מחקר: פאנלים סולאריים עשויים לתפקד עשרות שנים, אולי אף לנצח

מה היא "תוחלת החיים" של קולטנים לייצור חשמל מאנרגיית השמש (פאנלים סולאריים)? עד כה, היצרניות התחייבו שהם ימשיכו לתפקד למשך 20-30 שנה בלבד. לכן, ההשקעה בהתקנתם נחשבת משתלמת רק אם היא יכולה לחזור בטווח הזמן הזה. 

אבל מחקר חדש של אוניברסיטת SUPSI בשוויץ חושף כי המציאות עשויה להיות ורודה הרבה יותר. המחקר, שפורסם בכתב העת המדעי EES Solar, עקב אחר פאנלים שהותקנו בין 1987 ל-1993, ומצא כי רובם מייצרים עד היום כ-80% מתפוקת המקורית.

כלומר: גם לאחר יותר משלושה עשורים של חשיפה לפגעי מזג האוויר, הקולטנים שנחקרו עדיין מתפקדים. לפי המחקר, שיעור השחיקה השנתי הממוצע שלהם עומד על כ-0.24% בלבד, לעומת 0.5% עד 0.8% בשנה לפי ההערכות המקובלות בתעשייה.

המשמעות עבור הצרכן דרמטית: המערכת הסולארית על הגג עשויה להמשיך לייצר חשמל רווחי, הרבה אחרי שההשקעה הראשונית הוחזרה והאחריות פגה.

מערכות לפאנלים סולאריים על גגות בתי מגורים ועסקים קטנים עולות בישראל בין כ-50 אלף ל-100 אלף שקל. החיסכון וההכנסה מייצור החשמל העצמי נעים בין אלפי שקלים בודדים לכ-25 אלף שקל בשנה, לפי שטח הגג הפנוי לבנייה והזווית שלו ביחס לשמש.

בבתים ובניינים עם גג גדול ושטוף שמש ההשקעה צפויה לחזור תוך שנים ספורות. אבל במבנים עם גג קטן, או מוצל, ההחזר יכול לארוך 10-20 שנה. עד כה, הקמת פאנלים במבנים כאלה נחשבה לא משתלמת/

אבל הידיעה שהם שורדים 40 שנה, והאפשרות שהם ישרדו לנצח - כיוון שלא ברור אם בכלל יש להם "תאריך תפוגה" - משנה את התמונה.

עם זאת, לצרכן הישראלי כדאי לקחת את הבשורה בעירבון מוגבל: החוקרים מצאו כי הגורם המכריע באורך חיי הפאנל אינו דווקא הגיל, אלא הטמפרטורה. מערכות שהותקנו באזורים נמוכים וחמים סבלו משחיקה מואצת, לעומת מערכות באזורי האלפים הקרירים.

פאנלים שפעלו בטמפרטורות גבוהות ב-20 מעלות צלזיוס הראו סימני התפרקות מוקדמים של שכבת הציפוי הפלסטית (Encapsulant), מה שהוביל לקורוזיה פנימית. הנתון הזה מעלה שאלות חשובות לגבי עמידות הפאנלים בקיץ הישראלי.

קולטנים סולאריים, אילוסטרציה. פורסם באתר Pixels ואושר לשימוש חופשי

מתברר, איפוא, כי לפחות חלק מהפאנלים יכולים לשרוד שנים רבות רק באזורים קרים, כמו מרכז וצפון אירופה, צפון ארה"ב וצפון סין. באזורי האקלים הים-תיכוני יש צורך בפאנלים בעלי "מקדם טמפרטורה" נמוך יותר. 

המחקר השוויצרי מדגיש את חשיבות המרכיבים של הפאנל (Bill of Materials). כיום, השוק נשלט על ידי חברות ענק סיניות כמו JinkoSolar ו-LONGi, המציעות פאנלים בטכנולוגיית N-Type שנחשבת לעמידה יותר לאורך זמן.

לעומתן, מותגי פרימיום כמו Maxeon (לשעבר SunPower) כבר מציעים אחריות ארוכה של 40 שנה, בהתבסס על מבנה תאים ייחודי, המונע קורוזיה ושברים.

התקנת קולטנים סולאריים על גג בית בישראל. צילום: משרד האנרגיה 

מגדיל את כדאיות ההשקעה

הטכנולוגיה שבבסיס הפאנלים הסולאריים – תא הסיליקון הגבישי – פותחה לראשונה במעבדות בל ב-1954. באותה תקופה, היעילות שלהם עמדה על כ-6% בלבד, ועלות הייצור הייתה דמיונית. מאז, הטכנולוגיה הזאת עברה דרך ארוכה.

בשנות ה-70, משבר הנפט העולמי דחף את הפיתוח קדימה, אך רק בשנות ה-90 הפכו הפאנלים למוצר מסחרי בר-קיימא. הקולטנים שנבדקו בשוויץ הם למעשה "דור המייסדים" של התעשייה המודרנית, והעובדה שהם עדיין מתפקדים מעידה על חוסנם.

בישראל, המהפכה הסולארית שרויה בפיגור עמוק לעומת מדינות רבות ולעומת פוטנציאל השמש המקומי. כיום היא נמצאת בתנופה במגזר העסקי, אבל עדיין מדשדשת במגזר הביתי.

ואולם, אם יימצאו פאנלים שיכולים לשרוד בחום הישראלי 40 שנה ויותר, ניתן יהיה להתייחס אליהם כאל נכס מניב, דומה יותר לנדל"ן מאשר למכשיר חשמלי, שיחזיר את ההשקעה גם אם הגג קטן ומוצל וימשיך לייצר כסף למשך רוב החיים.