Φωτοβολταϊκά Πάνελ

ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ & ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ

Με τον όρο Ηλιακή Ενέργεια χαρακτηρίζουμε το σύνολο των διαφόρων μορφών ενέργειας που προέρχονται από τον Ήλιο. Το φώς και η θερμότητα που ακτινοβολούνται, απορροφούνται από στοιχεία και ενώσεις στη Γη και μετατρέπονται σε άλλες μορφές ενέργειας. Η τεχνολογία σήμερα αξιοποιεί ένα μηδαμινό ποσοστό της καταφθάνουσας στην επιφάνεια του πλανήτη μας ηλιακής ενέργειας με τριών ειδών συστήματα: τα θερμικά ηλιακά, τα παθητικά ηλιακά και τα φωτοβολταϊκά συστήματα.

Ηλιακή Ενεργεία & Φωτοβολταϊκά
Με το όρο Ηλιακή Ενέργεια χαρακτηρίζουμε το σύνολο των διαφόρων μορφών ενέργειας που προέρχονται από τον Ήλιο. Το φώς και η θερμότητα που ακτινοβολούνται, απορροφούνται από στοιχεία και ενώσεις στη Γη και μετατρέπονται σε άλλες μορφές ενέργειας. Η τεχνολογία σήμερα αξιοποιεί ένα μηδαμινό ποσοστό της καταφθάνουσας στην επιφάνεια του πλανήτη μας ηλιακής ενέργειας με τριών ειδών συστήματα: τα θερμικά ηλιακά, τα παθητικά ηλιακά και τα φωτοβολταϊκά συστήματα.
Θερμικά Ηλιακά Συστήματα
Παθητικά Ηλιακά Συστήματα
Φωτοβολταϊκά Συστήματα

• Αυτόνομα συστήματα, η παραγόμενη ενέργεια των οποίων καταναλώνεται επιτόπου και εξολοκλήρου από την παραγωγή στην κατανάλωση

• Διασυνδεδεμένα συστήματα, η παραγόμενη ενέργεια των οποίων διοχετεύεται στο ηλεκτρικό δίκτυο για να μεταφερθεί και να καταναλωθεί αλλού.

Κατηγορίες Φ/Β Συστημάτων

• Ηλεκτροδότηση Ιερών Μονών.

• Αφαλάτωση / άντληση / καθαρισμό νερού.

• Συστήματα εξωτερικού φωτισμού δρόμων, πάρκων, αεροδρομίων κλπ.

• Συστήματα τηλεπικοινωνιών, τηλεμετρήσεων και συναγερμού.

• Συστήματα σηματοδότησης οδικής κυκλοφορίας, ναυτιλίας, αεροναυτιλίας κλπ.

• Αγροτικές εφαρμογές όπως άντληση νερού, ιχθυοκαλλιέργειες, ψύξη αγροτικών προϊόντων, φαρμάκων κλπ.

• Συγχρονισμός ψυκτικών φορτίων κτιρίων κατά τη θερινή περίοδο με τη μεγίστη παραγόμενη ισχύ από τα Φ/Β.

• Αποφυγή χρήσης γης για την εγκατάσταση.

• Αποκεντρωμένη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και επιτόπου κατανάλωση της παραγόμενης ενέργειας.

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ / ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΕΣ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ
Ασφάλειες Διακοπής
Εξοπλισμός Γείωσης
Προστασία Διακύμανσης
ΠΟΙΟ ΕΙΝΑΙ ΤΟ ΚΟΣΤΟΣ ΜΙΑΣ ΕΠΕΝΔΥΣΗΣ ΣΕ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΑ

• Τα τιμολόγια απορρόφησης ηλεκτρικής ενέργειας αναπροσαρμόζονται υποχρεωτικά κάθε χρόνο κατά το 80% του πληθωρισμού ή σύμφωνα με τις αναπροσαρμογές της ΔΕΗ βάσει του ν. 3468/06 για τα επόμενα 20 χρόνια.

• Η φωτοβολταϊκή εγκατάσταση παρουσιάζει απώλειες λόγω των μετατροπέων (inverters), καλωδίων κ.λπ. που συνολικά μπορεί να φθάνουν το 5%-10%. Αν σε αυτές προστεθούν και απώλειες λόγω μεταβολών θερμοκρασίας και λόγω σκόνης, το συνολικό ποσοστό μπορεί να φθάσει το 20%.

• Τα φωτοβολταϊκά εμφανίζουν μείωση της απόδοσής τους με την πάροδο του χρόνου. Οι πιο γνωστές κατασκευαστικές εταιρείες εγγυώνται ότι μετά από 20 ή 25 χρόνια τα φ/β θα έχουν το πολύ 20% μείωση της απόδοσης τους.

• Λειτουργικά έξοδα και έξοδα συντήρησης

ΑΝΑΠΤΥΞΙΑΚΟΣ ΝΟΜΟΣ ΓΙΑ ΤΑ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

• Aleo

• Axitec Mig

• Bosch

• CSG PVtech

• Luxor Solar

• REC

• SolarWorld AG

• Solyndra

• Sovello

• SulfurCell

• Sunowe

• Ying Li

• Suntech

Η πιο απλή και διαδεδομένη μορφή των θερμικών ηλιακών συστημάτων είναι οι γνωστοί σε όλους μας ηλιακοί θερμοσίφωνες, οι οποίοι απορροφούν την ηλιακή ενέργεια και στη συνέχεια, τη μεταφέρουν με τη μορφή θερμότητας σε κάποιο ρευστό, όπως το νερό για παράδειγμα. Η απορρόφηση της ηλιακής ενέργειας γίνεται μέσω ηλιακών συλλεκτών, σκουρόχρωμων δηλαδή επιφανειών καλά προσανατολισμένων στον ήλιο, οι οποίες βρίσκονται σε επαφή με νερό και του μεταδίδουν μέρος της θερμότητας που παρέλαβαν. Το παραγόμενο  ζεστό νερό χρησιμοποιείται για απλή οικιακή ή πιο σύνθετη βιομηχανική χρήση, τελευταία δε ακόμη και για τη θέρμανση και ψύξη χώρων μέσω κατάλληλων διατάξεων.

Τα παθητικά ηλιακά συστήματα αποτελούνται από δομικά στοιχεία, κατάλληλα σχεδιασμένα και συνδυασμένα μεταξύ τους, ώστε να υποβοηθούν την εκμετάλλευση της ηλιακής ενέργειας για τον φυσικό φωτισμό των κτιρίων ή για τη ρύθμιση της θερμοκρασίας μέσα σε αυτά. Τα παθητικά ηλιακά συστήματα αποτελούν την αρχή της Βιοκλιματικής Αρχιτεκτονικής και μπορούν να εφαρμοσθούν σε όλους σχεδόν τους τύπους κτιρίων.

Όλοι έχουμε συναντήσει φωτοβολταϊκά συστήματα σε μικρούς υπολογιστές και ρολόγια. Πρόκειται για συστήματα που μετατρέπουν την ηλιακή ακτινοβολία σε ηλεκτρική ενέργεια και που, εδώ και πολλά χρόνια, χρησιμοποιούνται για την ηλεκτροδότηση μη διασυνδεδεμένων στο ηλεκτρικό δίκτυο καταναλώσεων. Δορυφόροι, φάροι και απομονωμένα σπίτια χρησιμοποιούν παραδοσιακά τα φωτοβολταϊκά για την ηλεκτροδότησή τους. Στην Ελλάδα, η προοπτική ανάπτυξης και εφαρμογής των Φ/Β συστημάτων είναι τεράστια, λόγω του ιδιαίτερα υψηλού δυναμικού ηλιακής ενέργειας. Η ηλεκτροπαραγωγή από Φωτοβολταϊκά έχει ένα τεράστιο πλεονέκτημα αποδίδει την μέγιστη ισχύ της κατά τη διάρκεια της ημέρας που παρουσιάζεται η μέγιστη ζήτηση.

Ανάλογα με τη χρήση του παραγόμενου ρεύματος, τα Φ/Β κατατάσσονται σε:

Σαν κυριότερες κατηγορίες εφαρμογών Φ/Β συστημάτων μπορούν να θεωρηθούν οι εξής:

Καταναλωτικά προϊόντα (1mW-100 Wp )

Τα συστήματα της κατηγορίας αυτής χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές μικρής κλίμακας ισχύος όπως τροχόσπιτα, σκάφη αναψυχής, εξωτερικός φωτισμός κήπων, ψύξη και προϊόντα όπως μικροί φορητοί ηλεκτρονικοί υπολογιστές, φανοί κ.ά.

Αυτόνομα ή απομονωμένα συστήματα (100 Wp -200KWp )

Ένα αυτόνομο σύστημα φωτοβολταϊκών μπορεί να υποστηρίζεται και από μια ανεμογεννήτρια . Σε αυτή την περίπτωση έχουμε ένα υβριδικό σύστημα παραγωγής ρεύματος ταυτόχρονα από φωτοβολταικα και από ανεμογεννητριες.

Στην κατηγορία αυτή συγκαταλέγονται συστήματα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας για κατοικίες και μικρούς οικισμούς που δεν είναι συνδεδεμένοι στο δίκτυο. Ακόμη χρησιμοποιούνται για:

Μεγάλα Διασυνδεδεμένα στο Δίκτυο Φ/Β Συστήματα

Η κατηγορία αυτή αφορά Φ/Β σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας μεγέθους 50kWp έως μερικά MWp, στους οποίους η παραγόμενη ενέργεια διοχετεύεται απευθείας στο δίκτυο.

Διασυνδεδεμένα Φ/Β Συστήματα ? Οικιακός Τομέας

Είναι ένα σύστημα παραγωγής ηλεκτρισμού με φωτοβολταϊκά αλλά με σύνδεση στο βασικό δίκτυο (π.χ. της ΔΕΗ). Σε αυτή την περίπτωση, ο αυτοπαραγωγός μπορεί να καταναλώσει (αν θέλει) μέρος της παραγωγής ηλεκτρισμού και να πωλήσει στη ΔΕΗ το υπόλοιπο, έναντι προσυμφωνημένης (και ιδιαίτερα ελκυστικής) τιμής, έχοντας κέρδος. Στο διασυνδεδεμένο σύστημα δεν απαιτούνται συσσωρευτές.

Στην κατηγορία αυτή εμπίπτουν Φ/Β συστήματα τυπικού μεγέθους 1,5kWp έως 20kW, τα οποία έχουν εγκατασταθεί σε στέγες ή προσόψεις κατοικιών και τροφοδοτούν άμεσα τις καταναλώσεις του κτιρίου, η δε πλεονάζουσα ενέργεια διοχετεύεται στο ηλεκτρικό δίκτυο.

Τα οφέλη που προκύπτουν από την ενσωμάτωση Φ/Β σε κτίρια είναι:

Επίσης, οι Φ/Β συστοιχίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν και ως δομικά στοιχεία των κτιρίων, εφόσον γίνει σωστός σχεδιασμός. Με τον τρόπο αυτό, αυξάνεται η οικονομική απόδοση του συστήματος, λόγω αποφυγής κόστους συμβατικών οικοδομικών υλικών.

Οι κεραυνοί  και άλλες διακυμάνσεις της ισχύος μπορούν να προκαλέσουν μεγάλες καταστροφές στο σύστημά σας αν δεν έχετε πάρει να απαραίτητα μέτρα. Μηχανισμοί ασφαλείας προστατεύουν τα αυτόνομα συστήματα από το να πάθουν ζημιά ή ακόμη και να βλάψουν ανθρώπους.

Τα κυριότερα χαρακτηριστικά ασφάλειας που πρέπει να διαθέτει το σύστημά σας είναι:

Οι Ασφάλειες Διακοπής προστατεύουν το κύκλωμα και τα στοιχεία του μικρού συστήματος ανανεώσιμης ενέργειας από διακυμάνσεις ισχύος και τυχόν δυσλειτουργίες του εξοπλισμού. Εξασφαλίζουν επίσης ότι το σύστημα μπορεί να τεθεί με ασφάλεια εκτός λειτουργίας για συντήρηση και επισκευή. Στην περίπτωση που το σύστημά σας είναι διασυνδεδεμένο στο δίκτυο ηλεκτροδότησης, οι ασφάλειες διακοπής εξασφαλίζουν ότι ο μηχανισμός παραγωγής ενέργειας είναι απομονωμένος από το δίκτυο, κάτι που είναι σημαντικό για την ασφάλεια των ανθρώπων που εργάζονται στις γραμμές ηλεκτροδότησης του δικτύου.

Αυτός ο εξοπλισμός παρέχει μια καλά ορισμένη διαδρομή χαμηλής αντίστασης από το σύστημά σας στο έδαφος για να το προστατέψει από διακυμάνσεις φορτίου που προέρχονται από κεραυνούς ή δυσλειτουργία του εξοπλισμού. Θα πρέπει να γειωθεί τόσο η ανεμογεννήτρια ή το φωτοβολταϊκό σύστημα όσο και ο εξοπλισμός εξισορρόπησης. Βεβαιωθείτε ότι έχει συμπεριληφθεί στη γείωση οποιοδήποτε εκτεθειμένο μεταλλικό στοιχείο που θα μπορούσε να έρθει σε επαφή με εσάς ή το συνεργείο συντήρησης.

Αυτές οι συσκευές βοηθούν στην προστασία του συστήματός σας στην περίπτωση που αυτό ή οι γειτονικές γραμμές (για την περίπτωση διασυνδεδεμένου συστήματος) χτυπηθούν από κεραυνό.

Ο εγκαταστάτης ή ένας ηλεκτρολόγος θα μπορέσουν να σας παράσχουν περισσότερες πληροφορίες για τα μέτρα ασφάλειας που είναι απαραίτητα στην δική σας περίπτωση.

Ιδιαίτερο ενδιαφέρον έχει αναπτυχθεί τους τελευταίους μήνες στις επενδύσεις σε φωτοβολταϊκά πάρκα. Το έναυσμα έδωσε τόσο ο νόμος 3468/06. για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από ανανεώσιμες

πηγές ενέργειας όσο και ο νέος επενδυτικός νόμος βάσει του οποίου επενδύσεις σε φωτοβολταϊκά πάρκα μπορούν να επιδοτηθούν σε ποσοστό 40%

Ποιο είναι όμως το μέγεθος της επένδυσης που απαιτείται για ένα τέτοιο πάρκο; Οι περισσότερες εταιρείες που κατασκευάζουν φωτοβολταϊκά πάρκα δίνουν τιμές για κάθε εγκατεστημένο kWp )(δηλαδή τη μέση τιμή του κόστους κατά την παράδοση του Φ/Β πάρκου με το «κλειδί στο χέρι»). Το κόστος αυτό είναι της τάξεως των 4000ευρω ανά εγκατεστημένο kWp , για την περίπτωση της εγκατάστασης φωτοβολταϊκών με σταθερή στήριξη, ποσό που θα μπορούσε να είναι μεγαλύτερο για μικρές εγκαταστάσεις.  Έτσι ένα Φ/Β πάρκο των 100kWp έχει ένα αρχικό κόστος 400.000 ευρω.

Για την εγκατάσταση ενός τέτοιου πάρκου απαιτείται έκταση 100kWp x 10 ή ένα στρέμμα . Η έκταση αυτή πρέπει να θεωρηθεί ως η ελάχιστη δυνατή καθώς θα απαιτηθούν βοηθητικοί χώροι για τον συνοδευτικό εξοπλισμό. Ειδικά στην περίπτωση που δεν επιλεγεί σταθερή στήριξη για τα φωτοβολταϊκά, αλλά κινούμενο σύστημα απλού ή διπλού άξονα,  θα απαιτηθεί ενδεχομένως σημαντικά μεγαλύτερη έκταση για την αποφυγή σκιάσεων κατά την κίνηση των φωτοβολταϊκών πάνελ. Η επιπλέον έκταση που θα απαιτηθεί είναι συνάρτηση της μορφολογίας του εδάφους.

Ποιος θα είναι όμως ο χρόνος απόσβεσης και  το κέρδος μιας τέτοιας επένδυσης;

Υπάρχουν πολλοί  παράγοντες που επηρεάζουν μια τέτοια απάντηση.

Ας δούμε αρχικά το χάρτη με το φωτοβολταϊκό δυναμικό της Ελλάδος . Παρατηρούμε ότι ολόκληρη η επικράτεια είναι χωρισμένη σε ζώνες με παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μεγαλύτερης  των 1100ΚWh/KWp ανά έτος. Ας θεωρήσουμε σαν μια μέση τιμή τα 1250 KWh/kWp. Αυτό σημαίνει ότι το ένα εγκαταστημένο kWp παράγει σε ένα έτος ενέργεια 1250 kWh. Επομένως ένα φ/β πάρκο 100kWp παράγει ετησίως 125 MWh. Αν λάβουμε υπόψη μας ότι ο ΔΕΣΜΙΕ  (ή η ΔΕΗ) είναι υποχρεωμένος να αγοράσει την ηλεκτρική ενέργεια για  452,82 ευρω την MWh, τότε η ακαθάριστη απόδοση θα ήταν περίπου 56500ευρω ετησίως προ φόρων.

Για μια πιο ακριβή ανάλυση θα πρέπει να συνυπολογίσουμε τα εξής:

ΣYMΦΩNA με τον Νόμο 3734/09, ο οποίος τροποποιεί τον Ενεργειακό Νόμο 3468/06, οι σημαντικότερες διατάξεις του, που αφορούν άμεσα τους ενδιαφερόμενους επενδυτές φωτοβολταϊκών πάρκων, είναι:

1. Δεσμευτικό χρονοδιάγραμμα αξιολόγησης των φακέλων – αιτήσεων για άδειες και εξαιρέσεις αδειών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από φωτοβολταϊκά. Το χρονοδιάγραμμα για χορήγηση άδειας παραγωγής από φωτοβολταϊκούς σταθμούς και για έκδοση απόφασης εξαίρεσης προβλέπει την αξιολόγηση και εξαίρεση αντίστοιχα μέχρι:

– τις 28/2/2009 για όσες αιτήσεις έχουν υποβληθεί έως και την 31/5/2007 (ήδη διαφαίνεται καθυστέρηση από τη ΡΑΕ),

– τις 30/4/2009 για όσες αιτήσεις έχουν υποβληθεί έως και 30/6/2007, και

– τις 31/12/2009 για όσες αιτήσεις έχουν υποβληθεί έως 29/2/2008.

2. Νέες τιμές πώλησης της παραγόμενης ηλιακής κιλοβατώρας , με σταδιακή μείωση των τιμών εισόδου στο σύστημα από τον Αύγουστο 2010. Οι τιμές αυτές θα είναι εγγυημένες για μια 20ετία (και για τα παλιά συμβόλαια που ήδη ισχύουν) και θα αναπροσαρμόζονται ετησίως με το 25% του πληθωρισμού του προηγούμενου έτους. Οι τιμές αυτές κλειδώνουν με την υπογραφή της σύμβασης αγοραπωλησίας με τον ΔΕΣΜΗΕ (ή τη ΔΕΗ για τα μη διασυνδεδεμένα νησιά) και στη συνέχεια δίνεται η δυνατότητα επιπλέον 18 μηνών για την υλοποίηση του έργου με χρήση αυτής της τιμής. Αν το έργο καθυστερήσει πάνω από 18 μήνες, θα έχει την τιμή πώλησης που ισχύει τη στιγμή της έναρξης λειτουργίας. Αυτό πρακτικά σημαίνει ότι οι τιμές παραμένουν σταθερές έως και το 2011.

3. Οι άδειες παραγωγής ή αποφάσεις εξαίρεσης για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από φωτοβολταϊκά πάρκα δεν επιτρέπεται να μεταβιβασθούν πριν την έναρξη λειτουργίας τους.

Οι υποψήφιοι επενδυτές που αναμένουν τις άδειες και εξαιρέσεις αδειών παραγωγής θα πρέπει άμεσα να κινηθούν για την έκδοση των υπολοίπων δικαιολογητικών που απαιτούνται για την υποβολή του φακέλου του επενδυτικού τους σχεδίου στις διατάξεις του Αναπτυξιακού Νόμου 3299/04. Τα δικαιολογητικά αυτά είναι η έγκριση περιβαλλοντικών μελετών και οι όροι σύνδεσης από τη ΔΕΗ για εξαιρέσεις και άδειες παραγωγής, ενώ ειδικά για τις άδειες παραγωγής απαιτείται και άδεια εγκατάστασης.

Φωτοβολταϊκά Πάνελ – Φωτοβολταϊκά Πλαίσια