המערכת הפוטו-וולטאית הראשונה מסוגה המותקנת על ארבעה מפנים של גג הבית, הותקנה על ידי חברת סולגל אנרגיה בכפר ורדים

בלעדי: סולאראדג' מאפשרת מיצוי מלוא פוטנציאל הגג להתקנת מערכת פוטו-וולטאית

הגג הסולארי בכפר ורדים – צילום: אלון לויטה

המערכת הפוטו-וולטאית הראשונה מסוגה המותקנת על ארבעה מפנים של גג הבית, הותקנה על ידי חברת סולגל אנרגיה בכפר ורדים

מאת: דניה גולן, סולאראדג'

איתן ראם ממושב כפר ורדים ביקש להצטרף לקבוצה ההולכת וגדלה של בעלי בתים ומבנים חקלאיים ותעשייתיים ולהתקין מערכת סולארית פוטו-וולטאית על גג ביתו. הוא פנה לחברת סולגל אנרגיה, העוסקת בתכנון הקמה ותחזוקה של מערכות פוטו וולטאיות, עם נסיון של עשרות התקנות בישראל. לאחר בחינה ראשונית של גג הבית, נראה היה כי אפשר להתקין על המפנה הדרומי של הבית קולטים סולאריים בתפוקה מירבית של כ 4 קילו וואט. מאחר והמכסה מאפשרת התקנת מערכות עד 15 קילו וואט, בחן דב קוטלר, מנכ"ל סולגל, את האפשרות להתקין קולטים גם על יתר המפנים של הגג.

"לקחנו בחשבון שתי הנחות יסוד" מספר קוטלר "הראשונה – ככל שמתקינים מערכת גדולה יותר העלות לקילו וואט מותקן יורדת. לכן למרות שיעילות המערכת יורדת ככל שמתרחקים מהמפנה הדרומי, ניתן להגיע לנקודת אופטימום בה היחס בין עלות המערכת לתפוקת המערכת נשאר אטרקטיבי. ההנחה השנייה – ההתקנה תהיה של מערכת סולאראדג', שהיא מערכת חדשנית ויחידה מסוגה בעולם, המפותחת ומיוצרת בישראל ומאפשרת הפקת עד 25% יותר אנרגיה וניצול אופטימלי של שטח הגג, בכל כיוון שהוא. מערכת סולאראדג' מסירה, למעשה את כל המגבלות המוכרות של מערכות סולאריות ומאפשרת התקנה של טורי קולטים (string) באורכים שונים, על שיפועים שונים, על מפנים שונים של הגג, ושל קולטים סולאריים מסוגים שונים, בתנאים אופטימליים ובתנאי הצללה חלקית".

להרוויח יותר מהמערכת הסולארית

מערכת סולאראדג' כוללת יחידות בקרה חכמות הנקראות PowerBoxes, המותקנות על כל אחד מן הקולטים הסולאריים ומאפשרות פעילות של כל קולט בנקודת האופטימום שלו בכל זמן נתון. ה PowerBoxes מבצעות מעקב מתמיד אחר נקודת ההספק המירבית (MPP) של כל קולט בנפרד, כך שאין תלות של קולט אחד בביצועי יתר הקולטים.

בניגוד למערכות עם ממיר מרכזי, במערכת סולאראדג' קולטים חזקים אינם נפגעים כתוצאה מביצועים נמוכים של קולטים חלשים יותר באותו הטור. כמו כן, ה PowerBoxes שומרות על מתח קבוע בכניסה לממיר, שהוא המתח האופטימלי להמרת זרם ישר לזרם חלופין, כך שאין חשיבות לאורך טורי הקולטים ולשונות ביניהם. בנוסף, ה PowerBoxes אוספות נתונים על ביצועי הקולטים ומאפשרות בקרת ביצועים מרחוק של המערכת על מפת אתר וירטואלית באמצעות האינטרנט. מערכת סולאראדג' כוללת גם ממיר מתח יעיל ביותר (נצילות של מעל 97%), אשר פותח על ידי החברה ומותאם במיוחד לעבודה עם יחידות הבקרה. הממיר של סולאראדג' הוכרז על ידי רשות האנרגיה של קליפורניה כממיר החד-פאזי היעיל ביותר בצפון אמריקה.

תוך התבססות על שתי הנחות יסוד אלו, נבחנה האפשרות להתקין קולטים סולאריים על כל 4 המפנים של גג בית משפחת ראם. לאחר שימוש במספר סימולטורים מקובלים נמצא כי התקנה של 4 קילו וואט נוספים על המפנה המזרחי של הגג, הפונה מעט דרומה, תיתן תפוקת אנרגיה ביעילות הנמוכה ב 8% בלבד לעומת מפנה דרומי לחלוטין. התקנה על המפנה המערבי, הפונה מעט צפונה, תגרום לאובדן אנרגיה של 22% לעומת התקנה על מפנה דרומי, והתקנה על המפנה הצפוני תיתן תפוקה הנמוכה ב 32% מהתקנה על מפנה דרומי. קוטלר מוסיף "לאחר חישובים כלכליים של עלות מול תועלת, נמצא כי כלל המערכת תפיק אנרגיה ביעילות ממוצעת של 85% לעומת מערכת בגודל זהה המותקנת על מפנה דרומי בלבד. ממירים מרכזיים סטנדרטיים לא מאפשרים חיבור של קולטים על מפנים שונים של הגג, אך בזכות המערכת של סולאראדג', התאפשרה התקנת מערכת מלאה על כל ארבעת המפנים של הגג, כך שהעלות לכל קילו וואט מותקן היא כדאית, גם במחיר ירידה ביעילות".

לאור הצורה הגיאומטרית המיוחדת של הגג של משפחת ראם, שימוש בקולטים מסוג אחד בלבד היה מאפשר רק ניצול חלקי של הגג והתקנת 12 קילו וואט בלבד. על מנת לנצל את מלוא שטח הגג ולהגיע ל-15 קילו וואט היה צורך להשתמש גם בקולטים קטנים יותר, דבר שאינו ניתן למימוש בשימוש בממיר סטנדרטי יחיד. מאחר והמערכת של סולאראדג' מאפשרת איתור נקודת ההספק המירבי לכל קולט בנפרד, ניתן היה להתקין על אותו הגג מספר סוגים שונים של קולטים ובכך לאפשר ניצול מלא של הגג ותוספת של 25% אנרגיה.

בחמישה ביולי 2010, חוברה המערכת של משפחת ראם לרשת החשמל. המערכת בעלת התפוקה המקסימלית של 15 קילו וואט, כוללת 25 קולטים מסוג סאנטק 280, 34 קולטים מסוג סאנטק 210 ו 4 קולטים מסוג סאנטק 185. על כל קולט מותקנת יחידת בקרה PowerBox של סולאראדג' והמערכת מחוברת לשלושה ממירים חד פאזיים SE5000 של סולאראדג'. סה"כ מותקנים 4 קילו וואט על כל אחד מהמפנים דרום, מזרח, צפון ועוד 3 קילו וואט על המפנה המערבי.

מקריאות בשבועיים הראשונים לפעולת המערכת עולה כי המערכת מפיקה כ 6 קילו וואט שעה ליום לקילו וואט מותקן. "תפוקת המערכת מצוינת גם בקנה מידה של מערכת אידיאלית המותקנת כולה בכיוון דרום" אומר דב קוטלר. איתן ראם, בעליה של המערכת, מוסיף: "ללא היוזמה, האומץ והיצירתיות של סולגל אנרגיה, לא היינו חושבים שהתקנה כל כך גדולה אפשרית על גג הבית המיוחד שלנו. השילוב בין המיומנות והמקצוענות של סולגל והמערכת החדשנית של סולאראדג' מאפשר לנו לקצר את הזמן להחזר ההשקעה על המערכת וליהנות כבר היום מאנרגיה ירוקה ונקייה".

פיתוח כחול לבן שכובש את העולם הסולארי

המערכת של סולאראדג' הינה מערכת כחול לבן, המפותחת ומיוצרת בישראל. החברה הוקמה בשנת 2006 על ידי מספר חברים, יוצאי יחידת עילית של חיל המודיעין, בעלי ניסיון רב בפיתוח ותכנון מערכות אלקטרוניות בנצילות גבוהה ואמינות מירבית. מרכז הפיתוח של החברה נמצא בהוד השרון, ומעסיק כ-100 עובדים. עוד 180 עובדים מועסקים בקו הייצור של מוצרי החברה במפעלי פלקסטרוניקס במגדל העמק. המוצרים משווקים ומותקנים בכל רחבי העולם על ידי משרדי החברה בארה"ב, גרמניה ויפן ועל ידי שותפיה בארבע יבשות. עד היום הותקנו בעולם אלפי מערכות סולאראדג' בהיקף של כ-20 מגה וואט, לרבות מאות מערכות ביתיות ומסחריות בצרפת, גרמניה, איטליה, ארה"ב, אוסטרליה ועוד. עד סוף שנת 2010 תספק סולאראדג' מערכות בהיקף 50 מגה וואט להתקנות ברחבי העולם. בישראל מותקנות מערכות סולאראדג' מקטורה שבדרום ועד בצת בצפון. ההתקנות בישראל כוללות מערכות ניסוי בערבה, מערכות על גגות של בתים פרטיים ועל גגות של רפתות, לולים ומחסנים חקלאיים בהיקף של כ-1 מגה וואט. עוד 5 מגה וואט של מערכות יסופקו בישראל עד סוף שנת 2010.

גם במקרה של המרכז המסחרי "בית ימין" באשקלון, ההתקנה לא היתה מתאפשרת ללא המערכת של סולאראדג'. בעלת הבניין, קבוצת ימין ניסים המשקיעה מאמצים רבים בשמירה על איכות הסביבה, רצתה להתקין מערכת סולארית פוטו-וולטאית על גג הבניין, ששטחו 1,700 מ"ר. במהלך השנתיים האחרונות החברה התייעצה עם מספר רב של מתקיני מערכות, שבדקו את הגג, בחנו את האפשרות להתקין עליו מערכת נוכח ריבוי הגורמים המטילים צל בחלק ניכר משעות היום, דוגמת מעקה בטיחות, פירי מעלית וגרמי מדרגות, וחזרו עם תשובה דומה – ההשקעה לא כדאית מאחר ולא ניתן לנצל את מלוא שטח הגג.

מנהלי החברה לא התייאשו ופנו למוטי אבני, מנכ"ל חברת גרינטופס, המפיצה את מערכות סולאראדג' למתקינים בישראל. והאחראית להתקנת מערכות סולאריות בהיקף 7 מגה וואט בישראל. בגרינטופס המליצו לימין ניסים להתקין מערכת סולארית של סולאראדג' ובכך אפשרו התקנת שתי מערכות של 50 קילו וואט כל אחת וניצול מקסימלי של שטח הגג. "מערכת סולאראדג' היא המערכת היחידה שמאפשרת התקנת קולטים סולאריים על גג בית ימין" אומר מוטי אבני. "בהתקנת כל ממיר אחר אותה התקנה היתה מפיקה כ-50% מתפוקת האנרגיה הנוכחית, ולמעשה הופכת ללא כדאית".