הגג שלכם מייצר חשמל – אבל כמה תפוקה הולכת לאיבוד בגלל אבק?
בשנים האחרונות מותקנות יותר ויותר מערכות סולאריות על גגות של מבני מסחר, תעשייה, חקלאות ומבני ציבור, וגם על גגות פרטיים. המטרה ברורה: לייצר חשמל מאנרגיית השמש ולשפר את הכדאיות הכלכלית של השימוש בגג
בשנים האחרונות מותקנות יותר ויותר מערכות סולאריות על גגות של מבני מסחר, תעשייה, חקלאות ומבני ציבור, וגם על גגות פרטיים. המטרה ברורה: לייצר חשמל מאנרגיית השמש ולשפר את הכדאיות הכלכלית של השימוש בגג.
אבל מהרגע שהמערכת מתחילה לעבוד, הפאנלים חשופים גם לסביבה: אבק, חול, פיח, לשלשת ציפורים, אבקה וחלקיקים אחרים יכולים להצטבר על הזכוכית ולהפחית את כמות קרינת השמש שמגיעה לתאים הסולאריים.
מחקרים של NREL, המעבדה הלאומית לאנרגיה מתחדשת בארצות הברית, מראים שלכלוך על פאנלים הוא גורם מוכר לירידה בתפוקת מערכות פוטו־וולטאיות. עם זאת, היקף הירידה משתנה מאוד בין אתרים ותלוי באקלים, בסוג הלכלוך, בכמות המשקעים, בזווית ההתקנה ובתדירות הניקוי.
RST מציינת באתרה מחקרים שבהם דווח על ירידות תפוקה שיכולות להגיע גם לעשרות אחוזים במערכות שאינן מנוקות באופן מתאים. לכן, במקום להניח שיעור הפסד אחיד לכל מערכת, נכון יותר לבדוק את תנאי האתר ואת נתוני הייצור בפועל.
למה פאנל מלוכלך מייצר פחות חשמל?
פאנל סולארי מייצר חשמל מקרינת שמש. כאשר אבק, פיח, חול או חומר אחר מצטברים על פני הזכוכית, חלק מהאור מוחזר, נבלע או מוסתר לפני שהוא מגיע לתאים הסולאריים.
ככל שכמות האור שמגיעה לתאים קטנה יותר, כך גם תפוקת החשמל עלולה לרדת. לכלוך לא אחיד, לשלשת או עצמים שמייצרים הצללה מקומית יכולים גם ליצור תנאי עבודה לא אחידים בין תאים, ובמקרים מסוימים לתרום להיווצרות hot spots.
גם גשם אינו בהכרח פתרון מלא. הוא יכול להסיר חלק מהאבק, אך מחקרים הראו שיש סוגי לכלוך שאינם נשטפים לחלוטין גם לאחר גשם משמעותי. NREL מצא, למשל, שבאתרים מסוימים אבקה נשארה על הפאנלים גם לאחר גשמים והמשיכה להשפיע על הביצועים.
ומה לגבי רמת גן והסביבה העירונית?
בסביבה עירונית קיימים מקורות שונים ללכלוך: תנועת כלי רכב, עבודות בנייה, אבק באוויר, פיח וחלקיקים שמקורם בפעילות עירונית.
NREL מציין במדריך התחזוקה שלו כי אבק מאתרי בנייה ופיח מכלי רכב הם בין מקורות הלכלוך האפשריים של מערכות סולאריות, וכי הצורך בניקוי צריך להיקבע בהתאם לתנאים המקומיים.
לכן, גם מערכת המותקנת ברמת גן או באזור עירוני אחר צריכה להיבחן לפי תנאי הגג הספציפי ולא רק לפי העיר שבה היא נמצאת.
ניקוי ידני: פתרון אפשרי, עם מגבלות תפעוליות
אחת השיטות המקובלות היא ניקוי ידני תקופתי. צוות מגיע לגג ושוטף או מנקה את הפאנלים לפי הצורך.
הפתרון יכול להיות יעיל, אך יש כמה נקודות שחשוב להביא בחשבון:
- התדירות: בין ניקוי לניקוי עלול להצטבר לכלוך חדש.
- עבודה בגובה: כניסת צוות לגג מחייבת הקפדה על כללי בטיחות מתאימים.
- שיטת הניקוי: שימוש באמצעים שוחקים או בלחץ מים שאינו מתאים עלול לפגוע בפאנלים.
- איכות המים: מים בעלי תכולת מינרלים גבוהה עלולים להשאיר משקעים על הזכוכית.
- הוראות היצרן: יש לבצע את הניקוי בהתאם להנחיות יצרן הפאנלים.
לדוגמה, JinkoSolar ממליצה לנקות את הפאנלים בשעות שבהן הקרינה נמוכה והמודולים קרירים, להימנע מחומרים שוחקים ומכימיקלים, ולשים לב ללחץ המים.
ניקוי פאנלים סולאריים באופן אוטומטי
RST Cleantech פיתחה את מערכת RST NightWash, מערכת שטיפה אוטומטית המיועדת למערכות סולאריות מסחריות בהספק של 50KW ומעלה. לפי החברה, מדובר בפיתוח ישראלי מוגן פטנט.
המערכת מבצעת ניקוי פאנלים סולאריים באמצעות שטיפה אוטומטית בלילה, כשהפאנלים קרירים יותר, ומשתמשת במים מטופלים ובלחץ נמוך ללא מגע יד אדם. השליטה והבקרה נעשות מרחוק באמצעות אפליקציה.
לפי RST, המערכת גם אינה דורשת החלפה שוטפת של מחסניות או שימוש במכלי אגירה נפרדים כחלק ממערכת טיפול המים שלה.
למה דווקא שטיפה בלילה?
לניקוי בשעות שבהן הפאנלים קרירים יש יתרון תפעולי. יצרנים מסוימים ממליצים להימנע מניקוי כאשר המודולים חמים מאוד או כאשר הקרינה גבוהה, בין היתר כדי להפחית סיכונים תרמיים וחשמליים.
RST מתזמנת את השטיפה לשעות הלילה, והחברה מציינת שהדבר נעשה בהתאם להנחיות יצרני הפאנלים שעימם היא עובדת. גם מדריכי תחזוקה של יצרנים כמו JinkoSolar ממליצים לבצע ניקוי כאשר הקרינה נמוכה והמודולים קרירים.
מה מספרים לקוחות RST?
באתר RST מופיעות עדויות מלקוחות שבהם דווח על שיפור בתפוקת המערכת לאחר מעבר לשטיפה אוטומטית.
בעין עירון מדווח הלקוח על עלייה של 13% בתפוקה לעומת מצב שבו בוצעו שש שטיפות ידניות בשנה. בקיבוץ שדה אליהו דווח על שיפור של 7.7% בהשוואה בין גגות, ובמפעלי תוסף דווח על עלייה של כ־6% לאחר שנת שימוש.
חשוב להתייחס לנתונים האלה כאל תוצאות של אתרים מסוימים ולא כאל תחזית לכל מערכת. השיפור האפשרי תלוי בכמות הלכלוך, בתנאי הסביבה, בפריסת המערכת, בתדירות הניקוי הקודמת ובמאפיינים נוספים.
למי המערכת מתאימה?
לפי RST, מערכת NightWash מיועדת בעיקר למערכות סולאריות מסחריות בהספק של 50KW ומעלה. לכן היא רלוונטית במיוחד לגגות של מפעלים, מבנים מסחריים, רפתות, לולים, מבני ציבור ואתרים בעלי שטחי פאנלים גדולים.
במערכת קטנה יותר כדאי לבדוק ישירות מול החברה אם קיימת התאמה, ולא להניח שהפתרון מתאים לכל גג פרטי.
איך יודעים אם כדאי לעבור לניקוי אוטומטי?
הדרך הנכונה היא לבחון את הנתונים של המערכת עצמה:
- מהי תפוקת המערכת בפועל לעומת הצפי?
- כמה פעמים בשנה היא מנוקה כיום?
- מהי עלות הניקוי הידני?
- מה רמת הלכלוך באזור?
- האם יש תקופות שבהן ניכרת ירידה משמעותית בתפוקה?
- כמה עולה התקנת מערכת אוטומטית ומהו זמן ההחזר המשוער?
החישוב צריך להתבסס על נתוני האתר ולא רק על אחוז שיפור כללי.
בשורה התחתונה
לכלוך על פאנלים סולאריים הוא גורם מוכר לאובדן תפוקה, אבל אין אחוז אחד שמתאים לכל מערכת. ההשפעה יכולה להיות קטנה יחסית באתר אחד ומשמעותית באתר אחר.
לכן השאלה אינה רק "האם צריך לנקות?", אלא באיזו תדירות ובאיזו שיטה נכון לעשות זאת עבור המערכת הספציפית.
במערכות מסחריות, שטיפה אוטומטית יכולה לצמצם את התלות בצוותי ניקוי ידניים ולאפשר ניקוי בתדירות גבוהה יותר. RST NightWash מציעה גישה כזו באמצעות שטיפה אוטומטית לילית, מים מטופלים ובקרה מרחוק.
לפרטים ולבדיקת התאמה ניתן לפנות ל־RST Cleantech בטלפון 03-6732023.
