אחת הבעיות החמורות איתם מתמודדת האנושות בשנים האחרונות היא ההתחממות הגלובלית. זאת מביאה עלינו שלל בעיות משניות כגון שיטפונות, שריפות, בצורות, המסת קרחונים, והכחדה של מינים רבים של בעלי חיים. בשביל למנוע התחממות נוספת של כדור הארץ, יש כיום השקעות רבות בפיתוחים שונים של אנרגיות מתחדשות. אנרגיה סולארית היא אחת מאותם סוגי אנרגיה אשר נחשבים ירוקים ובטוחים לשימוש. התהליך במערכות הסולאריות הוא מעניין ועליו בדיוק נכתוב במאמר הזה.
אנרגיה סולארית
הבסיס של כל מערכת לייצור חשמל סולארי מתחיל הרחק הרחק מכדור הארץ – בשמש עצמה. למרות שרק חלק זעיר מקרני השמש מגיע לכדור הארץ, מדובר באנרגיה זמינה אשר מגיעה בחינם. האור נישא על גבי חלקיקים הנקראים פוטונים. אותם פוטונים, כאשר הם פוגשים את מולקולות הסיליקון אשר נמצאות בלוחות הסולאריים, יוצרים תגובה ומעין 'ויברציות' מיקרוסקופיות אשר מייצרות חשמל. את החשמל הזה הלוחות הסולאריים 'מלקטים' ושולחים אל השנאים אשר מיד נסביר את תפקידם. קיימים שלושה סוגים של לוחות סולאריים: לוחות רב גבישיים, לוחות חד גבישיים ולוחות דקים. הלוחות הכי יעילים הם החד גבישיים אשר מפיקים עד כ17 אחוז מהאנרגיה הסולארית כאנרגיה חשמלית. למרות שמדובר על נצילות אנרגיה נמוכה, צריך לזכור שהמקור שלה הוא חינמי לחלוטין ולכן זה נתון שמשמעותו מוגבלת.
מערכת החשמל
החשמל אשר נוצר על ידי התאים הסיליקונים והלוחות הסולאריים הוא בצורה של זרם ישר או כפי שהוא מסומן: DC. זהו זרם אשר דומה לזה שאנחנו משתמשים במכשירי חשמל קטנים עם סוללות בהן יש 'פלוס' ו'מינוס'. הזרם הדרוש להפעלה של מכשירים ביתיים או תעשייתיים המתחברים לחשמל 220 וולט הוא מסוג זרם חילופי או כפי שהוא מסומן: AC. את המעבר מDC לAC עושים באמצעות מתקן הנקרא שנאי זרם. הרכיבים הנוספים במערכת כוללים מערכות בקרה על החשמל אשר נצרך באופן מקומי וזה המוחזר למערכת החשמל המנוהלת על ידי ספק החשמל (בישראל: חברת החשמל). זה רכיב חשוב מכיוון שהוא אחראי על ניתוב ומדידה של החשמל שהמערכת מציעה לרשת הכללית, בדרך כלל עבור תשלום.
דגשים שונים למערכות סולאריות
העיקרון הבסיסי הוא שככל שמגיע יותר אור, יותר פוטונים הפוגעים בגבישי הסיליקון, נוצר יותר חשמל. גם זווית הפגיעה שלהם חשובה כאשר זווית ישרה תפיק הכי הרבה חשמל ופגיעה של האור בזוויות שטוחות יותר היא פחות אופטימלית. מערכת חשמל סולארית מצריכה התקנה לכיוון השמש וכמה שפחות הצללות. חשוב גם לשמור על ניקיון של הלוחות הסולאריים. אבק מהווה למעשה מחסום המונע מאור מלהגיע אל הלוחות הסולאריים ופוגע ביעילות שלהם. בהתאם ללכלוך הקיים באזור ההתקנה, יש לבצע ניקיונות של הלוחות הללו.
מעבר לכך, מדובר על התקנה והפעלה בטוחה יחסית אשר לא דורשת התערבות כלשהי בעת ייצור החשמל.
אנרגיה סולארית היא אחת מצורות האנרגיה הנחשבות 100% מתחדשות. היא לא גוזלת משאבים סביבתיים והיא מתאימה מאד לשימוש במדינות חמות ושטופות שמש כמו ישראל. ההשקעה באנרגיה סולארית צפויה רק לעלות עם הזמן. זה יביא לשתי תוצאות בשטח. הראשונה היא תפוצה רחבה יותר של מערכות לייצור חשמל מאנרגיית השמש. אנחנו נראה יותר ויותר גגות מתמלאים בלוחות סולאריים. ההשפעה השנייה תהיה על יעילות התאים הסולאריים והמערכות עצמן. כיום מושקעים משאבים רבים מאד בפיתוחים שונים בתחום אשר יכולים להביא לירידה של המחיר של הלוחות הסולאריים ועליה ביעילות ייצור החשמל שלם.
נראה שהעתיד הסולארי מבטיח לנו סביבה נקיה יותר ואוויר בריא יותר!
