מגדלי אור על בסיס אנרגיה סולרית לעומת דיזל לפרויקטים שאינם מחוברים לרשת חשמלית

כמה עולה למגדל אור על בסיס דיזל ללילה אחת?

מגדל אור על בסיס דיזל מספק אור רב וממשיך לעבוד כל עוד מזינים אותו בדלק. העלות הכוללות תלויות בכמות הדלק הנשרף. מגדל אור דיזל טיפוסי עם ארבעה נורות צריך בין 0.5 ל-1.0 גלוני דלק לשעה (המפרטים המפורסמים משתנים בהתאם לדגם); לאורך 12 שעות לילה ב-250 לילות עבודה, המגדל ישרוף בין 1,500 ל-3,000 גלוני דלק בשנה. לפי גורם ההמרה של הסוכנות הסביבתית האמריקאית (EPA), זה יסבך בין 15 ל-30 טונות של פחמן דיוקסיד (CO2) למגדל לשנה, בנוסף לגזים רעילים נוספים הנוצרים בתהליך השריפה.

אז תחשבו במספר המגעים שנדרשים לתפעולה היומית של המכשיר: התדלוק מחייב הגעת משאית דלק או עובד שמביא קנים עם דלק, מדי יום. דליפות דלק מזהמות את האדמה ויוצרות סיכון של שריפה באתרי אחסון. למנוע נדרשים שינויי שמן, פילטרים ובדיקות תקופיות. המנוע פועל בקול רם כל הלילה, מה שגורם לתלונות כשהאתר ממוקם בקרבת בתים או מחנאות ליליות. בנוסף, העברת המכשיר חוצה גבולות מחייבת הבאה מסמכים המתייחסים לתקני פליטה, השונים בהתאם לאזור.

שום אחד מהדברים הללו אינו הופך את המכשיר הזה למכשיר גרוע – אלא למכשיר שמחייב הוצאות יומיות גבוהות בכל הנוגע לעבודה ולוגיסטיקה.

מה נותן לכם מכשיר סולארי?

המאפיין הבולט של המגדל הסולרי הוא היעדרם של כל המרכיבים המצוינים לעיל: אין מנועים להפעלת המערכת, אין רשימות בדיקה מראש, והכל מתבצע באופן אוטומטי באמצעות חיישנים ומערכות שליטה תוכננות מראש. המערכת עובדת ללא התערבות אדם, ובהיעדר מנועים אין צורך בתחזוקה קבועה (שמן, פילטרים, אינטרוואלים לחידוש המערכת). מערכת התקשורת מדווחת לטלפון על מצב הסוללה, מיקום המגדל ומצב המערכת כולה, כך שמנהל האתר יכול לבדוק את המערכת מרחוק, במקום לנסוע אליה בעצמו.

החישובים המתבצעים בהקשר זה הם לעתים קרובות מה שהקונים מזלזלים בו: הפעלת ארבעה גוף תאורה LED בהספקת 160 וואט לאורך לילה של 12 שעות דורשת כ-7.7 קילוגראמ-שעה של אנרגיה. עם אפשרות פעולה אוטונומית של שלוש לילות, ושיעור שימוש באנרגיה של 80%, נדרשת סוללה בעלת קיבולת של כ-29 קילוגראמ-שעה. אם מזינים את המערכת ב-7.7 קילוגראמ-שעה של אנרגיה ליום (בהתבסס על 4.5 שעות של שיא פעולת השמש בממוצע), נשארת בסופו של דבר כמות אנרגיה של כ-2.2 קילוגראמ-שעה לשימוש. זו הסיבה שמגדל סולרי המתאים לשעות העבודה הרגילות לא נותר ללא אנרגיה.

המקום בו מותקנת המגדלת השמשית גם הוא בעל חשיבות רבה. מתקני זיקוק, אתרי גז ומנהרות מסוגרים אינם מאפשרים פליטת גזים חמים או יצירת ניצוצים, ומגדלות שמשיות אינן מכילות אף אחד מהגורמים הללו. מכרזי ממשלה וחברות שמעדיפים ציוד בלי פליטות מעניקים תועלת כלכלית להשתמשות במגדלות שמשיות. במקרים של התקנה חוצת גבולות, אין צורך באישורי פליטה כלל.

מקרים בהם מגדלות שמשיות כושלות

אנו מכירים מגדלות שמשיות, לכן חשוב לציין באופן גלוי את המגבלות שלהן:

• חורף בקו רוחב גבוה: ימי קצרים וזווית שמש נמוכה יכולים להפחית את התפוקה היומית באופן דרמטי, והסוללה לא מתטען במלואה אף פעם. מגדל שמשי שתוכנן לתנאי קיץ יפלוט אנרגיה נמוכה כל החורף.
• תקופות מעוננות ארוכות מהגבולות המתוכננות: שלושה ימים מעוננים עדיין נמצאים במסגרת התכנון, אך שלושה שבועות מעוננים כבר לא. הסוללה משמשת כמקור אנרגיה חלופי, אך אינה מחליפה את מכלי הדלק.
• דרישה תמידית לאנרגיה בכמויות גבוהות: אתרי עבודה גדולים שפועלים 24 שעות בימוע ושבעה ימים בשבוע צריכים או מגדלות שמשיות או מקורות אנרגיה דיזליים עם טווח פעולה בלתי מוגבל. במקרים כאלה, מכונות גנרטור על בסיס דיזלי יכולות להיות זולות יותר מבחינה כלכלית.
• השכרת מגדלות לפרק זמן קצר: אם הפרויקט נמשך שתי שבועות, העלות הנמוכות יותר של מגדל דיזלי מנצחות, וההוצאות על דלק אינן מספיקות להצטבר.

ההיבריד: סולר כמקור עיקרי, מנוע כאמצעי גיבוי

המערכת ההיברידית שמשלבת אנרגיה סולרית ודיזל מספיקה לטיפול במקרים של כשל חשמלי, מבלי להפסיד בחיסכונות. מערכת ניהול אנרגיה מעדיפת את האנרגיה הסולרית: במהלך היום השמש מטעינה את הסוללות ומספקת אנרגיה למנורות LED, כך שברוב שעות הפעולה אין צורך בשריפת דלק כלל. רק כאשר מתח הסוללות יורד מתחת לרף מסוים בתנאי מזג אוויר מעונן לאורך זמן, מתחיל לעבוד מנוע גיבוי קומפקטי, והוא נכבה מיד לאחר שהסוללות מתטענות מחדש. מכיוון שהמנוע מטעין את הסוללות ולא מספק אנרגיה ישירות למכשירים, הוא עובד באופן המועיל ביותר – באחוז קטן מהשעות שבהן מנוע דיזל יעבד בדרך כלל.

מערכת זו מתאימה לאתרי בנייה באזורים בעלי קו רוחב גבוה ובחורף, לתיקוני מסלולי טיסה בנמלי תעופה, לפעולות חילוץ חירום, למתקנים בעלי ביטחון גבוה, ולציות שמעברות לשימוש באנרגיה מתחדשת תוך שמשאירות מנוע כאמצעי גיבוי. במקרים אלה, המנוע מהווה “ביטוח” – והביטוח זול יותר כשהוא כמעט לעולם לא מתפקד.

כיצד אנו בוחרים…

מה לא מכוסה בדף זה:

הדף הזה משווה מגדלי אור ניידים לפרויקטים שאינם מחוברים לרשת חשמלית (off-grid projects). הוא אינו מכסה את התאורה הזמנית המחוברת לרשת, את מדידות האור של גופי תאורה מסוג “בלון” (balloon lights), או את ההשוואות הכלכליות בין רכישה להשכרת מגדלי אור. בנושא העלויות, מחשבון העלות הכוללות (TCO) של מגדלי אור סולריים בהשוואה לדיזליים מבצע השוואה לאורך החיים של המגדלים בהתחשב במחירי הדלק ובמידת השימוש שלהם, וכלי ההשוואה של פליטות חנקן די-אוקסיד (CO2) מספק מידע מדויק על ההבדלות בפליטות. מגדלי האור הסולריים שאנו מייצרים מתבססים על הלוגיקה המפורטת לעיל לגבי בחירת המגדלים המתאימים – שלחו לנו את קו הרוחב של האתר ואת מידת השימוש שלו, ואנו נקבע את המפרטים הנדרשים (כמות הסוללות והמצבעים הסולריים).