Clear Sky Science
הסברים מבוססי ראיות, עם מעט ז'רגון

Clear Sky Science · he

ניתוח ישימות טכנו-כלכלית של מערכות פוטו-וולטאיות צפות על 58 סכרים מרוקאיים: פוטנציאל אנרגטי, כדאיות כלכלית, והתאדות המים

· חזרה לאינדקס

למה חשוב להציב לוחות סולאריים על מים

בעוד מדינות מתחרות להוריד פליטות פחמן, הן נתקלות בבעיה מעשית: היכן למקם את כל לוחות השמש החדשים. במקום כמו מרוקו, שבו השמש בשפע אך הקרקע והמים תחת לחץ, התשובה עשויה להיות על פני הנחלים של הסכרים במדינה. המחקר הזה בוחן כיצד חוות סולאריות צפות הממוקמות על 58 מאגרים מרוקאיים יכולות לספק כמויות משמעותיות של חשמל נקי ובמקביל להציל מים יקרי ערך מהתאדות לאטמוספירה.

Figure 1
Figure 1.

שמש, סכרים צמאים וצורך אנרגטי גובר

מרוקו קבעה מטרה שאפתנית: עד שנת 2030, יותר ממחצית החשמל יגיע ממקורות מתחדשים. המדינה נהנית מכ־3000 שעות שמש בשנה מהחזקות ועד קרינה סולארית גבוהה, מה שהופך את החשמל הסולארי לאטרקטיבי במיוחד. במקביל, מרוקו תלויה בסכרים לאגירת מים לשתייה, חקלאות ותעשייה. מאגרים אלה מאבידים כמויות עצומות של מים בהתאדות תוך התחממות ואקלים יבש יותר. המחברים מזהים סולארי צף, או מערכות פוטו-וולטאיות צפות (FPV), כדרך לטפל בשתי האתגרים יחד על ידי הפיכת משטחי הסכרים למפיקי אנרגיה וספקי צל.

איך חוות סולאריות צפות פועלות

בהתקנת FPV, לוחות סולאריים סטנדרטיים מותקנים על פלטפורמות צפות צפות על המאגרים, בעוד המומרים והמשנים נמצאים על החוף, מחוברים בכבלים תת-מימיים. המים מקררים את הלוחות, ומשפרים במקצת את היעילות לעומת מערכות יבשתיות, והלוחות בתורם מצילים שטח מהשמש ועוזרים להפחית התאדות. המחקר מעריך שתי תבניות פלטפורמה מובילות בשימוש בינלאומי ומוצא ששתי התכניות ניתנות להתאמה לסכרים המרוקאיים, כאשר עיצוב אחד מציע יתרון ברור בעלות ליחידת הספק.

מדידת אובדן מים והרווח הסולארי

כדי להבין מה יכולה FPV לעשות בקנה מידה ארצי, החוקרים קודם כל נדרשו לכמת את גודלם והתנהגותם של מאגרי מרוקו. מאחר שנתוני השטח הרשמיים היו לא שלמים, הם השתמשו במפות לוויין ובניתוח תמונה מבוסס צבע כדי לאמוד את שטח המים ב־58 סכרים, ומצאו משטח משולב של כ־433 קמ"ר. לאחר מכן הם יישמו מודל התאדות ידוע, המזין בנתוני שמש וטמפרטורה, כדי להעריך שסכרים אלו מאבידים בקירוב 909 מיליון מ"ק מים בשנה — כמעט מיליארד טון. במקביל הם חשבו כמה אנרגיה סולארית ניתן לייצר מלוחות על מאגרים אלה, בבחינת שינויים בזוויות נטייה של הלוחות ואישרו שטווח של כ־11–31 מעלות מספק ביצועים חזקים; נטייה צנועה של 11 מעלות נבחרה כפשרה פרקטית ויציבה.

Figure 2
Figure 2.

כמה כוח ובאיזו עלות?

הצוות שואל שאלה בולטת: אם חלק מכל מאגר יכוסה בלוחות סולאריים צפים, האם החשמל שיתקבל יוכל לעמוד בביקוש הנוכחי של מרוקו? המודלים שלהם מצביעים על כך שכיסוי של כ־40% משטח המאגרים המשולב יספיק לייצר בערך את צריכת החשמל השנתית של המדינה. גם שימוש של 1% בלבד מהשטח במאגרים נבחרים יספק אספקות משמעותיות לרשת הלאומית. מאגרים גדולים כמו אל־וואחדה ואל מסירה בולטים כאתרים בעלי פוטנציאל גבוה במיוחד. מצד הכספים, המחברים מעריכים כי בהנחות סבירות למחירי ציוד ורווחים צנועים ביעילות כתוצאה מקירור המים, פרויקטים כאלה עשויים להחזיר את עצמם בפחות מעשור. הם הזהירו, עם זאת, כי עלויות תפעול ותחזוקה במציאות תיעודיהן דלה, ולכן תחזיות הרווחים אינן חד־משמעיות.

איזון בין אנרגיה, מים וסיכונים עתידיים

מעבר למספרים הגולמיים, המחקר בוחן בחירות עיצוביות וסיכונים. זווית הנטייה, למשל, אינה רק עניין של קליטת שמש: לוחות שטוחים יותר מצלים יותר את המים ויכולים עוד להפחית התאדות, בעוד לוחות תלולים יותר עשויים להעלות במעט את היבול האנרגטי אך לאפשר אובדן מים רב יותר. המחברים טוענים כי כ־11 מעלות מהווה איזון טוב בין ייצור אנרגיה, יציבות המבנים הצפים וחיסכון במים. הם גם מדגישים חסרים במידע, כגון עומק מפורט של הסכרים והתנהגותם בתקופות בצורת, הנחוצים לתכנון מערכות עיגון בטוחות ולהבנת תפקוד הפלטפורמות בעת ימי בצורת קיצוניים. שילוב סולארי צף עם אפשרויות אגירת אנרגיה כמו אגירת מים המשאבה וייצור מימן ירוק, וכן ניהול רשת חכם, מזוהה כמפתח להפיכת שמש משתנה לחשמל אמין.

מה זה משמעותי לעתיד מרוקו

באופן פשוט, המחקר מראה שכיסוי חלק ממשטחי הסכרים במרוקו בלוחות סולאריים צפים עשוי לספק חלק גדול — ואולי את כל — צורכי החשמל של המדינה ובאותו הזמן להגן על מים נדירים מפני התאדות. הגישה משתמשת בתשתית קיימת, נמנעת מתחרות עם אדמות חקלאיות ומנצלת את קירור המים כדי לשפר מעט את ביצועי הלוחות. למרות ששאלות נותרות בנוגע לעלויות ארוכות טווח, תחזוקה והתנהגות בתקופות בצורת קשות, המחקר מציג טיעון חזק לכך שסולארי צף יכול להתפתח לעמוד מרכזי במדיניות האנרגיה הנקייה והחסכונית במים של מרוקו.

ציטוט: Mouhaya, A., El Hammoumi, A., El Ghzizal, A. et al. Techno-economic feasibility analysis of floating photovoltaic systems on 58 Moroccan dams: energy potential, economic viability, and water evaporation. npj Clean Energy 2, 8 (2026). https://doi.org/10.1038/s44406-026-00025-9

מילות מפתח: שמש צפה, אנרגיה מתחדשת, שימור מים, סכרים במרוקו, תכנון אנרגיה סולארית