המדריך לתפעול ותחזוקה של מערכת סולארית פוטו-וולטאית

מזל טוב, יש לך מערכת סולארית. עברת כברת דרך בין הצעות המחיר לאישורים ועד להקמה וחיבור המערכת הסולארית בפועל. עם זאת, הצלחה בהקמת מערכת סולארית פוטו-וולטאית זה רק אלמנט אחד - מעתה ועד סיום החוזה עם חברת החשמל עליך לדאוג כי הנכס הפוטו-וולטאי יהיה בטיחותי ויפיק חשמל כהלכה. למעשה, אופן התפעול והתחזוקה של המערכת יעשו הבדל דרמטי בתשואת הפרויקט לאורך זמן. כאן אנו מביאים סקירה מקיפה על אופן התפעול והתחזוקה של מערכת פוטו-וולטאית.

מערכת סולארית פוטו-וולטאית היא תחנת כוח לייצור חשמל ללא קשר לגודלה, על כן יש להתייחס אליה בהתאם. ראשית, מערכת סולארית מחייבת אישור חשמלאי מוסמך כבר במעמד החיבור, כשלאחרונה רשות החשמל יצאה בדרישה לאישור חשמלאי גם אחת ל-5 שנים. האישור דורש בדיקה במקום לרבות בטיחות המתקן, תקינות החיבור החשמלי ובדיקת התאמה בין גודל המתקן מבחינת תפוקה מקסימלית, לבין הרשום בחברת החשמל.

בנוסף לאישור המתקן מבחינת בטיחות והיתר חיבור חשמלי, יש גם צורך לוודא כי המתקן מייצר את מקסימום האנרגיה האפשרי וזה כבר עניין שנמצא לחלוטין באחריות בעל המערכת - לאף אחד מהגופים: חברת החשמל, רשות החשמל, חברת ממירים ולרב גם חברת ההתקנה או ההקמה של המתקן, אין אחריות בדבר תפוקת חשמל במערכת. כדי להבטיח שהמתקן יעבוד בצורה מיטבית יש צורך בתפעול ובתחזוקה למערכת הסולארית. מערכת סולארית שמנוטרת ומתוחזקת היטב תפיק את המקסימום וגם תראה ירידה של אחוז עד שניים בלבד בכל שנה מבחינת הדגרדציה, זאת בניגוד למערכות סולאריות שמנוהלות ומתופעלות בידי גורמים לא מקצועיים ויורדות בממוצע 2-5% בכל שנה. בחישוב פשוט מערכת סולארית "מוזנחת" תרד מבחינת הביצועים לכדי 50% כבר לאחר עשור וחצי וזה רע מאוד לכדאיות הכלכלית.

אז איך בכל זאת בעל המערכת הסולארית יכול לוודא כי המתקן הסולארי שלו פועל בצורה המיטבית? לשם כך יש צורך בשילוב של תפעול ותחזוקה, שכוללים מעקב אחר ביצועי המערכת (ניטור בקרה), גילוי ואבחון כשלים ותקלות, תיאום הגעה של שירות תחזוקה מתאים כמו חשמלאי מוסמך (לבדיקת מערכת כללית) או טכנאי ממירים (לטיפול בכשל או לתיקון תקלה) ולעיתים ביצוע בדיקה תקופתית. לאלה יש להוסיף טיפול טכני במקרים של תקלות תקשורת מקומיות ולדאוג לניקוי המערכת הסולארית כל פרק זמן מסוים,  דבר שחיוני לתפקודה האופטימלי.

בתחילת העידן הסולארי, המערכת תופעלה ברוב המקרים על ידי גורמים מקצועיים במיקור חוץ - מרכזי ניטור ובקרה לקחו אחריות על כלל הנושאים הללו. אלא שעם ירידת התעריפים לחשמל הסולארי, רוב המערכות הביתיות - וחלק משמעותי מהמערכות העסקיות - עברו למודל של תפעול המערכת על ידי הבעלים. כך, במקרים רבים בעלי מערכת סולארית עוקבים בעצמם אחר המערכת דרך תוכנות ניטור (דוגמת Sunnyportal, SolarEdge Monitoring, Meteocontrol). הם עושים כמיטב יכולתם כדי לזהות את התקלות והכשלים בזמן ולהזמין שירות תחזוקה מתאים. בחלק מהמקרים בעלי מערכות מבצעים בדיקת חשמלאי תקופתית - לרוב פעם בשנה - ובחלק אחר מהמקרים לא מבצעים בדיקה כלל. יש לציין שכחלק מהמגמה הזאת, הרכיבים האלקטרוניים כמו פאנלים וממירים נהיו אמינים יותר עם השנים, הופיעו אמצעים אוטומטיים לשטיפה של מערכות סולאריות וגם מבחינת אמינות התקשורת חל שיפור. יחד עם זאת, תפעול מערכת סולארית עדיין מצריך מעקב תדיר של בעל המערכת או של מישהו מטעמו ואבחון כשלים מקצועי. ללא תפעול נאות ביצועי המערכת ירדו בצורה דרסטית.

מבחינת עלויות התפעול והתחזוקה, החלק המשמעותי ביותר הוא עלות התפעול, לרבות ניטור וניהול מערכת (30-35%), כשיחד עם עלויות התחזוקה הכללית (15-20%) זה מהווה כמחצית מהעלויות השנתיות הכוללות. עלות שטיפת מערכות משתנה מאוד בין מערכת אחת לאחרת (לרב 20-30%). לבסוף, יש להוסיף את עלות תחזוקת הממירים שמתחבאת במחיר האחריות, אך בפועל מהווה חלק משמעותי מעלויות התפעול והתחזוקה (כ-25% בחישוב שנתי).

כיום בישראל, עלות של חבילת תפעול וניהול, יחד עם תחזוקה כללית למערכת סולארית ע"י מרכז ניטור ובקרה מקצועי, נעה בין 25 ל-80 ש"ח לקו"ט מותקן במערכת מסחרית, ובין 50 ל-100 ש"ח לקו"ט מותקן במערכת ביתית. ההבדל במחיר נובע מהכללה או אי הכללה של שירותים מעבר לחבילת התפעול הבסיסית. עלות הזו אינה כוללת חומרים וציוד נוסף כמו פאנלים וקונקטורים, עלויות תחזוקת ממירים (שווה ערך לעלות הרחבת אחריות), שטיפת מערכת ובעצם גם עלות של תקשורת בין המערכת הסולארית לאינטרנט. בעל המערכת יכול לחסוך חלק ניכר מעלות ניהול התפעול והתחזוקה הכללית אם יבצע משימות אלה בעצמו, אם כי בפועל זו משימה מקצועית לא פשוטה, כך שרבים נוטים להזניח את המערכות הסולאריות שלהם הן מבחינת ניטור והן מבחינת טיפול בכשלים ותקלות. בשל כך, כבר כיום מוצאים הבדלים מהותיים בביצועים בין מערכות סולאריות זהות ששונות רק באופן התפעול והתחזוקה. פתרון חדשני שעשוי להוזיל ולפשט את נושא התפעול הוא פלטפורמת תפעול אוטומטית כגון זו של סולטל מערכות, המאפשרת ניטור ממוחשב באיכות הגבוהה ביותר.

הצורך בשטיפת מערכות סולאריות משתנה בין מערכת אחת לאחרת. מערכות סולאריות בנגב נשטפות בין 6 ל-12 פעמים בשנה עקב כמויות האבק הגבוהות, אך אלה שבמרכז ובצפון נשטפות כ-3 עד 6 פעמים בשנה בדגש על עונות האביב והקיץ. אחד השיקולים לתדירות השטיפה הוא התעריף, ולכן מערכות תעריפיות ישנות נשטפות באופן תדיר ומערכות מונה נטו ותעריף נמוך יותר, נשטפות בתדירות פחותה. האבק מוריד 7% בממוצע מהתפוקה השנתית של המערכת באזור המרכז, אך מערכת מאובקת מאוד יכולה גם לרדת ביותר מ-10% בתפוקה באזורים עם אבק חריג ובמקרים של לכלוך דביק כמו לשלשת יונים. יש להדגיש שניקיון תדיר אינו פותר את הבעיה אלא מפחית אותה. לצורך פתרון כולל לבעיה נעשה שימוש במערכות שטיפה רובוטיות ובספרינקלרים - שעלות התקנתם במערכות מסחריות נעה בין 300-600 ש"ח לקו"ט, ולמערכות השטיפה הללו יש עלויות תפעול ותחזוקה שנתיות שנעות בטווח מחירים רחב.

ומה לגבי תחזוקת הממירים? בישראל קיימים כמה סוגי ממירים מתוצרת אירופית - SMA, ABB, Kaco, Fronius - ואחד מתוצרת ישראלית, SolarEdge. כל סוגי הממירים מותקנים עם קופסת התקשורת דאטה-לוגר, שמאפשרת להתחבר לתכנת ניטור. כל חברות הממירים נותנות רישיון חינמי לשימוש בגרסה הבסיסית כשב-Kaco וב-Fronius יש גם גרסת פרימיום שעולה כמה מאות שקלים בשנה. הבהרה: חברות הממירים אינן אחראיות לביצועי מערכת ולרוב גם במקרה של תקלת ממיר לא נותנות שירות מיוזמתן (פרט לחלק מהמקרים). כמו כן, לחברות הממירים אין אחריות למצב הפאנלים והחיווט. הממירים ניתנים עם אחריות יצרן לתקופות שבין 5 ל-12 שנים וניתן להאריך תקופה זו בתשלום. בתקופת האחריות חברות הממירים מחויבות לתת שירות במקרה של תקלה בממיר או ברכיבים בקשורים בו. אם הממיר אינו באחריות, עלות התחזוקה או החלפת הממיר תהיה על בעל המערכת.