חיפוש

חיפוש לפי מילות מפתח

פוליטיקאים, בואו לבדוק את הכוח הפוליטי של האתר שלנו

ארכיון

כוח לעובדים – ארגון עובדים דמוקרטי

מחאת האוהלים – האתר הרשמי

מגזין חברה

אירועים בשבוע הקרוב

אומרים לנו שיש מס אחר

אנרגיות מתחדשות – מערכות סולאריות פוטו-וולטאיות "חבר והפעל"

נושאים התמונה הגדולה, כלכלה ותקציב ב 1.01.17 1:17

אחת ההתפתחויות האחרונות החשובות בתחום המערכות הסולאריות לייצור חשמל ביתי היא הפיתוח של מערכות סולאריות פוטו-וולטאיות 'חבר והפעל'  הן פשוטות להתקנה ויכולות לאפשר ליותר אנשים להשתמש באנרגיה נקייה, אם הרגולציה במדינות השונות תאפשר זאת

מאת: אמנון פורטוגלי

 

על התפתחויות אחרונות בתחום הגז הטבעי ועל אנרגיה מתחדשת

שלש התפתחויות שאינן קשורות, עומדות להפוך את ארה"ב לאחד היצואנים הגדולים בעולם של גז טבעי נוזלי (LNG), להשפיע על שוק הגז הטבעי בארה"ב, ועל מחיר הגז טבעי בעולם. תופעה נוספת הניכרת לאחרונה היא מהפכת אנרגיה חדשה - האנרגיות המתחדשות. רוב תחנות הכח החדשות ליצור חשמל בארה"ב מבוססות על אנרגיה סולארית פוטו-וולטאית מאת: אמנון פורטוגלי

לקריאה נוספת

חדשנות משבשת – מערכות סולאריות פוטו-ולטאיות 'חבר והפעל' Plug and play

האם אנו נכנסים לעידן אנרגיה פוטו-וולטאית? זו היתה הכותרת של מאמר בסיינטיפיק אמריקן[1]     מה-15 לדצמבר 2016.  לפי המאמר,  קווי המתאר של השוק עולמי לייצור חשמל מאנרגיה סולארית  מתחילים להתבהר. האנרגיה הסולארית שמזה זמן רב היתה מעט יותר מחלום עבור ממשלות, פעילים סביבתיים ואסטרטגים אחרים בתקווה למצוא דרכים לרסן את התחממות כדור הארץ,  הפכה למציאות ברחבי העולם בשנה שעברה.

IHS Markit צופה כי מערכות סולאריות פוטו-וולטאיות יצמחו בשעור של 34% ב-2016 בהשוואה לשנה הקודמת, עם התקנות של 77 GWdc בעולם בשנת 2016. שיעור צמיחה זה של 34% אחוזים בשנת 2016, בא אחרי צמיחה של 32% בשנת 2015.

ביקוש חזק מסין יניע את השנה העשירית ברציפות של צמיחה בשוק הסולארי הפוטו-וולטאי העולמי, על פי דו"ח חדש שפורסם ב -19 בדצמבר 2016 על ידי  Markit   IHS [2]

%d7%98%d7%91%d7%9c%d7%94

ברבעון השלישי של 2016 הותקנו בארה"ב  4,143 MWdc של מתקנים פוטו-וולטאים סולאריים, בעיקר עבור תחנות כח Utility PV  . התקנות אלו מציינות את הרבעון הגדול ביותר עבור התעשייה הסולארית בארה"ב,  גידול של 99% מהיקף ההתקנות ברבעון הקודם וגידול של 191% מהרבעון השלישי בשנה הקודמת.

בין הרבעון הראשון והשלישי של 2016, ייצור חשמל מאנרגיה סולארית היה 39% מכלל כושר ייצור החשמל החדש שנכנס לפעולה on-line בארה"ב, ובמקום השני אחרי גז טבעי כמקור הגדול ביותר של תוספת יכולת ייצור חדשה.

דוח  '‘US Solar Market Insight של  GTM Research[3]   צפה כי בשנת 2016 יכנסו לפעולה 14.1 GWdc  של מתקנים פוטו-וולטאים סולאריים חדשים, כ- 88% מעל היקף ההתקמות ב- 2015. יותר מ -70% מכושר הייצור החדש הזה צפוי לשמש לייצור חשמל לתחנות כח.

ובישראל, מליאת רשות החשמל, בראשות ד"ר אסף אילת, אישרה ב-19 לדצמבר את העקרונות למכרז המחיר הראשון ‏בישראל לייצור אנרגיה סולארית. בעקבות מכרז זה צפויים להתפרסם מכרזים נוספים בשנים 2017-2018 ‏בהיקף כולל של מעל 1000 ‏MW‏. היקפי המכרזים הם חסרי תקדים במשק הישראלי – מעל להספק כל ‏התחנות הסולאריות שקמו עד היום גם יחד[4].‏

הגידול בהתקנת מערכות סולאריות פוטו-ולטאיות הינו תוצאה של ירידה דרסטית בעלויות ובמחירים.

במכרז לייצור חשמל סולארי לתחנות כח בדובאי במאי 2016, הזוכה הציע מחיר של  3 סנט אמריקאי לקוט"ש[5], בצ'ילה באוגוסט 2016 המכרז נסגר ב- 2.9 סנט לקוט"ש[6], וחודש אח"כ, מכרז ל-350 MW  באבו-דאבי נסגר במחיר של 2.42 סנט לקוט"ש[7].

אלו הם מחירים המתחרים ואף נמוכים מעלות החשמל המיוצר מגז טבעי ומפחם. כדי לשים מחירים אלו בפרופורציה, העלויות המתוקננות  levelized costs  – מחיר ההון, הדלק, התפעול והתחזוקה – עבור תחנת כח חדשה המייצרת חשמל מגז בארה"ב נאמדים בכ-  5.6 סנט לקילוואט לשעה [8].

בישראל, עלות הגז הטבעי המשמש לייצור חשמל בחברת החשמל עמדה בתשעה החודשים הראשונים של 2016 על כ- 4.4 סנט לקוט"ש (16.8 אג' לקוט"ש) לפי דוחות חברת החשמל לתקופה[9].

בנוסף להתפתחויות אלו בתחום חשמל סולארי בעיקר לתחנות כח, יש לציין את המערכות לייצור חשמל ביתי בגגות סולאריים. ההתרשמות היא שגם בארץ התעוררו לכך ואלו הן התפתחויות חשובות ומבורכות.

שר האנרגיה יובל שטייניץ אמר בכנס אילת-אילות לאנרגיה מתחדשת‎ ‎ונקייה בסוף נובמבר 2016[10], כי ‏"אחרי עשרות שנים שבהן גררנו רגליים, אנחנו צריכים התחלה חדשה וצריכים להזניק את הנושא הזה

‏קדימה…..אני רוצה להכריז כאן שמבחינת משרד האנרגיה והממשלה, שנת 2017 תהיה שנת האנרגיות ‏המתחדשות בישראל…..נפתור את הבירוקרטיה ונאפשר הקמת גגות סולאריים ‏בישראל".‏

יו"ר חברת החשמל יפתח רון טל הציג באותו כנס את חזון החברה לחשמל מבוזר, ‏שייוצר בנקודות רבות ולא יתבסס על מספר מצומצם של תחנות כוח גדולות.‏ "המהפכה הבאה- לפי מיטב השיפוט שלי תוך כעשרים שנה, בשנת 2040, 80%   מייצור החשמל במדינת ‏ישראל יהיה חשמל מבוזר….מבוסס בעיקר על ייצור חשמל מאנרגיית השמש, הרוח והאגירה השאובה…..אם נצליח בזאת בכל בית יהיה תקן לייצור חשמל בבית והבניין ומרבית החשמל יאוכסן בבית ‏וניתן יהיה לשנע חשמל באגירה עירונית ואזורית.

אחת ההתפתחויות האחרונות החשובות בתחום המערכות הסולאריות לייצור חשמל ביתי היא הפיתוח של מערכות סולארית פוטוולטאית 'חבר והפעל'  Plug and play[11], שאפשר לראות בה 'חדשנות משבשת'  [12] Disruptive Innovation.

מערכות סולארית פוטוולטאית 'חבר והפעל' Plug and play   הן יחידות חשמל סולארי מודולריות, עצמאיות, קלות להתקנה ואינן דורשות שום מומחיות טכנית כדי להתקינן, שקשורות לרשת החשמל, שהן ברות השגה, ניידות, וניתנות לרכישה ולהתקנה על ידי צרכן-ייצרן prosumer  ממוצע.

מערכות סולאריות 'חבר והפעל'  נועדו להיות פשוטות להתקנה, כמו לחבר אותם לשקע בבית כך שניתן יהייה לקזז חלק מעלות החשמל בשימוש בבית. בגלל שמערכות אלו ניתנות לרכישה כמודול בודד  לעומת רכישת מערכת סולארית גדולה, זו יכולה להיות הדרך ליותר אנשים לשימוש באנרגיה נקייה.

מניתוח טכני ובטיחותי ומגמות במדינות תעשייתיות מתקדמות אחרות, עולה כי בארה"ב הרגולציה בתחום החשמל עשוייה לאפשר מערכות סולאריות כאלו בעתיד. שינוי כזה ברגולציה עלול לשנות את השוק הסולארי הנוכחי באופן קיצוני.  אומדן של השוק החדש בארה"ב למערכות 'חבר והפעל' אם תקנות כאלה אכן יעודכנו, מורה שהפוטנציאל הכולל בשוק האמריקאי הוא מעל GW57, המהווה הזדמנות מכירות מערכות ברמה הקמעונאית של  14.3 – 71.7 מיליארד דולר,  תלוי במחיר המערכות הסולאריות שינוע בתחום של 0.25 דולר לוואט ועד ל- 1.25 דולר לוואט.

מערכות אלו יייצרו כ- 108 מיליון MWh / שנה, שהוא פי 4 מכמות החשמל המופק בארה"ב ממערכות סולאריות ב- 2015. מערכות אנרגיה סולארית אלו יתנו לצרכנים-מייצרים כ -13 מיליארדים דולר לשנת חיסכון בעלויות, הצפויות לגדול בכ -3% בשנה במהלך חיי המערכות[13].

מערכות סולארית פוטוולטאית 'חבר והפעל' Plug and play , יכולות להיות פתרון מעולה, אם תפטר בעיית ערב רב של תקנות שונות, שאוסרות למעשה שימוש בהן, או שקשה לנווט בהן כדי לקבל אישור לשימוש בהן.

לדברי יהושע פירס, פרופסור למדע חומרים והנדסה, באוניברסיטה הטכנולוגית של מישיגן 'מערכות plug and play יכולות ליצור יותר מפי ארבע מכמות החשמל שנוצרה בארה"ב מאנרגיה סולארית בשנה שעברה'.

במחקר U.S. Market for Solar Photovoltaic Plug-and-Play Systems, שנערך לאחרונה על ידי פירס וחוקרים נוספים באוניברסיטה נמצא כי מערכות סולאריות 'חבר והפעל' כאלו יכולות לספק קיבולת של עד 57 ג'יגה-וואט של אנרגיה נקייה בארה"ב, תוך חיסכון בעלויות האנרגיה של עד 13 מיליארד דולר בשנה . יתרה מזאת, לפי המחקר מערכות סולארית פוטו-וולטאית כאלו הן כבר כלכליות ברחבי ארה"ב, ויכולות להיות השקעה טובה לבתים רבים.

המחקר נותן דומה ממדינת מישיגן בארה"ב שאינה משופעת בשמש. רכישת מערכת סולרית 'חבר והפעל' של 1 קוו"ט במחיר הגבוה ביותר של 1.25 דולר לוואט, תסתכם ב-  1,250 דולר. בהערכה שמרנית של ארבע  שעות שמש ביום בממוצע, המערכת תיצור 1460 קוו"טש בשנה, ששויים כ- 292 דולר לאלו הגרים בחצי האי העליון של מישיגן. כלומר, המערכת תחזיר את ההשקעה בפחות מ- 5 שנים בתשואה דו-ספרתית גבוהה המתאימה גם לתושבים עם חובות משמעותיים..

מתברר גם שרוב התקנות והדרישות הטכניות האוסרות על ההתקנה של מערכות סולאריות 'התקן והפעל' בבתי מגורים וליישומים מסחריים קטנים הם מוגזמים. עם טכנולוגיית פוטו-וולטאיות ומיקרו-אינוורטרים  microinverter של היום, ניתן להוסיף בבטחון מערכות של פחות מ -1 כ"ס לבתים רבים ללא צורך במתג ניתוק יקר ובמחסומי כניסה אחרים.

מחקר אחר של פירס וחוקרים אחרים  "A Review of Technical Requirements for Plug-and-Play Solar Photovoltaic Microinverter Systems in the United States,", טוען כי בעוד שעדיין צריך לנהוג בנהלי בטיחות, הרי שטכנולוגיה סולארית הזמינה כיום יכולה להיות מותקנת ומאושרת installed and commissioned   'ללא צורך בתהליכי הרשאה, פיקוח, וקישור לרשת משמעותיים'.  לדברי פרופ' פירס 'זהו תחום שבו פחות רגולציה יכולה לעזור לאנרגיה מתחדשת. אנו יודעים שהטכנולוגיה בטוחה, והחוק והרגולציה צריכים לשקף .זאת'

בנוסף לתחומי הבטיחות ובעיות טכניות שנבחנו במחקר, החוקרים גילו גם כי ניירת מסובכת יכולה לשמש מחסום נוסף לכניסת מערכות סולאריות plug-and-play. כדי לפתור בעייה זו,  הצוות פיתח יישום קוד פתוח יעיל, אשר יכול להיות מיושם באתרים של חברות החשמל utility websites  כדי להפחית את המורכבות, ואת משך הזמן הדרוש, להשגת אישור לחיבור לרשת החשמל.  מספר חברות חשמל אמצו את מערכות  Plug and Play, וכמה מהן התעלמו מהן, כי הן חושבות שמערכות אלו זה תחום זניח a pittance. אבל לדברי פירס, מערכות סולארית פוטוולטאית 'חבר והפעל' יכולות לעזור לרוב האמריקאים.

למרות שיש אתגרים אחרים בפני שימוש הולך וגדל של מערכות סולאריות 'חבר והפעל', כמו מספר קטן של אפשרויות המוצעות כיום בשוק, וחוסר המודעות בקרב הציבור הרחב  לכדאיות של מערכות סולאריות ביתיות, השוק הזה יכול להיות שוק משמעותי בעתיד הקרוב.

אחרי עשרות שנים שבהן משרד האנרגיה גרר רגליים בתחום הסולארי, יש לברך על ההתעוררות של המשרד  ושל חברת החשמל.  עם זאת מעניין לדעת אם בקידום הקמת גגות סולאריים ‏בישראל התייחסו גם לטכנולוגיה של  מערכות סולארית פוטוולטאית 'חבר והפעל'. עוד יותר מעניין לדעת אם ההשלכות של טכנולוגיה זו ואימוץ של מערכות סולאריות אלו בישראל נלקחו והוכנסו לתחזיות של משרד האנרגיה על צריכת הגז בישראל.‏ בעיקר חשוב לדעת אם ההתקדמות המהירה בתחום הסולארי בעולם וההשלכות של עלויות ייצור החשמל הסולארי המתחרות כיום, או בתוך מספר שנים ספורות, בעלויות ייצור חשמל מפחם ומגז טבעי הובנו והוכנסו לתוכניות משק האנרגיה בישראל, לתחזיות של משרד האנרגיה על צריכת הגז בישראל, ולאפשרויות של ייצוא גז מישראל.

אמנון פורטוגלי הוא חוקר במרכז חזן במכון ון-ליר

[1] https://www.scientificamerican.com/article/are-we-entering-the-photovoltaic-energy-era/

[2] http://www.solarserver.com/solar-magazine/solar-news/current/2016/kw51/ihs-markit-expects-34-percent-solar-pv-growth-compared-to-2015-and-77-gw-of-global-annual-installations-in-2016.html

[3] http://www.seia.org/sites/default/files/H7D82HD9F238SMI2016Q4.pdf

[4] http://www.tashtiot.co.il/2016/12/19/%D7%9E%D7%9B%D7%A8%D7%96%D7%99%D7%9D-%D7%A1%D7%95%D7%9C%D7%90%D7%A8%D7%99%D7%9D/

[5] http://www.apricum-group.com/dubai-shatters-records-cost-solar-earths-largest-solar-power-plant/

[6] https://www.bloomberg.com/news/articles/2016-08-19/solar-sells-in-chile-for-cheapest-ever-at-half-the-price-of-coal

[7] https://www.bloomberg.com/news/articles/2016-09-19/cheapest-solar-on-record-said-to-be-offered-for-abu-dhabi

[8] http://www.eia.gov/outlooks/aeo/pdf/electricity_generation.pdf

[9] http://mayafiles.tase.co.il/rpdf/1067001-1068000/P1067534-00.pdf

[10] http://www.globes.co.il/news/article.aspx?did=1001163472

[11] http://www.treehugger.com/renewable-energy/plug-and-play-solar-could-be-next-clean-energy-wave-us.html

[12] https://en.wikipedia.org/wiki/Disruptive_innovation

[13] https://www.academia.edu/29941674/U.S._Market_for_Solar_Photovoltaic_Plug-and-Play_Systems

 

נערך על ידי דליה
תגיות: , , ,

השארת תגובה

חשוב: בקרת תגובות מופעלת ועלולה לעכב את תצוגת תגובתכם. אין סיבה לשלוח את התגובה שנית.

עקב תקלה טכנית האתר נופל וקם לסירוגין.

אנו ממליצים להעתיק תגובות (קונטרול+סי) לפני שליחתן, כדי למנוע מפח נפש אם האתר נופל בדיוק אחרי שהשקעתם בתגובה ארוכה.