול ביותר להפקת אנרגיות חדשות- אפילו יותר מהדלקים הפוסיליים המזהמים כמו נפט וגז. זאת הסיבה העיקרית שהמעבר לאנרגיה סולארית ייהנה מהגידול החד ביותר בשנים הבאות.

6. כמה עולים פאנלים סולאריים?

מחיר פאנל נקבע ביחידות של סנט לוואט. כלומר מה העלות בסנטים לכל וואט מותקן של פאנל. נקח לדוגמה מבנה עם 20 קילו וואט מותקן ששווה ל20 אלף וואט (קילו=1000) אם המחיר של פאנל הוא 30 סנט לוואט החישוב לקבלת המחיר של פאנלים לכל הגג הוא  הוא 20 אלף כפול 0.3 כלומר 6000$ דולר בלבד.  כדי לדעת כמה פאנלים דרושים נברר את ההספק הנקוב של הפאנל ונחלק בסה"כ הוואטים הדרושים לנו- היום פאנל איכותי יהיה 400 וואט ומעלה כלומר בדוגמה שלנו 20 אלף וואט יתורגמו ל- 50 פאנלים בלבד.

7. נצילות הפאנל - כמה שיותר גבוה יותר טוב.

השמש מקרינה 1000 וואט למ"ר (בתנאי מעבדה אידאליים שנראים תנאי STC). ההספק הנקוב של הפאנל מעיד על הנצילות שלו- כמה חשמל הוא יודע להפיק מהקרינה של השמש. ככל שהפאנל יותר יעיל הנצילות שלו גבוהה יותא והוא מפיק אנרגיה רבה יותר. אם פאנל אחד הינו בעל הספק נקוב של 330 וואט, ופאנל שני הוא בהספק של 450 וואט, והגודל של שתיהם הוא מטר על שתיים זה אומר שכל מ"ר מרובע מייצר חצי מהתפוקה הכוללת של הפאנל- לכן הפאנל של 330  וואט ייצר 165 וואט למ"ר מתוך 1000 וואט שהשמש מקרינה כלומר נצילות של 16.5%. לעומתו הפאנל של ה450 מייצר 225 וואט למ"ר כלומר נצילות של 22.5%.

כאן ראוי לציין כי פאנלים של 1*2 מטר עדיין לא מסוגלים לייצור הספק מותקן של 450 וואט וכיום הם מוגבלים להספק של 410-415 וואט ולנצילות של כ- 20.6%.

יעילות הפאנל מתוך דף הנתונים של היצרן:

8. טכנולוגיות מתקדמות בייצור פאנלים

קיימות כיום שתי טכנולוגיות עיקריות לייצור פאנלים- הפולי סיליקון (רב גבישי) והמונו סיליקון (חד גבישי). ההבדל ביניהם הוא סדר האטומים של הסיליקון. הפולי הוא פאנל זול יותר והתפוקות שלו פחותות היתרון שלו הוא המחיר. 

לעומתו המונו סיליקון הוא פאנל בעל נצילות גבוהה הרבה יותר העשוי מחתיכת אחת של סיליקון שמופקת בהליך מיוחד. התפוקות שלו גבוהות יותר והמחיר בהתאם יקר יותר אך כיוון שמחירו צלל בשנים האחרונות מחד, והנצילות שלו המריאה מאידך, נוצר מצב שבו מחירו מתקזז מול ההוזלה במחיר ההתקנה (ה- BOS), והוא הפך את הפאנלים הפולי סיליקוניים ללא כלכליים.

כיום המונו סיליקון הוא סטנדרט בתעשייה וכדאי לוודא עם חברת ההתקנה שזהו הפאנל שהם מתקינים

בהמשך נוספה טכנולוגיות ה PERC – מראה אחורית שמצמידים לחלק הפנימי של הפאנל שמחזירה קרני שמש שלא נוצלו לייצור חשמל לפאנל ומעלה את התפוקה בעוד כ- 7%.

טכנולוגיה נוספת ששיפרה את הנצילות היא "חצי תא". את הפאנל חוצים לשתיים כך שהחשמל שנוצר מאבד פחות אנרגיה עד שהוא מגיע לכבל שמוביל אותו לממיר מה שאפשר נצילות רבה יותר.

התקדמות טכנולוגיות שמתרחשת בימים אלו ונקראת היא פאנל דו צדדי. כיום גב הפאנל עשוי מחומר שקרני השמש לא חודרים דרכו. בטכנולוגיה הדו־צדדית הוא עשוי מזכוכית שמאפשרת מעבר קרני שמש והוא ממוקם כך שהוא קולט את האור שחוזר מהמשטח עליו הוא הותקן ומנצל גם אותו. כאשר הפאנל מותקן על גג בהיר או לבן, תוספת החשמל יכולה להגיע  עד ל- 20% ולהעלות את הנצילות ל – 500 וואט.

9. מקדם טמפרטורה- למה הוא חשוב:

כאמור ההספק של הפאנל נמדד ביחידות של וואט מותקן. המשמעות היא שבתנאים אידאליים של אור בעוצמה של 1000 וואט למ"ר , כאשר טמפרטורת הפאנל היא היא  25 מעלות צלזיוס  הפאנל יפיק את ההספק הנקוב שלו לשעה. אבל ככל שהטמפרטורה עולה כך הפאנל מפיק פחות חשמל. הנתון שמכמת את התפוקה הנאבדת נקרא מקדם טמפרטורה- בפאנלי מונו איכותיים מקדם הטמפרטורה עומד על כ 0.37% – 0.35% ירידת תפוקה לכל טמפרטורה. בישראל החמה כשיש 35 מעלות (10 מעלות מעל נקודת הבדיקה) המשמעות אובדן תפוקה של 3.7%.

קישור לדפי הנתונים של הפאנלים של חברת Ja solar – חברת ענק המדורגת בעקביות גבוה במדדי החוזקות השונים ומחזיקה נציגות בישראל – חברת ראלקו אנרגיה שמספקת אחריות כפולה בנוסף לאחריות של יצרן הפאנלים.

10. מי היצרנים המובילים בעולם של פאנלים סולאריים ואיך לבחור יצרן:

היצרנים הגדולים בעולם הם סיניים עם טכנולוגיה גרמנית- האנווה, ג'א סולאר, טרינה, לונג'י ועוד. העיתון הכלכלי החשוב בלומברג מפרסם מדד רבעוני המפרט את  יצרניות הפאנלים היציבות  ביותר פיננסית  (TIER 1). כל החברות שאנו עובדים איתם הם חברות מתוך רשימה זו בלבד. יש יצרנים נידחים מטורקיה ומקומות נוספים שמוכרים פאנלים זולים יותר אך לא חכם לבחור יצרן שלא יכול לממש את האחריות שלו – מה שיכול לגרום להשקעה כספית גדולה שתרד לטמיון.

המדד נכון לרבעון ראשון, 2020:

המדד נכון לרבעון ראשון, 2020:

11. איך אפשר לדעת איזה פאנל יהיה איכותי למשך שנים.

הנקודות שחשוב לבדוק על יצרן הפאנלים:

החברה: האם החברה היא חברה מובילה עולמית ונמצאת גבוה בדירוג של בלומברג, מהו כושר הייצור שלה (פחות מ-5 ג'יגה וואט – זה נמוך) , מתי היא נוסדה, האם היא ציבורית או פרטית (עדיפות גדולה לציבורית- שקיפות גבוהה) האם יחסי החוב שלה ומדדי ההישרדות שלה ( אלטמן) הם משביעי רצון.

הטכנולוגיה: מהי נצילות הפאנלים (מינימום 20%), באיזו טכנלוגיות הפאנל עובד – חצי תא, פחות רגישות לצל, מקדם טמפרטורה

עמידות הפאנל: עמידות פיסית מעבר לדרישות התקן, אנטי PID אנטי LID עמידות בתנאי חום, לחות, מליחות, אמוניה

אחריות: 12 שנות אחריות מוצר, 25 שנות אחריות תפוקה- כאשר האחריות היא לינארית כלומר הירידה מחושבת כל שנה ולא במדרגות

השירות בישראל: האם יש נציגות בארץ, מה ההתחייבות של הנציגות בארץ, האם יש מלאי זמין להחלפת הפאנלים, עד כמה קל לחלץ מהחברה פאנלים שיש תקלה.

12. אחריות על פאנלים סולאריים. 

הפאנל הסולארי, במיוחד כאשר מדובר על חברה רצינית ופאנל מסדרה חדשה, הוא מוצר מאוד אמין. לכן החברות נותנות אחריות לשנים רבות. האחריות היא נושא ייחודי המאפיין את התחום הסולארי, הפאנלים מגיעים עם אחריות לתפוקה לאורך 25 שנה. תקופת אחריות זו ארוכה ונובעת מכך שהפנל הוא מוצר מאוד אמין ולכן מאפשר לבנקים לממן מערכת סולארית לתקופות מאוד ארוכות.

חשוב להכיר שיש שני סוגי אחריות:

אחריות מוצר: האחריות על גוף הפאנל – הסטנדרט הוא אחריות של 10-12 שנים

אחריות על תפוקות: אחריות ל-25 שנה. כפי שאנו רואים האחריות של חברה איכותית יורדת עם השנים בכ- 0.7% לשנה עד שבסוף ה-25 שנה האחריות  היא על  82% אחוזי תפוקה. 

חשוב לבחור בחברה שנותנת כתב אחריות שמגבה את התפוקה שהיא מתחייבת אליה בצורה ראויה. כתב האחריות של SOLAR JA .

13. פאנלים סולאריים ההשקעה המשתלמת והבטוחה ביותר שקיימת.

נכון להיום במערכות של מעל 200 קילו וואט העלות היא כ-3000 ש"ח לקילו וואט מותקן. כלומר מערכת סולארית של 200 קילו וואט שתבנה על גג של 1500-2000 מ"ר, תעלה 600 אלף ש"ח. האסדרה הנוכחית שפרסמה רשות החשמל היא תעריפית כלומר מובטח לך תשלום על כל קוט"ש שהמערכת מייצרת. התעריף היום הינו 45 אגורות ואינו צמוד מדד שמובטח ל-25 שנה. תפוקה ממוצעת של קילו וואט מותקן בישראל היא 1700 קוט"ש (על פי מחקר של בלומברג שהתפרסם בשנת 2004) כלומר מתקן של 200 קילו וואט ייצר 340 אלף קוט"ש (200*1700) שיהוו הכנסה שנתית של 153 אלף ש"ח. הירידה המוצהרת  בתפוקת הפאנל של רוב היצרנים היא כחצי אחוז מהתפוקה. כלומר התשואה תעמוד על כ-25% תשואה ברוטו. אין היום אף השקעה בטוחה שמתקרבת למספרים האלו. גם אם נחשב עלויות ביטוח, תחזוקה, החלפת ממירים כל 12 שנה, וירידת תפוקה נגיע לתשואות דו ספרתיות מדהימות.

לקריאה על תהליך ההקמה של מערכת סולארית- לחץ כאן.

פאנלים סולאריים מעלים את ערך הנכס שלך- איך שלא נהפוך את זה נכס מניב על הגג מעלה את ערך הנכס. במקום להשכיר רק את הבית אפשר לנצל את הגג ולהרוויח גם ממנו. לכן גם אם תרצה למכור את הנכס אתה לא תפסיד. להפך המערכת יכולה להישאר ולהניב לך כסף או להימכר יחד עם הנכס עם פרמיה משמעותית בגובה תזרים המזומנים החופשי שנשאר למערכת לייצר מהוון ליום המכירה.

14. איפה אפשר לשים פאנלים סולאריים

פאנלים סולאריים הכי פשוט להתקין על גגות. על מנת להתקין על קרקע נדרשים הליכי שינוי ייעוד מורכבים והמכסות המשתלמות עם התעריפים המובטחים הגבוהים חלים רק על גגות מבנים (ומאגרי מים אבל זהו נושא העומד בפני עצמו) בכל אופן אפשר להתקין מערכת עד 700 קילו וואט על גג מבנה ללא היתר בנייה למערכת. תיקון 101 לחוק התכנון והבניה הידוע כרפורמת הפרגולות מאפשר להקים מערכת סולארית ענקית ללא כל היתר בנייה- תהליך בירוקרטי ארוך ומייגע שנחסך ממקימי מערכות סולאריות. מה שנדרש הוא עמידה בתנאי החוק ודיווח על עבודה הפטורה מהיתר לרשות המקומית.

באופן עקרוני כל מבנה שנבנה בהיתר בנייה וקיבל אישור לאספקת חשמל מהוועדה המקומית/המחוזית (טופס 4 במבנים משנת 1982 ואילך) יכול להתקין מערכת סולארי על גגו. ישנם מקרי ביניים וחברה לא רצינית יכולה לבנות לכם מערכת שלא תתחבר לחשמל ותעמוד לכם כל הגג כמו פיל לבן  אצלנו יש מחלקה של אדריכלים ואנשי רגולציה מהשורה הראשונה. אתם מוזמנים לפנות אלינו ומומחי הרגולציה שלנו ידאגו לתת לכם את הפיתרון הטוב ביותר לגג שלכם.

המערכת עם הקונסטרוקציה שוקלת  עד -50 קילוגרם למ"ר וחשוב שמבנה יוכל לשאת משקלים אלו. כחלק מהתהליך בחברת ניר סולאר מהנדס קונסטרוקציה נותן חוות דעת על המבנה והאם נדרשים חיזוקים. אך באופן כללי נדירים המקרים שהמבנה אינו חזק דיו על מנת לשאת את המערכת.

גג ענק שחברת ניר סולאר החליפה והקימה עליו מערכת סולארית:

אפשר להקים מערכות על רוב סוגי הגגות- איסכורית, פאנל מבודד, בטון ורעפים. השוני העיקרי הוא בסוג הקונסטרוקציה ופרטי העיגון.

ישנם גגות שאי אפשר להקים עליהם משום שעיגון הקונסטרוקציה לגג גורם להם להישבר- כגון גגות סנטף.

המקרה החריג היחיד שחוקית אסור להקים עליו מערכת סולארית היא גג אסבסט, על מנת להקים מערכת נדרש פירוק של הגג ע"י צוות מקצועי ואישור ממשרד הבריאות והתקנת גג חדש, חברתנו עוסקת רבות בהחלפות גגות ויכולה לספק לבעלי גגות אסבסט אפשרות להנות מגג חדש ובטיחותי ללא עלות באמצעות השכרת גג לאנרגיה סולארית.