“Αυτόνομο φωτοβολταϊκό σύστημα-Απεξάρτηση από το βασικό ηλεκτρικό δίκτυο!”

autonoma1

Σκοπός ενός τέτοιου συστήματος είναι να παρέχει ρεύμα σε μια οικία ή σε οποιονδήποτε άλλο χώρο (π.χ. το εξοχικό, το σκάφος κ.α.) χρησιμοποιώντας ενέργεια από τον ήλιο, χωρίς εξάρτηση από το δίκτυο της ΔΕΗ, σε περιπτώσεις για παράδειγμα αυθαίρετων κτισμάτων ή όταν αυτά είναι απομακρυσμένα από το δίκτυο της ΔΕΗ. Άρα δεν υπάρχουν λογαριασμοί, πάγια, κόστος μεταφοράς γραμμής ("ρολόι") κλπ, μόνο "δωρεάν" ενέργεια από τον ήλιο. Ανάλογα με τις ανάγκες μας, το συνολικό κόστος ενός αυτόνομου (off grid) φωτοβολταϊκού συστήματος κυμαίνεται από μερικές εκατοντάδες έως μερικές χιλιάδες ευρώ. Η συντήρηση που απαιτεί είναι μηδαμινή και αφορά κυρίως έναν περιοδικό (λίγες φορές τον χρόνο) καθαρισμό (ξεσκόνισμα) των επιφανειών των ηλιακών συλλεκτών και τον έλεγχο των συσσωρευτών (μπαταρίες).

Ένα σύνηθες αυτόνομο φ/β σύστημα αποτελείται από:

  1. Φωτοβολταϊκά πλαίσια, τα οποία ουσιαστικά μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρικό ρεύμα
  2. Μπαταρίες που συσσωρεύουν την παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια ώστε να υπάρχει διαθεσιμότητα ανεξαρτήτως ηλιοφάνειας
  3. Συσκευή φόρτισης των μπαταριών
  4. Inverter – αντιστροφέας ο οποίος μετατρέπει το συνεχές ρεύμα σε εναλλασσόμενο

Η λειτουργία ενός αυτόνομου φ/β συστήματος είναι σχετικά απλή αν αναλογιστεί κανείς ότι κατά την διάρκεια της ημέρας το φ/β σύστημα παράγει και στην συνέχεια αποθηκεύει ηλεκτρική ενέργεια η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί οποιαδήποτε στιγμή προκύψει ανάγκη για κατανάλωση.

Τα πλεονεκτήματα των αυτόνομων φ/β συστημάτων υπενθυμίζουν στους χρήστες τους ότι έχουν κάνει σίγουρα την σωστή επιλογή για την κάλυψη των ενεργειακών αναγκών τους παρέχοντας παράλληλα μια ασπίδα προστασίας στο περιβάλλον. Χαρακτηριστικά αναφέρουμε την αθόρυβη λειτουργία τους και το χαμηλό κόστος τους αφού για να λειτουργήσουν δεν απαιτείται αγορά, μεταφορά και αποθήκευση καύσιμης ύλης. Επιπλέον δεν προϋποθέτουν ειδικό χειρισμό, επίβλεψη και συντήρηση ενώ είναι φιλικά προς το περιβάλλον, προσφέροντας υψηλές και προβλεπόμενες αποδόσεις.

Η μεθοδολογία για την εγκατάσταση ενός αυτόνομου φ/β είναι η ακόλουθη:

Ανάλυση της περιοχής (ακτινοβολία, σκίαση κλπ)

Αρχικά θα πρέπει να γίνει υπολογισμός της ηλιακής ακτινοβολίας στην περιοχή για όλη την διάρκεια του έτους και σε κάποιες περιπτώσεις και κατά μήνα του έτους. Σε αντίθεση με τα διασυνδεδεμένα συστήματα όπου στόχος είναι η μέγιστη ετήσια ενεργειακή απολαβή, στα απομονωμένα συστήματα υπάρχουν εφαρμογές όπου η ενεργειακές ανάγκες είναι μεγαλύτερες σε κάποιους συγκεκριμένους μήνες του χρόνου ή ακόμα και σε κάποιες συγκεκριμένες ώρες της ημέρας. Για παράδειγμα στην περιοχή της Λάρισας η βέλτιστη κλίση των φωτοβολταϊκών πλαισίων σε σχέση με το οριζόντιο επίπεδο για ένα σύστημα με γνώμονα την μέγιστη ετήσια παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας είναι 31ο. Εάν όμως θέλουμε να ηλεκτροδοτήσουμε μια παραθεριστική κατοικία μόνο για τους θερινούς μήνες η βέλτιστη κλίση είναι από 5 έως 20 μοίρες ανάλογα τον μήνα της μέγιστης ζήτησης ενέργειας. Ένα άλλο ζήτημα επίσης είναι και το σημείο που θα τοποθετηθούν τα φωτοβολταϊκά πλαίσια.

autonoma2 Καταγραφή των ενεργειακών απαιτήσεων

Κάθε εγκατάσταση έχει διαφορετικά φορτία (συσκευές, μηχανήματα κλπ). Για να γίνει ένας σωστός σχεδιασμός θα πρέπει να καταγραφούν όλα τα φορτία, επίσης να γίνει μια αναλυτική περιγραφή της διάρκειας χρήσης της κάθε συσκευής καθώς και του επιθυμητού χρόνου αυτονομίας. Η διάρκεια αυτονομίας θα καθορίσει και την διαστασιολόγηση των συσσωρευτών που θα χρησιμοποιηθούν. Επίσης πολύ σημαντικό είναι και το είδος των συσκευών που χρησιμοποιούνται εάν δηλαδή καταναλώνουν εναλλασσόμενο ή συνεχές ρεύμα. Στις περισσότερες περιπτώσεις μάλιστα προτείνονται συσκευές χαμηλής ενεργειακής κατανάλωσης οι οποίες έχουν υψηλότερο κόστος αγοράς αλλά σε βάθος χρόνου είναι ασφαλώς περισσότερο συμφέρουσες. Επιπρόσθετα υπάρχει η δυνατότητα του συνδυασμού των φωτοβολταϊκών με κάποια άλλη πηγή ενέργειας, όπως ανεμογεννήτριες ή μηχανές diesel. Σε αυτήν την περίπτωση στο υβριδικό σύστημα που προκύπτει μπορούν να γίνουν διάφοροι συνδυασμοί όσον αφορά την συμμετοχή της κάθε πηγής ενέργειας και την διαστασιολόγησή τους.

Οικονομοτεχνική μελέτη

Αφού γίνει η ανάλυση των παραπάνω τεχνικών χαρακτηριστικών ακολουθεί η οικονομοτεχνική μελέτη της εγκατάστασης. Η μελέτη αυτή είναι ο συγκερασμός των παραπάνω τεχνικών απαιτήσεων, της οικονομικής δυνατότητας καθώς και των πιθανών επιδοτήσεων.
Σκοπός είναι τελικά να επιτευχθεί η βέλτιστη τεχνική και οικονομική λύση.