מידעון מקצועי לחשמל מידעון פאזה אחרת - אוגוסט האנרגטית "תמונה אחת שווה אלף מילים"

Transcription

1 ISSN אוגוסט 2017 מידעון מקצועי לחשמל אומדן יכולת הייצור של מתקן סולארי חיבור מערכות פוטו - וולטאיות ( )PV בשיטת מונה נטו במתח נמוך כבלים "ירוקים" בעלי שדה מגנטי מופחת תקני ניהול אנרגיה חדשים ההיבט ההתנהגותי של ההתייעלות מידעון פאזה אחרת - אוגוסט האנרגטית "תמונה אחת שווה אלף מילים"

2 מה במידעון אומדן יכולת הייצור של מתקן סולארי חיבור מערכות פוטו-וולטאיות )PV( בשיטת מונה נטו במתח נמוך כבלים "ירוקים" בעלי שדה מגנטי מופחת תקני ניהול אנרגיה חדשים ההיבט ההתנהגותי של ההתייעלות האנרגטית "תמונה אחת שווה אלף מילים" קוראים יקרים, דבר העורך לאחרונה אנו עדים לפיתוח מוגבר של תחום האנרגיות הירוקות בכלל ותחום המתקנים הפוטו-וולטאיים בפרט. בגיליון זה אנו מביאים שתי כתבות הנוגעות לתחום זה: כתבה המציגה את האלטרנטיבות השונות בהגדרת יכולת הייצור של המיתקנים הפוטו-וולטאיים. עובדה המשפיעה על הגורמים המהווים בסיס לחישוב פרמטרים של רשת החלוקה, וכן על תוכניות הפיתוח של רשתות אלו. כתבה המציגה הנחיות תכנון בסיסיות לחיבור מערכות פוטו-וולטאיות בשיטת מונה נטו במתח נמוך. הכתבה מציגה בקווים כלליים את הדרישות הטכניות וההכנות הנדרשות עבור חיבורים אלו. כמיטב המסורת, אנו ממשיכים להביא בפני הקוראים מידע בנושאי התייעלות אנרגטית. בגיליון זה שתי כתבות הנוגעות לתחום זה: כתבה המציגה שלושה תקני ניהול אנרגיה שאומצו לאחרונה על-ידי התקינה הישראלית. כתבה המציגה את הגורם ההתנהגותי כמשפיע על צריכת האנרגיה ועל פוטנציאל ההתייעלות האנרגטית במיתקנים השונים. כידוע, שדות מגנטיים הם תופעה פיזיקאלית הנובעת ממעבר זרם חשמלי במוליך. בגיליון כתבה המציגה טכנולוגיה להגבלת השדה המגנטי הנוצר כתוצאה ממעבר זרם בכבל חשמלי. את הגיליון חותמת כתבה במדור "תמונה אחת שווה אלף מילים", בה מובאות שתי דוגמאות של ליקויים בטיחותיים שניתן היה למנוע אותם אילו הייתה הקפדה על ביצוע מיתקני החשמל כהלכה. גם הפעם נותרנו פעורי פה אל מול רמת "היצירתיות" של המקרים המובאים בכתבה. לסיום, אבקש לברך את קהל הקוראים בברכת שנה טובה קריאה נעימה ומועילה. העורך, שלומי לוי ה מ ע ר כ ת עורך: מינהלה והוצאה לאור: הדפסה: איור השער האחורי: עיצוב גראפי והפקה: עריכה לשונית: שלומי לוי יצחק עקיבא דפוס גסטליט אנדי צ אושו מרק בלייוייס, תקשורת שירותית בת שבע בנמו כתובת המערכת: מערכת "פאזה אחרת" חברת החשמל, ת"ד 10, חיפה טל' פקס: faza-aheret@iec.co.il קוד זיהוי: "פאזה אחרת" אוגוסט פאזה אחרת באינטרנט: באתר חברת החשמל כל הזכויות שמורות לחברת החשמל. אין לצטט קטעים מתוך כתב העת ללא אישור בכתב של מערכת "פאזה אחרת". סרקו את הקוד והכנסו לחוברות פאזה אחרת באתר חברת החשמל מידעון פאזה אחרת - אוגוסט

3 <<< זאב קוסטנוביץ' אומדן יכולת הייצור של מתקן סולארי הערכה מדויקת ועקבית של ביצועי המערכות הסולאריות חיונית מאוד לפיתוח תעשיית מערכות סולאריות בפרט, ולתחום אנרגיה ירוקה בכלל. מצד אחד, הביצועים של חוות סולאריות מהווים נקודות ציון לאיכות המוצרים של המתקנים הסולאריים. מצד שני, מדידת הביצועים יכולה להגדיר את הצרכים העתידיים של התעשייה שאותם יש לפתח על ידי קבוצות מחקר ופיתוח. מידע זה מהווה כלי בידי המתקינים בבואם לבחור את ציוד המערכות עבור הלקוחות הפוטנציאליים. מאמר זה מציג את האלטרנטיבות השונות בהגדרת יכולת הייצור של המיתקנים הסולאריים, דן בהן ומציג את היתרונות והחסרונות של כל אחת מהן מבוא עם התפתחות תחום האנרגיה הירוקה בכלל ותחום המתקנים הסולאריים בפרט, נוצר צורך דחוף בקביעת תקנים ותקנות המגדירים דרישות עבור מערכות סולאריות מצד אחד, ומראות דרך לביצוע חקר הביצועים של מערכות אלה מצד שני. קביעת התקנים היא חיונית, ונועדה ליצור אחידות מושגים בין הגורמים השונים בתעשייה. להגדרת יכולת הייצור של מיתקן סולארי קיימות מספר גישות. חשוב לציין כי היסטורית, מדובר בחוסר בהירות וחוסר עקביות בתקנים ובתקנות שנועדו להגדיר את יכולת הייצור של המתקנים. במאמר זה יוצגו האלטרנטיבות השונות בהגדרת יכולת הייצור של המיתקנים, כמו גם היתרונות והחסרונות של כל אחת מהאלטרנטיבות. המאמר איננו קובע מהי השיטה הטובה ביותר להגדרת יכולת הייצור של החווה הסולארית; החלטה זו נתונה בידי הגורמים המקצועיים הרלוונטיים במשק האנרגיה. שתי האלטרנטיבות העיקריות שהיו בשימוש בעבר ונמצאות בשימוש כיום הן: הגדרת יכולת הייצור של מיתקן סולארי בהתאם לסך הכל הספק ה- DC המותקן של מודולים סולאריים הנמצאים בחווה סולארית, או הגדרת יכולת הייצור בהתאם לסך הכל הספק ה- AC המתוכנן להימסר לרשת. הגדרת יכולת הייצור על-פי הספק ה- DC חשוב לתאר כיצד מודדים את הספקי ה- DC וה- AC של מיתקני הייצור הסולאריים שאליהם נתייחס בתוך המאמר. כיום, היצרנים השונים של המודולים הסולאריים מייצרים את המוצרים בהתאם לתקנים הבינלאומיים שאומצו ברוב המדינות שמפתחות את תחום האנרגיה הירוקה. התקנים הבינלאומיים החשובים המגדירים את דרישות המפרט של המודולים הסולאריים הינם.IEC , IEC 61215, IEC 61646, UL 1703 בהתאם לתקנים אלה, ההספק הנומינאלי של המודול הסולארי מוגדר על ידי ביצוע סדרת מדידות של זרם ומתח במוצא המודול, כאשר משנים בהדרגה את העומס המחובר למודול שאת הספקו מודדים. כמו כן, התקנים לעיל מפרטים את התנאים Conditions( )Standard Test ואת האופן שעל פיהם יש לבצע את מדידות ההספק הנומינאלי של המודול הסולארי. כפי שנאמר קודם לכן, מדידת הספק המוצא של המודול הסולארי מתבצעת תוך שינוי העומס ההתנגדותי המחובר אליו, כאשר ערכי העומס נעים מההתנגדות הגבוהה ביותר ריקם circuit(,)open ועד להתנגדות הנמוכה ביותר קצר circuit(.)short ההספק הנומינאלי של המודול הסולארי מוגדר כערך ההספק המקסימלי הנמדד במהלך הניסוי הזה. הספק זה יירשם כהספק הנומינאלי של המודול על גבי המדבקה שתוצמד אליו. )איור 1(. הספק ה- DC המותקן של מיתקן ייצור סולארי מוגדר כסכום ההספקים הנומינאליים של כל המודולים הסולאריים המותקנים בחווה סולארית של מיתקן נשאלת השאלה האם ייצור. הסימון המוסכם בספרות המקצועית של להגדיר את יכולת הייצור הספק DC זה הינו.MWp בחירה של המודולים עם בהתאם להספק DC או הספק נומינאלי מסוים, משפיעה על כל התכנון בהתאם להספק ה- AC החשמלי של מיתקן הייצור הסולארי. זאת, בשל המתוכנן להמסר לרשת העובדה כי הערך של ההספק MWp משפיע על בחירות ההספק וכמות הממירים, שטחי החתך של כבלי החשמל, כמות והספק השנאים וכדומה. חשוב להבחין בין ההספק הנומינאלי של המודול הסולארי הרשום על המדבקה שלו, לבין ההספק המיוצר על ידיו בפועל ברגע נתון. כפי שצויין לעיל, ההספק הנומינאלי הוא ההספק המקסימלי המיוצר על ידי המודול, תחת התנאים המוגדרים בתקנים רלוונטיים )לדוגמה, עוצמת האור חייבת להיות /1000W, m 2 וטמפרטורת הסביבה חייבת להיות 250C(. ואולם, לרוב תנאים אלה אינם מתקיימים, ולכן במציאות, ההספק המיוצר על ידי המודול הסולארי יהיה קטן ב % מערכו של ההספק הנומינאלי הרשום על המדבקה המוצמדת אליו. כידוע, המודול הסולארי ממיר את אנרגיית אור השמש לאנרגיה חשמלית, ולכן ההספק במוצא של מיתקן הייצור הסולארי משתנה בהתאם לעוצמת האור והתנאים הנוספים השוררים במקום. ברור שככל שעוצמת האור עולה, כך עולה ההספק שהמיתקן מייצר ומוסר לרשת. במקרים מסוימים, ההספק שמיוצר על ידי המודול הסולארי עשוי להיות גדול יותר מהערך הנומינאלי הרשום על זאב קוסטנוביץ' - מהנדס בודק מיתקנים, מחלקת לקוחות טכנית, מחוז הצפון, חברת החשמל מידעון פאזה אחרת - אוגוסט

4 MW AC MW p MW = AC MW p. )p.r.( 1 המדבקה המוצמדת אליו. הדבר עשוי להתרחש, למשל, כאשר עוצמת אור השמש גדולה מ- 1000W/m 2 או כאשר עוצמת אור השמש מתקרבת לערך של 1000W/m 2 בזמן שטמפרטורת הסביבה קטנה משמעותית מ- 250C. ניתן לומר, כי במבט ראשון ההגדרה של ההספק המיוצר על ידי מיתקן סולארי חייבת להתבסס על הספק.MWp לדוגמה, רוב מדינות האיחוד האירופי מגדירות את ה- MWp כיכולת הייצור. הגדרת יכולת הייצור על-פי הספק ה- AC הספק ה- AC של מיתקן ייצור סולארי מסוים מוגדר כהספק שנמסר לרשת על ידי המיתקן כאשר מתקיימים התנאים IEC המוגדרים בתקנים בינלאומיים )Standard Test Conditions( , IEC 61215, IEC 61646, UL1703 הסימון המוסכם בספרות המקצועית של הספק AC הנמסר לרשת הינו.MW AC גם במקרה זה קיים מספר רב של אפשרויות למשמעות המושג של ההספק הנמסר לרשת. לדוגמה, את ההספק MW AC שנמסר לרשת על ידי מיתקן הייצור, ניתן להגדיר כהספק ה- DC המותקן פחות הפסדי ההספק בממיר, בחיווט בצד ה- AC, בלוחות ובשנאים, כמתואר במשוואה הבאה )מדובר במקרה כללי שבו מיתקן ייצור מחובר לרשת מתח גבוה ולכן כולל שנאים(: פיזיקלית, הפסדי האנרגיה הן בתחום ה- DC והן בתחום ה- AC הינם בלתי נמנעים. בדרך כלל, תכנון חשמלי נכון מבטיח הפסדי המרה זניחים )בדרך כלל פחות מ- 5% ( ביחס להספקי הייצור המותקנים, ולכן ניתן להניח כי )1( MW AC MWp אפשרות אחרת להגדרת הספק MW AC של מיתקן ייצור סולארי היא סכום ההספקים הנומינליים של כל הממירים המותקנים במיתקן, כמתואר במשוואה הבאה: )2( MW AC = å p AC לרוב, בהגדרה זו משתמשים מתכנני מערכות סולאריות השואפים להגיע לתכנון אופטימלי, הן מבחינה הנדסית והן מבחינה כלכלית. האופטימום במקרה זה הוא שמאלצים את הממיר לייצר במוצא את ההספק המקסימלי שאליו הוא מכויל, על ידי כך שמחברים לממיר בצד ה- DC כמות מודולים סולאריים שסכום הספקם גדול מעט יותר מהספק ה- AC של הממיר עצמו. אפשרות נוספת להגדרת יכולת הייצור של מיתקן ייצור סולארי, היא סכום הספקים של השנאים המותקנים במיתקן, כמתואר )3( במשוואה הבאה: MW å AC = p שנאי i מה נכון - DC או?AC נתבונן לדוגמה בחווה סולארית המתפרסת על פני מספר גגות הכוללים 2,091 מודולים סולאריים בהספק של 315 ואט כ"א, המזינים 12 ממירים בהספק של 49.9 קילוואט כל אחד. אזי, יכולת הייצור של חווה סולארית זו בהתאם להגדרה לפי האפשרות )1( הראשונה תהיה = AC MW. x 2091 = 656 KW מצד שני, לפי ההגדרה השנייה יכולת הייצור של החווה הנ"ל היא )2( MW AC = 12 x 49.9 = 599 KW ואולם, במקרה שבעל המיתקן מעוניין לחבר את החווה הסולארית הנ"ל לרשת המתח הגבוה, אזי הספק השנאי שאליו תחובר המערכת הסולארית הוא.630KVA לכן, בהתאם לאפשרות השלישית של הגדרת יכולת הייצור של תחנת הכוח הסולארית, )3( ניתן לומר כי MW AC =. 630 KW מכל האמור לעיל עולה השאלה הבאה: מהי ההגדרה המתאימה ביותר ליכולת הייצור של מיתקן ייצור סולארי? ככלל, תכנון נכון של מיתקן ייצור סולארי לוקח בחשבון את הפסדי ההספק במהלך זרימת האנרגיה מהמודולים הסולאריים לתוך הרשת. לכן, בחוות סולאריות מתקיים אי שוויון, MW AC MW p זאת אומרת סך הספק ה- DC המותקן גדול יותר מהספק ה- AC MW AC המוזרם לרשת. בספרות המקצועית מגדירים את היחס MW p שנקרא (p.r( performance ratio של מיתקן הייצור,. )p.r.( = 1 MW p ולכן כפי שנאמר בתחילת המאמר, קיימות גישות שונות בהגדרת יכולת הייצור של מיתקן סולארי בין המדינות השונות. למשל, במדינות צפון אמריקה, קליפורניה, קנדה, יפן וספרד הרשויות )ולכן גם החברות הסולאריות( מגדירות את ה- MW AC כיכולת הייצור. הדבר נובע מכך שהפסדי האנרגיה של כל שרשרת המרת )1( MW AC = MWp _ p losses _ p losses _ p losses _ p losses inverter AC cables AC cabinets transformers ממיר i כל הממירים המותקנים כל השנאים המותקנים MW AC מידעון פאזה אחרת - אוגוסט

5 הספק ה DC- להספק ה AC- לא עולה על.5% ואולם, יש מדינות שמגדירות במפורש את ערך ההפסדים המותר. לדוגמה, בקליפורניה, שבה יכולת הייצור של מיתקן סולארי מוגדרת כ -,MWAC הערך המותר של הפסדי המרה מ DC- ל AC- הינו עד.15% זו הסיבה לכך שבקליפורניה, הערך של MWP יכול להיות גדול ב 15%- מערך של ה -.MWAC הסיבה הנוספת לכך שהרבה מדינות משתמשות בערך MWAC היא העובדה כי בכל התקנות הקיימות הקשורות למערכות ייצור (לאו דווקא אלה הקשורות לתחנות סולאריות) באותן המדינות, נעשה שימוש בערכי הספק ה AC- בלבד. איור :1 תווית המצורפת למודול סולארי MWP array to inverter ה ratio = MWAC -. עבור המערכת כולה. אם נציב את הערכים שהופיעו בחישוב שהוצג לעיל אודות החווה הסולארית לדוגמה, ניתן לראות כי 656 העמסת יתר של הממיר ( )Oversizing ממירים של מיתקני ייצור סולאריים מכוילים כך שהספק ה AC- במוצא הממיר לא יעבור את ההספק המקסימלי שאליו הוא תוכנן ונבנה. הספק מקסימלי זה רשום על השלט המוצמד לממיר עצמו (ראה איור מס'.)2 המושג העמסת יתר של הממיר מתאר מצב שבו מחברים לממיר בצד ה DC- הספק גדול יותר מאשר הספק ה AC- המקסימלי שאליו מכויל הממיר. כך, הממיר יעבוד בהספק מקסימלי אפילו כאשר עוצמת אור השמש קטנה מזו המבטיחה ביצועים מקסימליים של המודול הסולארי עצמו. חשוב להבין, ה oversizing- היא איננה דרישה של יצרן הממיר ולא של יצרן המודולים הסולאריים, אלא שיטת תכנון של מערכות סולאריות המאפשרת למתכנן להגיע לנצילות הגבוהה של כל המערכת הסולארית, ואף להביא את השיקול הכלכלי למיצוי (לפחות למיצוי חלקי). אם נסמן ב PAC.max- את ההספק המקסימלי שהממיר יכול לספק (זהו ההספק שהממיר כויל אליו), וב - את סכום הספקים הנומינליים של כל המודולים הסולאריים המחוברים לאותו ממיר, אזי בשיטת ה oversizing - מתקיים מצד שני, תכנון לא נכון של העמסת יתר של הממיר עלולה להביא לקיצור אורך חייו או להקטנת הספק המוצא של הממיר. ברור כי עבודת הממיר בהספקו המקסימלי באופן רציף, גורמת לחימום הממיר ולחימום סביבתו (לדוגמה, כאשר הממיר מותקן בבמת ממירים סגורה). כמו כן, חיבור הספק DC גדול מדי לממיר יגרום לכך שהממיר יגביל את ההספק במוצאו ל PAC.max - ושאר ההספק יאבד. איבוד גדול מדי של ההספק עלול לגרום לחימום יתר של הציוד ואף להפסד כלכלי, כיוון שבמקרה כזה חלק מהאנרגיה שמייצרים המודולים הולכת לאיבוד. מתכנן מערכת סולארית נדרש לסוגיה של בחירה אופטימלית של Scanned by CamScanner איור :2 תווית של ממיר לדוגמא array to inverter ratio = במקרים מסוימים ולצורך שיפור הביצועים של המערכת הסולארית, המתכנן בוחר את הספק ה AC- של הממיר ואת סך הספק ה DC- המחובר אליו. כך, היחס array to inverter ratio יהיה אופטימאלי עבור כל ממיר בנפרד. בתחילת הדרך של המערכות הסולאריות ובשל העובדה כי מחיר המודולים הסולאריים היה גבוה בהרבה מזה של היום, ערכי היחס array to inverter ratio היו בטווח של בין 1.1 לבין,1.25 כאשר הם תלויים בגורמים כגון : מיקום המערכת, תנאי התקנה, הפסדי אנרגיה צפויים וכדומה. בשנים האחרונות, עם ירידה במחירי המודולים הסולאריים, הערכים האופטימאליים של array to inverter ratio מתקרבים יותר לגבול התחתון. סיכום קיימות גישות ושיטות שונות להגדרת יכולת הייצור של מערכת סולארית. לא ניתן להחיל שיטה אחת מסוימת על כל היצרנים הסולאריים בכל מקום בעולם. בחירה של גישה מסוימת להגדרת יכולת הייצור של מיתקן סולארי, צריכה להתבסס על האפיונים הייחודיים של אותה מדינה בה מתבצעת הבחירה. הבחירה הנכונה תלויה באופן תפעול רשתות החלוקה, אופן מתן חיבורים ללקוחות וסטנדרטיזציה של החיבורים הנ"ל, אופן הפיתוח של רשתות החלוקה, וגורמים רבים נוספים המהווים בסיס לחישובים והשוואת הביצועים של רשתות החלוקה באותה מדינה. כמו כן, חשוב להתאים את הגדרת יכולת הייצור לשיטות שהיו נהוגות עד היום במדינה, כך שניתן יהיה לא ליצור בלבול וחוסר עקביות ברשומות של חברות החשמל הקיימות במדינה. גורם חשוב בקביעת השיטה להגדרת יכולת הייצור הוא קיום אפשרות אכיפה של יכולת ייצור זו כך שלא תהיה אפשרות ליצרן להגדיל את יכולת הייצור ללא ידיעת בעל רשת החלוקה. מידעון פאזה אחרת - אוגוסט

6 <<< משה ביבי חיבור מערכות פוטו-וולטאיות )PV( בשיטת מונה נטו במתח נמוך מדובר בהסדר לייצור חשמל מבוזר לצריכה עצמית, והעברת עודפים לרשת באמצעות מערכות אנרגיה מתחדשת בשיטת מונה נטו. ההסדר מיועד ללקוחות בעלי מונה תעו"ז בכל המתחים, שברשותם מתקני ייצור באנרגיה מתחדשת בהספק של עד 5 מגוואט. הצטרפות להסדר כרוכה בהרשמה באתר האינטרנט של חברת החשמל ובתיאום טכני והמצאת המסמכים הנדרשים )לרבות היתרים נדרשים בהתאם לקבוע באמות המידה(. מאמר זה מציג בקווים כלליים את הדרישות הטכניות, הנחיות התכנון וההכנות הנדרשות עבור החיבור של מתקנים אלה. ההנחיות המופיעות במאמר זה מיועדות לשמש כקווים מנחים, וזאת לצורך תכנון ראשוני בלבד. לקוח המבקש להצטרף להסדר, חייב לתאם את כל פרטי החיבור עם מתכנן חברת החשמל, ולקבל את האישורים המתאימים לכך. את התייחסותנו נסווג לשני סוגי מתקנים: מתקן פוטו-וולטאי עבור לקוחות המחוברים בחיבור של עד 3x100A במתח נמוך; מתקן פוטו-וולטאי עבור לקוחות המחוברים בחיבור העולה על 3x100A במתח נמוך; באיור 1 מוצגת סכמה חד-קוית עקרונית של חיבור מערכת פוטו- וולטאית מרוכזת בחצר לקוח מתח נמוך. איור 1: סכמה חד-קוית עקרונית של חיבור מערכת פוטו- וולטאית מרוכזת בחצר לקוח מתח נמוך אחריות חח י אחריות לקוח מפסק ראשי של מתקן הייצור מונה ייצור שנאי חח י עומס עומס מתקן פוטו-וולטאי עבור לקוח המוזן בחיבור ישיר עד 3x100A סוגי ההתקנה מונה הצריכה של המתקן הפוטו-וולטאי יותקן בנקודה בה מותקן מונה הצריכה הקיים של הלקוח ובמקומו )מונה אלקטרו-מכני יוחלף במונה אלקטרוני(. מונה הייצור יותקן בהתאם לשתי החלופות שלהלן: - בנקודה הקרובה ככל הניתן לנקודה בה מותקן מונה הצריכה, שתאפשר לספק השירות החיוני גישה סבירה לקרוא, לתפעל ולתחזק את המונה. - במקרים בהם קיימת מניעה טכנית להתקין את מונה הייצור בנקודה האמורה או לפי בקשת הלקוח, יותקן מונה הייצור במיקום המוצע על-ידו, ובלבד שידאג הלקוח להתקנת קו תקשורת שיאפשר לספק השירות החיוני להתקין מודם לקריאה מרחוק ליד מונה הייצור, בנקודה המתאימה ללקוח. דרישות טכניות בנוגע להתקנת מונה הייצור: התקנת מונה הייצור בפילר/ארון מונים )בנקודה הקרובה ביותר למונה הצריכה( באחת משתי האפשרויות הבאות: פילר מונים: במידה והלקוח מוזן מארון מונים, תידרש מהלקוח, במסגרת התיאום הטכני, התקנת ארון בגומחה על יד פילר המונים או בצד האחורי של הגומחה, עם גישה של אנשי חח"י לארון הנ"ל. הארון יותקן על ידי הלקוח ועל חשבונו, ולפי הדרישות הבאות: - מידות 600*400*250 מ"מ מידות פנימיות מינימאליות. - אטימות IP 44 לפחות לפי תקן.IEC עשוי מחומר פלסטי כבה מאליו עמידה בחוט להט 650. ºC - עמיד בפני קרינת.UV - בעל מנגנון לסגירת הדלת. - לוח המונה של חח"י יותקן על גב העשוי מחומר פלסטי כבה מאליו. - לוח המונה שיותקן יהיה לוח מונה מחומר פלסטי, אשר יסופק ללקוח במשרדי חח"י. ארון בנוי בכניסה למבנה: במידה והלקוח מוזן מארון מונים המותקן בכניסה למבנה, תידרש ממנו התאמת הארון להתקנת שני מונים, בהתאם לתיאום ודרישות מתכנן חברת החשמל. במידה והלקוח יבקש העתקת החיבור לפילר מונים, מונה הצריכה יותקן בפילר מונה של חח"י ומונה הייצור יותקן בארון שיסופק על ידי הלקוח. להלן מספר דגשים בנוגע לכבל החיבור שיותקן בין מתקן ה- PV לבין מונה הייצור: הכבל יסופק ויותקן על ידי הלקוח. הכבל יהיה תלת-גידי )פאזת כניסה, פאזת יציאה ואפס( עבור חיבור חד פאזי, ושבע גידי לחיבור תלת פאזי. חתך הכבל יתאים לגודל החיבור של מתקן ה- PV. הכבל יותקן לכל אורך התוואי בתוך צינור פלסטי בקוטר מינימאלי של 29 מ"מ, אשר יותקן ויסופק על ידי הלקוח. הכניסה למונה תחובר מכוון היצרן. ייצור PV ייצור PV מונה דו-כיווני מפסק ראשי של המתקן מתח גבוה מתח נמוך 6 זאב משה ביבי - קוסטנוביץ' - מהנדס מהנדס חשמל בודק במשרד סגן מיתקנים,מנהל מחלקת המחוז לקוחות לעיניינים טכנית, מחוז טכניים, מחוז הצפון,דן, חברת חברת החשמל מידעון פאזה אחרת - אוגוסט 2017

7 התקנת מונה הייצור בתוך הבית, עם הכנות עבור מודם תקשורת לקריאה מרחוק: לוח המונה יותקן בבית הלקוח. עבור התקנת המונה נדרשות ההכנות והאביזרים הבאים: - גומחה/מקום על הקיר במידות 500x250x250 מ"מ. - במידה שהלקוח לא יכול להקצות מקום על הקיר או בגומחה, הלקוח יתקין ארון במידות 600x400x250 מ"מ בעל גב מחומר מבודד, כבה מאליו ויאפשר התקנת הלוח באמצעות ברגי פח. - במידה והארון לא יותקן בתוך הבית, הוא יהיה מוגן מים בדרגה מינימאלית של.IP44 - על הלקוח להכין צנרת וכבילה לחיבור המונה, וזאת בתיאום עם נציג חח"י המבצע בירור מוקדם בשטח. - הלקוח יתקין שקע שירות עבור מודם חח"י בקרבת מיקום התקנת המודם. - חתך המוליכים אשר יסופקו על ידי הלקוח בכניסה וביציאה למונה: 10 ממ"ר שזור עד לעומס 40 אמפר, 25 ממ"ר גמיש עד עומס 80 אמפר ו- 35 ממ"ר גמיש עד לעומס 100 אמפר. בכל מקרה, הדבר יתואם עם מתכנן חח"י. - הלוח שיותקן יהיה לוח מונה מחומר פלסטי, אשר יימסר ללקוח במשרדי חח"י. מתקן פוטו-וולטאי עבור לקוח, המוזן בחיבור במתח נמוך העולה על :3x100A עבור מדידת האנרגיה ממערכת הייצור, יותקן תא מנייה מתח נמוך מדגם 3x630 אמפר )דו-קומתי( של חח"י )איורים 2,3(. בתא לא יותקנו סרגלי נתיכים. חיבור תא המנייה למנתקים בכניסה וביציאה ממערכת הייצור )אשר יותקנו בסמוך לתא המנייה( יהיה באמצעות כבלי נחושת חד גידיים כדלקמן: - 50x1 ממ"ר - לחיבורים 125x3 אמפר, 160x3 אמפר x1 ממ"ר - לחיבורים 200x3 אמפר עד 910x3 אמפר. )מספר הכבלים בהתאם לגודל החיבור(. כמתואר באיור 2, על הלקוח להתקין את כבלי ההזנה ממערכת הייצור )מכיוון מערכת ה- PV ( ואת כבלי היציאה ללוח הפרטי באופן הבא: - ממערכת הייצור: כבלי ההזנה ממערכת ה- PV יחוברו לאמצעי ניתוק )מנתק/מפסק( שיותקן משמאל לארון המנייה. כמו כן, אל אמצעי ניתוק זה יחוברו מכיוון הארון יציאות כבלי חח"י מפסי הצבירה שבצד שמאל של הארון )צד P1 של משני הזרם כמתואר באיור 2(. - היציאה מארון המנייה ללוח הפרטי של הלקוח תחובר לפסי הצבירה בצד ימין של הארון )צד P2 של משני הזרם, כמתואר באיור 2(, אל אמצעי ניתוק שיותקן מצד ימין של הארון. כבלי החיבור של הלקוח ללוח הפרטי יחוברו לאמצעי ניתוק זה. התקנת הכבלים מתא המניה ל- 2 אמצעי הניתוק תבוצע על ידי חח"י, והתקנת הכבלים מאמצעי הניתוק אל מערכת ה- PV ואל הלוח הפרטי תבוצע על ידי הלקוח. על הלקוח לספק מקור הארקה ליד תא המנייה לצורך הארקת משני הזרם. כמתואר באיור 3, מונה הייצור )ומונה מבקר עבורו( מותקן בחלק העליון של תא המנייה. איור 3: התקנת מונה ייצור של מתקן פוטו-וולטאי בתא מנייה דו-קומתי איור 2: סקיצה של תא מנייה דו קומתי במתח נמוך, המשמש להתקנת מונה הייצור של המתקן הפוטו-וולטאי ללוח הפרטי של הלקוח ממערכת הייצור ממתקן ה- PV מנתק/מפסק מנתק/מפסק 7 מידעון פאזה אחרת - אוגוסט 2017

8 <<< שלום גרין <<< נמרוד גינזברג כבלים "ירוקים" בעלי שדה מגנטי מופחת שדות מגנטיים הם תופעה פיזיקאלית הנובעת ממעבר זרם חשמלי במוליך. שדות מגנטיים אופפים אותנו מכל עבר. הם חלק בלתי נפרד מהחיים המודרניים, ומצויים דרך קבע בתוך בתי מגורים ומבנים מאוכלסים. השימוש הנרחב במכשירי חשמל בעבודה ובבית כרוך באופן אינהרנטי בשדות מגנטיים, בין אם מרשת החשמל ובין אם ממכשירי חשמל ביתיים בעוצמות שונות. רמת השדה המגנטי מושפעת מעוצמת הזרם במוליכים, מהסידור המרחבי שלהם ומהמרחק ביניהם. מאמר זה מציג טכנולוגיה להגבלת השדה המגנטי הנוצר כתוצאה ממעבר זרם בכבל חשמלי. קצת היסטוריה פטנט נולד כאשר המציאו הפרופסורים מיכאל ארליצקי )ז"ל( ויוסף גראץ' את הטכנולוגיה להגבלת הקרינה מכבלי חשמל ורשמו את הפטנט הראשון, הם היו ממוקדים בנושא השדה המגנטי שנוצר סביב כל כבל נושא זרם. פרופ' ארליצקי אף חזר באוזניי על אמונתו כי מדובר בטכנולוגיה פורצת דרך "... שתשנה את הדרך שבה מועבר כוח חשמלי בעולם". פרופ' מ. ארליצקי, ניצול מחנה אושוויץ, נולד בעיר לודז' בפולין בשנת הוא סיים את לימודיו בפקולטה להנדסת חשמל, ואת לימודי הדוקטורט באוניברסיטה הטכנולוגית של לודג'. ארליצקי עלה לארץ עם משפחתו ב- 1957, החל לעבוד בטכניון בחיפה ולימים כיהן כדיקן של הפקולטה להנדסת חשמל. פרופ' ארליצקי נפטר ב- 14/09/2011 ולאחר מותו הועברו זכויותיו בפטנט לשני ילדיו. פרופ' יוסף גראץ' נולד בעיר אסטרחן בבריה"מ בשנת 1941, סיים את לימודי הדוקטורט בפקולטה לפיזיקה, ואת לימודי החשמל בטכניון המדעי בלנינגרד. פרופ' גראץ' עלה לארץ עם משפחתו בשנת 1990 והחל את דרכו בחברת אלסינט, ולאחר מכן החל לעבוד במעבדה בחברת החשמל. פרופ' גראץ' ופרופ' ארליצקי שיתפו פעולה בחיפוש אחר פתרון טכנו-כלכלי להפחתת שדות מגנטיים. המחקר שבוצע על-ידם הוביל לפיתוח כבלים בעלי שדה מגנטי חלש מאוד )ה- ELMF (, שהם נשואי מאמר זה. עקרון הפעולה הטכנולוגיה המיושמת בכבלים אלה מבוססת על עיקרון של "ביטול ווקטורי" של השדה המגנטי בכל נקודה במרחב סביב הטכנולוגיה המיושמת בכבלים מפחיתי שדה, מבוססת על עקרון "ביטול ווקטורי" של השדה המגנטי בכל נקודה במרחב סביב הכבל הכבל, וזאת בניגוד לשיטות של "חסימה" או "הטיה" של קווי השדה אשר מיושמות בכבלים משוריינים או בפלטות פרו- מגנטיות. יישום זה מושג באמצעות מבנה שונה של הכבל, כדלקמן: כל אחד ממוליכי הפאזה מחולק לשני גידים )או יותר( בעלי שטח חתך קטן מזה של הגיד המקורי. הגידים החדשים מונחים באופן סימטרי סביב גיד האפס )בכבל תלת פאזי(, כפי שניתן לראות לדוגמא באיור 1 כל פאזה מורכבת מ- 2 גידים המותקנים זה מול זה, ובמרכז הכבל מותקן מוליך האפס. כיוון שהנחתת השדה תלויה באופן הדוק במבנה הסימטרי המדויק של הכבל, קל יותר להשיג את התוצאה בכבלים שאינם כוללים את כבל ההארקה בתוכם. בכבלים חד-מופעיים נעשה שימוש ב- 2 מוליכים עבור מוליך המופע, וב- 2 מוליכים עבור מוליך האפס - כמתואר איור 1: מבנה כבל "ירוק" תלת מופעי )ללא מוליך הארקה( אפס מילוי באיורים 2 ו- 3 אשר מציגים בהתאמה סקיצות של מבנה כבל חד מופעי ללא מוליך הארקה, וכבל חד מופעי שהוא בעל מוליך הארקה. בדיקה השוואתית של השדה המגנטי הנוצר בכבל ירוק מול כבל מקביל רגיל כידוע בספרות המקצועית, השדה הנוצר בגיד בודד, דועך לינארית עם המרחק מהגיד ( r /1(, ואילו השדה מכבל כוח רגיל )חד פאזי ותלת פאזי( דועך עם ריבוע המרחק מהכבל ( 2 r/1 (, כמתואר במשוואה הבאה: שלום גרין הינו בוגר הטכניון בהנדסת תעשייה וניהול ושותף מייסד בחברת green elmf cables ltd נמרוד גינזברג הינו בוגר הטכניון בהנדסת חשמל ופיזיקה הלומד במסלול לדוקטורט בטכניון מידעון פאזה אחרת - אוגוסט

9 טבלה 1: דעיכת השדה המגנטי כתלות במרחק מהכבל - תוצאות ניסוי על גבי כבל "ירוק" בהשוואה לכבל "רגיל" מרחק מהכבל צפיפות השטף המגנטי התלת צירי mgauss כבל ELFM כבל רגיל ס מ רקע רקע איור 2: מבנה כבל "ירוק" חד מופעי ללא מוליך הארקה אפס פאזה מילוי פאזה אפס איור 3: מבנה כבל "ירוק" חד מופעי הכולל מוליך הארקה PE מילוי איור 4: דעיכת השדה המגנטי כתלות במרחק מהכבל - תוצאות ניסוי על גבי כבל "ירוק" בהשוואה לכבל "רגיל" כאשר מרחק המדידה מהכבל גדול בהרבה מרדיוס הכבל - מקדם פרמביליות של ריק - רדיוס הכבל - המרחק מהכבל - הזרם בכבל לעומתם, השדה מהכבל הירוק דועך ביחס לחזקה השלישית של המרחק מהכבל ( 3 r/1 (, כמתואר במשוואה הבאה: B m 0 I r כאשר הרדיוס של כבל ירוק שווה ל 2 r 0 0 / 2 p r 3 לאחרונה נערך ניסוי שמטרתו למדוד את עוצמת השדה המגנטי וקצב דעיכתו, תוך השוואה בין כבל ירוק לכבל רגיל. בטבלה 1 ובגרף שמוצג באיור 4 מתואר השינוי בעוצמת השדה המגנטי כתלות בשינוי המרחק מהכבלים )רגיל וירוק(, כפי שנמדד בניסוי עבור חיבור משולש בזרם 800 אמפר מאוזן. ניתן להבחין, לדוגמה, שבמרחק של 20 ס"מ מהכבלים, נמדדה עוצמת שדה מגנטי של כ מיליגאוס מהכבל הרגיל וכ- 85 מיליגאוס מהכבל הירוק. למעשה, בהתבסס על המשוואות התיאורטיות, התרחקות של פי 5 מהכבל )מרחק מטר( אמורה להפחית את השדה פי 25 בכבל הרגיל )לערך של 44 מיליגאוס( ופי )5 125 בחזקה שלישית( בכבל הירוק )לערך של 0.68 מיליגאוס(. בפועל אף נמדדו ערכים מעט נמוכים יותר - במרחק של מטר מהכבלים נמדדה עוצמת שדה מגנטי של כ- 6 מיליגאוס מהכבל הרגיל, וכ- 0.5 מיליגאוס מהכבל הירוק. )נציין שבניסוי זה נעשה שימוש בכבלים בעלי מוליכי אלומיניום וכן בכבל "ירוק" שאינו כולל גיד הארקה(. יתרונות נוספים של השימוש בכבל הירוק בנוסף להפחתת השדה המגנטי, לכבלים אלה מספר יתרונות נוספים בהשוואה לכבלים "רגילים": השראה עצמית נמוכה ב- 50% בהשוואה לכבלים רגילים בעלי חתך זהה. בטבלה 2 מוצגות תוצאות ניסוי שנערך למדידת השראות של כבל מפחית שדה בהשוואה לכבל רגיל. השראות נמוכה גורמת להקטנת מפל המתח ליחידת אורך, ויש לכך יתרון רב כאשר מדובר בקווי תשתית ארוכים. טמפרטורת העבודה במצב שיווי משקל נמוכה יותר. B m 0 I r 0 p r 2 m 0 r 0 r I מידעון פאזה אחרת - אוגוסט

10 טבלה 2: תוצאות ניסוי למדידת השראות בכבל מפחית שדה בהשוואה לכבל "רגיל" כבל "ירוק" תלת מופעי 6*2.5 mm2 + 1*6 mm2 כבל רגיל תלת מופעי 4*6 mm2 איור 5: דוגמה - אביזרים ייעודיים לחיבור 2 גידים L12 in mh/km 0,626 0,324 L23 in mh/km 0,620 0,330 L13 in mh/km 0,630 0,324 בטבלה 3 מוצגות תוצאות של ניסוי שנערך למדידת טמפרטורת העבודה של כבל מפחית שדה בהשוואה לכבל "רגיל". בניסוי הושוו 2 כבלים תלת פאזיים )בעלי גידים מנחושת(, הרגיל בעל 4 גידים בחתך 6 ממ"ר כ"א והמקביל לו כבל "ירוק" הבנוי מ- 6 גידים בני חתך 2.5 ממ"ר סביב גיד אפס בחתך 4 ממ"ר. טבלה 3: תוצאות ניסוי למדידת טמפרטורת העבודה של כבל מפחית שדה בהשוואה לכבל "רגיל" "כבל "ירוק כבל רגיל 4 x 6mm 2 6 x x 4mm 2 זרם 49A 49A טמפ סביבה 20 0 C 20 0 C טמפ במצב מתמיד 54 0 C 53 0 C שינוי טמפ 34 0 C 33 0 C כמתואר בטבלה, על אף ההורדה בדרגת שטח החתך ב- 17% )זוג גידים בחתך 2.5 מ"ר כ"א לכל פאזה(, כלומר חתך של 5 ממ"ר במקום 6 ממ"ר, נשמרת אותה טמפרטורת עבודה. איור 6: דוגמה - חיבור לפס צבירה אופן החיבור למערכות ומתקני חשמל כמתואר לעיל, כבל מפחית שדות הוא כבל מרובה גידים, ולכן חשוב ונדרש להשתמש גם באביזרים ייעודיים המתאימים לחיבורם. קיימים מחברים ייעודיים לחיבור 2 גידים באותו מופע, כגון מהדקי לחיצה המתאימים ל- 2 גידים בחתכים ייעודיים, מהדקים כפולים )איור 5( ועוד. באיור 6 מוצג לדוגמה חיבור גידי המופע של כבל "ירוק" לפסי צבירה, כך ששני גידים מחוברים יחדיו באמצעות נעל כבל משני הצדדים של פס הצבירה. לעניין זה חשוב להבהיר, שחיבור גידי אפס משני צדי פס אפס )כפי שמוצג באיור 6 עבור גידי מופע( אסור, מאחר ועל-פי תקנת משנה 24 )ג( בתקנות החשמל )התקנת לוחות במתח עד 1,000 וולט(, נקבע: "בלוח עם גישה מהחזית בלבד, יימצאו הפס או הדקי האפס בחזית..." מידעון פאזה אחרת - אוגוסט

11 <<< שלומי לוי תקני ניהול אנרגיה חדשים בהמשך למאמר "תקני ניהול אנרגיה" שכתב המהנדס ראפת חג'אזי ופורסם בגיליון אוגוסט 2015 של המידעון, אבקש להציג בפני קהל הקוראים 3 תקני ניהול אנרגיה נוספים, שאומצו לאחרונה על-ידי התקינה הישראלית. כפי שאנו חוזרים ומדגישים מזה שנים רבות, התייעלות אנרגטית נכונה היא דרך חיים של ארגון ולא פעילות חד פעמית. משמעות הדבר היא הצורך ליישם מדידה נכונה ובקרה נכונה של הפעילות, אשר עשויות להניב חיסכון בלתי מבוטל לאורך חיי המיתקן. לשם כך מומלץ לעבוד בהתאם לשיטות וכלים של מדידה ואימות נתונים, ועל-פי מתודולוגיות חישוב ודיווח של החיסכון האנרגטי. כל אלו ועוד מוגדרים בתקנים. במאמר זה מוצגים בקצרה 3 תקנים שאומצו לאחרונה על-ידי התקינה הישראלית, המבטאים הלכה למעשה שיטות וכלים לחישוב, מדידה ואימות של חיסכון אנרגטי. תקן ישראלי ת"י "חיסכון באנרגיה קביעה של חיסכון באנרגיה בארגונים" תקן זה, המבוסס על מסמך של ארגון התקינה הבינלאומי ISO Energy saving Determination of energy saving in,organizations ומתאר גישות לקביעת חיסכון באנרגיה בארגונים. התקן דן בין היתר בנושאים הבאים: הגדרת תנאים מוקדמים על הארגון לקבוע מהי מטרת הפעילות. לדוגמא, האם מתבצעת מתוקף חובה בלבד?; האם למטרת דיווח שנתי?; האם כחלק ממערכת ניהול אנרגיה על בסיס תקן 50001?; האם במטרה ליישם פעולות לחיסכון אנרגטי על בסיס קריטריונים כלכליים, וכדומה. הגדרת גישות לקביעת החיסכון האנרגטי התקן מגדיר 2 גישות: הגישה הראשונה מבטאת את סה"כ השינוי בצריכת האנרגיה של הארגון. הגישה השנייה שמוצגת בתקן מבטאת את החיסכון האנרגטי המצטבר כתוצאה מיישום פעולות לייעול הצריכה. "חשבונאות אנרגיה" מלבד שיעורי החיסכון, חשיבות רבה למדידת וחישוב צריכת האנרגיה תוך הבחנה בין האנרגיה הראשונית והאנרגיה המסופקת, וקביעת יחס ההמרה בין שתיהן. הגדרת נתונים לקביעת החיסכון האנרגטי הגדרת משך התקופה הנבחנת, קביעת קו הבסיס למדידה Energy( )Baseline ונירמול של צריכת האנרגיה בהתאם למשתנים אשר משפיעים על צריכת האנרגיה )כגון שינויי טמפרטורה, שינויים במבנה המיתקן הנמדד, שינויים בתוצרי ייצור במפעלי ייצור לדוגמא, ועוד(. חישוב החיסכון האנרגטי ודיווח על החיסכון עקרונות לחישוב נכון ודיווח של החיסכון האנרגטי תוך התייחסות להשפעות עקיפות של יישום צעדים לחיסכון במערכת מסוימת על מערכות אחרות )השפעות לטובה או לרעה על צריכת האנרגיה(, מניעת מדידה או חישוב כפול ומוטעה של החיסכון, ועוד. תקן ישראלי ת"י "כללים טכניים כלליים למדידה, לחישוב ולאימות של חיסכון באנרגיה בפרויקטים" תקן זה מאמץ את התקן הבינלאומי ISO General technical rules for measurement, calculation and verification of energy savings of projects ומפרט את ההליך הבסיסי למדידה ואימות של נתונים and( Measurement. )Verification בין היתר מגדיר התקן 3 שיטות חישוב של החיסכון האנרגטי: "השוואה ישירה" Direct( :)comparison משמשת לקביעת החיסכון האנרגטי כאשר מדובר במערכות שלא מושפעות ממשתנים כמו שעות הזריחה והשקיעה, טמפרטורת סביבה, מזג אוויר וכדומה- לדוגמא מערכות תאורת פנים מלאכותית. כמו כן היא ישימה רק כאשר ניתן "להפעיל" או "להפסיק" פעולות לחיסכון אנרגטי בכל עת ללא השפעה על צריכת האנרגיה של מערכות אחרות. לדוגמא, כאשר השאירו את הציוד הישן כגיבוי וניתן להפרידו מהציוד החדש, ניתן להפעילו באופן נפרד מהציוד החדש וכך למדוד את ההשפעה של החדש ביחס לישן. "חישוב מותאם" calculation( :)Adjusted שיטה זו ישימה למרבית הפרויקטים של שיפוץ ושיפור ציוד.)retrofit( השיטה מבוססת על השוואת נתוני קו הבסיס של צריכת האנרגיה בתקופה שקודמת לפעילות לצורכי חיסכון אנרגטי, בהשוואה לצריכת האנרגיה בתקופה המקבילה לאחר נקיטת צעדים לחיסכון, תוך נירמול והתאמת התוצאות לשינויים של משתנים כגון: מזג אוויר, שינויים מבניים ותהליכיים במיתקן, שינויים במשטרי הפעלה, וכדומה. "סימולציה של מדידה" simulation( :)Calibrated שיטה זו ישימה במקומות שבהם לא קיימים נתוני צריכה של קו הבסיס וכן, כאשר אין אפשרות לקבל נתונים אנרגטיים עכשוויים. תקן ישראלי ת"י "חיסכון באנרגיה הגדרת מסגרת מתודולוגית ישימה לחישוב ולדיווח של חיסכון באנרגיה" תקן זה מאמץ את התקן הבינלאומי ISO Energy savings Definition of a methodological framework applicable to,calculation and reporting on energy savings וקובע מסגרת מתודולוגית הישימה לחישוב ולדיווח של חיסכון אנרגטי. גם תקן זה נותן דגש לחשיבות קביעת קו הבסיס של צריכת האנרגיה וההשוואה אליו, עם החשיבות שיש לתת לעדכון וכיוונון התוצאות שמתקבלות בעקבות שינויים של משתנים כגון מזג אוויר, שינויים במשטרי הפעלה, שינויים בתפוקות של תהליכי ייצור וכדומה, בהשוואה בין שתי תקופות המדידה. התקן מציג מספר סקיצות להמחשת חשיבות השינויים הללו, כפי שמתואר באיור 1 לדוגמא. ההשפעה של השינויים הללו יכולה להיות חיובית או שלילית על ערכי החיסכון האנרגטי המושג. המשך בעמוד 14 שלומי לוי - מהנדס חשמל, מ"מ מנהל המחלקה לייעול הצריכה, אגף שירות לקוחות, חברת החשמל מידעון פאזה אחרת - אוגוסט

12 <<< שלומי לוי ההיבט ההתנהגותי של ההתייעלות האנרגטית התייעלות אנרגטית היא כלי חשוב ליישום מדיניות שמטרתה צמצום צריכת האנרגיה ופליטות גזי חממה ומזהמים, במקביל לצמיחה כלכלית של המשק. המודעות הגוברת להגנה על הסביבה ואף הצורך להקטין את התלות בדלקים מתכלים כמשאב אנרגיה, הובילו מדינות רבות לפעול ליישום מדיניות של התייעלות אנרגטית. הפעם, כהשלמה למאמרים קודמים שפירסמנו בנושאי טכנולוגיות לקידום התייעלות אנרגטית, נציג את הגורם ההתנהגותי אשר משפיע על צריכת האנרגיה ועל פוטנציאל ההתייעלות התייעלות אנרגטית היא פרי יישום של אמצעים טכנולוגיים, התנהגות בני האדם, ושינויים בהרגלי החיים. סוכנות האנרגיה הבינלאומית )IEA( קבעה זה מכבר, כי התייעלות אנרגטית היא כלי רב-עוצמה ויעיל להשגת חיסכון באנרגיה ולצמצום פליטת פחמן דו-חמצני. לטענת הסוכנות, עד שנת 2030 יופחתו יותר פליטות פחמן דו-חמצני באמצעות התייעלות אנרגטית ושינוי התנהגותי, מאשר באמצעות כל אמצעי ייצור האנרגיה המתחדשת רוח, סולאר וכדומה גם יחד. שימוש באמצעים טכנולוגיים לייעול צריכת האנרגיה אינו הפתרון היחיד, שכן אופי צריכת האנרגיה הוא תוצאה של שוני בהתנהגותם של בני אדם. נוסף על כך, שינוי הרגלי שימוש נעשה חשוב במיוחד כאשר אנשים כבר אימצו אמצעים טכנולוגיים לייעול הצריכה, אך הם אינם משתמשים בהם בצורה נכונה. לדוגמא, כיוונון לא נכון של טמפרטורת המיזוג, פתיחת חלון או דלת של חדרים ממוזגים וכדומה, הם היבטים התנהגותיים אשר משפיעים על צריכת האנרגיה. המועצה העולמית לעסקים למטרת פיתוח בר-קיימא )WBCSD( הדגישה את המשקל הרב שיש להתנהגותם של בני אדם בצריכת האנרגיה, וקבעה עוד בשנת 2007 שההתנהגות של דיירי המבנה משפיעה על צריכת האנרגיה בו באותה המידה שמשפיעה היעילות האנרגטית של הציוד צורך האנרגיה המותקן בו. נטיות התנהגותיות )כגון נטייה לדחות דברים או לסטות מהנושא ולהסיט את תשומת הלב( משפיעות באופן תת-הכרתי על התפיסה ועל קבלת ההחלטות של אנשים, ויכולות להעיב גם על יישום של התייעלות אנרגטית. לדוגמא, אנשים נוטים להתנגד לעיתים קרובות לביצוע פעולות המניבות רווחים לטווח ארוך אם הן "אינן נעימות" בטווח הקצר. כשמדובר בחיסכון באנרגיה הדבר מתבטא, הלכה למעשה, בכך שהם מעדיפים שלא לאמץ טכנולוגיות קיימות. אמנם, לעיתים הסיבה לכך היא כלכלית, אך לא פעם מדובר במחסומים התנהגותיים. הקושי העיקרי במובן זה הוא הצורך להתגבר על אי-הנוחות שעלולה לגרום התייעלות אנרגטית בסביבת העבודה או המגורים של צרכן האנרגיה. כך, למשל, על מנת להתמודד עם צמצום השימוש באמצעי קירור, חימום, תאורה מקומיים שצריכת ההתנהגות של דיירי מבנה משפיעה על צריכת האנרגיה בו באותה מידה שמשפיעה היעילות האנרגטית של הציוד צורך האנרגיה המותקן בו החשמל שלהם גבוהה, יש צורך לבצע שינויים פיסיים בסביבת העבודה לסגור תריסים, להפעיל מאווררים, להשתמש במנורות שולחן במקום בתאורת תקרה, ואף להתקין חיישני נוכחות אוטומטיים; לשנות הרגלים להתאים את הלבוש לטמפרטורה האמיתית; ולסגל שינוי פסיכולוגי פנימי בניסיון להתעלם מאי- הנוחות, הנגרמת עקב הצורך לוותר על הרגלים שתוצאתם הייתה נעימה יותר, אך בעייתית מבחינה אנרגטית. בהקשר זה חשוב לציין, כי חלק בלתי נפרד מהנוחות של סביבת העבודה טמון בנוחות הת רמית )הקשורה למיזוג אוויר ולחימום(, ובהיבט זה יש הבדל בין נשים לגברים, כפי שיתואר בהמשך המאמר. הטרמפיסט Rider( )The Free החסמים בפני התייעלות אנרגטית הם למעשה כל הגורמים אשר עלולים להפריע או לעכב יישום של טכנולוגיות או תהליכים למטרת התייעלות אנרגטית. בין החסמים הבולטים ניתן למנות חוסר במידע או אי-מ ודע ות של הצרכנים בנוגע לשימוש יעיל וחסכוני באנרגיה, ואף לשימוש ובחירה נכונים בטכנולוגיות המתאימות לחיסכון באנרגיה; העדר מימון ותמריצים מספיקים; אי-ודאות ביחס לחיסכון ולהחזר ההשקעה; אי-ודאות בנוגע למחירי האנרגיה, ועוד. אחד החסמים ההתנהגותיים הבולטים בהקשר זה הוא תופעת "הטרמפיסט" אדם הצורך מוצר מבלי לשלם תמורתו. אם נחזור לדוגמת המשרד, ה"טרמפיסטים" כאן הם העובדים השכירים הם אינם נדרשים לשלם עבור הוצאות האנרגיה/החשמל של סביבת עבודתם, ולכן לכאורה אין להם כל אינטרס להשתמש בחשמל/באנרגיה באופן יעיל. על-מנת להתגבר על חסמים אלו נדרש לנקוט צעדים שונים, כגון שיפור זרימת המידע לקהל פוטנציאלי, ומעקב מתמיד אחר צריכת האנרגיה באמצעות עריכת סקרי אנרגיה של כל מיגזר. לאחר ניתוח הסקרים והסקת מסקנות ניתן לתת הנחיות למשתמשי הקצה, כל אחד בתחומו. נוסף על כך, מערכת הסברה היא אמצעי טוב להעברת מסר למשתמשים, אם באמצעי התקשורת ואם באמצעות חלוקת חוברות הדרכה ושיחות מקוונות. שלומי לוי - מהנדס חשמל, מ.מ מנהל המחלקה לייעול הצריכה, אגף שירות לקוחות, חברת החשמל מידעון פאזה אחרת - אוגוסט

13 נוחות תרמית הבחנה בין מגדרים הפעלת תאורה מלאכותית לשווא כאמור, יש הבדל בין נוחות תרמית של גברים לבין זו של נשים, והוא משפיע על הרגלי צריכת האנרגיה שלהם. נוחות תרמית מוגדרת כתחושה סובייקטיבית של גוף האדם בתנאים תרמיים מסוימים, כגון לחות, תנועת אוויר, טמפרטורה, מאמץ גופני, ומידת הבידוד של הבגד. הבדלים במובנים אלו קיימים בין כל בני האדם, ולמעשה, אף סביבה תרמית אינה יכולה לספק את דרישות כולם. עם זאת, קיים תחום ממוצע אשר נחשב כתחום התרמית. הנוחות כדי לקדם את נושא ההתייעלות האנרגטית בסביבת עבודה יש לתת את הדעת על היבט זה, ועל ההבדלים בין נשים לגברים. מחקרים בנושא זה מלמדים, שבסביבות תרמיות יומיומיות (בתים, משרדים וכדומה) נשים פחות מרוצות מטמפרטורת החדר מאשר גברים : הן מעדיפות טמפרטורת חדר גבוהה יותר מאשר גברים, וחשות אי - נוחות במצב של קור ובמצב של חום גם יחד לעיתים קרובות יותר מאשר גברים. יחד עם זאת, על אף שנשים התרמית שלהן, גברים משתמשים ביקורתיות יותר לגבי הסביבה בווסת הטמפרטורה יותר פעמים מאשר נשים. למעשה, אי - נוחות תרמית, עדיין נפוצה ומהווה בעיה גדולה ואתגר למתכנני בניין. תכנון שלא מביא בחשבון את הסוגיות הנ"ל מוביל לכשלים אנרגטיים המתבטאים לדוגמא בשימוש בתנור חימום או במפזר חום מקומי המוצבים בסמוך לשולחן העבודה שלו או שלה. מכאן ואילך נמחיש באמצעות כמה דוגמאות כיצד משפיעה התנהגותם של בני האדם על היקפי צריכת האנרגיה. ישראל היא מדינה שטופת אור. ניצול התאורה הטבעית ושימוש יעיל באור יום כמקור אור ראשוני לחלל המואר (תוך מניעת כניסת חום באמצעות קרני שמש ישירות) עשוי להניב חיסכון משמעותי בצריכת החשמל לתאורה מלאכותית, כפי שמתואר בדוגמא שבאיור.2 אך נוסף על השימוש בחלונות הגג הייעודיים לשם הכנסת אור טבעי למבנה, איור 2 מציג גם כשל התנהגותי לא מבוטל בחלל זה, השטוף אור טבעי, מופעלת תאורה מלאכותית ללא כל צורך. זהו בזבוז אנרגיה מובהק. דוגמאות של השפעת הגורם האנושי על צריכת האנרגיה פתיחת חלונות במבנה ממוזג כאשר אנו ממזגים את החלל שבו אנו שוהים, אנו מסלקים חום ממנו. למעשה, כאשר נוסיף מקורות חום לחלל הממוזג (כגון עקב פתיחת חלון), נצטרך להשקיע יותר אנרגיה כדי לקרר אותו. באיור 1 מוצג לדוגמא צילום תרמי חיצוני של מבנה משרדים שבו נפתחו חלק מהחלונות, דבר המשקף בזבוז בצריכת האנרגיה של מערכת המיזוג בבניין. לעיתים הדבר נובע מכשל התנהגותי עקב חוסר ההבנה של משמעויות פתיחת החלונות, או בשל חוסר י דע על תיפקוד המערכות בבניין. הטענה שפתיחת החלונות נועדה להכניס אוויר צח החסר במבנה לרוב אינה מבוססת, היות שבבניינים רבים קיימות מערכות להכנסת אוויר צח באופן מאולץ, כך שפתיחת החלון מיותרת. איור :2 הפעלת תאורה מלאכותית ללא צורך מקור The Big Switch, Energy Efficiency and Behavioural Change - : ה"טרמפיסט" הקלאסי התבוננו כעת באיור,3 ושימו לב לווילון המשמש כמסך אוויר. וילון זה נועד למנוע "בריחת" אוויר מהחלל הממוזג, או למנוע כניסה של אוויר חיצוני חם או קר לחלל ממוזג או מחומם. אולם, כפי שנראה היטב בתמונה, על מנת לאפשר תנועה חופשית של עוברים ושבים נקשרו שני חלקי הווילון לצדדי הדלת, כך שנוצר פתח גדול המנטרל את תיפקודו ופוגע ביעילותו באופן משמעותי. איור " :3 עושים את החיים קלים יותר" למרות הפגיעה בצריכת האנרגיה איור :1 פתיחת חלונות במבנה ממוזג השפעה על צריכת האנרגיה למיזוג אוויר מקור The Big Switch, Energy Efficiency and Behavioural Change - : כיוונון שגוי של תרמוסטט מקור The Big Switch, Energy Efficiency and Behavioural Change - : באיור 4 מוצג צילום של צג בקרה של יחידת מיזוג אוויר. ניתן להבחין שמערכת המיזוג עובדת במצב "חימום", אך התרמוסטט מכוון ל 30- מעלות צלזיוס. בספרות המקצועית מומלץ לחמם לטמפרטורה של מעלות על מנת לשמור על נוחות תרמית נאותה ולחסוך בצריכת החשמל למיזוג. לפיכך, כיוונון התרמוסטט כפי שמוצג באיור 4 יגרום לכך שמערכת המיזוג תעבוד הרבה מעבר לנדרש, והדבר יתבטא בהוצאות חשמל מיותרות. מידעון פאזה אחרת - אוגוסט

14 איור 4: כיוונון שגוי של ו ס ת הטמפרטורה )תרמוסטט( המשך מעמוד 11 איור 1: קביעת ערך החיסכון האנרגטי על-בסיס כיוונון של נתוני הצריכה בעקבות שינויים של משתנים כגון מזג אוויר, משטר עבודה וכדומה יחידות אנרגיה A B J K M L N 30 0 C The Big Switch, Energy Efficiency and Behavioural Change - הכוונה, תזכורת ושיכנוע איור 4 ממחיש כי לעיתים אנו צריכים שיזכירו לנו, יכוונו אותנו, או אף יותר מכך ישכנעו אותנו לכבות מכשירים צורכי חשמל בסיום יום העבודה, או כאשר איננו זקוקים להם. אין ספק ששילוט איור 5: הצורך בהכוונה, בתזכורת ובשיכנוע מקרא A צריכת אנרגיה בקו הבסיס )קו הייחוס( B צריכת אנרגיה בתקופת המדידה )"תקופת הדיווח"( לאחר יישום פעילות של חיסכון אנרגטי K כיוונון נתוני צריכת האנרגיה בקו הבסיס נירמול לתקופת הדיווח )יכול להיות חיובי או שלילי( )A+K( צריכת האנרגיה בקו הבסיס לאחר כיוונון J M כיוונון נתוני צריכת האנרגיה בתקופת הדיווח )יכול להיות חיובי או שלילי( )B+M( צריכת האנרגיה בתקופת הדיווח לאחר כיוונון L )J-L( חיסכון אנרגטי מכוונן N כמתואר באיור 1 לדוגמא. החיסכון האנרגטי המכוונן N שונה מהחסכון האנרגטי הנוצר בהשוואה בין A ל- B, וזאת בעקבות כיוונון הנתונים בהתאם לשינויים השונים, כפי שתואר לעיל. זה צמח על רקע אותם כשלים התנהגותיים בכל הנוגע לצריכת אנרגיה. לסיכום מומלץ להשקיע בחינוך ובהסברה, ולשלב תמריצים לארגונים ולעובדים אשר יפגינו שינויים חיוביים בהרגלי הצריכה, על מנת להתגבר על תופעת "הטרמפיסט" הרווחת, ככל הנראה, במקומות עבודה. יתרה מזאת, על מנת לצמצם כשלים התנהגותיים בצריכת אנרגיה אשר נובעים מבעיות בנוחות סביבת העבודה, מומלץ לתכנן מערכות מיזוג אוויר בעלות גמישות תפעולית רבה ככל האפשר על מנת להתאימה, ככל שניתן, לנוחות הת רמית השונה של אנשים שונים, והכל במטרה למנוע איבודי אנרגיה מיותרים. ולסיום, אי-אפשר לשלול פתרונות טכנולוגיים אשר עשויים לסייע להתגבר על הכשלים ההתנהגותיים. מידעון פאזה אחרת - אוגוסט

15 <<< שלומי לוי, גבי שליצקי "תמונה אחת שווה אלף מילים" לוח "שירותי אורחים" בתמונות שלפניכם סיטואציות חשמליות "יצירתיות". הכותרת הצינית שבחרנו להעניק לפינה מבטאת את תדהמתנו בכל פעם מחדש, מהמקרים שאנו מציגים בפניכם. תחילה נדון בתמונה הראשונה המוצגת לפניכם. נציין שמדובר במיתקן חשמל דירתי. אנו משערים שלקופסת הנתיכים, למונה החשמל וללוח החשמל )אם ניתן לכנותו כך בכלל( המופיעים בתמונה, "זכות ראשונים" על המקום בו הם מותקנים. ככל הנראה, השירותים נבנו מאוחר יותר אולם אין זה גורע מהסיטואציה הבעייתית שנוצרה. בתקנה 1 "הגדרות" בתקנות החשמל )התקנת לוחות במתח עד 1,000 וולט( נקבע: "לוח מסד והציוד החשמלי המורכב עליו להבטחה של מיתקן חשמל, לפיקוד ולפיקוח;...". האובייקט המופיע בתמונה אכן עונה להגדרה זו, אך נשאלת השאלה האם הוא עונה לדרישות אחרות של התקנות. בתקנה 6 "תכנון ומיקום לוח" בתקנות החשמל )התקנת לוחות במתח עד 1,000 וולט( נקבע: )א( לוח יתוכנן, ייבנה וימוקם כך, שתתאפשר גישה נוחה לכל חלק מחלקיו למטרות תפעול ותחזוקה; מקום התקנתו יהיה מואר ומאוורר בצורה נאותה. )ב( לוח יתוכנן וימוקם כך שהטמפרטורה המרבית של כל חלק מחלקיו, לרבות המסד, לא תעלה על המותר לגביו. )ג( לוח לא יותקן בחדר מקלחת או בחדר אמבטיה". ברור מעל לכל ספק כי התקנה זו לא מאפשרת גישה נוחה למטרות תפעול ותחזוקה. נוסף על כך, אנו לא בטוחים שהמקום מואר ומאוורר בצורה נאותה, כנדרש בתקנה זו. אשר לעניין ההתקנה בחדר שירותים, בתקנת משנה 6 )ג( נאסר להתקין לוח בחדר מקלחת או אמבטיה ולא מוזכר חדר שירותים. על כך ניתן לומר בבדיחות: "כשר אבל מסריח". יתירה מזאת, אמצעי ההפעלה שבלוח מותקנים בגובה העולה על 2 מטרים, וזאת בניגוד לנדרש בתקנת משנה 16 )ב( בתקנות הנ"ל, האוסרת על התקנה בגובה מעל 2 מטרים )האיסור לא חל על מבטחים של חברת החשמל(. בתקנת משנה 20 )א( "התקנת מוליך או כבל" בתקנות החשמל )התקנת לוחות במתח עד 1,000 וולט( נקבע: ")א( מוליכים וכבלים יותקנו בלוח בדרך נאותה למניעת נזק עקב הצטלבות, צפיפות ולחץ; מוליכים או כבל של מעגל אחד יהיו ניתנים לזיהוי ולהפרדה ממוליך ומכבל של מעגל אחר." קשה שלא להבחין באי-הסדר של המוליכים המותקנים בלוח שבתמונה, דבר הנוגד בבירור את הנדרש בתקנה הנ"ל. לסיום ההתייחסות לתמונה הראשונה, מדובר, כאמור, במיתקן חשמל דירתי. לכך מוקדשת כמובן התייחסות מיוחדת בפרק ה' שבתקנות הנ"ל. במבט מעמיק בתמונה נבחין שלא מותקן בלוח מפסק מגן, אשר מיועד לנתק באופן אוטומטי מיתקן המוגן על-ידו ממקור הזינה במקרה של הופעת זרם דלף לאדמה, כפי שנדרש בתקנת משנה 29 )ד( אשר קובעת: ")ד( לוח במיתקן דירתי יצויד במפסק מגן, אחד או יותר, כך שכל מעגל סופי במיתקן יוגן בפני זרם דלף העולה על אמפר; מפסק המגן האמור יותקן בין המפסק הראשי לבין מבטחי המעגלים הסופיים, אך יכול שהוא יהיה יחידה משולבת עם המפסק הראשי." אשר לתמונה השנייה המוצגת בפניכם, בה רואים התקנת מבטח ראשי של מתקן חשמלי: אין ספק שיצירתיות ההתקנה המופיעה בתמונה עולה על כל דמיון. השימוש בקופסה המשמשת לאחסון מזון כ"מסד" להתקנת "מבטח ראשי" בדומה להתקנה בקופסת CI פסול מעיקרו. בתקנה 1 "הגדרות" בתקנות החשמל )התקנת לוחות במתח עד 1,000 וולט( נקבע: "מסד - מבנה שעליו מורכב הציוד של הלוח". בתקנה 4 "תכונות המסד" בתקנות הנ"ל נקבע: "מסד הלוח יהיה בעל תכונות כמפורטות להלן: החוזק המכני יבטיח את נשיאת הציוד החשמלי באופן יציב בכל תנאי העבודה במקום התקנתו, לרבות עמידה בכוחות הנוצרים בזרם הקצר הצפוי; חומר המסד יהיה בלתי דליק או כבה מאליו; מסד שחלק חי חשוף בא במגע איתו יהיה מחומר מבדד." אין בידינו נתוני מעבדה אודות המאפיינים המכאניים והתרמיים של קופסת המזון שבה הותקן המבטח שבתמונה, אך ברור לכל שייעודה אינו לשמש כמסד של לוח. ברור שהיא אינה מיועדת לעמוד בפני מאמצים וכוחות אלקטרו-דינמיים, עמידותה בפני אש מוטלת בספק וכן ברור שהיא אינה מוגנת בפני מים ואבק כנדרש להתקנה חיצונית זו. אין ספק שזו התקנה לא ראויה המבטאת זילות כלפי המקצוע שבו אנו עוסקים. 15 שלומי לוי - מהנדס חשמל, מ"מ מנהל המחלקה לייעול הצריכה, אגף שירות לקוחות, חברת החשמל גבי שליצקי - סגן מנהל מחלקת לקוחות טכניים, מחוז חיפה, חברת החשמל מידעון פאזה אחרת - אוגוסט 2017

16 הקריצה של אנדי שנה טובה לקוראי גיליון הפאזה