מערכת סולרית על הגג של 60 קילוואט, גרמניה

1. סביבת מדיניות: הכוח המניע המרכזי לגידול המפוצץ בתעשיית הפוטוולת'יק הגרמנית

ב-2023, התעשייה הסולרית בגרמניה עשתה פריצת דרך היסטורית, עם התקנת יותר ממיליון מערכות סולריות חדשות במהלך השנה, והקמת שיא היסטורי חדש. צמיחה מפוצצת זו נבעת מהמאמץ המשותף של שלוש מדיניות:

עלייה בתעריפי חשמל: בהשפעת משבר האנרגיה, תעריפי חשמל ביתיים בגרמניה עלו ב-60% לעומת שנה קודמת, מה שממריץ ישירות השקעות בפוטוולת'יק ביתי;

שדרוג סבסוד: הממשלה תגדיל את סכום הסבסוד לפוטוולת'יק ביתי ל-0.06 יורו לקילוואט שעה ותקל את תהליך האישורים;

דחיפה למטרה: היעד המקורי של 9 GW קיבולת מותקנת חדשה לשנת 2023 הושג ארבעה חודשים לפני הזמן המתוכנן.

בהקשר זה, פאנלי שמש של 550 וואט הפכו לנפוצים בשוק. צפיפות ההספק הגבוהה שלהם מפחיתה משמעותית את עלות ההתקנה ליחידה, ומקצרת את תקופת ההחזר על ההשקעה במערכות פוטוולטיות דומיות בגרמניה ל-5–7 שנים. הממשלה הגרמנית גם כן התאימה דינמית את מנגנון הסבסוד באמצעות "תוכנית שיא הסולרי" כדי לעודד אגירת אנרגיה ושימוש בה, ובכך לקדם עוד יותר את התפתחות תעשיית הפוטוולטיים לכיוון יעילות וחכמיות גבוהות יותר.

2. פרמטרים טכניים של הפרויקט: עיצוב חדשני ואינטגרציה של מערכת רכיבים של 550 וואט

(1) מהפכה בעיצוב הרכיב

גודל גדול יותר: שימוש בסיליקון בגודל 182 מ"מ, שטח המודול מגיע ל-2.4 מטר רבוע, וצפיפות ההספק מגיעה ל-229 וואט/מ"ר;

טכנולוגיית שבב חציוני: מפחיתה אובדן פנימי באמצעות חיתוך לייזר, מורידה את מקדם הטמפרטורה ל--0.29%/℃, ומעלה את ייצור החשמל ב-8% בסביבות חמות;

ייצור חשמל דו-צדדי: שיעור הרווח האחורי עולה על 15%, וכשמשולב עם גג לבן, יכול להעלות את ייצור החשמל השנתי ב-10% נוספים.

（2） חדשנות באינטגרציה של מערכת

גרמניה הושיקה פתרון פוטו וולטאי מסוג "תקע והפעל" לגינת מ Balkon, המשלב מודולים של 550 וואט עם מהפכים קטנים, ומעלה את הגבול החשמלי ל-800 וואט. המשתמשים צריכים רק להכניס את הכבל לחיבור בבית ולסיים את ההתקנה תוך 30 דקות. עד 2023, יתווספו יותר מ-750,000 מערכות חדשות, וייווצר טרנד חדש של צריכה של אנרגיה בסגנון 'מוצרי חשמל לבית'. בנוסף, המערכת מצוידת בהתקן איחסון אנרגיה 5 ב-1 המאגד בתוכו פונקציות כגון מהפכנים, תחנות טעינה ומערכות ניהול סוללות, ומביא להבטחה כפולה של 'צריכה עצמית ואספקת חירום'.

（3） אופטימיזציה של יעילות ההתקנה

כאשר מותקן על גג של בניין משרדים, יעילות המערכת של רכיבי 550 וואט יכולה להגיע ל-6.1%. על ידי אופטימיזציה של זווית ההטיה (37°) וכיוון (כיוון דרומי), שיעור קליטת האור הישירה הגיע ל-99.6%, בשילוב עם ביצועי ייצור חשמל באור חלש (15%), מה שמוביל לעליה משמעותית בייצור החשמל השנתי. להשוואה, היעילות של הواجهה המזרחית היא 4.0%, הواجهה המערבית 3.7%, והواجهה הדרומית 5.2%, מה שמראה על היתרונות הכלכליים של התקנה על הגג.

3. האפקט הכללי הכלכלי של פרויקטים על גגות בגרמניה: שיפור כפול בהכנסות домיות ובתמריץ התעשייתי

(1) הכנסות משק בית

ייצור חשמל: מערכת של 550 וואט יכולה לייצר עד 650 קילוואט שעה של חשמל מדי שנה, ולספק 60% מהצורך החשמלי;

חיסכון בעלויות חשמל: חיסכון של כ-1200 יורו בשנה בעלויות חשמל, וקיצור תקופת ההחזר על ההשקעה ל-5–7 שנים;

הטבה של סובסידיה: הממשלה מספקת סובסידיה של 0.06 יורו לקילוואט שעה כדי לצמצם עוד יותר את העלות הראשונית.

（2） דחיפה תעשייתית

צמיחה بالإןת היצרן: עד 2023, ערך הייצור של התעשייה הסולרית בגרמניה יגיע ל-18 מיליארד יורו, ויוצר 120,000 הזדמנויות תעסוקה;

תרומה לצמצום פליטות: 62 מיליארד קילוואט שעה של ייצור חשמל סולרי במהלך השנה, וצמצום של 3.7 מיליון טון פליטות פחמן דו-חמצני;

אבטחת אנרגיה: ייצור אנרגיה מתחדשת מהווים 56%, עליה של 8.6 נקודות אחוז משנת 2022.

4、 תכנית תצוגה באתר: הצגה רב-ממדית של מקרי הנדסה

（1） בניית ספריית מקרים

תצוגה לפי קטגוריות: מסווגים לפי סוג פרויקט (ביתhold, תעשייתי ומסחרי), אזור (ברלין, בוואריה), טכנולוגיה (רכיבים של 550 וואט, אגירת אנרגיה);

（2） כלים ויזואליים

מודל תלת-ממדי: מציג את אפקט ההתקנה של רכיבים של 550 וואט, עם תמיכה בסיבוב ובזום;

לוח מחוונים: תצוגה בזמן אמת של ייצור חשמל, הפחתת הפליטה ואחרי נתונים, מותאם דינמית;

ניווט מפה: סימון מיקום גאוגרפי של הפרויקט ותמיכה בפונקציות ניווט.

(3) פונקציה אינטראקטיבית

ביקורות משתמשים: מאפשר למשתמשים להעלות תמונות, סרטונים ולשתף את חוויית השימוש שלהם;

יעוץ מקוון: מספק מענה בזמן אמת לשאלות טכניות, מדיניות, סבסוד ועוד;

תיאום התקנה: תומך בשירותי תיאום התקנה מקוון כדי לפשט את התהליך.

5. אתגרים ותחזית: לקראת יעד של 80% אנרגיה מתחדשת

למרות ההישגים המשמעותיים, גרמניה עדיין מתמודדת עם שני אתגרים עיקריים:

התאמתיות רשת: פוטוולטהיקה מבוזרת מהווה יותר מ-40%, מה שמגדיל את הסיכון להעמסה מקומית על הרשת;

צמצום חומרה: תנודות במחיר הפוליסיליקון משפיעות על יציבות עלות הרכיבים.

ב-2023, לוחות סולריים מרכזיים של 550 וואט בשוק הגרמני י основанו בעיקר על וויפרים גדולים בגודל 210 מ"מ ובטכנולוגיית תאים חד-קריסטלינית PERC

התכונות המרכזיות כוללות:

פלט חשמלי גבוה: עם טכנולוגיית אריזה בצפיפות גבוהה, הפלט יכול להגיע ל-550 וואט

יעילות גבוהה: יעילות רכיב מרבית יכולה להגיע עד 21.2%

אופטימיזציה של מקדם הטמפרטורה: עם מקדם טמפרטורה מעולה וביצועים נמוכים בהארה חלשה, ניתן לשמור על פלט חשמלי גבוה בסביבות טמפרטורות גבוהות

עיצוב המוצר ונוחות ההתקנה

עבור השוק האירופי, במיוחד גרמניה, עיצוב המוצר מתמקד בנוחות ההתקנה והתחזוקה:

בקרת חכמה: חלק מהמוצרים של מערכות איחסון אנרגיה ביתיות (כגון Far East סוֹלְלָה ה- PowerPyramid Pro) משתמשות במערכות בקרה חכמות התומכות בניהול מאוזן של טעינה ופריקה בין מודולים, ומאפשרות ערבוב של סוללות ישנות וחידושיות. ההתקנה יכולה להסתיים באתר בתוך 10 דקות

עיצוב קומפקטי: לדוגמה, מערכת האיחסון הקירית household storage system PowerArt של Far East Battery בעלת עובי כולל של 140 מ"מ, מה שמאפשר התקנה קלה

יישום בשוק והתאמה

רכיבים אלו בעלי ההספק הגבוה מיועדים בעיקר לשוקי איחסון אנרגיה לבית ולשימוש תעשייתי ומסחרי

במדינות אירופאיות כגון גרמניה, בשל אחוז החדירה הגבוה של שימור אנרגיה סולרית, שילוב של רכיבים יעילים כאלו עם מערכות איחסון אנרגיה יכול לספק בצורה טובה יותר את הצרכים של משתמשים פרטיים ומסחריים להתאמת פוטו-וולטאי, שטיפת שיאים ומילוי עמקים, הספק דחוף וכדומה