עוגן פסיבי חוסך תנועה ב‑FPV ב‑70%
עוגן פסיבי חדש מצמצם תנועת פלטפורמת FPV ב‑70%
המערכת מצמצמת את תנועת הסורג' (קדימה‑אחורה) ב‑71.7% ואת תנועת הסויי (צד‑צד) ב‑65.6% לעומת עגינה מתוחה קלאסית. הבדיקה בוצעה במעבדה על פלטפורמה של 0.662 מ\u00D7 0.382 מ\u00D7 0.027 מ ומשקלה 1.6 ק"ג, שנתמכה ב‑11 מצופים קטנים מ‑PET. הפחתה כזו בתזוזה האופקית משמעה שהמערך נשאר יציב יותר בגלים, מה שיכול להגדיל את תפוקת האנרגיה ולצמצם בלאי של תשתיות ההצמדה.
מעקב רמת המים ללא צורך בחשמל
המערכת שומרת על עומק קבוע של הפלטפורמה גם כשרמת המים עולה או יורדת, עם יעילות מעקב של 75% על פני טווח עומק של 0.8 מ שנבדק. המשקל המנוגד זז למעלה ולמטה על מוט מרכזי, ולכן אין צורך בחיישנים, מנועים או חשמל חיצוני – פתרון פסיבי אמיתי שניתן לפרוס במאגרים מרוחקים שבהם אין חשמל לתפעול פעיל.
ניסויים במעבדה וסימולציות מאמתים את התוצאות
החוקרים בנו מודל תלת‑ממדי מלא ב‑CATIA V5 והפעילו סימולציות של אינטראקציית נוזל‑מבנה (Fluid‑Structure Interaction) באמצעות שיטת Coupled Eulerian‑Lagrangian (CEL) בתוכנת Abaqus/Explicit. הרמה המדעית של הסימולציה, שלרוב לא מגיעה לשלב מוקדם של תכנון עגינה ל‑FPV, התאימה לתוצאות הפיזיות שנעשו באקווריום זכוכית בגודל 1.0 מ\u00D7 0.5 מ\u00D7 0.8 מ. שני המודלים – הווירטואלי והממשי – הראו את אותה ירידה משמעותית בתנועה, ובכך יצרו מדד השוואתי שניתן להשתמש בו במחקרים עתידיים (מאמר ב‑Nature).
איך זה משווה למערכות עגינה קלאסיות?
קווים מתוחים קלאסיים משמרים את המערך במקומו אך אינם מתאימים לשינויים בטאיד וגורמים להעברת כוחות הגלים ישירות למבנה, מה שמגדיל את תנועת הסורג' והסויי. באותן תנאי גל, המערכת הפסיבית החדשה קיצצה את הסורג' ב‑71.7% ואת הסויי ב‑65.6%, פער ביצועים הרבה יותר גדול מהשיפורים המוגבלים שדווחו בעיצובים קתנריים או מתוחים במחקרים סיניים אחרונים על FPV (pv‑magazine). בנוסף, העיצוב הפסיבי מבטל את הצורך במפעילים אקטיביים, מה שמוריד הן את עלויות ההקמה והן את עלויות התפעול והתחזוקה.
הצעדים הבאים להרחבת השימוש בפאנלים צפים
הצוות מתכנן שלושה מסלולים להמשך: (1) הגדלת הפרוטוטיפ לגודל תפעולי, (2) בדיקת המערכת תחת עומסים הידרודינמיים מציאותיים (למשל גלי רוח באגם או מאגר), (3) השקת פיילוט שטח. מכיוון שהמנגנון מתבסס רק על גאומטריה ויחסי מסה, הוא ניתן לשכפול עם רכיבי נירוסטה זולים ומשקולות בטון, מה שהופך אותו לאטרקטיבי לחוות FPV בקנה מידה גדול במי עומק רדודים ובאזורי טידאליות גבוהים.
מה המשמעות לישראל?
בישראל מתקינים מערכות סולאריות קרקעיות בעלות עלות ממוצעת של ₪3,150/kWp ומקבלים תעריף פיד‑אין של ₪0.48/kWh. מערכת ביתית טיפוסית של 10 kWp מייצרת כ‑17,000 kWh/שנה, שווי של כ‑₪8,160, ומשתלמת לאחר כ‑3.9 שנים. יישום רעיון העגינה הפסיבית על מתקנים צפים יכול לשפר את היציבות והביצועים, לתמוך במטרות החשמל המתחדשות של המדינה ולנצל בצורה יעילה את השטח המוגבל.
אם אתם רוצים לחשב את החיסכון שלכם, מחשבון ROI של סולארי שלנו ודף נתוני השוק יכולים לעזור לדמות את ההשפעה הפיננסית של FPV בישראל.
מקורות וקישורים נוספים
- Design and analysis of an innovative mooring system for... - Nature
- Floating Offshore Wind Turbine Final Report and Technical Summary
- Mooring system design for offshore floating photovoltaics – pv magazine International
- #green #fpv #renewableenergy #mooring #abaqus #... - LinkedIn
- Floating Solar Photovoltaic Mooring System Design and Analysis | IEEE Conference Publication | IEEE Xplore
שאלות נפוצות
איך העגינה הפסיבית משמרת את הפאנלים הצפים בעומק הנכון?
משקולת של 1 ק"ג נעה למעלה ולמטה על מוט מרכזי כאשר רמת המים משתנה, כך שהפלטפורמה מתעלה או יורדת אוטומטית ללא חיישנים או מנועים.
איזו הפחתת תנועה משיגה המערכת החדשה?
ניסויים במעבדה הראו הפחתה של 71.7% בתנועת הסורג' ו‑65.6% בתנועת הסויי לעומת עגינה מתוחה קלאסית.
האם יש צורך בחשמל להפעלת העגינה?
לא. העיצוב פסיבי לחלוטין ולכן אינו צורך חשמל חיצוני, אידיאלי למאגרים מרוחקים.
איך אימתו את המערכת?
החוקרים שילבו סימולציות אינטראקציית נוזל‑מבנה ב‑Abaqus/Explicit עם ניסוי פיזי באקווריום זכוכית של 0.4 מ³, ושני השיטות נתנו תוצאות תואמות.
האם ניתן ליישם טכנולוגיה זו בישראל?
כן. הפחתת תזוזת הפלטפורמה יכולה להעלות את גורם הקיבול של מערך של 1 MW בכמה אחוזים, תוספת של כ‑30 MWh/שנה – שווה כ‑₪14,400 בתעריף הפיד‑אין הנוכחי.
מהם הצעדים הבאים של המחקר?
הקבוצה מתכננת להגדיל את הפרוטוטיפ, לבדוק אותו בתנאי גל אמיתיים, ולבסוף לבצע פיילוט שטח באגם או מאגר.
שתפו את הכתבה
עוד בנושא מחקר
6
תא פרו‑פסק משולש – 27.3% יעילות
תא פרו‑פסק משולש עם שכבת גרפין‑אוקסיד/ SAM הגיע ל‑27.3% יעילות, ושמר על 90% מה‑PCE אחרי 770 שעות של אור רציף.
אנרגיה סולארית: חום קיצוני חוסך עד 90%
גלי חום באיבריה יכולים לקצץ את ייצור הפאנלים עד 90 % לשעה, והפסדים יומיים של עד 17.6 % – תזכורת שהחום הקיצוני, לא משך הגל, הוא הגורם העיקרי לירידת היעילות.
פאנלים סולאריים – מיחזור יקר?
חוקרים מאשרים שכל רכיבי הפאנלים הסולאריים ניתנים למיחזור, אבל ציפויים של גופרית על האלומיניום, זכוכית עם אנטימון ותכולת כסף יורדת מאיימים על כלכליות המיחזור בקנה מידה גדול.
אל ניניו יגביר קרינת שמש ב‑2026 למה זה חשוב?
אל ניניו יגביר את קרינת השמש בחצי השני של 2026, במיוחד בדרום‑מזרח אסיה ובמרכז‑מערבית אירופה – עד 5 % יותר שמש באזורים מסוימים.
פאנלים סולאריים TOPCon: יעילות 26% עם לייזר
לייזר פיקוסקונד וחיטוי KOH יוצרים קצוות פוליו שמפחיתים הפסדים ומעלים את יעילות תאי TOPCon ל‑26.08 %, קפיצה שיכולה לקצר את תקופת ההחזר של מערכות גג ישראליות.
פאנלים סולאריים: מדידת תאים תאנדמים מקצרת את הדרך
גרמניה – ISFH מציעה כיול לתאים תאנדמים גדולים עד גושי G12 (210 מ״מ), צעד שיכול לזרז מודולים יעילים על גגות ישראל.