יישומים של מערכות פוטו-וולטאיות מחוברות לרשת במגזר הביתי והעיסקי
המאמר הראשון בסדרה – "מבוא למערכות סולריות מחוברות לרשת" - מציג את המבנה והפעולה של המערכות הנפוצות להפקת חשמל בטכנולוגיה פוטו-וולטאית מקרינת השמש ואספקתו ישירות לרשת החשמל. המאמר הראשון מהווה מבוא למאמר הנוכחי אשר מציג דוגמאות למימוש.
מאמר זה מתאר יישומים מעשיים של מערכות סולריות מחוברות לרשת בהספק של 3.5 קוו"ט (למגזר הביתי) ו-50 קוו"ט – למגזר העיסקי.
2. החלטת הממשלה
ממשלת ישראל (משרד התשתיות – הרשות לשרותים ציבוריים-חשמל) אישרה ב-2/6/2008 תקנות לסיבסוד יצור חשמל סולרי ע"י משקי בית ועסקים קטנים.
התקנות תקפות לגבי יצור חשמל סולרי עד להספק 50 מגאוואט עם העדפה להתקנות עד 2011. הפוטנציאל הכולל של יצור חשמל סולרי בישראל הינו יותר מ-1,000 מגאוואט. כך שהתוכנית שאושרה הינה קטנה יחסית.
ציור 1: העמוד הראשון של ההחלטה
3. מערכת בהספק 3 קוו"ט – לבתים פרטיים
החלטת הרשות מאפשרת התקנת מערכות עד להספק של 15 קוו"ט בבתים פרטיים. עם זאת, מגבלות טכניות שונות וכן הכוונה לפטור ממיסים מערכות פרטיות עד להספק של 4 קוו"ט יגרמו להעדפה של מערכות בהספק נמוך מ-4 קוו"ט.
מערכת בהספק 3 קוו"ט מתוארת בציור 2 וכוללת מערך של 18 פנלים סולריים מותקנים על גג שטוח (ניתן להתקין גם על גג רעפים או גג משופע). מבנה מכני של המערכת מתואר בציור 3, שטח הגג הנדרש הינו כ- 24 מ"ר נטו.
מערך הפנלים מזין ממיר חד פאזי אשר מחובר ללוח הראשי של הדירה.
ציור 2: שרטוט חשמלי של מערכת בהספק 3 קוו"ט
ציור 3: מבנה פיזי של מערכת סולרית 3 קוו"ט
4. מערכת בהספק 48 קוו"ט – יישום ע"י מערכות מבוזרות
חברות עסקיות רשאיות להתקין מערכות סולריות בהספק עד 50 קוו"ט. מערכות כאלה ניתן להתקין על גגות מבנים תעשייתיים או כתקרה לחניית מכוניות.
ניתן ליישם מערכת כזו על ידי 8 מערכות בהספק 6 קוו"ט, שיחולקו בין הפאזות השונות, כמתואר בציור מספר 4.
ציור 4: מערכת סולרית בהספק 48 קוו"ט
שטח הגג (או הקרקע) הנדרש למערכת כזו, הינו כ-660 מ"ר נטו. מבנה המערכת מוצג בציור מספר 5. בציור 6 מובא צילום של מערכת מותקנת על גג מבנה תעשייתי.
ציור 5: מבנה פיזי של מערכת 48 קוו"ט
ציור 6: מערכת סולרית על גג מבנה תעשייתי
5. מערכת בהספק 50 קוו"ט – יישום ע"י ממיר מרכזי
היישום ע"י ממיר מרכזי דומה ליישום המתואר בפרק 4 לעיל. אלא שההמרה מבוצעת ע"י ממיר מרכזי. העלויות של ממיר מרכזי בהספק 50 קוו"ט דומות לעלות של 8 ממירים קטנים בהספק 6 קוו"ט כ"א.
היתרון של ממירים מבוזרים הוא שבמקרה תקלה בממיר מפסידים רק 1/8 מהיצור. בעוד שתקלה בממיר מרכזי גורמת לאובדן כל התפוקה. ביצועי הממירים עצמם דומים מבחינת נצילות, ייצוב וכו'.
ציור 7: ממיר בהספק 50 קוו"ט
ציור 8: מערכת סולרית כגג לחניה