Ερωτήσεις – Απαντήσεις για τα Φωτοβολταϊκά (Φ/Β) Συστήµατα

1. Γιατί Φωτοβολταϊκά Συστήµατα;

* Είναι μια επένδυση με υψηλή και εγγυηµένη απόδοση

* Είναι μια στροφή στην οικολογία, καθώς έχουν µηδενική ρύπανση και αθόρυβη λειτουργία

* Έχουν ελάχιστη συντήρηση

* Βελτιώνουν το οικολογικό προφίλ της επιχείρησης

* Έχουν υψηλή αξιοπιστία και µεγάλη διάρκεια ζωής

* Έχουν δυνατότητα επέκτασης

2. Πού µπορούν να τοποθετηθούν τα Φωτοβολταϊκά Συστήµατα;

* Στις οροφές των υπαρχόντων κτιρίων

* Σε οποιονδήποτε ανοικτό ιδιόκτητο και περιφραγµένο χώρο

* Σε ανοιχτούς χώρους parking ως σκίαστρα

* Ως δοµικά συστατικά νέων κτιριακών κατασκευών

* Ως «αρχιτεκτονικές παρεµβάσεις» σε στάδια, πάρκα, πλατείες, δρόµους κλπ

Σε ένα κτίριο, τα φωτοβολταϊκά μπορούν να τοποθετηθούν σε αυτά τα σημεία.

3. Τι χώρο καταλαμβάνουν τα φωτοβολταϊκά πάνελ ανά εγκατάσταση;

Τα Φωτοβολταϊκά Πάνελ έχουν έκταση από 10 -20 τετραγωνικά µέτρα για κάθε KW

εγκατεστηµένης ισχύος ανάλογα µε την τεχνολογία των πάνελ που θα χρησιµοποιηθεί. Επίσης, πρέπει να υπολογιστεί η απόσταση που πρέπει να έχουν µεταξύ τους οι συστοιχίες των πάνελ για

την επισκεψιµότητα και την αποφυγή σκίασης. Ανάλογα µε την µορφολογία του χώρου στον

οποίον θα τοποθετηθούν, απαιτείται 2 – 3 φορές περισσότερος χώρος από την καθαρή επιφάνεια

των πάνελ. Στην επιλογή του χώρου θα πρέπει να υπολογιστούν η σχετική νοµοθεσία (για τυχόν

ειδικές πολεοδοµικές διατάξεις, ειδικούς περιβαλλοντικούς όρους), η ηλιοφάνεια (αποφυγή χώρων

µε σκίαση από δέντρα, γειτονικά κτίρια, βόρειος προσανατολισµός κεκλιµένων σκεπών) και η

εγγύτητά του µε το δίκτυο της ∆ΕΗ.

 

4. Από τι εξαρτάται το κόστος µιας ολοκληρωµένης εγκατάστασης ενός Φωτοβολταϊκού Συστήµατος;

Το κόστος ενός Φωτοβολταϊκού συστήµατος υπολογίζεται σε ευρώ ανά εγκατεστηµένο ΚW και εξαρτάται από:

* Την τεχνολογία των πάνελ που θα χρησιµοποιηθεί (πχ τα πάνελ άµορφου πυριτίου κοστίζουν φθηνότερα αλλά απαιτούν περίπου διπλάσια έκταση)

* Το µέγεθος του Φ/Β Συστήµατος (συνήθως όσο µικρότερη είναι η ισχύς, τόσο µεγαλύτερο είναι το κόστος του κάθε εγκατεστηµένου KW)
* Την δυσκολία της εγκατάστασης (δυσπρόσιτες περιοχές ή εγκαταστάσεις µε αυξηµένη τεχνική δυσκολία κοστίζουν περισσότερο)
* Την µορφολογία του εδάφους (ένα σχετικά ίσιο χωράφι έχει µικρότερο κόστος χωµατουργικών και λοιπών εργασιών στήριξης)
* Την απόσταση της εγκατάστασης από το δίκτυο της ∆ΕΗ (καθώς πρέπει να υπολογιστεί και το κόστος της επέκτασης του δικτύου)

5. Από τι εξαρτάται η απόδοση ενός Φωτοβολταϊκού Συστήµατος;

* Από το κλίµα της περιοχής (όσο λιγότερες είναι οι ηµέρες της ηλιοφάνειας, τόσο µικρότερη είναι η απόδοση)
* Από το γεωγραφικό πλάτος της περιοχής (όσο πιο νότια είναι η περιοχή, τόσο µεγαλύτερη είναι η ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας)

Απόδοση φωτοβολταϊκών σταθμών ανάλογα με την περιοχή της Ελλάδας

* Από την κλίση των Φ/Β πάνελ ως προς το οριζόντιο επίπεδο (η βέλτιστη απόδοση είναι µε νότιο προσανατολισµό και κλίση περίπου 30 µοίρες)

* Από την ηλικία των Φ/Β πάνελ (υπολογίζεται ότι η απόδοση των πάνελ µειώνεται κατά µέσο όρο 0,5% έως 1% κάθε έτος)

* Από την χρησιµοποιηµένη τεχνολογία (τα συστήµατα ανίχνευσης ήλιου µπορεί να βελτιώσουν την απόδοση έως και 35%)

* Από τη σωστή συντήρηση στο βάθος του χρόνου

Απώλειες απόδοσης από σκίαση

Αυτό που ενδιαφέρει είναι πόσες κιλοβατώρες (KWh) θα δώσει το σύστηµα σε ετήσια βάση και τελικά πόσο θα κοστίζει η κάθε παραγόµενη κιλοβατώρα. Η παραγωγή της ηλεκτρικής ενέργειας από Φ/Β Συστήµατα είναι προβλέψιµη. Για την Ελλάδα µπορούµε να θεωρήσουµε πως ένα Φ/Β Σύστηµα µε την βέλτιστη κλίση και τον Βέλτιστο Προσανατολισµό παράγει κατά µέσο όρο γύρω στα 1200 – 1450 κιλοβατώρες ανά έτος και ανά εγκατεστηµένο κιλοβάτ (KWh/έτος/KW). Στην Ελλάδα, οι υψηλότερες αποδόσεις παρατηρούνται όσο πιο νότια και ανατολικά βρίσκεται µια περιοχή.

Σύµφωνα µε στοιχεία του Συνδέσµου Εταιρειών Φωτοβολταϊκών (http://www.helapco.gr/) η σχετική απόδοση των φωτοβολταϊκών σε διάφορες κλίσεις και προσανατολισµούς είναι:

6. Πώς λειτουργεί και από τι αποτελείται ένα Φωτοβολταϊκό Σύστηµα;

Η λειτουργία των Φ/Β συστηµάτων βασίζεται στο Φωτοβολταϊκό φαινόµενο, δηλαδή την άµεση παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας απευθείας από την ηλιακή ακτινοβολία (φως). Η παραγωγή της ηλεκτρικής ενέργειας επιτυγχάνεται µε τη χρήση υλικών (ηµιαγώγιµων) τα οποία διαθέτουν την ιδιότητα να απορροφούν φωτόνια του ηλιακού φωτός απελευθερώνοντας ηλεκτρόνια (φωτοηλεκτρικό φαινόµενο). Η ροή των ελεύθερων αυτών ηλεκτρονίων συνεπάγεται τη δηµιουργία ηλεκτρικού ρεύµατος-ηλεκτρικής τάσης.  Ένα τυπικό Φ/Β σύστηµα συνδεδεµένο στο δίκτυο αποτελείται από τα εξής επιµέρους υποσυστήµατα :

- Φωτοβολταϊκή γεννήτρια

- Κατασκευή στήριξης

- Συστήµατα µετατροπής ισχύος

- Ηλεκτρονικά συστήµατα ελέγχου, προστασίας & λοιπά στοιχεία

Φωτοβολταϊκή γεννήτρια:  Τα Φ/Β πλαίσια αποτελούνται από (συνήθως 30 έως 36) ερµητικά σφραγισµένα Φ/Β στοιχεία µέσα σε ειδική διαφανή πλαστική ύλη, των οποίων η µπροστινή όψη προστατεύεται (συνήθως) από ανθεκτικό γυαλί χαµηλής περιεκτικότητας σε οξείδιο του σιδήρου. Η κατασκευή αυτή, που δεν ξεπερνά σε πάχος τα 4 µε 5 χιλιοστά, τοποθετείται συνήθως σε πλαίσιο αλουµινίου, όπως τα

τζάµια των κτιρίων. Τα στοιχεία εσωτερικά είναι διασυνδεµένα σε σειρά ή παράλληλα ανάλογα µε την εφαρµογή.

Κατασκευή στήριξης: Τα Φ/Β πλαίσια προκειµένου να τοποθετηθούν / προσαρµοστούν στο σηµείο εγκατάστασής τους εφοδιάζονται µε ειδικές κατασκευές. Οι κατασκευές αυτές στήριξης πρέπει να πληρούν συγκεκριµένα κριτήρια, όπως αντοχή στα φορτία που προέρχονται από το βάρος των πλαισίων και τους τοπικούς ανέµους, να µην προκαλούν σκιασµό στα πλαίσια, να επιτρέπουν την προσέγγιση

στα πλαίσια, αλλά ταυτόχρονα να διασφαλίζουν την ασφάλειά τους.

Σε εφαρµογές όπου τα Φ/Β πλαίσια ενσωµατώνονται σε κτιριακές δοµές, τότε απαιτείται καλή συναρµογή µε τα δοµικά στοιχεία.

Συστήµατα µετατροπής ισχύος: Τα Φ/Β πλαίσια παράγουν συνεχές ρεύµα ενώ τα φορτία καταναλώνουν εναλλασσόµενο ρεύµα. Για την µετατροπή της ισχύος στα Φ/Β συστήµατα χρησιµοποιούνται συνήθως αντιστροφείς (inverters) συνεχούς σε εναλλασσόµενο (DC/AC). Σκοπός των συστηµάτων µετατροπής ισχύος είναι η κατάλληλη ρύθµιση των χαρακτηριστικών του παραγόµενου ρεύµατος, ώστε να καταστεί δυνατή η τροφοδοσία των διαφόρων καταναλώσεων.

Τα σηµαντικότερα κριτήρια για την επιλογή του αντιστροφέα είναι :

- Η αξιοπιστία
- Η ενεργειακή απόδοση
- Οι αρµονικές παραµορφώσεις
- Το κόστος
- Η συµβατότητα µε τις τεχνικές απαιτήσεις της ∆ΕΗ

Σε ένα τυπικό Φ/Β σύστηµα ο αντιστροφέας (ή αντιστροφείς) τοποθετείται σε απόσταση από τα Φ/Β πλαίσια σε στεγασµένο χώρο. Στις περιπτώσεις αυτές οι καλωδιώσεις είναι συνεχούς ρεύµατος.

Ηλεκτρονικά συστήµατα ελέγχου, προστασίας & λοιπά στοιχεία: Το Φ/Β σύστηµα συµπληρώνουν οι ηλεκτρονικές διατάξεις ελέγχου, η γείωση, οι καλωδιώσεις

(συνεχούς και εναλλασσόµενου ρεύµατος) και σχετικό ηλεκτρολογικό υλικό, οι διατάξεις ασφαλείας, ο µετρητής ηλεκτρικής ενέργειας και σύστηµα παρακολούθησης της λειτουργίας του Φ/Β συστήµατος (κατ’ επιλογή, αλλά προτεινόµενο).

Σηµειώνεται ότι η ∆ΕΗ απαιτεί την ύπαρξη προστασίας απόζευξης του σταθµού µέσω διατάξεων του αντιστροφέα ή µε άλλο τρόπο, ώστε ο σταθµός να αποσυνδέεται τόσο σε περίπτωση έλλειψης τάσης από το δίκτυο της ∆ΕΗ,(προς αποφυγή του φαινόµενου της νησιοδότησης) όσο και στην περίπτωση που η τάση και η συχνότητα αποκλίνουν των ακολούθων ορίων:

- Τάση: από +15% έως -20% επί της ονοµαστικής (230V)
- Συχνότητα: +-0,5Hz της ονοµαστικής (50Ηz)

Σε περίπτωση υπέρβασης των πιο πάνω ορίων ο αντιστροφέας θα τίθεται εκτός (αυτόµατη απόζευξη) µε τις ακόλουθες χρονικές ρυθµίσεις:

- Θέση εκτός του αντιστροφέα σε 0,5 sec

- Επανάζευξη του αντιστροφέα µετά από 3 min

Εάν κατά την λειτουργία του Φ/Β σταθµού διαπιστωθούν προβλήµατα αρµονικών, έγχυσης συνεχούς τάσεως στο δίκτυο κλπ, θα πρέπει ο παραγωγός να λάβει τα κατάλληλα µέτρα (πχ φίλτρα) που θα του υποδείξει η ∆ΕΗ.