כמה שטח צריך השמש? כמה שטח צריך לפחות פארק סולארי כדי שיפעל בצורה חסכונית? – תמונה יצירתית: Xpert.Digital
מה גודל הפארק הסולארי הנדרש? שטח מינימלי וגורמים מרכזיים במבט חטוף.
משטח ליעילות: איך לתכנן את הפארק הסולארי המושלם
פארק סולארי הוא מערכת פוטו-וולטאית בקנה מידה גדול שנועדה לייצר חשמל מאנרגיה סולארית ולהזין אותו לרשת הציבורית. שאלת השטח המינימלי הנדרש להפעלה כלכלית של פארק סולארי תלויה במגוון גורמים, כולל היבטים טכניים, כלכליים וגיאוגרפיים. הדיון הבא לא רק יבחן את השטח המינימלי אלא גם יתייחס לתנאי מסגרת חשובים אחרים שהם קריטיים לתכנון ותפעול של מערכות כאלה.
שטח מינימלי לפארקים סולאריים
השטח המינימלי הנדרש לפארק סולארי נקבע בעיקר על ידי ההספק המותקן (נמדד בקילוואט שיא, kWp, או מגה-וואט שיא, MWp) והיעילות של המודולים הסולאריים. מערכות פוטו-וולטאיות מודרניות דורשות בממוצע כ-1.5 דונם לכל מגה-וואט של הספק מותקן. משמעות הדבר היא שדרוש שטח מינימלי של דונם אחד (10,000 מ"ר) כדי להפעיל מערכת בהספק של כ-750 קילוואט בצורה כלכלית. מערכות קטנות יותר מכך לרוב אינן רווחיות, שכן עלויות קבועות כגון חיבור לרשת ותחזוקה נגרמות ללא קשר לגודל.
עבור פרויקטים גדולים יותר, שטח של לפחות 2 דונם (20,000 מ"ר) נחשב לעתים קרובות לכדאי מבחינה כלכלית. גודל זה מאפשר פיזור טוב יותר של עלויות חיבור לרשת ותשואות גבוהות יותר. משטח של 5 דונם (50,000 מ"ר), מפעילים נהנים גם מיתרונות גודל, אשר יכולים להגדיל עוד יותר את הרווחיות.
דרישת שטח ליחידת הספק
שטח הקרקע הנדרש לפארק סולארי תלוי במידה רבה ביעילות המודולים ובסידור המודולים. הודות להתקדמות הטכנולוגית, יעילותם של מודולים סולאריים מודרניים השתפרה במידה ניכרת בשנים האחרונות. בעוד שתחנות ישנות יותר דרשו עד 3.5 דונם למגה-וואט, הדרישה כיום היא כ-1.5 דונם למגה-וואט. משמעות הדבר היא ששטח של 10 דונם יכול להכיל קיבולת מותקנת של כ-6 עד 7 מגה-וואט.
עם זאת, דרישת הקרקע הספציפית משתנה בהתאם לתנאי האתר ולסוג המפעל:
- מתקנים בשטח פתוח: מתקנים אלה עושים שימוש יעיל בשטחים גדולים ולעתים קרובות משיגים דרישת קרקע נמוכה יותר למגה-וואט.
- אגריוולטיקה: כאן, הקרקע משמשת הן לייצור חשמל והן למטרות חקלאיות. דרישת הקרקע למגה-וואט יכולה להיות גבוהה יותר, מכיוון שהמודולים מותקנים לעתים קרובות במרחק רב יותר זה מזה.
- התקנות גג או חזית: אלו אינן דורשות שטח רצפה נוסף ולכן חוסכות מקום במיוחד.
תשואה ורווחיות
הרווחיות של פארק סולארי תלויה במידה רבה בתפוקת החשמל שלו. בהתאם לכמות אור השמש, דונם אחד של פארק סולארי יכול לייצר כ-1,000,000 קוט"ש חשמל בשנה. עם תעריף הזנה של, למשל, 6 סנט לקוט"ש, זה מתאים להכנסה שנתית של כ-60,000 יורו לדונם.
עם זאת, הרווחיות לא נקבעת רק על ידי התשואה, אלא גם על ידי עלויות ההשקעה והתפעול:
- עלויות השקעה: אלה כוללות את העלויות עבור מודולים סולאריים, ממירים, מערכות הרכבה וחיבור לרשת. העלויות ליחידה יורדות עם גידול גודל המערכת.
- עלויות תפעול: אלה כוללות תחזוקה, ניקיון וביטוח של המתקן וכן עלויות חכירה של הקרקע.
מפעלים גדולים יותר הם לרוב חסכוניים יותר מפרויקטים קטנים יותר משום שהם יכולים לפזר עלויות קבועות כגון דמי חיבור לרשת על פני ייצור חשמל גדול יותר. יתר על כן, פרויקטים גדולים יותר נהנים לרוב ממחירי רכישה נמוכים יותר עבור רכיבים.
תנאי האתר
בחירת המיקום משחקת תפקיד מכריע בהצלחתו של פארק סולארי. גורמים חשובים כוללים:
- קרינת שמש: אזורים עם קרינת שמש גבוהה מאפשרים תפוקות חשמל גבוהות יותר ובכך משפרים את היעילות הכלכלית.
- איכות הקרקע: אזורים עם תפוקה חקלאית נמוכה או אדמות בור מתאימים במיוחד לפארקים סולאריים.
- חיבור לרשת: קרבה לתחנת משנה או לנקודת חיבור מתאימה לרשת מפחיתה משמעותית את עלויות החיבור.
- טופוגרפיה: משטחים שטוחים או משופעים קלות הם אידיאליים, מכיוון שהם מאפשרים יישור אופטימלי של המודולים.
בנוסף, תוכניות מימון אזוריות או מסגרות משפטיות יכולות להשפיע על בחירת המיקום.
מימון ומסגרת משפטית
מדינות רבות קיימות תוכניות מימון לאנרגיות מתחדשות התומכות בבניית פארקים סולאריים. בגרמניה, לדוגמה, מפעילים נהנים מתעריפי הזנה או הליכי מכרז במסגרת חוק מקורות האנרגיה המתחדשים (EEG). התקנות באתרים חומים (למשל, אזורים תעשייתיים או צבאיים לשעבר) ועל אדמות חקלאיות מוחלשות מעודדות במיוחד.
סובסידיות אלו יכולות לסייע בהפיכת פרויקטים קטנים יותר לכדאיים מבחינה כלכלית. במקביל, הן מקדמות את השימוש בקרקעות שאחרת היו נותרות ללא שימוש.
סכסוכי שימוש בקרקע והיבטים סביבתיים
היבט חשוב בתכנון פארק סולארי הוא הימנעות מעימותים עם שימושי קרקע אחרים כגון חקלאות או שימור טבע. לכן, לרוב עדיפים האפשרויות הבאות:
- אתרי בראונפילד
- אזורי המרה
- אזורים עם פריון חקלאי נמוך
יתרון נוסף של פארקים סולאריים מודרניים הוא תאימותם הסביבתית. לדוגמה, ניתן ליצור אדמת מרעה נרחבת מתחת למודולים, המספקת בית גידול לחרקים ובעלי חיים קטנים. יתר על כן, מערכות אגרוולטאיות יכולות לתרום לייצור אנרגיה ומזון באותה אדמה.
צמצום נוסף של דרישות השטח וחקר אפשרויות שימוש חדשות
עם ההתרחבות המתמשכת של אנרגיות מתחדשות, פארקים סולאריים צפויים למלא תפקיד חשוב אף יותר בעתיד. חידושים טכנולוגיים עשויים להפחית עוד יותר את דרישת הקרקע ולפתוח אפשרויות חדשות לשימוש.
- מודולים דו-פאציאליים: מודולים אלה מנצלים גם אור שמש ישיר וגם אור מוחזר מהקרקע, מה שיכול להגדיל את התשואה.
- אנרגיה פוטו-וולטאית צפה: תחנות כוח סולאריות צפות על גבי מקווי מים מונעות לחלוטין סכסוכים בשימוש בקרקע.
- טכנולוגיות אחסון: שילוב מערכות אחסון סוללות מאפשר אחסון זמני של עודפי חשמל והזנתם לרשת החשמל לפי הצורך.
בסך הכל, ניכר כי פארקים סולאריים יכולים לא רק לתרום תרומה חשובה למעבר האנרגטי, אלא גם להיות אטרקטיביים כלכלית - בתנאי שהם מתוכננים בקפידה ונבנים במיקומים מתאימים.
יתרונות גודל ואפשרויות טובות יותר להקצאת עלויות
פארק סולארי דורש לפחות 1 עד 2 דונם של אדמה כדי לפעול כלכלית. מתקנים גדולים יותר, החל מ-5 דונם בערך, רווחיים משמעותית יותר בשל יתרונות גודל והזדמנויות טובות יותר לחלוקת עלויות. מלבד גודל השטח העצום, תנאי האתר כגון קרינת השמש, איכות הקרקע והקרבה לחיבור לרשת החשמל ממלאים תפקיד מכריע בכדאיות הכלכלית של הפרויקט.
טכנולוגיות מודרניות צמצמו משמעותית את שטח הקרקע הנדרש למגה-וואט בשנים האחרונות ומציעות הזדמנויות חדשות לשימוש יעיל בקרקע - בין אם באמצעות אנרגיה אגרוולטאית או תחנות כוח סולאריות צפות. עם הקונספט הנכון, פארקים סולאריים יכולים לא רק לתרום תרומה חשובה למעבר האנרגיה, אלא גם להיות מתוכננים בצורה ידידותית לסביבה.
מתאים לכך: