איך אנרגיה סולארית ואחסון ביתי פועלים יחד כדי להפחית עלויות גם בקיץ וגם בחורף

מערכת סולארית ביתית בשילוב סוללת אחסון מאפשרת לייצר חשמל זול מהשמש, לאגור אותו לשעות אחרות, ולצמצם תלות ברשת. בישראל, עם קיץ שטוף שמש וחורף מתון יותר אך קצר ימים, השילוב הזה בולט במיוחד: עודפי הייצור בקיץ ותזמון צריכה נכון בחורף יכולים לאזן חשבון חשמל לאורך השנה.

שימוש בעודפי קיץ בסוללה ביתית

בקיץ, קרינת השמש גבוהה ושעות האור ארוכות, ולכן ייצור החשמל מפאנלים מגיע לשיא. כאשר הצריכה הביתית נמוכה משיא הייצור, נוצר עודף שניתן להטעין בו סוללה ביתית במקום להזרים כולו לרשת. כך ניתן לנצל את האנרגיה בשעות הערב כשהשמש שקעה והביקוש עולה. ברמה היומית, אסטרטגיית “טעינה ביום–פריקה בערב” מקטינה את האנרגיה הנמשכת מהרשת ומעלה את שיעור הצריכה העצמית. ברמה עונתית, ניהול שמרני יותר של עומק פריקה (DoD) בקיץ שומר על אורך חיי הסוללה ומאפשר זמינות גבוהה עוד לפני עומסי חום וצריכת מיזוג גבוהה.

יעילות סוללה ביתית בחורף ובתעריפי לילה

בחורף, הייצור הסולארי פוחת בשל ימים קצרים ועננות. כאן נכנסים לפעולה שני גורמים: תעריפי לילה, כאשר קיימים מסלולים עם עלות נמוכה יותר לשעות מסוימות, ויעילות סוללה בתנאי טמפרטורה שונים. סוללות ליתיום-ברזל-פוספט (LFP) נפוצות בבתים ומציגות נצילות מחזור כוללת של כ-90–95%, אך קצב טעינה/פריקה והקיבולת הזמינה מושפעים מטמפרטורה. ניהול נכון כולל טעינה מתזומנת בשעות זולות (כאשר תעריפים או מבצעים חלים) ופריקה בשעות השיא, לצד שמירה על טווח טמפרטורות תקין של הארון/הסוללה. כך ניתן לשמר יתרון כלכלי גם כאשר תרומת השמש קטנה.

ממירים ומערכות ניהול אנרגיה חכמות

ממירים היברידיים ומערכות ניהול אנרגיה (HEMS) הם הלב שמסנכרן בין הפאנלים, הסוללה, הרשת והעומסים בבית. ממיר היברידי תומך בטעינת סוללה ישירות מה-DC של המודולים, מצמצם הפסדי המרה, ומסוגל לעבוד במצבי גיבוי. מערכת ניהול חכמה לומדת דפוסי צריכה, חוזה ייצור לפי תחזית מזג אוויר, ומתזמנת טעינה/פריקה בהתאם לתעריפים משתנים, העדפת מכשירים (כמו רכב חשמלי), ומגבלות טכניות של הסוללה. שילוב מד זרימה חכם (smart meter) מאפשר איזון בזמן אמת בין צריכת הבית, טעינת הסוללה והזרמה לרשת, כדי למקסם צריכה עצמית ולצמצם עלויות.

יתרונות כלכליים של שמש וסוללת בית

הערך הכלכלי נוצר משלושה צירים: הפחתת קנייה מהרשת, תזמון לצריכה בשעות יקרות, והקטנת שיאי ביקוש בבית. בקיץ, עודפים נטענים לסוללה ונצרכים בערב במקום חשמל רשת. בחורף, כשייצור נמוך, ניתן לנצל תעריפי לילה (כאשר זמינים) לטעינה זולה ולפרוק בשעות יקרות. בנוסף, הפחתת שיאי עומס (למשל הדלקת מספר מכשירים במקביל) מסייעת להקטין קפיצות בצריכה וליעל את ניצול ההספק המותקן. לאורך זמן, חיסכון מצטבר יכול לקצר את תקופת ההחזר, תלוי בפרופיל צריכה, צללות גג, רגולציה, ועלויות תחזוקה והחלפת רכיבים.

חישוב פוטנציאל חיסכון ועלויות מערכת

להערכת חיסכון יש לאפיין: 1) ייצור סולארי שנתי לפי הספק מותקן, כיוון/שיפוע הגג, והצללות; 2) פרופיל צריכה יומי/עונתי; 3) נפח הסוללה ושיעור השימוש בה (DoD); 4) תעריפי חשמל עונתיים/שעתיים כאשר חלים; 5) הפסדי מערכת והמרה. סימולציה פשוטה בוחנת את חלק הצריכה המכוסה ישירות מהשמש, את המטען הזמין בערב מהסוללה, ואת היתרה מהרשת. הוספת מודל תעריפים מאפשרת למדוד ערך לתזמון טעינה/פריקה. בצד העלויות יש לחשב ציוד (פאנלים, ממיר, סוללה), התקנה, חיווט, מתלים, מד חכם, רישוי ובדיקות. טווחי עלות מושפעים מגודל המערכת, מורכבות גג, והמותגים הנבחרים.

השוואת מוצרים וספקים ועלויות משוערות

להלן סקירה כללית של חבילות נפוצות בשוק המקומי עם הערכות עלות אופייניות למערכת ביתית סביב 5–6 קילו-ואט פוטו-וולטאי וסוללה של כ-10 קוט”ש. העלויות משתנות לפי ספק, אתר ההתקנה ותנאי השוק.

מחירים, תעריפים או אומדני עלויות המוזכרים במאמר זה מבוססים על המידע הזמין העדכני ביותר אך עשויים להשתנות עם הזמן. מומלץ לבצע מחקר עצמאי לפני קבלת החלטות פיננסיות.

הערכות אלו כוללות בדרך כלל ציוד, עבודה בסיסית ורישוי, אך אינן כוללות חיזוקי גג מיוחדים, שדרוג לוח חשמל, או הוצאות לא צפויות. בפועל, ניתן גם להתחיל במערכת פוטו-וולטאית ללא סוללה ולהוסיף אחסון בהמשך דרך ממיר היברידי תואם, אך יש להביא בחשבון עלויות התאמה עתידיות.

לסיכום, השילוב בין מערכת סולארית לסוללת אחסון מאפשר למצות את השמש הישראלית בקיץ, לצלוח את ירידת הייצור בחורף, ולנצל הבדלי תעריפים כאשר הם רלוונטיים. עם תכנון הנדסי נכון, ניהול אנרגיה חכם ובחירת ציוד המתאים לפרופיל הצריכה, ניתן להשיג יציבות בעלויות החשמל ושיפור עצמאות אנרגטית לאורך כל השנה.