ΗΛΕΚΤΡΟΔΟΤΗΣΗ ΑΠΟΜΑΚΡΥΣΜΕΝΩΝ ΚΑΤΟΙΚΙΩΝ ΜΕ Φ/Β ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Τα φωτοβολταϊκά συστήματα σήμερα προσφέρουν μια ελκυστική λύση για έναν διαρκώς αυξανόμενο αριθμό εφαρμογών που απαιτούν οικονομική και αξιόπιστη παροχή ενέργειας, ακόμη και κάτω από εξαιρετικά δύσκολες περιβαλλοντικές συνθήκες. Με την τεχνολογία αυτή μπορούμε να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια χωρίς να καταναλώνουμε συμβατικά καύσιμα. Εκμεταλλευόμαστε μόνο την ανανεώσιμη, ηλιακή ακτινοβολία που άφθονα και δωρεάν μας παρέχεται. To βασικό χαρακτηριστικό των Φ/Β συστημάτων, δηλαδή η αυτόνομη λειτουργία τους χωρίς την χρήση οποιασδήποτε καύσιμης ύλης, η υψηλή ανθεκτικότητα και αξιοπιστία, καθώς και η ικανότητα να λειτουργούν για μακρύ χρονικό διάστημα χωρίς συντήρηση, τα καθιστά ενδεδειγμένη οικονομικά λύση για όλους τους τύπους εφαρμογών που είναι απομακρυσμένες από το δίκτυο ηλεκτρισμού.

Μία από τις ιδιαίτερα διαδεδομένες εφαρμογές των φωτοβολταϊκών συστημάτων στην Ελλάδα, είναι η αυτόνομη ηλεκτροδότηση κατοικιών και οικισμών που βρίσκονται μακριά από το δίκτυο της Δ.Ε.Η. και η διασύνδεση τους καθίσταται ανέφικτη ή οικονομικά ασύμφορη. Επιπροσθέτως, σε καταναλωτές που ήδη συνδέονται με το δίκτυο της Δ.Ε.Η., η εφαρμογή διασυνδεδεμένων φωτοβολταϊκών συστημάτων δύναται να μειώνει τους λογαριασμούς ρεύματος.

Σε ένα αυτόνομο Φ/Β σύστημα το κόστος των Φ/Β γεννητριών αντιπροσωπεύει περίπου το 60% του συνολικού κόστους του Φ/Β συστήματος (εξαιρείται ο Φόρος Προστιθέμενης Αξίας). Είναι συνεπώς σκόπιμο το πλέον ακριβό τμήμα του εξοπλισμού να φέρει υψηλή αξιοπιστία ακόμα και σε δυσμενής καιρικές συνθήκες.

Τα φωτοβολταϊκά εκμεταλλεύονται στο μέγιστο βαθμό την προσπίπτουσα ηλιακή ακτινοβολία καθώς η καμπύλη λειτουργίας - απόδοσης των φ/β πλαισίων είναι ελαφρά μετατοπισμένη στην περιοχή της υπεριώδους ακτινοβολίας. Η μεγαλύτερη ενεργειακή παραγωγή σε συνθήκες συννεφιάς, (σε σχέση με άλλους κατασκευαστές), οφείλεται στο γεγονός ότι κατά τις νεφοσκεπείς ημέρες η υπεριώδης ακτινοβολία διαπερνά τα νέφη και προσπίπτει στα πλαίσια, τα οποία είναι σχεδιασμένα ώστε να την εκμεταλλεύονται πλήρως.

Η συνολική ημερήσια ενεργειακή απολαβή των σύγχρονων Φ/Β γεννητριών είναι κατά 20% μεγαλύτερη από τα Φ/Β της προηγούμενης γενιάς.

Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα αυτόνομου υβριδικού συστήματος (συνδυασμός συστοιχίας Φωτοβολταϊκών γεννητριών, Ανεμογεννήτριας και εφεδρικής γεννήτριας φυσικού αερίου) για την ηλεκτροδότηση κατοικίας σε περιοχή της Αττικής περιγράφεται αναλυτικά παρακάτω.

Το εν λόγω σύστημα σχεδιάστηκε για να καλύπτει πλήρως τις ανάγκες της οικίας με στοιχεία κατανάλωσης :

- κατά τη διάρκεια του χειμώνα : 14.369 Wh
- κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού : 29.819 Wh

Η διαστασιολόγηση του συστήματος έγινε με βάση τα εξής κριτήρια: - Σπονδυλωτή δομή του συστήματος παραγωγής και αποθήκευσης της ενέργειας με πλήρη δυνατότητα επεκτασιμότητας του, οποιαδήποτε στιγμή μετά την αρχική εγκατάσταση. - Εξοικονόμηση καυσίμου και μείωση των παραγόμενων ρύπων και θορύβου από το Η/Ζ (γεννήτρια καυσίμου) . - Πλήρης κάλυψη των ενεργειακών αναγκών με ταυτόχρονα μέγιστη αξιοπιστία και τρόπο όσο το δυνατόν φιλικότερο προς το περιβάλλον.

Με δεδομένες τις παραπάνω απαιτήσεις ενέργειας και το ηλιακό-αιολικό δυναμικό της συγκεκριμένης περιοχής σχεδιάστηκε το ακόλουθο υβριδικό σύστημα που αποτελείται από :
Α. 18 φωτοβολταϊκές γεννήτριες ισχύος 110 Wp έκαστη

Β. 1 ανεμογεννήτρια ισχύος 900 W – 12,5 m/s

Γ. 3 αντιστροφείς ισχύος 3000W, 230V, 50 Hz ημιτονικής κυματομορφής.

Δ. 12 συσσωρευτές χωρητικότητας 960Ah / C12

Ε. 2 Ρυθμιστές φορτίσεως 45A.

ΣΤ. 1 φορτιστή συσσωρευτών από γεννήτρια 24V/100A

Z. 1 Αυτοματισμό - Σύστημα διαχείρησης ενέργειας και καταγραφής ενεργειακών δεδομένων.

Η χρήση των Φωτοβολταϊκών και υβριδικών συστημάτων αποτελεί την ιδανικότερη λύση στις περιπτώσεις ηλεκτροδότησης απομονωμένων κατοικιών, αντλητικών συστημάτων και λοιπών εφαρμογών.

Το κόστος ενός αυτόνομου εγκατεστημένου, αμιγώς φωτοβολταϊκού συστήματος ισχύος 1 kW, ανέρχεται κατά προσέγγιση στο ποσό των 9.000 € πλέον ΦΠΑ.
Η κατά μέσον όρο ενεργειακή απολαβή αυτού, για τα ηλιακά δεδομένα της Ελλάδος, προσδιορίζεται σε 4 kWh/ημέρα.

Προκύπτει ότι ο χρήστης Φ/Β συστήματος αποσβένει την αρχική δαπάνη σε περίπου 3 έτη εγκαθιστώντας ένα σύστημα φιλικό προς το περιβάλλον (μηδενικοί εκπεμπόμενοι ρύποι με απουσία ηχητικής όχλησης) και μεγάλης αξιοπιστίας (ενδεικτικά οι σύγχρονες Φ/Β γεννήτριες συνοδεύονται με 25ετή εγγύηση καλής λειτουργίας).