פוטנציאל ייצור חשמל סולארי מגגות בישראל


הערכת הפוטנציאל לייצור חשמל מאנרגיה סולארית באמצעות מתקנים על גגות בישראל הינה מורכבת. יש לסקור את מצאי הגגות בישראל, תוך התייחסות לגודלם והשימוש שנעשה בהם (מגורים, תעשייה, מסחר, חקלאות וכדומה). מאלה, יש להסיר שטחי גגות אשר משמשים לשימושים ומתקנים אחרים, שטחי גגות מוצללים, וגגות במפנים לא מתאימים.

ככל הידוע, עד היום נערכו בישראל שני מחקרים עיקריים אשר ניסו להעריך את פוטנציאל הגגות המתאימים להקמת מתקנים סולאריים: מחקרו של רן ורדימון משנת 2010 , שנעשה עבור מכון דש”א 26 , ומחקרו של גל שופרוני משנת 272016 . בנוסף, לאלו, בשנת 2012 ד”ר יואל כהן ממשרד המדען הראשי במשרד האנרגיה ביצע הערכה של פוטנציאל הגגות לשילוב מתקני ייצור חשמל מאנרגיה סולארית.

מחקרו של ורדימון

מחקרו של ורדימון בחן את פוטנציאל ייצור החשמל מאנרגיה סולארית בכלל הגגות בישראל, בחלוקה לסקטורים שונים ותוך ביצוע הנחות שונות. במחקר מצא כי בישראל קיים מצאי של כ 251,000- דונמים של גגות. במסגרת המחקר בוצעו שתי הערכות בדבר פוטנציאל המימוש של הגגות לאנרגיה סולארית, הערכה כוללת והערכה זהירה:

הערכת פוטנציאל כוללת – במסגרת זו הונח כי 30% משטח הגגות הכולל יהיה זמין להקמת מתקנים סולאריים וכי יעילות המערכות תעמוד על 16% . הערכה זו איתרה פוטנציאל של 76,000 דונמים של גגות, שמאפשרים הספק מותקן כולל של כ 12,000- מ”ו, וייצור של 16 TWH חשמל בשנה.
הערכת פוטנציאל זהירה – במסגרת זו נלקחו בחשבון גגות בשטח 800 מ”ר ומעלה בלבד. מכיוון שמדובר על גגות גדולים נלקחה הנחה כי 50% מסך שטח גגות אלה יהיה זמין, וכי יעילות המערכת תעמוד על 10% בלבד. הערכה זו איתרה פוטנציאל של 25,000 דונמים של גגות, שמאפשרים הספק מותקן כולל של כ 2,500- מ”ו, וייצור של TWH 3.3 חשמל בשנה.

יצוין כי מאז מחקרו של ורדימון, גדל פוטנציאל ייצור החשמל מגגות: נוספו עשרות אלפי מבנים 28 , איבוד החשמל בהמרה ממתח ישיר (DC) למתח חלופי (AC) פחת משמעותית ומקובל לחשבו ב 2%- לעומת 10% במחקרו של ורדימון 29, וכן במקום תפוקה של כ- 1,460 KWH לכל ק”ו מותקן מקובל כיום לחשב תפוקה של כ- 1,600 KWH ואף יותר.

מחקרו של שופרוני

מחקרו של שופרוני בחן את פוטנציאל הגגות לייצור חשמל סולארי על גגות מגורים בלבד. השטח הפנוי על גגות הוערך באחוזים משתנים בהתאם לגובה המבנה: 42% במבני מגורים עד 2 קומות, 60% במבנים בגובה 3-5 קומות, 27% במבנים בגובה 6-8 קומות, ו 13.5%- במבנים בני 9 קומות ומעלה. במחקר נטען כי מערכת פוטו-וולטאית יעילה יותר מדוד שמש, ולכן הניח הסרת דודי שמש לטובת פינוי שטח למערכות פוטו-וולטאיות. אך עם זאת, לפי המחקר, למבנים רבים יהיה כדאי להתקין מערכת סולארית גם לצד דודי שמש 30 . כמו כן, בבחינת פוטנציאל ייצור החשמל הוא הניח כי ניצול הגגות ייעשה בהתבסס על אסדרת ״מונה נטו״ שמגבילה את גודל המתקן להיקף צריכת משק הבית ולכן לא בהכרח מנוצל כלל שטח הגג. במסגרת המחקר מצא שופרוני כי שטחי גגות מבני המגורים הפנויים לייצור חשמל סולארי עומד על כ 76- אלף דונמים, מתוכם ניתנים לניצול תחת אסדרת ״מונה נטו״ כ 62- אלף דונמים. על סך כל הגגות ניתן להקים מתקנים בהספק כולל של כ 12,200-מ”ו ותחת הנחת ״מונה נטו״ כ 9,800- מ”ו. פוטנציאל ייצור החשמל הוא 20.5 ו TWH 16.5- בשנה, בהתאמה.

 

  • לצד שני מחקרים אלה, בוצעו הערכות נוספות:
    הערכת פוטנציאל שבוצעה במסגרת הכנת תכנית המתאר הארצית למשק האנרגיה תמ”א 41 בהתבסס על עבודתו של ורדימון, ולפיה קיים פוטנציאל למימוש של 50,000 דונם בסבירות גבוהה או בינונית.
  • הערכה שביצע בשנת 2012 ד”ר יואל כהן מלשכת המדען הראשי במשרד האנרגיה ולפיה בישראל כ 330- אלף דונמים של גגות, מהם ניתנים לניצול כ 85- אלף דונמים לפאנלים סולאריים, עליהם ניתן להקים מתקנים בהספק כולל של כ 11,000- מ”ו שיספקו כ TWH 21.4- חשמל בשנה 31 .
  • הערכת דו”ח אפס פליטות פחמן לפיה, עם הגידול במספר הגגות עד שנת 2040 ושיפור נצילות המערכות הסולאריות ל 20%, ניתן יהיה להתקין כ 23,500 מ”ו שיספקו כ TWH 43.7 חשמל בשנה. בנוסף מוערך בדו”ח כי פוטנציאל ייצור חשמל על קירות בניינים יעמוד על בין TWH 6 ל TWH 15.6 בשנה. בהתאם למטרות עבודה זו- הערכת הפוטנציאל ליישום בפועל עד לשנת 2030 – לא ניתן להתבסס על הערכת דו”ח אפס פליטות פחמן לשנת 2040 שכן הוא מבוסס על הערכת מבנים שיהיו בנויים בשנת 2040 ועל פיתוחים טכנולוגיים שלא בהכרח זמינים כיום ליישום מסחרי. יחד עם זאת, דו”ח אפס פליטות פחמן בהחלט מראה כי פוטנציאל ייצור החשמל הסולארי במרחב הבנוי צפוי לגדול באופן דרמטי.

להלן סיכום הנתונים מהמחקרים וההערכות (ללא הערכת דו”ח אפס פליטות לשנת 2040):

 

Israel rooftop solar potential estimates

 

בהתייחס למחקרים שפורטו לעיל יש להדגיש מספר נקודות:
הנתונים במחקרים וההערכות השונות שהוצגו מבוססים על מצאי הגגות הקיים בעת הכנתם. עד שנת 2030 צפוי מצאי הגגות לגדול בהיקפים משמעותיים לאור בנייה של כ 40,000-50,000- יחידות דיור וכ 2-3- מיליון מטר לייעודים אחרים (תעסוקה, מסחר, מבני ציבור וכדומה) מדי שנה 32 . המועצה הלאומית לכלכלה מעריכה כי הצורך ביחידות דיור עד לשנת 2030 אף יגדל ויגיע לכ 60,000- יחידות דיור מדי שנה 33 .
הנתונים מבוססים על הנחות שונות לגבי יעילות הפאנלים, אחוזי מימוש משטח הגגות וכדומה. חלק מהנחות אלה הופכות לבלתי רלוונטיות עם השנים והפוטנציאל והיישום בפועל יכולים להיות גדולים יותר.
חלק מהמחקרים וההערכות עסקו במגזרי גגות מסויימים או שנתנו דגש על מגזרים מסוימים. יש לזכור שפוטנציאל למתקנים סולאריים על גגות מצוי בכל הסקטורים ולכן, לפחות ביחס לחלק מהמחקרים, הפוטנציאל למעשה גבוה יותר. כל אלו יגדילו משמעותית את פוטנציאל ייצור החשמל מגגות סולאריים.

על פי המחקרים עולה כי ישנו פוטנציאל רב להקמת גגות סולאריים בישראל בהיקפים שנעים בין TWH 16 ל TWH 21 (ההערכה הזהירה של ורדימון איננה רלוונטית שכן היא מבוססת אך ורק על גגות הגדולים מ 800 מטר ועד היום כבר קודמו מתקנים על אלפי גגות קטנים מכך). פוטנציאל זה גבוה משמעותית מכפי שנדרש על מנת לעמוד ביעדי הממשלה לשנת 2030. מיצוי פוטנציאל הגגות הקיים לפי המחקרים, בצירוף המתקנים הקיימים או בתהליכי הקמה, אישור או תכנון מתקדמים (ראה את הדו”ח המלא לפרטים בפרק 4), מאפשר, לכל הפחות, ייצור של כ 26.9%-33.9% מכלל ייצור החשמל הצפוי בשנת 2030. בתוספת היקף הבינוי הצפוי בשנים הקרובות וניצול מיטבי של משאב הגגות הקיים, פוטנציאל זה אף יגדל מעבר לכך.

Israel potential for solar electricty production from rooftops in 2030

דו”ח זה נכתב ע”י החברה להגנת הטבע וכל תוכן שמופיע פה הוא בבעלותם ומופיע כאן באישורם. לקריאת הדו”ח המלא לחצו כאן.