מאת דן הלפרין · מנכ"ל ומייסד BIPV.co.il, יועץ בנייה ירוקה מוסמך
פאנלים סולאריים נמצאים היום על גגות בכל שכונה, אבל רוב האנשים לא באמת יודעים כמה חשמל הם מייצרים ומה קובע את הכמות. השאלה חשובה, כי הכמות הזו היא בדיוק מה שמכריע אם המערכת משתלמת. כאן אני מסביר איך נוצר החשמל מהשמש, כמה מערכת טיפוסית מייצרת, ומה מזיז את המספר הזה למעלה או למטה.
איך נוצר חשמל מאנרגיית השמש? ייצור חשמל סולארי מתחיל בפאנל פוטו-וולטאי שבו אור השמש משחרר אלקטרונים ויוצר זרם חשמלי ישר. ממיר הופך את הזרם הישר לזרם חילופין שמתאים לבית ולרשת. כמות החשמל שנוצרת נקבעת מהספק המערכת, מכמות הקרינה במיקום, מכיוון הגג ומההצללות עליו, ולכן אותה מערכת מייצרת אחרת בגגות שונים ובעונות שונות.
איך נוצר חשמל מהשמש
התהליך פשוט יותר ממה שנדמה, ואין בו חלקים נעים. הכול קורה בשרשרת קצרה:
- הפאנל קולט אור: תאים פוטו-וולטאיים בפאנל סופגים את אור השמש. האור משחרר אלקטרונים בחומר התא ויוצר זרם חשמלי ישר.
- הממיר ממיר את הזרם: הזרם הישר שמגיע מהפאנל אינו מתאים ישירות לשקע בבית. הממיר הופך אותו לזרם חילופין, אותו סוג זרם שמגיע מהרשת.
- החשמל נצרך או מוזרם: מכאן החשמל זורם קודם לצריכה של הבית, ומה שנשאר מוזרם לרשת דרך מונה דו-כיווני.
מי שרוצה להעמיק בטכנולוגיה שמאחורי התא עצמו יכול לקרוא על אנרגיה פוטו וולטאית ואיך היא הפכה למקור החשמל שצומח הכי מהר בעולם.
כמה חשמל מייצרת מערכת סולארית
זו השאלה שכולם שואלים, ולתשובה הכנה יש כמה משתנים. כמות החשמל תלויה בשלושה גורמים עיקריים: הספק המערכת, כמות הקרינה שמגיעה לגג, והתנאים הפיזיים של הגג הספציפי. מערכת גדולה יותר מייצרת יותר, אבל שתי מערכות באותו הספק על שני גגות שונים יכולות להניב תוצאה שונה לגמרי.
בישראל, שיושבת באזור עם קרינה גבוהה יחסית, גג דרומי טוב מייצר כ-1,600 קילוואט-שעה לכל קילוואט מותקן בשנה, והטווח המקובל למערכת טובה הוא כ-1,500 עד 1,750. גג פונה מזרח או מערב מייצר בערך 1,400 קילוואט-שעה לכל קילוואט, וגג צפוני פחות מכך. כלומר מערכת ביתית של 10 קילוואט על גג דרומי מייצרת בסביבות 16,000 קילוואט-שעה בשנה. את המספר המדויק לגג שלכם אפשר לחשב לפי שטח וכיוון, אבל המחשבון נותן הערכה בלבד, ודוח פרטני לפי נתוני הקרינה במיקום מדייק אותה.
מה משפיע על כמות הייצור
אותה מערכת יכולה לייצר פחות או יותר בהתאם לכמה גורמים שכדאי להכיר לפני התכנון:
- כיוון הגג: גג פונה דרום מפיק את המרב לאורך היום. מזרח ומערב מפיקים פחות, אך מפזרים את הייצור לשעות הבוקר או אחר הצהריים.
- שיפוע הגג: זווית ההצבה משפיעה על כמה ישירות השמש פוגעת בפאנל לאורך השנה.
- הצללות: עץ, מבנה שכן או ארובה שמטילים צל בחלק מהיום מורידים את הייצור, לעיתים יותר משחושבים.
- טמפרטורה: פאנלים דווקא מייצרים מעט פחות ביעילות בחום קיצוני, ולכן אוורור מאחורי הפאנל עוזר.
- איכות הפאנל והממיר: פאנל וממיר טובים שומרים על תפוקה גבוהה יותר לאורך שנים.
ייצור לאורך היום והשנה
הייצור אינו קבוע. במהלך היום הוא עולה מהבוקר, מגיע לשיא סביב הצהריים כשהשמש גבוהה, ויורד לקראת הערב. במהלך השנה הקיץ מניב יותר מהחורף, גם בגלל ימים ארוכים יותר וגם בגלל זווית שמש גבוהה יותר.
ההבנה הזו חשובה לתכנון, כי היא לא תמיד תואמת את דפוס הצריכה. בית שרוב צריכתו בערב מייצר את השיא שלו דווקא כשאין בבית איש. כאן נכנסת אגירת אנרגיה: סוללה שומרת את עודף הייצור של הצהריים לשעות הערב, ומעלה את חלק החשמל שנצרך עצמית.
מייצור לחיסכון
ייצור חשמל הוא רק חצי מהמשוואה. החצי השני הוא מה עושים עם החשמל שנוצר. חשמל שנצרך בבית חוסך את מלוא תעריף החשמל, וחשמל שמוזרם לרשת מזכה בתעריף הזנה. השילוב בין השניים, יחד עם תעריפי חשמל סולארי שקובעת רשות החשמל, הוא שקובע כמה המערכת מכניסה בפועל. לכן תכנון נכון לא רק ממקסם ייצור אלא גם מתאים אותו לצריכה.
שאלות נפוצות
איך נוצר חשמל מפאנל סולארי? אור השמש פוגע בתאים הפוטו-וולטאיים בפאנל ומשחרר אלקטרונים, מה שיוצר זרם חשמלי ישר. ממיר הופך אותו לזרם חילופין שמתאים לבית ולרשת.
כמה חשמל מייצרת מערכת סולארית ביום? זה תלוי בהספק המערכת, בכיוון הגג, בשיפוע ובהצללות, וכן בעונה. הייצור גבוה יותר בקיץ ובשעות הצהריים. מחשבון או דוח פרטני נותנים הערכה לגג הספציפי.
מה משפיע על תפוקת הפאנלים? כיוון הגג ושיפועו, הצללות, טמפרטורה ואיכות הפאנל והממיר. גג פונה דרום ללא הצללה מפיק את המרב.
למה מייצרים יותר בקיץ מבחורף? בקיץ הימים ארוכים יותר וזווית השמש גבוהה יותר, ולכן הפאנל מקבל יותר שעות אור ישיר ויותר קרינה לאורך היום.
מה קורה לחשמל שמיוצר ולא נצרך? העודף מוזרם לרשת דרך מונה דו-כיווני ומזכה בתעריף הזנה, או נאגר בסוללה לצריכה מאוחרת יותר אם מותקנת מערכת אגירה.
הצעד הבא שלכם
ייצור חשמל סולארי מתחיל בפאנל, אבל התוצאה נקבעת בתכנון: כיוון, הצללה, גודל והתאמה לצריכה. אני מכין לכל גג דוח חיסכון אנרגטי לפי נתוני הקרינה במיקום המדויק, כדי שהמספר שתראו יהיה הייצור בפועל ולא הערכה תיאורטית.
📲 דברו איתנו בוואטסאפ · ☎️ חייגו: 054-8282682 · ייעוץ סולארי
דן הלפרין, מנכ"ל ומייסד BIPV.co.il ויועץ בנייה ירוקה מוסמך, מלווה מאות פרויקטים סולאריים בישראל ומכין דוח חיסכון אנרגטי פר-גג המבוסס על נתוני קרינה למיקום.
