Τµήµα Φυσικών Πόρων & Περιβάλλοντος -Εργαστήριο Ανανεώσιµων Ενεργειακών Τεχνολογιών ΠΕΡΙΛΗΨΗ

Transcript

1 Τ.Ε.Ι. Κρήτης Τµήµα Φυσικών Πόρων & Περιβάλλοντος Οικονοµοτεχνική Ανάλυση ιασυνδεδεµένης Φωτοβολταϊκής Εγκατάστασης Σε Νησιωτικά Και Ηπειρωτικά Συστήµατα ΛΕΜΟΝΙΑ ΑΝΤΩΝΙΑ ΟΥ ΣΤΑΥΡΟΥΛΑ ΠΑΛΟΓΟΥ Επιβλέπων Καθηγητής Κατσίγιαννης Ιωάννης Χανιά Σεπτέµβριος 2009

2 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Τις τελευταίες τρεις δεκαετίες ολόκληρη η ανθρω ότητα δοκιµάζεται α ό τις συνέ ειες των αλλαγών ου αρατηρούνται στο κλιµατολογικό το ίο του λανήτη. Ταυτόχρονα, οι κυβερνήσεις του κόσµου εκδηλώνουν όλο και ιο έντονα το ενδιαφέρον τους για τη µείωση της εξάρτησής τους α ό τις συµβατικές ηγές αραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Τα γεγονότα αυτά καθιστούν ολύ ιο ε ιτακτική την εξεύρεση εναλλακτικών ηγών αραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, οι ο οίες θα είναι φιλικές ρος το εριβάλλον. Μία αξιό ιστη α άντηση στην αναζήτηση αυτή φαίνεται να είναι οι Ανανεώσιµες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ), οι ο οίες το τελευταίο διάστηµα κερδίζουν συνεχώς έδαφος. Το ερώτηµα ου ροκύ τει είναι όσο καλά θα µ ορέσουν να αντικαταστήσουν τις συµβατικές ηγές ενέργειας, καθώς και το όσο α οδοτική οικονοµικά είναι η χρησιµο οίηση των ΑΠΕ. Η αρούσα εργασία δια ραγµατεύεται τη χρησιµο οίηση µίας µορφής ΑΠΕ και ιο συγκεκριµένα των φωτοβολταϊκών συστηµάτων. Τα συστήµατα αυτά δεσµεύουν την ηλιακή ενέργεια και τη µετατρέ ουν α ευθείας σε ηλεκτρική, µέσω κατάλληλων διατάξεων. Στην εργασία αυτή εριγράφεται η ρόοδος ου σηµειώθηκε τα τελευταία χρόνια στη χρησιµο οίηση των φωτοβολταϊκών συστηµάτων, καθώς και το ερευνητικό ενδιαφέρον ου υ άρχει σήµερα ως ρος την ανά τυξη όλο και ιο α οδοτικών φωτοβολταϊκών στοιχείων, τα ο οία α οτελούν τη µικρότερη λειτουργική µονάδα ενός φωτοβολταϊκού συστήµατος. Περιγράφονται ε ίσης όλα τα ε ιµέρους τµήµατα ενός φωτοβολταϊκού συστήµατος. Ακόµα, στην εργασία εριγράφεται µε ολύ µεγάλη λε τοµέρεια µία µεθοδολογία αξιολόγησης ε ενδυτικών σχεδίων για την αραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας α ό φωτοβολταϊκά συστήµατα, µε στόχο να δοθεί α άντηση στο ερώτηµα του κατά όσο είναι οικονοµικά α οδοτική η χρησιµο οίηση τέτοιων συστηµάτων για την αραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Η µεθοδολογία χρησιµο οιείται για την εξαγωγή συµ ερασµάτων ου αφορούν την εγκατάσταση φωτοβολταϊκών σταθµών στην εριοχή των Χανίων και των Σερρών. Οι σταθµοί αυτοί θεωρήθηκε ότι θα διασυνδέονται µε το α οµονωµένο δίκτυο διανοµής ηλεκτρικής ενέργειας της Κρήτης (για την εριοχή των Χανίων), και το κεντρικό δίκτυο διανοµής ηλεκτρικής ενέργειας της η ειρωτικής Ελλάδας (για την εριοχή των Σερρών), τα ο οία και θα α ορροφούν όλη την αραγόµενη ηλεκτρική ενέργεια α ό τους φωτοβολταϊκούς σταθµούς.

3 ABSTRACT During the last three decades, the humanity is being tested from the dramatic changes that took place in the planet environment. As a result, the governments of the world show an increasing interest on being independent from the traditional power sources. These facts make much more imperative the need for establishing alternative sources of power production, which should be environmental friendly. A reliable answer to this search seems to be the renewable energy sources (RES), which seem to be gaining ground recently. Regarding the use of RES, the question arises as to what extend they are able to replace the traditional power sources and how profitable would be their use. This thesis deals with the use of a particular form of RES, the photovoltaic systems. The photovoltaic systems collect the solar energy and convert it directly to electricity, through appropriate electronic devices. This thesis describes the progress that has been noted recently in the use of photovoltaic systems, as well as the research interest that exists nowadays for the improvement of photovoltaic cells, which consist the smallest operational unit of a photovoltaic system. In addition, a description of the crucial parts of a photovoltaic system is given. Moreover, this thesis analytically describes a methodology for the economic evaluation of investment plans for the production of electrical power from photovoltaic systems, in order to give an answer to the question of how profitable is the use of photovoltaic systems. This methodology is applied to Chania and Serres, in order to evaluate the installation of photovoltaic stations in those areas. It was assumed that the photovoltaic stations will be connected to the isolated power distribution system of Crete for the case of Chania, and to the inteconnected power distribution system of Greece for the case of Serres, which will absorb all the produced power of the photovoltaic stations.

4 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΕΙΣΑΓΩΓΗ Εισαγωγή Συστήµατα ηλεκτρικής ενέργειας οµή συστήµατος ηλεκτρικής ενέργειας Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας ιανοµή ηλεκτρικής ενέργειας Φορτία Σκο ός εργασίας οµή εργασίας 7 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Εισαγωγή Το φωτοβολταϊκό φαινόµενο Υλικά κατασκευής φωτοβολταϊκών στοιχείων Φωτοβολταϊκά στοιχεία υριτίου Φωτοβολταϊκά συστήµατα δεύτερης γενιάς Φωτοβολταϊκά συστήµατα τρίτης γενιάς Συνδυασµένες διατάξεις ηλιακών στοιχείων Τµήµατα φ/β συστήµατος Το φωτοβολταϊκό λαίσιο Φωτοβολταϊκά ανέλα και συστοιχίες ΦωτοβολταΙκά άρκα Φωτοβολταϊκή γεννήτρια Φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις Συνδεσµολογία φ/β συστοιχειών Μετατρο έας DC-DC Μετατρο έας DC-AC Συστήµατα συσσώρευσης Γενική διάταξη φ/β εγκαταστάσεων 21

5 2.7 Κατηγορίες φωτοβολταϊκών εγκαταστάσεων 22 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΤΟ ΝΟΜΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΓΙΑ ΤΙΣ ΑΠΕ Εισαγωγή Η ρυθµιστική αρχή ενέργειας Νόµοι και οδηγίες για ΑΠΕ Οδηγία 2001/77/ΕΚ του Ευρω αϊκού Κοινοβουλίου Νόµος 3299/04 (ανα τυξιακός νόµος) µε τις τρο ο οιήσεις του νόµου 3522/ Νόµος 3468/06 για την αραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Νόµος 3734/09 για την ροώθηση της συµ αραγωγής ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΠΕΡΙΡΑΦΗ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ RETScreen Εισαγωγή Γενική αρουσίαση του RETScreen Το ενεργειακό µοντέλο Χαρακτηριστικά του συστήµατος και της ηγής ισχύος Ε ιµέρους χαρακτηριστικά Χαρακτηριστικά του συστήµατος συσσώρευσης ενέργειας Χαρακτηριστικά του φ/β λαισίου Χαρακτηριστικά της ε ι λέον γεννήτριας Εκτιµήσεις ε ιµέρους χαρακτηριστικών Ηλιακή αραγωγή και φορτίο του συστήµατος Χαρακτηριστικά εξεταζόµενης το οθεσίας και ροσανατολισµού του φ/β λαισίου Μηνιαία χαρακτηριστικά εξεταζόµενης εριόδου Χαρακτηριστικά φορτίου των εφαρµογών Περί τωση φ/β συστήµατος άντλησης νερού Το φύλλο ανάλυσης κόστους Αρχικά κόστη Ετήσια κόστη Περιοδικά κόστη 41 37

6 4.6 Η ανάλυση εκ οµ ής αερίων θερµοκη ίου Χρηµατοοικονοµική ανάλυση Ετήσιο ενεργειακό ισοζύγιο Χρηµατοοικονοµικές αράµετροι Κόστη ε ενδύσεων Χρηµατοοικονοµική εφικτότητα Κριτήριο α λής ε ανείσ ραξης Καθαρή αρούσα αξία Ταµειακές ροές Εσωτερικός βαθµός α όδοσης IRR 46 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5: ΑΝΑΛΥΣΗ ΣΕΝΑΡΙΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΩΝ ΧΑΝΙΩΝ 5.1 Εισαγωγή Σχήµα χρηµατοδότησης 40%- 40%- 20% βασικό σενάριο Σχήµα χρηµατοδότησης 40%- 30%- 30% Σχήµα χρηµατοδότησης 0%- 60%- 40% Σχήµα χρηµατοδότησης 40%- 40%- 20% µε κλίση των φ/β στις 35º Σχήµα χρηµατοδότησης 40%- 40%- 20% µε σύστηµα αρακολούθησης του ήλιου σε έναν οριζόντιο άξονα 5.7 Σχήµα χρηµατοδότησης 40%- 40%- 20% µε σύστηµα αρακολούθησης του ήλιου σε δύο άξονες 5.8 Σχήµα χρηµατοδότησης 40%- 40%- 20% µε σύστηµα αρακολούθησης του ήλιου σε έναν κάθετο άξονα (κίνηση αζιµούθιου) 5.9 Συµ εράσµατα ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6: ΑΝΑΛΥΣΗ ΣΕΝΑΡΙΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ 76 ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΩΝ ΣΕΡΡΩΝ 6.1 Σχήµα χρηµατοδότησης 40%- 40%- 20% βασικό σενάριο Σχήµα χρηµατοδότησης 40%- 30%- 30% Σχήµα χρηµατοδότησης 0%- 60%- 40% Σχήµα χρηµατοδότησης 40%- 40%- 20% µε κλίση των φ/β στις 35º 87

7 6.5 Σχήµα χρηµατοδότησης 40%- 40%- 20% µε σύστηµα αρακολούθησης του ήλιου σε έναν οριζόντιο άξονα 6.6 Σχήµα χρηµατοδότησης 40%- 40%- 20% µε σύστηµα αρακολούθησης του ήλιου σε δύο άξονες 6.7 Σχήµα χρηµατοδότησης 40%- 40%- 20% µε σύστηµα αρακολούθησης του ήλιου σε έναν κάθετο άξονα (κίνηση αζιµούθιου) 6.8 Συµ εράσµατα ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7: ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 106 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α 107 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 112

8 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Τα τελευταία χρόνια η αρέµβαση του ανθρώ ου στο εριβάλλον δηµιούργησε ολλά ροβλήµατα. Η ενέργεια ου αραγόταν τους δύο ροηγούµενους αιώνες ήταν σχεδόν εξολοκλήρου α ό όρους, ου εξαντλούνται διαρκώς. Αυτό οδήγησε στην ε ιτακτική ανάγκη να βρεθούν άλλοι τρό οι αραγωγής ενέργειας ου δεν θα καταστρέφουν το εριβάλλον και δεν θα εξαντλούνται. Ένας ακόµα λόγος ου δεν ρέ ει να αγνοείται είναι οι οικονοµικοί λόγοι ου οδήγησαν στην ανεύρεση νέων τρό ων αραγωγής ενέργειας. Έγιναν ολλές ροσ άθειες, µια α ό αυτές είναι και η ρόταση για Ανανεώσιµες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ). Στις ΑΠΕ συγκαταλέγονται η ηλιακή ενέργεια, η αιολική ενέργεια, η γεωθερµία, η βιοµάζα και τέλος η ενέργεια ου αράγεται α ό το νερό. Χρειάζεται να αναφερθεί ότι οι ΑΠΕ έχουν και ολλά λεονεκτήµατα, µε βασικότερο το ότι δεν εξαντλούνται, αλλά και µειονεκτήµατα ό ως ότι δεν µ ορούν να έχουν σταθερή α όδοση κάθε µέρα γιατί εξαρτώνται α ό φυσικές δυνάµεις. Παρά τα µειονεκτήµατα τους, οι ΑΠΕ έχουν σηµαντική συµβολή στην αραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. 1.2 ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Σύστηµα ηλεκτρικής ενέργειας είναι το σύνολο των εγκαταστάσεων και των µέσων ου χρησιµο οιούνται µε σκο ό την αροχή ηλεκτρικής ενέργειας στις εριοχές κατανάλωσης, τις ο οίες εξυ ηρετεί το σύστηµα ηλεκτρικής ενέργειας. Το σύστηµα ηλεκτρικής ενέργειας ρέ ει να έχει µελετηθεί και να λειτουργεί σωστά. Ε ίσης, θα ρέ ει να ικανο οιεί τις ακόλουθες α αιτήσεις: 1. Το σύστηµα ηλεκτρικής ενέργειας θα ρέ ει να αρέχει ηλεκτρική ενέργεια σε όλες τις εριοχές κατανάλωσης ου εξυ ηρετεί. 2. Το σύστηµα θα ρέ ει να µ ορεί να ικανο οιεί τη διαρκώς µεταβαλλόµενη ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας. 1

9 3. Το σύστηµα ηλεκτρικής ενέργειας θα ρέ ει να αρέχει οιοτική ηλεκτρική ενέργεια, το ο οίο σηµαίνει ότι θα ρέ ει να διασφαλίζει σταθερή συχνότητα, σταθερή τάση και υψηλή αξιο ιστία τροφοδότησης. 4. Το σύστηµα θα ρέ ει να αρέχει ηλεκτρική ενέργεια µε το ελάχιστο δυνατό οικονοµικό κόστος και τις ελάχιστες ε ι τώσεις στο εριβάλλον. 1.3 ΟΜΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Ένα σύστηµα ηλεκτρικής ενέργειας α οτελείται α ό τα ακόλουθα τέσσερα κύρια µέρη: 1. Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας 2. Μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας 3. ιανοµή ηλεκτρικής ενέργειας 4. Φορτία Η ηλεκτρική ενέργεια αράγεται στους σταθµούς αραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας µε τη βοήθεια τριφασικών γεννητριών. Οι σταθµοί αραγωγής βρίσκονται συνήθως µακριά α ό τα σηµεία κατανάλωσης, ο ότε η ηλεκτρική ενέργεια θα ρέ ει να µεταφερθεί στα σηµεία κατανάλωσης µε τη βοήθεια των τριφασικών γραµµών µεταφοράς. Για να είναι οικονοµική η µεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας, θα ρέ ει να γίνεται σε υψηλή τάση. Για το λόγο αυτό, η τάση εξόδου των γεννητριών ( χ 15 kv ή 20 kv) ανυψώνεται σε υψηλή τάση ( χ 150 kv ή 400 kv για την Ελλάδα) µε τη βοήθεια των τριφασικών µετασχηµατιστών ανύψωσης τάσης. Μετά τις γραµµές µεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας (των 150 kv ή των 400 kv για την Ελλάδα) υ άρχουν οι τριφασικοί µετασχηµατιστές υ οβιβασµού της τάσης α ό την υψηλή τάση στη µέση τάση ( χ 20 kv για την Ελλάδα). Το σύστηµα διανοµής ηλεκτρικής ενέργειας α οτελείται α ό τις γραµµές διανοµής µέσης τάσης ( χ 20 kv για την Ελλάδα), τους τριφασικούς µετασχηµατιστές διανοµής ου υ οβιβάζουν τη µέση τάση σε χαµηλή τάση ( χ 380 V για την Ελλάδα), και τις γραµµές διανοµής χαµηλής τάσης ου µεταφέρουν υ ό χαµηλή τάση την ηλεκτρική ενέργεια στους καταναλωτές χαµηλής τάσης. Στο Σχήµα 1.1 φαίνεται το δοµικό διάγραµµα ενός συστήµατος ηλεκτρικής ενέργειας. Οι τάσεις στο Σχήµα 1.1 είναι χαρακτηριστικές του ελληνικού συστήµατος ηλεκτρικής ενέργειας της ΕΗ. 2

10 Σχήµα 1.1: οµικό διάγραµµα συστήµατος ηλεκτρικής ενέργειας ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας είναι η διαδικασία µετατρο ής µίας µορφής ρωτογενούς ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια. Η αραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας γίνεται α ό συµβατικούς σταθµούς και α ό σταθµούς ανανεώσιµων ηγών ενέργειας. Στο Σχήµα 1.2 φαίνεται η ταξινόµηση των σταθµών αραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Σχήµα 1.2: ταξινόµηση σταθµών αραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας 3

11 Οι ατµοηλεκτρικοί σταθµοί χρησιµο οιούν τον ατµό ως µέσο για την αραγωγή µηχανικής ενέργειας µέσω ατµοστροβίλων, η ο οία µηχανική ενέργεια στη συνέχεια µετατρέ εται σε ηλεκτρική ενέργεια µέσω των γεννητριών. Οι ντηζελοηλεκτρικοί σταθµοί χρησιµο οιούν το ετρέλαιο ως µέσο για την αραγωγή µηχανικής ενέργειας µέσω µηχανών εσωτερικής καύσης, η ο οία µηχανική ενέργεια στη συνέχεια µετατρέ εται σε ηλεκτρική ενέργεια µέσω των γεννητριών. Στους σταθµούς συνδυασµένου κύκλου υ άρχει συνδυασµός λειτουργίας αεριοστρόβιλου και ατµοστρόβιλου: α ό την ίδια αρχική ηγή ενέργειας, συνήθως φυσικό αέριο, αράγεται ηλεκτρική ενέργεια ρώτα στον αεριοστρόβιλο και µετά στον ατµοστρόβιλο. Οι υδροηλεκτρικοί σταθµοί χρησιµο οιούν την κινητική και δυναµική ενέργεια του νερού ως µέσο για την αραγωγή µηχανικής ενέργειας µέσω υδροστροβίλων, η ο οία µηχανική ενέργεια στη συνέχεια µετατρέ εται σε ηλεκτρική ενέργεια µέσω των γεννητριών. Οι υρηνικοί σταθµοί είναι ατµοηλεκτρικοί σταθµοί, ό ου ο λέβητας έχει αντικατασταθεί α ό υρηνικό αντιδραστήρα, στον ο οίο γίνεται η υρηνική σχάση ουρανίου ή λουτωνίου. Οι συµβατικοί σταθµοί αραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας ε ιβαρύνουν το εριβάλλον. Θα ρέ ει ε ίσης να σηµειωθεί ότι µειώνονται τα α οθέµατα σε ρώτη ύλη ( ετρέλαιο, λιγνίτης, φυσικό αέριο) για την αραγωγή ηλεκτρικής α ό συµβατικούς σταθµούς. Ε ι λέον, η τιµή του ετρελαίου ( ρώτη ύλη στους ντηζελοηλεκτρικούς σταθµούς) έχει αυξητικές τάσεις. Τα τελευταία χρόνια οι σταθµοί ανανεώσιµων ηγών ενέργειας κερδίζουν έδαφος, καθώς είναι εριβαλλοντικά φιλικοί και ε ίσης ε ειδή χρησιµο οιούν ηγές ενέργειας ου βρίσκονται στη φύση ανεξάντλητες ( χ άνεµος, ήλιος). Ανανεώσιµες ηγές ενέργειας είναι τα αιολικά, τα φωτοβολταϊκά, τα µικρά υδροηλεκτρικά, οι κυψέλες καυσίµου, η κυµατική ενέργεια, η γεωθερµική ενέργεια και η βιοµάζα. Οι σταθµοί ανανεώσιµων ηγών ενέργειας χρησιµο οιούνται για την αροχή ηλεκτρικής ενέργειας σε α οµονωµένες εριοχές ή αυτόνοµα συστήµατα ηλεκτρικής ενέργειας, καθώς και για σύνδεση µε συµβατικά συστήµατα ηλεκτρικής ενέργειας. Α ό τις ανανεώσιµες ηγές ενέργειας, οι κύριες µορφές είναι: 1. Η αιολική ενέργεια η ο οία στηρίζεται στην εκµετάλλευση της κινητικής ενέργειας των ανέµων. Οι µηχανές ου χρησιµο οιούνται για το σκο ό αυτό δεσµεύουν την κινητική ενέργεια του ανέµου και την µετατρέ ουν είτε σε κά οια άλλη µορφή µηχανικής ενέργειας, είτε σε ηλεκτρική. 2. Οι µικροί υδροηλεκτρικοί σταθµοί, ό ως και οι συµβατικοί υδροηλεκτρικοί σταθµοί, αξιο οιούν την κινητική και δυναµική ενέργεια του νερού ως µέσο για την αραγωγή µηχανικής ενέργειας µέσω υδροστροβίλων, η ο οία µηχανική ενέργεια στη συνέχεια µετατρέ εται σε ηλεκτρική ενέργεια µέσω των γεννητριών. Θα ρέ ει να σηµειωθεί ότι οι µικροί υδροηλεκτρικοί σταθµοί αξιο οιούν 4

12 υδάτινα ρεύµατα, για τα ο οία δεν α αιτούνται µεγάλα έργα α οθήκευσης ( χ φράγµατα) του νερού. 3. Η γεωθερµική ενέργεια ό ου αξιο οιούνται τα θερµά νερά ή/και οι ατµοί ου υ άρχουν σε υ όγειους ταµιευτήρες σε ολλές εριοχές της Γης. Τα ρευστά αυτά, όταν είναι εφικτό να αντληθούν µε οικονοµικά συµφέρον κόστος, µ ορούν να χρησιµο οιηθούν είτε σε θερµικές εφαρµογές, είτε για την αραγωγή ηλεκτρικού ρεύµατος. 4. Η ενέργεια α ό βιοµάζα, δηλαδή η χηµική ενέργεια ου εµ εριέχεται σε κάθε υλικό ου ροέρχεται άµεσα ή έµµεσα α ό το φυτικό κόσµο. Η καύση της βιοµάζας είτε α ευθείας είτε µετατρε όµενη σε κατάλληλο καύσιµο, α οδίδει θερµική ενέργεια, η ο οία, στη συνέχεια, µ ορεί να χρησιµο οιηθεί σε οικιλία εφαρµογών. 5. Η υδροηλεκτρική ενέργεια η ο οία στηρίζεται στην εκµετάλλευση της µηχανικής ενέργειας του νερού των οταµών και της µετατρο ής της σε ηλεκτρική ενέργεια µε τη βοήθεια στροβίλων και ηλεκτρογεννητριών ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Το σύστηµα µεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας µεταφέρει µεγάλες οσότητες ισχύος α ό τους σταθµούς αραγωγής ρος τα σηµεία ό ου γίνεται η κατανάλωση της ηλεκτρικής ενέργειας. Ε ίσης, το σύστηµα µεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας µ ορεί να συνδέει µεταξύ τους διαφορετικά συστήµατα ηλεκτρικής ενέργειας, για αράδειγµα συστήµατα ηλεκτρικής ενέργειας γειτονικών χωρών. Ακόµη, α ό το σύστηµα µεταφοράς τροφοδοτούνται οι καταναλωτές υψηλής τάσης. Η µεταφορά της ηλεκτρικής ενέργειας γίνεται µε υψηλή τάση, ε ειδή έχει σαν α οτέλεσµα µικρότερες ηλεκτρικές α ώλειες και κατά συνέ εια οικονοµικότερη λειτουργία ΙΑΝΟΜΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Το σύστηµα διανοµής ηλεκτρικής ενέργειας είναι υ εύθυνο για τη διανοµή της ηλεκτρικής ενέργειας στους καταναλωτές µέσης και χαµηλής τάσης. Το σύστηµα διανοµής ηλεκτρικής ενέργειας α οτελείται α ό τρία υ οσυστήµατα: 1. Το σύστηµα διανοµής µέσης τάσης 2. Τους υ οσταθµούς διανοµής 3. Το σύστηµα διανοµής χαµηλής τάσης 5

13 Το σύστηµα διανοµής µέσης τάσης τροφοδοτείται α ό τους υ οσταθµούς υ οβιβασµού υψηλής τάσης ρος µέση τάση. Το σύστηµα διανοµής µέσης τάσης τροφοδοτεί τόσο τους καταναλωτές µέσης τάσης όσο και τους υ οσταθµούς διανοµής. Οι υ οσταθµοί διανοµής τροφοδοτούν το σύστηµα διανοµής χαµηλής τάσης. Το σύστηµα διανοµής χαµηλής τάσης τροφοδοτεί τους καταναλωτές χαµηλής τάσης ΦΟΡΤΙΑ Τα φορτία των συστηµάτων ηλεκτρικής ενέργειας ταξινοµούνται σε βιοµηχανικά, εµ ορικά και οικιακά. Τα ολύ µεγάλα βιοµηχανικά φορτία µ ορεί να εξυ ηρετούνται α ό το σύστηµα µεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας. Τα µικρά βιοµηχανικά φορτία εξυ ηρετούνται α ό το σύστηµα διανοµής µέσης τάσης. Τα βιοµηχανικά φορτία είναι σύνθετα φορτία (έχουν ωµικό και ε αγωγικό µέρος), καθώς οι κινητήρες ε αγωγής α οτελούν µεγάλο τµήµα των φορτίων αυτών. Τα σύνθετα αυτά βιοµηχανικά φορτία εξαρτώνται α ό την τάση και τη συχνότητα και α οτελούν ένα σηµαντικό µέρος του φορτίου του συστήµατος ηλεκτρικής ενέργειας. Τα εµ ορικά και οικιακά φορτία α οτελούνται κυρίως α ό φορτία φωτισµού, θέρµανσης, και ψύξης. Τα φορτία αυτά είναι ανεξάρτητα της συχνότητας και καταναλώνουν αµελητέα άεργο ισχύ. Η ραγµατική ισχύς των φορτίων εκφράζεται σε kw ή MW. Το µέτρο του φορτίου µεταβάλλεται κατά τη διάρκεια της ηµέρας. Η ηµερήσια καµ ύλη φορτίου µίας ηλεκτρικής εταιρίας είναι µία σύνθεση της ζήτησης φορτίου των διάφορων κατηγοριών καταναλωτών. Η µέγιστη τιµή του φορτίου στη διάρκεια ενός εικοσιτετραώρου ονοµάζεται ηµερήσια αιχµή φορτίου ή µέγιστο ηµερήσιο φορτίο. Ο συντελεστής φορτίου σε µία χρονική ερίοδο είναι ίσος µε το λόγο της συνολικής κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας στην ερίοδο αυτή ρος τη µέγιστη κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας ου θα µ ορούσε να έχει ο καταναλωτής αν ζητούσε συνεχώς το µέγιστο φορτίο της εριόδου αυτής. Ο συντελεστής φορτίου µ ορεί να αφορά ερίοδο µίας µέρας, ενός µήνα, ή ενός χρόνου. Γενικά υ άρχει διαφορά στην αιχµή φορτίου µεταξύ διαφορετικών κατηγοριών καταναλωτών, η ο οία βελτιώνει το συνολικό συντελεστή φορτίου του συστήµατος ηλεκτρικής ενέργειας. Για να λειτουργεί οικονοµικά το σύστηµα αραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, θα ρέ ει να είναι υψηλός ο συντελεστής φορτίου του συστήµατος. Τα σηµερινά συστήµατα ηλεκτρικής ενέργειας έχουν τυ ικούς συντελεστές φορτίου α ό 55% έως 70%. 6

14 1.4 ΣΚΟΠΟΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Η αρούσα τυχιακή µελετά την εγκατάσταση ενός ε ενδυτικού έργου για αραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας µε την χρήση φωτοβολταϊκών συστηµάτων και εξετάζει αν αυτή µ ορεί να είναι α οδοτική, α ό οικονοµικής και εριβαλλοντικής ά οψης. Τα φωτοβολταϊκά συστήµατα αράγουν ενέργεια, δεσµεύοντας την ηλιακή ακτινοβολία και την µετατρέ ουν α ευθείας σε ηλεκτρική ενέργεια. Για τη µελέτη του συστήµατος, όλη η φωτοβολταϊκή εγκατάσταση αντιµετω ίζεται ως µία ε ένδυση (ε ενδυτικό έργο), έτσι ώστε να είναι εύκολο να αξιολογηθεί µε τη χρήση γνωστών κριτηρίων αξιολόγησης ε ενδύσεων. Σκο ός της εργασίας αυτής είναι να αρουσιαστεί µια ολοκληρωµένη µεθοδολογία για την ραγµατο οίηση της αξιολόγησης µιας φωτοβολταϊκής εγκατάστασης, να αρουσιαστούν δηλαδή εκείνα τα χαρακτηριστικά ενός φωτοβολταϊκού συστήµατος τα ο οία είναι αντι ροσω ευτικά για αυτό και να ληφθούν υ όψιν στην αξιολόγηση, ενώ αράλληλα να γίνεται η χρήση των µεθοδολογικών εκείνων εργαλείων τα ο οία µ ορούν να δώσουν µια εικόνα της αξιολογούµενης φωτοβολταϊκής εγκατάστασης. Ε ίσης, σκο ός της εργασίας α οτελεί η εφαρµογή της µεθοδολογίας αυτής στην ερί τωση εγκατάστασης ενός φωτοβολταϊκού συστήµατος συνδεδεµένου µε το κεντρικό δίκτυο διανοµής ηλεκτρικής ενέργειας του νοµού Χανίων και του νοµού Σερρών χρησιµο οιώντας και στις δύο εριοχές τις ίδιες αραµέτρους. Ε ίσης θα γίνει σύγκριση ανάµεσα στις δύο εριοχές και θα δια ιστωθεί ου είναι τελικά συµφέρουσα α ό οικονοµικής ά οψης η εγκατάσταση. Η εφαρµογή αυτή θα αφορά διαφορετικά σενάρια αραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας α ό το συγκεκριµένο φωτοβολταϊκό σύστηµα, τα ο οία θα συγκριθούν µεταξύ τους. 1.5 ΟΜΗ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Η εργασία αυτή α οτελείται α ό εφτά κεφάλαια. Η δοµή της έχει ως εξής: Στο κεφάλαιο 1 αρουσιάζονται τα συστήµατα ηλεκτρικής ενέργειας, η δοµή τους, καθώς και ώς αράγεται διανέµεται και µεταφέρεται η ηλεκτρική ενέργεια. Τέλος αρουσιάζονται οι κατηγορίες ου ταξινοµούνται τα φορτία. Στο Κεφάλαιο 2 αρουσιάζονται τα φωτοβολταϊκά συστήµατα, τα υλικά α ό τα ο οία µ ορούν να κατασκευαστούν, τα φωτοβολταϊκά συστήµατα δεύτερης και τρίτης γενιάς, ο τρό ος µε τον ο οίο στηρίζονται άνω στις βάσεις καθώς και το ώς συνδέονται µεταξύ τους. Τέλος εξετάζεται η ερί τωση του να είναι διασυνδεδεµένα µε το δίκτυο ή όχι. Ε ίσης στο δεύτερο κεφάλαιο αρουσιάζεται το ο λόγος ου οδήγησε στο να βρεθούν άλλοι τρό οι αραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, καθώς και γίνεται αναφορά στις ανανεώσιµες ηγές ενέργειας, τα λεονεκτήµατα και τα µειονεκτήµατα τους. 7

15 Στο κεφάλαιο 3 αρουσιάζεται το νοµικό λαίσιο ου ισχύει για την εγκατάσταση ενός ε ενδυτικού έργου, και εριγράφεται ο νόµος 3299 ου αναφέρει τις ενισχύσεις ου δίνονται α ό το κράτος για την εγκατάσταση ενός ε ενδυτικού έργου, καθώς και τον διαχωρισµό σε τρεις κατηγορίες ό ου υ άρχει διαφορετική ενίσχυση για κάθε εριοχή. Ε ι λέον εριγράφεται ο νόµος 3468 ου αναφέρει την δέσµευση του κράτους για αγορά της ηλεκτρικής ενέργειας ου αράγεται, ενώ αρουσιάζει και τις τιµές ώλησης της ηλεκτρικής ενέργειας για κάθε ιθανή δραστηριότητα στον χώρο των ΑΠΕ. Τέλος αρουσιάζεται ο νόµος 3734, ου έδωσε λύσεις σε ροβλήµατα ου δεν τα κάλυ ταν οι ροηγούµενοι νόµοι. Στο κεφάλαιο 4 αρουσιάζεται το λογισµικό ανάλυσης ε ενδυτικών α οφάσεων RETScreen, το ο οίο θα χρησιµο οιηθεί για την ρακτική εφαρµογή της αρούσας εργασίας. Στο κεφάλαιο 5 αρουσιάζονται για την εριοχή των Χανίων οι ίνακες ου ροέκυψαν α ό το λογισµικό ρόγραµµα RETScreen, καθώς και αρατηρήσεις και τα συµ εράσµατα µετά την ολοκλήρωση των σεναρίων ου εξετάστηκαν. Στο κεφάλαιο 6 αρουσιάζονται για την εριοχή των Σερρών οι ίνακες ου ροέκυψαν α ό το λογισµικό ρόγραµµα RETScreen, καθώς και αρατηρήσεις και τα συµ εράσµατα µετά την ολοκλήρωση των σεναρίων ου εξετάστηκαν. Στο κεφάλαιο 7 γίνεται η σύγκριση ανάµεσα στην εριοχή των Σερρών και των Χανίων και αρουσιάζεται το µέρος ου είναι συµφέρουσα η εγκατάσταση της ε ένδυσης. 8

16 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ 2.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Τα φωτοβολταϊκά (φ/β) συστήµατα είναι συστήµατα ειδικά διαµορφωµένων και διασυνδεµένων διατάξεων, ου ε ιτυγχάνουν τη µετατρο ή της ηλιακής ενέργειας α ευθείας σε ηλεκτρική. Η διαδικασία µετατρο ής βασίζεται στο φωτοβολταϊκό φαινόµενο, το ο οίο λαµβάνει χώρα όταν ηλιακή ακτινοβολία έσει στην ε ιφάνεια του υλικού του φ/β συστήµατος. 2.2 ΤΟ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ Ένα φωτοβολταικό στοιχείο είναι µια ε αφή υλικών, συνηθέστερα ηµιαγωγών, στην ο οία, η α ορροφούµενη ηλεκτροµαγνητική ακτινοβολία µετατρέ εται α ευθείας σε ηλεκτρική ενέργεια. Το φως αράγει ελεύθερα ηλεκτρόνια και ο ές, σ όλη την έκταση των δύο σε ε αφή ηµιαγωγών. Όσα α ό αυτά δηµιουργούνται µέσα και κοντά στην ε αφή των υλικών, ροωθούνται α ό το εσωτερικό ηλεκτρικό εδίο της ε αφής, στα δύο άκρα της διάταξης, αντίστοιχα. Ο ρυθµός ου αράγονται, οι ελεύθεροι φορείς είναι τέτοιος ώστε, το ηλεκτρικό ρεύµα καθώς και η ηλεκτρική τάση στα άκρα το ΦΒ στοιχείου να διατηρούνται σε ρακτικά αξιο οιήσιµα ε ί εδα, όσον αφορά την α οδιδόµενη στον καταναλωτή ηλεκτρική ισχύ. Συνε ώς, το ΦΒ στοιχείο εµφανίζει χαρακτηριστικά ηγής ηλεκτρικής ενέργειας, κατάλληλης για τροφοδοσία τυ ικών ηλεκτρικών εφαρµογών. Συµ ερασµατικά, η συνεργασία των δύο αναφερθέντων αραγόντων, και του ενδογενούς ηλεκτρικού εδίου των δύο σε ε αφή φωτοαγώγιµων υλικών και του φωτός, αράγει το φωτοβολταικό φαινόµενο. 2.3 ΥΛΙΚΑ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ Το υλικό ου έχει, µέχρι στιγµής, χρησιµο οιηθεί κατά κόρον, είναι το υρίτιο, το ο οίο έχει ενεργειακό διάκενο 1,1 ev. Αυτό µάλλον οφείλεται στην ευρεία χρήση του υριτίου σε εφαρµογές της ηλεκτρονικής. Ακόµα, το υρίτιο κυκλοφορούσε σε µεγάλες οσότητες στην αγορά και µε ολύ καλή χηµική καθαρότητα και τελειότητα κρυσταλλικής δοµής. 9

17 Ο ιο διαδεδοµένος τύ ος φωτοβολταϊκού στοιχείου, είναι αυτός του µονοκρυσταλλικού υριτίου, ου α οτελείται α ό καθαρό υρίτιο σε µορφή λε τών δίσκων µε οµοιόµορφο µ λε σκούρο χρώµα. Άλλος τύ ος είναι το ολυκρυσταλλικό υρίτιο, ου κατασκευάζεται όµοια µε το µονοκρυσταλλικό, µε τη διαφορά, όµως, ότι το ρώτο έχει χαµηλότερο κόστος αραγωγής και, όχι σηµαντικά, µικρότερο βαθµό α όδοσης. Η ε ιφάνειά του εµφανίζει µια τυχαία διάταξη κρυστάλλων («µωσαϊκό»), σχετικά ανοικτού µ λε χρώµατος. Τέλος, άλλοι δύο τύ οι στοιχείων υριτίου, είναι του υριτίου σε µορφή ταινίας, µε ε ικάλυψη ρισµατικής µορφής, όχι ολύ διαδεδοµένα εµ ορικά, και του άµορφου υριτίου. Αν και το άµορφο υρίτιο αρουσιάζει µεγάλη ατέλεια στην κρυσταλλική δοµή του, εντούτοις χρησιµο οιείται στην κατασκευή ηλιακών στοιχείων, αφού έχει µεγαλύτερο ενεργειακό διάκενο α ό ότι το κρυσταλλικό και διαθέτει κατά ολύ µεγαλύτερο βαθµό α ορρόφησης της ακτινοβολίας. Ακόµα, αρασκευάζεται µε µεθόδους ολύ χαµηλού κόστους, διαφορετικών α ό αυτές της κατασκευής του κρυσταλλικού, ενώ συµ εριφέρεται σαν ηµιαγωγός άµεσου ενεργειακού διακένου, µε τη δυνατότητα της εύκολης βελτίωσης των ηλεκτρικών ιδιοτήτων του. Παρόλα αυτά, γίνονται ροσ άθειες για τη βελτίωση του βαθµού α όδοσής του, καθώς έχει αρατηρηθεί ότι αυτή µειώνεται µε το χρόνο για εφαρµογές υψηλής ισχύος. Αντίθετα για µικρής ισχύος εφαρµογές βρίσκει ευρεία εφαρµογή. Η ε ιφάνεια ηλιακών στοιχείων α ό άµορφο υρίτιο, έχει οµοιόµορφους σκούρους χρωµατισµούς. Ωστόσο, έγιναν εργαστηριακές µελέτες και µε άλλα υλικά, οι ο οίες έχουν δώσει θετικά α οτελέσµατα για το θειούχο κάδµιο (CdS), λόγω χαµηλού κόστους, και το αρσενικούχο γάλλιο (GaAs), λόγω µεγάλης α όδοσης. Όµως, η α όδοση του ηλιακού κυττάρου α ό CdS ήταν ολύ χαµηλή (<10%) και σε συνδυασµό µε τα ροβλήµατα σταθερότητας ου εµφάνιζε, συνέτειναν στη διακο ή των ερευνητικών ροσ αθειών µε ε ίκεντρο το υλικό αυτό, αρόλο ου αρουσιάζει µεγάλο ενεργειακό διάκενο (2,45 ev). Το GaAs α ό την άλλη µεριά, αρουσιάζει ενεργειακό διάκενο ίσο µε 1,43 ev, µέσα δηλαδή στην βέλτιστη εριοχή τιµών για την φωτοβολταϊκή µετατρο ή και έχει θεωρητική α όδοση ερί ου 25%. Αρνητικό σηµείο είναι η διαφορά κόστους α ό το υρίτιο, ου είναι φθηνότερο. Η µεγάλη σχετικά τιµή του ενεργειακού διακένου εξασφαλίζει αρκετά µεγάλη αραγωγή ηλεκτρικής ισχύος ανά µονάδα ε ιφάνειας και καλή συµ εριφορά στις σχετικά υψηλές θερµοκρασίες, ου είναι ολύ σηµαντικό λόγω του ότι τα ηλιακά στοιχεία υ ερθερµαίνονται λόγω της έντονης ακτινοβολίας ου δέχονται. Ωστόσο, όσο ανεβαίνει η θερµοκρασία, τόσο η α όδοση του GaAs έφτει (το ίδιο συµβαίνει και για το υρίτιο και το CdS, σε ιο έντονο βαθµό) ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΠΥΡΙΤΙΟΥ Τα ηλιακά στοιχεία έχουν διαστρωµατώσεις κοµµατιών υλικού υριτίου, άχους ερί τα 3 mm ερί ου, ενώ η διάµετρος τους φθάνει τα cm. 10

18 Η χαρακτηριστική έντασης-τάσης του ηλιακού στοιχείου υριτίου φαίνεται στο Σχήµα 1.1, α ό ό ου αρατηρείται ότι αν αυξηθεί η τάση άνω α ό 0,52 V, τότε µειώνεται η ένταση του ρεύµατος. Στο Σχήµα 1.2 φαίνεται η µεταβολή ισχύος ου α οδίδει ένα ηλιακό κύτταρο σε σχέση µε τη τάση του. Μ ορεί εύκολα να γίνει αντιλη τό ότι αυξανοµένης της τάσης, µέχρι ερί ου τα 0,52 V, η α οδιδόµενη ισχύς αυξάνει σχεδόν γραµµικά, ενώ µετά τα 0,52 V η α όδοση µειώνεται ολύ α ότοµα. Όσο αυξάνεται η θερµοκρασία, η τάση του ηλιακού στοιχείου ελαττώνεται. Το ίδιο συµβαίνει και για την α όδοση του ηλιακού στοιχείου, δηλαδή όσο αυξάνεται η θερµοκρασία, τόσο µειώνεται η α όδοσή του. Με βάση αυτή την αρατήρηση, ροκύ τει ότι εάν γνωρίζουµε την ισχύ εξόδου ενός φ/β στοιχείου σε µια θερµοκρασία αναφοράς T, τότε µ ορούµε να υ ολογίσουµε την ισχύ εξόδου σε µια άλλη θερµοκρασία T a α ό την ακόλουθη σχέση: P a ref ref [ + ( T T )] = P 1 β (2.1) ref ό ου P ref, η ισχύς εξόδου (W) στη θερµοκρασία T ref και P a η ισχύς εξόδου (W) στη θερµοκρασία T a. Η ισχύς εξόδου των φ/β στοιχείων ε ηρεάζεται α ό την έκταση ου καταλαµβάνουν. Συγκεκριµένα, όσο αυξάνει το εµβαδό ενός φ/β στοιχείου, η τάση αραµένει σταθερή, ενώ το ρεύµα αυξάνει µε γραµµικό τρό ο. Τέλος, η κλίση ου ροσδίδεται στα ηλιακά στοιχεία, µ ορεί να ε ιφέρει αύξηση της ισχύος του στοιχείου, όταν είναι τέτοια ώστε στην ε ιφάνειά του να ροσ ί τει η µέγιστη δυνατή ηλιακή ενέργεια (για µια χρονική ερίοδο). Στο βόρειο ηµισφαίριο για αράδειγµα, ο ροσανατολισµός της ε ιφάνειας αυτής ρέ ει να είναι νότιος ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΥΤΕΡΗΣ ΓΕΝΙΑΣ Στην αρούσα χρονική ερίοδο, έχουµε εράσει στην αραγωγή των λεγοµένων φωτοβολταϊκών συστηµάτων τεχνολογίας 2ης γενιάς. Αυτά χαρακτηρίζονται α ό το λε τό άχος της κατασκευής τους και για το λόγο αυτό ονοµάζονται και φ/β συστήµατα λε τού φιλµ. Τα φωτοβολταϊκά λαίσια λε τού φιλµ ρωτοεµφανίσθηκαν στην Ια ωνία, ως εφαρµογές σε εµ ορικά ροϊόντα, ό ως υ ολογιστές τσέ ης και ψηφιακά ρολόγια τσέ ης. Τα λαίσια αυτά κατασκευάζονται α ό την α όθεση εξαιρετικά λε τών στρωµάτων φωτοβολταϊκών υλικών άνω σε ένα χαµηλού κόστους στήριγµα, ό ως γυαλί, ανοξείδωτου χάλυβα ή λαστικό. Τα ξεχωριστά φωτοβολταϊκά κύτταρα µορφο οιούνται εκείνη τη στιγµή µε τη χρησιµο οίηση a 11

19 Σχήµα 2.1: Χαρακτηριστική έντασης- τάσης σε ηλιακό στοιχείο Si. Σχήµα 2.2: Το γράφηµα ισχύος- τάσης για ένα ηλιακό στοιχείο Si. δεσµών laser. Τα λε τά αυτά φιλµ ροσφέρουν τη δυνατότητα ελάττωσης του κόστους κατασκευής. Και αυτό διότι, κατά ρώτον, µε τον τρό ο αυτό χρησιµο οιείται λιγότερη οσότητα ηµιαγωγών, κατάλληλων για φωτοβολταϊκές εφαρµογές και, κατά δεύτερον, τα λαίσια αυτά κατασκευάζονται µε µεγάλες, σχετικά, διαστάσεις και ολοκληρωµένα, ο ότε δεν είναι α αραίτητο να συγκεντρώνονται όλα µαζί και να συνδέονται ένα-ένα ηλεκτρικά. 12

20 Εικόνα 1: η ά οψη ενός φωτοβολταικού λε τού φιλµ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΤΡΙΤΗΣ ΓΕΝΙΑΣ Αξίζει στο σηµείο αυτό να αναφερθεί ότι οι έρευνες για τη βελτίωση της α όδοσης των φ/β συστηµάτων έχουν φτάσει στην ανά τυξη των λεγόµενων συστηµάτων τρίτης γενιάς. Τα συστήµατα αυτά βρίσκονται σε ολύ αρχικό στάδιο ανά τυξης και θεωρείται ότι θα βρουν εφαρµογή γύρω στο 2020 και έ ειτα. Κύριο χαρακτηριστικό τους θα είναι η ολύ µεγάλη α όδοση σε σχέση µε τις ροηγούµενες γενιές συστηµάτων, καθώς θα εκµεταλλεύονται το γεγονός ότι οι α ώλειές τους κατά τη λειτουργία θα είναι ολύ µικρότερες α ό αυτή των υ αρχόντων συστηµάτων. Η ανά τυξη των συστηµάτων τρίτης γενιάς, βρίσκεται ακόµη στο στάδιο έρευνας και αναζήτησης α οτελεσµατικών τρό ων αύξησης της α όδοσης και της µείωσης των α ωλειών. 2.4 ΣΥΝ ΥΑΣΜΕΝΕΣ ΙΑΤΑΞΕΙΣ ΗΛΙΑΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ Τα φωτοβολταϊκά στοιχεία χρησιµο οιούν την ηλιακή ακτινοβολία ως ηγή ενέργειας. Η ενεργειακή αυτή ηγή, όµως, χαρακτηρίζεται α ό ένα σηµαντικό µειονέκτηµα, τη µικρή α όδοσή της. Αυτό έχει ως α οτέλεσµα να α αιτούνται µεγάλες ε ιφάνειες (µεγάλη δα άνη) για τη συγκέντρωση µεγάλης οσότητας ακτινοβολίας, ου θα οδηγήσει στην αραγωγή αντίστοιχης οσότητας ηλεκτρικής ισχύος. Έως τώρα έχουν ροταθεί αρκετοί τρό οι για την αντιµετώ ιση αυτού του ροβλήµατος, ό ως η κατασκευή εριστρεφόµενων διατάξεων ηλιακών στοιχείων ου θα αρακολουθούν την ορεία του ήλιου συνεχώς. Μια τέτοια κατασκευή έχει µεγάλη ολυ λοκότητα και ε ιβαρύνει ανάλογα τον ροϋ ολογισµό της. Ένας άλλος τρό ος ου ροτάθηκε, είναι η συγκέντρωση της ακτινοβολίας µέσω φακών ή κατό τρων ρος τα ηλιακά στοιχεία. Ίσως µε τον τρό ο αυτό να α αιτείται τεχνητή ψύξη των στοιχείων, ωστόσο η α αγόµενη θερµότητα να µ ορεί να αξιο οιηθεί σε αρά λευρες χρήσεις, ό ως θέρµανση νερού ή χώρων και βιοµηχανικές εφαρµογές, ε ιτυγχάνοντας µε τον τρό ο 13

21 αυτό µια ιο α οδοτική και σε µεγαλύτερο βαθµό εκµετάλλευση της ηλιακής ακτινοβολίας. Εικόνα 2: Συστήµατα παρακολούθησης του ήλιου Στην εριγραφή των ηµιαγώµιµων υλικών, α ό τα ο οία κατασκευάζονται και τα ηλιακά στοιχεία, αναφέρθηκε ότι αυτά ε ιτυγχάνουν το µέγιστο θεωρητικό βαθµό α όδοσης για µια βέλτιστη εριοχή τιµών του ενεργειακού τους διακένου. Ωστόσο, µε τη χρήση συνδυασµένων διατάξεων ηλιακών στοιχείων, είναι δυνατόν να βελτιωθεί ο βαθµός α όδοσης της ηλιακής ακτινοβολίας. Μια τέτοια συνδυασµένη διάταξη είναι η το οθέτηση ολλών στοιχείων στη σειρά, µε βαθµιαία µειωµένο ενεργειακό διάκενο. Έτσι, η ακτινοβολία δια ερνά τα στοιχεία αυτά και α ορροφάται διαδοχικά ( ρώτα α ορροφώνται τα φωτόνια υψηλής ενέργειας, µετά τα ε όµενα κτλ.). Οι διατάξεις αυτές εκµεταλλεύονται σχεδόν ολόκληρο το χρωµατικό φάσµα της ηλιακής ακτινοβολίας και για αυτό ονοµάζονται και «στοιχεία ουράνιου τόξου». 2.5 ΤΜΗΜΑΤΑ Φ/Β ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Στη συνέχεια θα εριγραφούν τα τµήµατα ου α αρτίζουν ένα φ/β σύστηµα και ο τρό ος µε τον ο οίο συνδέονται µεταξύ τους. Αρχικά θα εριγραφεί το φωτοβολταϊκό λαίσιο. Πολλά λαίσια µαζί συγκροτούν τη φωτοβολταϊκή γεννήτρια, η ο οία α οτελεί βασικό τµήµα κάθε φ/β εγκατάστασης ΤΟ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ Το ηλιακό στοιχείο ανα τύσσει ολύ µικρή τάση και αράγει ολύ µικρή ηλεκτρική ισχύ. Μια τυ ική τάση ου ανα τύσσεται σε ένα µόνο ηλιακό στοιχείο και για κανονική ακτινοβολία, είναι ερί ου 0,5 V, ενώ η αραγόµενη ισχύς δεν υ ερβαίνει τα 0,4 W. Ο τρό ος για να αυξηθεί η τάση και η ισχύς α ό ηλιακά στοιχεία, είναι αυτά να το οθετηθούν ολλά µαζί (ανά 10 έως 50 ερί ου) µε κοινή ηλεκτρική έξοδο. Τα στοιχεία στην ερί τωση αυτή συνδέονται στη σειρά, συγκροτώντας µια διάταξη ου 14

22 ονοµάζεται φωτοβολταϊκό λαίσιο. Το λήθος των στοιχείων ου α αρτίζουν κάθε λαίσιο, εξαρτάται α ό την ε ιθυµητή τάση ου ρέ ει να ε ιτευχθεί. Τα λαίσια κατασκευάζονται σε µορφή διαδοχικών στρώσεων α ό σειρές στοιχείων, τα ο οία συγκολλούνται σε ένα ανθεκτικό φύλλο µετάλλου (συνήθως αλουµίνιο) ή ενισχυµένο λαστικό, ου α οτελεί το ίσω µέρος του λαισίου. Το µ ροστινό µέρος καλύ τεται α ό ροστατευτικό φύλλο γυαλιού ή (διαφανούς) λαστικού. Το εµ ρός και ίσω µέρος συγκρατούνται στεγανά και µόνιµα µεταξύ τους, ενώ εριµετρικά συσφίγγονται µε ένα µεταλλικό ερίβληµα. Το λαίσιο είναι η δοµική φωτοβολταϊκή µονάδα, ου θα χρησιµεύσει ως συλλέκτης της ακτινοβολίας. Το κόστος κατασκευής σε σχέση µε το ηλιακό στοιχείο, είναι µεγαλύτερο. Κάθε λαίσιο αρουσιάζει τα δικά του χαρακτηριστικά, ου εξαρτώνται α ό αντίστοιχα µεγέθη των ηλιακών στοιχείων ου το α οτελούν. Για την αξιολόγηση της α όδοσης ενός λαισίου, χρησιµο οιείται, κατά τρό ο αντίστοιχο µε την ερί τωση ενός ηλιακού στοιχείου, ο βαθµός α όδοσης του φωτοβολταϊκού λαισίου. Ο βαθµός αυτός ορίζεται ως ο λόγος της µέγιστης ηλεκτρικής ισχύος ου αράγει το λαίσιο (P, σε W) ρος την ισχύ της ηλιακής ακτινοβολίας ου δέχεται στην ε ιφάνειά του S (σε m2). Ωστόσο, ο αρα άνω λόγος θα είναι, ροφανώς, ίσος µε το λόγο της µέγιστης ηλεκτρικής ενέργειας ου αράγει το φ/β λαίσιο Ε (σε kwh) για ένα χρονικό διάστηµα, ρος την οσότητα της ηλιακής ακτινοβολίας ου αυτό δέχεται για το ίδιο χρονικό διάστηµα. Έτσι λοι όν: Ρπ E nπ = = (2.2) Η S Π S ό ου Η (σε W/m2) είναι η υκνότητα ηλεκτρικής ισχύος της ηλιακής ακτινοβολίας ανά µονάδα ε ιφανείας και Π (σε kwh/m2) είναι η υκνότητα της ηλιακής ακτινοβολίας ου φθάνει στην ε ιφάνεια του λαισίου. Η τιµή του n π εξαρτάται όχι µόνο α ό τη µέση α όδοση των ηλιακών στοιχείων (n), αλλά και α ό τον συντελεστή κάλυψης του λαισίου σ κ. Ο τελευταίος ορίζεται ως ο λόγος της συνολικής ενεργού ε ιφάνειας των ηλιακών στοιχείων του λαισίου, δηλαδή της συνολικής ε ιφάνειας του χρησιµο οιούµενου ηµιαγωγού ό ου ραγµατο οιείται η α ορρόφηση και µετατρο ή της ηλιακής ακτινοβολίας, ρος τη συνολική ε ιφάνεια του λαισίου. Α ό τα αρα άνω, εύκολα συνάγεται ότι: n π = n σ κ (2.3) Σε ό,τι αφορά το σ κ, αυτό εξαρτάται α ό το σχήµα και την υκνότητα (άρα τον τρό ο) της το οθέτησης των ηλιακών στοιχείων. Πρακτικά, κυµαίνεται α ό 0,78 έως και 0,98 (για τα µεγάλου κόστους ή εξαγωνικά ηλιακά στοιχεία). 15

23 Το µέγεθος ου θα εριγραφεί στη συνέχεια εξυ ηρετεί στην υ οκατάσταση µερικών κατασκευαστικών χαρακτηριστικών του λαισίου, τα ο οία δεν είναι διαθέσιµα. Το µέγεθος αυτό είναι η ενδεικτική ισχύς αιχµής (Pa, σε kwp), η ο οία αντιστοιχεί στη 2 µέγιστη αραγόµενη ηλεκτρική ισχύ, όταν το φ/β λαίσιο ε ιφάνειας S (σε m ) δεχθεί ακτινοβολία µε υκνότητα ισχύος ενός Πίνακας 2.1: Χρησιµο οιούµενα υλικά και α οδόσεις φ/β λαισίων. ηλίου, δηλαδή Η = 1 ήλιος 1. Πολύ συχνά, οι µονάδες ισχύος, ου εριγράφουν την ισχύ αιχµής ενός ηλιακού στοιχείου ή ενός φ/β λαισίου ή µιας φ/β εγκατάστασης, ονοµάζονται αντίστοιχα «βατ αιχµής» και συµβολίζονται ως Wp, το ο οίο εκφράζει συνδυασµένα το κόστος του φ/β λαισίου και την α όδοσή του. Α ό τον τύ ο (1.1) έχουµε ότι: P α 2 ( kw / m ) S nπ = 1 (2.4) ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΠΑΝΕΛΑ ΚΑΙ ΣΥΣΤΟΙΧΙΕΣ Τα φωτοβολταϊκά ανέλα α οτελούν ροκατασκευασµένες µονάδες, έτοιµες για εγκατάσταση. Α οτελούνται α ό ολλά χωριστά λαίσια, συνδεδεµένα το ένα δί λα στο άλλο, σε ενιαία κατασκευή, και διαθέτουν κοινή ηλεκτρική σύνδεση. Ο τρό ος σύνδεσης των λαισίων σε ένα ανέλο, είναι τέτοιος ώστε να µην υ άρχουν µόνο συνδέσεις στη σειρά, αλλά και αράλληλες. Το γεγονός αυτό αυξάνει την αξιο ιστία του ανέλου, αφού εάν άθει βλάβη, η ισχύς ου θα αράγει το σύστηµα δε θα µηδενισθεί, ό ως εάν οι συνδέσεις ήταν όλες στη σειρά. Σε αρκετές εφαρµογές, οι α αιτήσεις είναι τέτοιες ώστε να χρειαστεί η χρησιµο οίηση µιας φωτοβολταϊκής συστοιχίας, δηλαδή µιας οµάδας ερισσότερων συνενωµένων φ/β λαισίων ή ανέλων και µε ηλεκτρική αλληλοσύνδεση. Σε µια τέτοια ερί τωση, η σύνδεση των ε ιµέρους λαισίων ή ανέλων, εν σειρά ή αράλληλα, γίνεται µε τέτοιο τρό ο ώστε να 1 Πυκνότητα ισχύος ενός ηλίου αντιστοιχεί σε υκνότητα ισχύος 1 2 kw / m 16

24 ε ιτυγχάνεται η ε ιθυµητή τάση στην έξοδο της συστοιχίας. Στο Σχήµα 1.4 φαίνεται η γενική διάταξη των φ/β ανέλων και τα χαρακτηριστικά τους µεγέθη. Σχήµα 2.3: (α) Φωτοβολταϊκό στοιχείο (β) Ένα φωτοβολταϊκό λαίσιο µε 32 φ/β στοιχεία (γ) Φ/β συστοιχία µε 4 λαισία (4x32 στοιχεία) (δ) Φ/β συγκρότηµα µε 24 λαίσια (24x4x32 στοιχεία). Περιέχεται σε κοινό λαίσιο στήριξης. Έχουν εντο ισθεί δύο κύριοι τύ οι ροβληµάτων κατά τη σύνδεση των φ/β ανέλων: το ρόβληµα σφάλµατος (mismatch) και το ρόβληµα ζεστού σηµείου (hot spot). Ο ρώτος τύ ος ροβλήµατος συνίσταται στο γεγονός ότι η σύνδεση των φ/β στοιχείων δεν α οδίδει ισχύ ίση µε το άθροισµα ισχύος των στοιχείων. Αυτό µ ορεί να συµβεί διότι το ρεύµα ου διαρρέει την κατασκευή, δε µ ορεί να υ ερβεί σε ένταση την ένταση ρεύµατος του ιο αδύνατου ηλιακού στοιχείου. Οι συνέ ειες του ροβλήµατος αυτού, α οτελούν αιτίες εµφάνισης του ροβλήµατος «ζεστού σηµείου». ηλαδή, η α ώλεια ισχύος ου αρατηρείται στο ρόβληµα «σφάλµατος», διοχετεύεται α ό τα ιο ισχυρά στοιχεία στα ιο αδύναµα, µε α οτέλεσµα τότε το ράγισµα των φ/β στοιχείων, φαινόµενο ου ονοµάζεται ρόβληµα «ζεστού σηµείου». Το ρόβληµα ζεστού σηµείου αντιµετω ίζεται ροστατεύοντας τα ιο αδύναµα φ/β στοιχεία. Αυτό µ ορεί να γίνει συνδέοντας διόδους αράλληλα µε οµάδα αδύναµων στοιχείων, συνήθως ανά 15. Με τον τρό ο αυτό αντιµετω ίζεται, εν µέρει, και το ρόβληµα «σφάλµατος». Ωστόσο, το τελευταίο µ ορεί να αντιµετω ισθεί µε την ταξινόµηση των φ/β στοιχείων σε οµάδες µε όµοιο κύκλωµα βραχυκύκλωσης και αράλληλης σύνδεσης των οµάδων αυτών ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΠΑΡΚΑ Πολλές φορές οι α αιτήσεις σε ισχύ (.χ. άνω α ό 20 kwp) α ό µια φωτοβολταϊκή εγκατάσταση φθάνουν σε τέτοια ε ί εδα, ώστε είναι αναγκαίο να συνενωθούν ολλές φ/β συστοιχίες µαζί για να ε ιτευχθεί το ε ιθυµητό α οτέλεσµα. Το σύνολο αυτών των συνενούνενων συστοιχιών, ονοµάζεται υ οσυγρότηµα συστοιχιών, ενώ όλα τα υ οσυγκροτήµατα µαζί συνθέτουν το συγκρότηµα συστοιχιών ή το φ/β άρκο της φ/β εγκατάστασης. Σε κάθε τέτοια εγκατάσταση, τα φ/β λαίσια, ανέλα ή συστοιχίες, 17

25 το οθετούνται σ ονδυλωτά και µε τρό ο ώστε να µη σκιάζονται αισθητά µεταξύ τους, αλλά ούτε και α ό τα γύρω εµ όδια (δένδρα, βουνά, κτίρια κλ ). Γενικά, ένα φ/β άρκο διαιρείται σε ε ιµέρους, αράλληλα συνδεµένες, µονάδες. Μέσω των µετατρο έων και άλλων κατάλληλων διατάξεων, το ρεύµα διαρρέει το σύστηµα ή οδεύει στους συσσωρευτές. Όλες οι λειτουργίες στο ηλιακό άρκο ελέγχονται α ό µια µονάδα ελέγχου. Σχήµα 2.4: Γενική διάταξη συστοιχιών φωτοβολταϊκών ανέλων. ιακρίνονται η γωνία κλίσης των ανέλων φ και το λάτος των ανέλων l ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΗ ΓΕΝΝΗΤΡΙΑ Η φ/β γεννήτρια α οτελεί το βασικό χαρακτηριστικό συστατικό κάθε φωτοβολταϊκής εφαρµογής. Καλείται έτσι διότι είναι η µονάδα αραγωγής της ηλεκτρικής ισχύος µιας φωτοβολταϊκής εγκατάστασης, µέσω των ηλιακών στοιχείων ου εριλαµβάνει. Μ ορεί να α οτελείται α ό ένα µόνο λαίσιο ή ένα ανέλο. Σε µεγαλύτερες εγκαταστάσεις, ωστόσο, α οτελείται α ό οµάδες ερισσότερων φ/β λαισίων ή ανέλων, δηλαδή α ό φ/β συστοιχίες. 2.6 ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ Στη συνέχεια θα εριγραφεί η συνολική φωτοβολταϊκή εγκατάσταση, δηλαδή θα αναφερθούν οι συσκευές ου µ ορούν να υ άρξουν στην εγκατάσταση. 18

26 2.6.1 ΣΥΝ ΕΣΜΟΛΟΓΙΑ Φ/Β ΣΥΣΤΟΙΧΙΩΝ Στην ενότητα αυτή θα αρουσιασθούν αρακάτω µερικοί τρό οι διαφορετικών συνδέσεων µεταξύ φ/β λαισίων, µε στόχο την ε ίτευξη διαφορετικών ε ιθυµητών τιµών τάσεων. Η ηλεκτρική τάση ου αράγεται α ό τα λαίσια, είναι συνεχής. Υ άρχουν διάφοροι τρό οι σύνδεσης των συστατικών στοιχείων µιας φ/β γεννήτριας. Αυτοί α οτελούνται α ό συνδυασµούς αράλληλης και σε σειρά σύνδεσης των στοιχείων αυτών, κατά τρό ο ώστε η αραγόµενη τάση να είναι σύµφωνη µε τις δοθείσες α αιτήσεις (.χ. σύνδεση της γεννήτριας µε φορτίο ου έχει ονοµαστική τάση λειτουργίας V volts). Φυσικά, τα χαρακτηριστικά ου θα διακρίνουν τη γεννήτρια, είναι συνάρτηση των ονοµαστικών χαρακτηριστικών των στοιχείων ου την α οτελούν. Στο Σχήµα 1.5 αρουσιάζεται σαν αράδειγµα µιας φ/β γεννήτριας, α οτελούµενης α ό 5 φ/β συλλέκτες, κάθε ένας α ό τους ο οίους α οτελείται α ό 4 φ/β λαίσια. Τα 4 λαίσια του συλλέκτη είναι συνδεδεµένα στη σειρά, ενώ οι συλλέκτες συνδέονται αράλληλα. Ακόµα, ό ως φαίνεται στο ίδιο σχήµα, αράλληλα σε κάθε λαίσιο συνδέεται και µια δίοδος, η ο οία εξασφαλίζει τη συνεχή ροή του ρεύµατος, ακόµα και στη ερί τωση ου ένα α ό τα λαίσια υ οστεί βλάβη, αυξάνοντας έτσι την αξιο ιστία της γεννήτριας. Τέλος, διακρίνονται οι συνδέσεις διόδων σε σειρά µε κάθε συλλέκτη, διασφαλίζοντας µε τον τρό ο αυτό την α οφυγή κυκλοφορίας εσωτερικών ρευµάτων µεταξύ των συλλεκτών, ειδικά στην ερί τωση βλάβης ενός λαισίου ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΑΣ DC-DC Ο µετατρο έας DC-DC α οτελεί τµήµα της φ/β εγκατάστασης. Χαρακτηριστικά του µετατρο έα αυτού είναι το µεγάλο εύρος τάσης α ό τη µεριά σύνδεσης µε τη φ/β γεννήτρια και το µικρό α ό τη µεριά σύνδεσης µε το σύστηµα συσσώρευσης της ενέργειας ή το δίκτυο κατανάλωσης. Με τον τρό ο αυτό ε ιτυγχάνεται και η ρώτη οµαλο οίηση της τάσης συνεχούς ρεύµατος ου αράγεται α ό τη γεννήτρια. Οι διακυµάνσεις της αραγόµενης τάσης, οφείλονται κυρίως στην οσότητα της ηλιακής ακτινοβολίας ου ροσ ί τει στην ε ιφάνεια του ηλιακού συλλέκτη). Οι διακυµάνσεις, ακόµα, της α οδιδόµενης α ό την φ/β γεννήτρια ισχύος, χωρίς τα κατάλληλα µέτρα, οδηγούν σε λειτουργία της έραν του σηµείου µέγιστης α όδοσης ισχύος (maximumpowerpoint). Οι α ώλειες ου σχετίζονται µε τη δυσλειτουργία αυτή µ ορούν να αντιµετω ισθούν µε τη χρήση συστήµατος ου εντο ίζει το σηµείο λειτουργίας µε τη µέγιστη α όδοση ισχύος. Το σύστηµα αυτό είναι γνωστό ως Maximum Power Point Tracker (MPPT). 19

27 Σχήµα 2.5: Παράδειγµα συνδεσµολογίας φ/β συστοιχιών σε φ/β γεννήτρια ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΑΣ DC-AC Ο µετατρο έας DC-AC µετατρέ ει τη συνεχή τάση σε εναλλασσόµενη. Η ύ αρξη του µετατρο έα DC-AC είναι αναγκαία, διότι µια φ/β γεννήτρια αράγει α ευθείας συνεχή τάση, ου εισέρχεται άµεσα στον µετατρο έα αυτό, ενώ ολλές συσκευές ου ροορίζονται να χρησιµο οιήσουν το ρεύµα αυτό, λειτουργούν µε εναλλασσόµενη τάση, ειδικά οικιακές συσκευές. Έχει δυνατότητα για αυτόνοµη λειτουργία, ενώ η α όδοσή του εξαρτάται συνήθως α ό το φορτίο, µε µέγιστη α όδοση κοντά στην ονοµαστική α όδοση, µε τιµές α ό 75 έως 95%. Ένας αυτόνοµος εναλλάκτης ε ιτρέ ει στην ισχύ και το φορτίο του να ακολουθούν τις α αιτήσεις του καταναλωτή. Ένας εναλλάκτης µε εξάρτηση α ό το σύστηµα ου εξυ ηρετεί, διαµορφώνει την τάση του σύµφωνα µε τη τάση της συσκευής ου είναι συνδεµένη και ρυθµίζει την ισχύ και το φορτίο του ανάλογα µε την αρεχόµενη ηλιακή ισχύ. Βασικοί αράµετροί του, είναι το α οδεκτό εύρος τάσεων εισόδου DC (α ό τη φ/β γεννήτρια) και η µέση (ε ιθυµητή) τάση εξόδου AC. 20

28 ΣΥΣΤΗΜΑ ΣΥΣΣΩΡΕΥΣΗΣ Σε ολλές ερι τώσεις φωτοβολταικών εγκαταστάσεων γίνεται α οθήκευση της αραγόµενης ενέργειας ώστε να µ ορεί αυτή η ενέργεια να χρησιµο οιηθεί όταν η ηγή δεν µ ορεί να αράγει ενέργεια ό ως για αράδειγµα τη νύχτα. Οι συσσωρευτές ή αλλιώς µ αταρίες είναι αυτοί ου α οθηκεύουν την ενέργεια. Οι µ αταρίες είναι συνήθως µόλυβδου-θειικού οξέος και σ ανιότερα νικελίου-καδµίου. Όταν η ηγή αράγει ενέργεια και ένα µέρος της α οθηκεύεται στις µ αταρίες, έχουµε την φόρτισή τους, ενώ όταν καταναλώνεται η α οθηκευµένη στις µ αταρίες ενέργεια έχουµε την εκφόρτιση τους. Οι µ αταρίες µολύβδου δεν ρέ ει να εκφορτίζονται τελείως. Το σηµείο εκφόρτισης τους εξαρτάται α ό τον τύ ο της µ αταρίας. Αντίθετα οι µ αταρίες νικελίου-καδµίου µ ορούν να εκφορτιστούν τελείως χωρίς να υ άρχει κίνδυνος καταστροφής ή βλάβης. Τα βασικά χαρακτηριστικά του συστήµατος συσσώρευσης ειναι: Η δυνατότητα α οθήκευσης Η ε άρκεια α οθήκευσης Η κατάσταση φόρτισης Οι διαδικασίες λειτουργείας Η συντήρηση Πρέ ει να τηρούνται οι οδηγίες ροστασίας και συντήρησης του συστήµατος και να συµ ληρώνεται τακτικά υγρό µ αταρίας στους συσσωρευτές. Η λανθασµένη συντήρηση ε ιγέρει βλάβες στο σύστηµα και ελαττώνει τη διάρκεια ζωής του ΓΕΝΙΚΗ ΙΑΤΑΞΗ Φ/Β ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ Στο αρακάτω σχήµα βλέ ουµε µια τυ ική διάταξη φωτοβολταικών εγκαταστάσεων. Σε µια ραγµατική εφαρµογή όµως κά οια στοιχεία µ ορεί να διαφορο οιούνται ή να αραλεί ονται. Μ ορεί για αράδειγµα να µη διαθέτει σύστηµα συσσώρευσης. 21

29 Σχήµα 2.6: Γενική διάταξη φ/β εγκατάστασης 2.7 ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΩΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ Οι εγκαταστάσεις ου χρησιµο οιούν συσσωρευτές δεν είναι αναγκαίο να είναι συνδεδεµένες στο κεντρικό δίκτυο αροχής ηλεκτρισµού, γι αυτό και ονοµάζονται αυτόνοµα φ/β συστήµατα. Υ άρχουν συστήµατα ου για να καλύψουν τις ανάγκες τους είναι συνδεµένα µε το δίκτυο και αίρνουν α ό εκεί την αναγκαία οσότητα ενέργειας. Εάν δεν υ άρχει σύστηµα µ αταριών, τότε το λεόνασµα ου ίσως υ άρχει καταναλώνεται α ό το δίκτυο. Έτσι οι φωτοβολταικές εγκαταστάσεις χωρίζονται σε 4 κατηγορίες: Η ρώτη κατηγορία συστηµάτων είναι τα µη συνδεµένα µε το κεντρικό δίκτυο αροχής ηλεκτρικής ενέργειας, ροορισµένα για οικιακές χρήσεις. Για αράδειγµα, ροσφέρουν ενέργεια για φωτισµό σ ιτιών, συντήρηση τροφίµων και για άλλες χαµηλού ενεργειακού φορτίου ανάγκες. Είναι συνηθισµένη λύση σε ανα τυσσόµενες εριοχές και σε οικισµούς µακριά α ό το κεντρικό δίκτυο ηλεκτροδότησης. Η δεύτερη κατηγορία αφορά συστήµατα ε ίσης µη συνδεµένα µε το κεντρικό δίκτυο, αλλά αυτά εφαρµόζονται σε τηλε ικοινωνίες, άντληση νερών µε ηλιακές αντλίες, βοηθήµατα λοήγησης σκαφών, καταγραφή µετεωρολογικών δεδοµένων κ.ά. 22

30 Τρίτη κατηγορία α οτελούν τα συστήµατα ου είναι κατανεµηµένα και συνδεµένα στο δίκτυο. Αυτά ροφέρουν ενέργεια σε κτίρια και βρίσκουν εφαρµογή στο εριβάλλον οικοδόµησης κτιρίων. Σχεδιάζονται για να ροσφέρουν ενέργεια σε κατοικήσιµες εριοχές, βιοµηχανικά και εµ ορικά κτίρια, ενώ το τυ ικό µέγεθος τους είναι α ό 0,4 έως 100 kw. Χαρακτηριστικό τους είναι ότι όταν η αραγωγή ενέργειας υ ερβεί τις ανάγκες, το λεόνασµα ερνά στο κεντρικό δίκτυο. Πλεονεκτήµατα των συστηµάτων αυτών είναι ότι είναι εγκατεστηµένα κοντά στο σηµείο χρήσης, άρα οι α ώλειες διανοµής της ενέργειας ελαχιστο οιούνται, ε ίσης δεν α αιτείται ε ι λέον έκταση για την εγκατάστασή τους εφόσον τα φ/β λαίσια µ ορεί να α οτελούν µέρος της οροφής ή ενός τοίχου ενός κτιρίου. Η τέταρτη κατηγορία συστηµάτων είναι τα κεντρο οιηµένα (µη κατανεµηµένα), συνδεµένα µε το κεντρικό δίκτυο. Τα συστήµατα αυτά εγκαθίστανται κυρίως για δύο σκο ούς. Πρώτον ως εναλλακτικές ηγές ενέργειας έναντι των συµβατικών κεντρο οιηµένων ηγών ή, δεύτερον, για την ενίσχυση του συστήµατος διανοµής της ενέργειας. Η χρησιµότητα τέτοιων συστηµάτων µελετάται ακόµα και σήµερα µε την εγκατάσταση συστηµάτων ε ίδειξης σε ολλές χώρες. Αξίζει να αναφέρουµε άλλες χρήσεις φ/β συστηµάτων ό ως σε διαστηµικές εφαρµογές και ηλεκτροδότηση α οµονωµένων α ό το δίκτυο οικισµών. Ε ίσης υ άρχουν εφαρµογές ου αφορούν την άντληση νερού µε ηλιακές αντλίες, την αφαλάτωση νερού, το άλεσµα δηµητριακών, αγροτικά τηλέφωνα, άρδευση καλλιεργειών, ιχθυοτροφία και άλλα. Ακόµα φ/β συστήµατα µικρής ισχύος εφαρµόζονται σε υ ολογιστές τσέ ης, ρολόγια, ραδιόφωνα, τροχόσ ιτα. 23

31 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΤΟ ΝΟΜΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΓΙΑ ΤΙΣ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ 3.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Με την οικονοµική ένωση των κρατών-µελών της Ευρω αϊκής Ένωσης (EE), ξεκίνησε µια ροσ άθεια γενικότερης σύγκλισης, η ο οία ε ηρέασε τις συνθήκες και σχέσεις ου ήταν ήδη διαµορφωµένες σχετικά µε την ενεργειακή ολιτική κάθε χώρας. Στις µέρες µας, η ηλεκτρική ενέργεια α οτελεί αγαθό κοινής ωφέλειας και ταυτόχρονα διαδραµατίζει σηµαντικό ρόλο για την οικονοµία γενικά, αφού συνδέεται µε τοµείς ου την ε ηρεάζουν. Η ΕΕ και η χώρα µας έχουν θέσει τους εξής ρωταρχικούς στόχους για την ενεργειακή ολιτική: Την ασφάλεια του ενεργειακού εφοδιασµού της χώρας Την ροστασία του εριβάλλοντος, στο λαίσιο και των διεθνών υ οχρεώσεων της χώρας Την ισόρρο η εριφερειακή ανά τυξη της χώρας Την αραγωγικότητα και ανταγωνιστικότητα της εθνικής οικονοµίας και την ε ίτευξη υγιούς ανταγωνισµού µε στόχο τη µείωση του κόστους ενέργειας για το σύνολο των χρηστών και καταναλωτών (ο ότε στόχος είναι η α οδυνάµωση των διάφορων µονο ωλίων) 3.2 Η ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΗ ΑΡΧΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Στην Ελλάδα τους στόχους αυτούς ανέλαβε η Ρυθµιστική Αρχή Ενέργειας (ΡΑΕ) α ό το Η ΡΑΕ είναι ανεξάρτητη διοικητική αρχή και έχει κυρίως γνωµοδοτικές και εισηγητικές αρµοδιότητες στον τοµέα της ενέργειας. Στόχος της είναι ο ελεύθερος και υγιής ανταγωνισµός στην ενεργειακή αγορά µε σκο ό να εξυ ηρετηθεί καλύτερα και οικονοµικότερα ο καταναλωτής. Αξίζει να σηµειωθούν τα οφέλη ου µ ορεί να ε ιφέρει ο υγιής ανταγωνισµός στη χώρα µας σε ότι αφορά την αγορά ενέργειας: Ο υγιής ανταγωνισµός θα ωφελούσε την αραγωγικότητα και ανταγωνιστικότητα της εθνικής οικονοµίας µε στόχο τη µείωση του κόστους ενέργειας για τους καταναλωτές. Η ανά τυξη υγιούς ανταγωνισµού (και όχι 24

32 µόνο οι ιδιωτικο οιήσεις), µε τη ταυτόχρονη λήψη µέτρων για την ανά τυξη ραγµατικού ανταγωνισµού, µ ορεί να συντελέσει στη συγκράτηση και µείωση των τιµών. Τα οφέλη θα ήταν σηµαντικά και για τον τοµέα των ε ενδύσεων. Η ροσέλκυση κεφαλαίων είναι σηµαντικές για µια χώρα. Λόγω, όµως, της κατάστασης ου ε ικρατεί στην Ελλάδα, δεν σηµειώνονται αξιόλογες ε ενδυτικές δραστηριότητες στον κλάδο της ενέργειας. Οφέλη θα ροέκυ ταν και για τα θέµατα ροστασίας του εριβάλλοντος, µε την ραγµατο οίηση ενός µακροχρόνιου ενεργειακού σχεδιασµού µε γνώµονα τον τεχνολογικό εκσυγχρονισµό των υ οδοµών και τη µη ε έκταση των ήδη υ αρχόντων εγκαταστάσεων ηλεκτρο αραγωγής. Ε ίσης, στόχος της ΡΑΕ είναι η χρησιµο οίηση τεχνολογιών φυσικού αερίου και ανανεώσιµων ηγών ενέργειας (ΑΠΕ) ου είναι κάτι ου µ ορεί να ωθήσει τον ανταγωνισµό. 3.3 ΝΟΜΟΙ ΚΑΙ Ο ΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΑΠΕ Η χώρα µας καθώς και η Ευρω αϊκή Ένωση θέσ ισαν τους ακόλουθους νόµους και οδηγίες για την αραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας α ό Ανανεώσιµες Πηγές Ενέργειας: Την οδηγία 2001/77/ΕΚ του ευρω αϊκού κοινοβουλίου και του συµβουλίου της 27 ης Σε τεµβρίου 2001 για την ροαγωγή της ηλεκτρικής ενέργειας ου αράγεται α ό ανανεώσιµες ηγές στην εσωτερική αγορά ηλεκτρικής ενέργειας Τον νόµο 3299/04 (ανα τυξιακός νόµος) για τα κίνητρα ιδιωτικών ε ενδύσεων για την οικονοµική ανά τυξη και την εριφερειακή σύγκλιση µε τις τρο ο οιήσεις του νόµου 3522/06 Τον νόµο 3468/06 για την αραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας α ό ΑΠΕ και συµ αραγωγή ηλεκτρισµού και θερµότητας υψηλής α όδοσης και λοι ές διατάξεις Τον νόµο 3734/09 για την ροώθηση της συµ αραγωγής δύο ή ερισσότερων χρήσιµων µορφών ενέργειας, ρύθµιση ζητηµάτων σχετικών µε το υδροηλεκτρικό έργο Μεσοχώρας και άλλες διατάξεις Ο ΗΓΙΑ 2001/77/ΕΚ ΤΟΥ ΕΥΡΩΠΑΪΚΟΥ ΚΟΙΝΟΒΟΥΛΙΟΥ Σύµφωνα µε την οδηγία, δίδεται ροτεραιότητα στην ανά τυξη των ΑΠΕ, ρος ευθυγράµµιση µε τις ε ιταγές των δεσµεύσεων του ρωτοκόλλου του Κιότο και σε συνδυασµό µε την εξάντληση των ορυκτών καυσίµων, την ασφάλεια ενεργειακού εφοδιασµού και την ροστασία του εριβάλλοντος. Τα κύρια σηµεία της οδηγίας αυτής είναι τα ακόλουθα: 25

33 Τα κράτη-µέλη υ οχρεώνονται να ορίσουν συγκεκριµένους στόχους για το οσοστό συµµετοχής των ΑΠΕ στην αραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, κατά το έτος Έτσι, οι ΑΠΕ ε ιβάλλεται να αράγουν το 12% της συνολικής ενέργειας και το 22,1% της ηλεκτρικής ενέργειας κάθε χώρας. Ειδικότερα για την Ελλάδα ο στόχος ου τίθεται είναι οι ΑΠΕ να αράγουν το 2010 το 20,1% της ηλεκτρικής ενέργειας ( εριλαµβανοµένων και των µεγάλων υδροηλεκτρικών µονάδων). Τα κράτη-µέλη µ ορούν στην αρούσα φάση να καθορίζουν αυτόνοµα τα µέτρα υ οστήριξης των ΑΠΕ για την ε ίτευξη του ε ιθυµητού στόχου. Τα κράτη-µέλη οφείλουν να ε ανεξετάσουν τις ισχύουσες διαδικασίες αδειοδοτήσεων και τις διοικητικές ρυθµίσεις ώστε να διασφαλίζεται η διαφάνεια και να διευκολύνεται η ανά τυξη των ΑΠΕ. Τα κράτη-µέλη υ οχρεώνονται να λάβουν τα κατάλληλα µέτρα για την κατά ροτεραιότητα σύνδεση των ΑΠΕ στα ηλεκτρικά δίκτυα. Τα κράτη-µέλη υ οχρεώνονται να ορίσουν αρµόδιους φορείς για την έκδοση Εγγυήσεων Προέλευσης ενέργειας ροερχόµενης α ό ΑΠΕ ή α ό άλλα κράτη-µέλη. Καθορίζονται ροθεσµίες και χρονική εριοδικότητα εντός των ο οίων τα κράτη-µέλη οφείλουν να αναφέρουν τα α οτελέσµατα α ό την εφαρµογή των διατάξεων της Οδηγίας ΝΟΜΟΣ 3299/04 (ΑΝΑΠΤΥΞΙΑΚΟΣ ΝΟΜΟΣ) ΜΕ ΤΙΣ ΤΡΟΠΟΠΟΙΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΝΟΜΟΥ 3522/06 Ο νόµος 3299/04 σχετικά µε τις ιδιωτικές ε ενδύσεις ο ο οίος ψηφίστηκε στις 23 εκεµβρίου 2004 έχει ως σκο ό να ενδυναµώσει την οικονοµική ανά τυξη, να δηµιουργήσει νέες θέσεις εργασίας και µια ανταγωνιστικότερη οικονοµία, να ροωθήσει τη τεχνολογική αλλαγή και την καινοτοµία, και βάσει των κινήτρων των ιδιωτικών αυτών ε ενδύσεων να συµβάλλει στην ροστασία του εριβάλλοντος. Ο νόµος εριλαµβάνει µια σειρά ενισχύσεων ό ως: α. Ε ιχορήγηση για δωρεάν αροχή χρηµατικού οσού α ό το δηµόσιο για την κάλυψη δα άνης του ε ενδυτικού σχεδίου. β. Ε ιδότηση για την α όκτηση καινούργιου µηχανολογικού και λοι ού εξο λισµού. γ. Φορολογική α αλλαγή ου αναφέρεται σε α αλλαγή καταβολής φόρου εισοδήµατος µη διανεµοµένων κερδών α ό το σύνολο των δραστηριοτήτων της ε ιχείρησης την ρώτη δεκαετία α ό την ραγµατο οίηση του ε ενδυτικού σχεδίου. δ. Ε ιδότηση για την ενίσχυση δηµιουργίας θέσεων α ασχόλησης. Για την εφαρµογή του αρόντος νόµου, η ε ικράτεια κατανέµεται σε τρεις εριοχές ό ου κάθε µια έχει διαφορετική ενίσχυση α ό το δηµόσιο. Η εριοχές είναι Α, Β, Γ και κάθε εριοχή µ ορεί να εριλαµβάνεται σε µόνο µια εριοχή εφαρµογής. Οι εριοχές χωρίζονται ως εξής: 26

34 Περιοχή Α: νοµοί Αττικής και Θεσσαλονίκης λην των Βιοµηχανικών Ε ιχειρηµατικών Περιοχών (Β.Ε.ΠΕ.) Περιοχή Β: Θεσσαλία, νότιο Αιγαίο, νησιά του Ιονίου, Κρήτη, κεντρική και δυτική Μακεδονία, Στερεά Ελλάδα και Β.Ε.ΠΕ. Περιοχή Γ: ανατολική Μακεδονία, Θράκη, Ή ειρος, βόρειο Αιγαίο, Πελο όννησος και δυτική Ελλάδα Εικόνα 3: η Ελλάδα χωρισµένη σε εριοχές σύµφωνα µε τον νόµο 3299/04 27

35 Τα υ αγόµενα ε ενδυτικά σχέδια του νόµου αυτού κατατάσσονται σε έντε κατηγορίες ώστε να οριστούν οι αρεχόµενες ενισχύσεις. Το ε ενδυτικό σχέδιο για την αραγωγή ηλεκτρισµού α ό ή ιες µορφές ενέργειας και ειδικότερα την αιολική, την ηλιακή (ό ου και µας αφορά για την αρούσα εργασία) την υδροηλεκτρική, την γεωθερµική και την βιοµάζα ανεξάρτητα α ό την εγκατεστηµένη ισχύ υ άγονται στην κατηγορία 4. Στην κατηγορία αυτή έχουµε τις ακόλουθες ενισχύσεις ανά εριοχή: Πίνακας 3.1: Ποσοστό ενίσχυσης ανά εριοχή εριοχή Α εριοχή Β εριοχή Γ Κατηγορία 4 20% 30% 40% Για να δοθεί η ε ιχορήγηση ισχύουν κά οιες ροϋ οθέσεις και εριορισµοί. Αυτές χωρίζονται σε τέσσερις κατηγορίες ανάλογα µε το χρηµατικό ύψος της ε ιχείρησης. 1. Μεγάλες ε ιχειρήσεις, εντακόσιες χιλιάδες ευρώ ( ) 2. Μεσαίες ε ιχειρήσεις, διακόσες χιλιάδες ευρώ ( ) 3. Μικρές ε ιχειρήσεις, Εκατόν ενήντα χιλιάδες ευρώ ( ) 4. Για ολύ µικρές ε ιχειρήσεις, εκατό χιλιάδες ευρώ ( ) Το ελάχιστο όριο της αραγράφου αυτής µ ορεί να ανα ροσαρµόζεται α ό το Υ ουργείο Οικονοµίας και Οικονοµικών. Η καταβολή του οσού της ε ιχορήγησης ραγµατο οιείται σε δόσεις ως εξής : Το 50% του οσού της ε ιχορήγησης δίνεται µετά την υλο οίηση του 50% της ε ένδυσης και µετά α ό έλεγχο του αρµόδιου οργάνου ου ιστο οιεί ότι υλο οιήθηκε το τµήµα αυτό του έργου. Το υ όλοι ο 50% του οσού της ε ιχορήγησης δίνεται µε την ολοκλήρωση του έργου και µετά α ό έλεγχο του αρµόδιου οργάνου. Μετά την ολοκλήρωση του έργου και την έναρξη της αραγωγικής λειτουργίας ο ε ενδυτής θα ρέ ει να καταθέσει αίτηση εντός έξι µηνών α ό την λήξη της ροθεσµίας ολοκλήρωσης της ε ένδυσης. Τα α αιτούµενα αραστατικά ου συνοδεύουν την αίτηση ορίζονται α ό το Υ ουργείο Οικονοµίας και Οικονοµικών. Σε ερί τωση µη κατάθεσης των αρα άνω δικαιολογητικών α ό των ε ενδυτή στο διάστηµα των έξι µηνών θα ρέ ει να ε ιστραφεί το οσό ου έχει δοθεί ροσαυξηµένο κατά το οσό των νοµίµων τόκων α ό της καταβολής. Εφόσον κατατεθούν τα α αιτούµενα δικαιολογητικά εντός ενός µήνα το αρµόδιο όργανο ελέγχου θα ρέ ει να υ οβάλλει έκθεση ελέγχου εντός ροθεσµίας δυο µηνών. Η ερίληψη δηµοσιεύεται στην εφηµερίδα την κυβερνήσεως εντός τριάντα ηµερών α ό την έκδοση της. 28

36 Τα δικαιολογητικά καταβολής των ενισχύσεων για την καταβολή της ε ιχορήγησης και της ε ιδότησης χρηµατοδοτικής µίσθωσης και την ε ιχορήγηση του κόστους α ασχόλησης ορίζονται µε α οφάσεις του Υ ουργείου Οικονοµίας και Οικονοµικών. Η ε ιχορήγηση καταβάλλεται α ευθείας στον ε ενδυτή και δεν ε ιτρέ εται η εκχώρηση της σε τρίτους. Κατ εξαίρεση, είναι δυνατή η εκχώρηση του οσού της ε ιχορήγησης σε τρά εζες για την αροχή βραχυ ρόθεσµου δανείου ισό οσου της εκχωρούµενης ε ιχορήγησης ου χρησιµο οιείται για την υλο οίηση της ε ένδυσης. Σε αυτές τις ερι τώσεις η καταβολή της ε ιχορήγησης γίνεται α ευθείας στην τρά εζα ΝΟΜΟΣ 3468/06 ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Ο νόµος ου άλλαξε σηµαντικά το σκηνικό της αγοράς των ανανεώσιµων ηγών ενέργειας είναι ό νόµος 3468/06. Σκο ός του είναι η εναρµόνιση της ελληνικής νοµοθεσίας µε την οδηγία της ευρω αϊκής κοινότητας 2001/77/ΕΚ. Με αυτόν τον νόµο θεσ ίζονται ε ιτέλους σοβαρά κίνητρα στους ιδιώτες για την εκµετάλλευση των ανανεώσιµων ηγών ενέργειας κυρίως µε σκο ό την οικονοµική ε ένδυση. Το κυριότερο σηµείο του νόµου αυτού είναι η κρατική δέσµευση για αγορά της ηλεκτρικής ενέργειας ου αράγεται α ό ανανεώσιµες ηγές ενέργειας και η έκδοση του σχετικού τιµοκαταλόγου µε τον ο οίο καθορίζονται τιµές ώλησης της ενέργειας για κάθε ιθανή δραστηριότητα στον χώρο των ΑΠΕ. Ο νέος νόµος έχει καλύψει λέον κά οιες ασάφειες ου υ ήρχαν στο ρόσφατο νοµικό καθεστώς και µάλιστα α λο οιεί εξαιρετικά τις διαδικασίες αδειοδότησης «µικρών» εγκαταστάσεων ΑΠΕ. Συγκεκριµένα στο άρθρο 4 του νόµου, θεσ ίζονται τα όρια της εγκατεστηµένης ισχύος για κάθε τύ ο ΑΠΕ, κάτω α ό τα ο οία α λο οιείται η διαδικασία έκδοσης άδειας αραγωγής. Στις ερι τώσεις σταθµών ου δεν εµ ί τουν στην κατηγορία της «εξαίρεσης» η διαδικασία έκδοσης άδειας αραγωγής είναι σαφώς ιο ολύ λοκη. Τα βασικά σηµεία της αδειοδότησης είναι τα ακόλουθα: 1. Εθνική ασφάλεια 2. Προστασία δηµόσιας υγείας 3. Ασφάλεια εγκαταστάσεων συστήµατος ικτύου 4. Ενεργειακή α οδοτικότητα του έργου 5. Ωριµότητα διαδικασίας υλο οίησης 6. ικαίωµα χρήσης θέσης εγκατάστασης 7. Ε ιστηµονική- οικονοµική- τεχνική ε άρκεια αιτούντος για υλο οίησης της ε ένδυσης 8. ιασφάλιση αροχής υ ηρεσιών κοινής ωφέλειας 9. Προστασία του εριβάλλοντος 29

37 Για την διαδικασία έκδοσης άδειας αραγωγής α αιτούνται τα αρακάτω: η ΡΑΕ εξετάζει το κατά όσο ληρούνται τα αρα άνω κριτήρια στον φάκελο του αιτούντος και συνυ ολογίζει την αξιολόγηση της Προµελέτης Περιβαλλοντολογικών Ε ι τώσεων (Π.Π.Ε.) α ό την αρµόδια αρχή (60 ηµέρες α ό κατάθεση ΠΠΕ). Σε διάστηµα εντός 4 µηνών α ό την γνωστο οίηση σε αυτήν της αίτησης γνωµοδοτεί στον Υ ουργό Ανά τυξης. Ο Υ ουργός Ανά τυξης α οφασίζει για την έκδοση άδειας σε διάστηµα 15 ηµερών α ό την γνωµοδότηση της ΡΑΕ. Η διάρκεια της άδειας αραγωγής είναι 25 χρόνια µε δυνατότητα ανανέωσης για ακόµα 25 χρόνια. Το χρονικό εριθώριο για την έκδοση άδειας εγκατάστασης είναι 2 χρόνια (+1 έτος υ ό ροϋ οθέσεις). Η άδεια εγκατάστασης ισχύει για δύο χρόνια και µ ορεί να αρατείνεται για ακόµα σε ειδικές ερι τώσεις. Για την άδεια έκδοσης εγκατάστασης την α όφαση την αίρνει ο γενικός γραµµατέας της εριφέρειας στην ο οία εγκαθίσταται ο σταθµός. Σε κάθε άλλη ερί τωση την α όφαση την αίρνει ο Υ ουργός Ανά τυξης ΝΟΜΟΣ 3734/09 ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΟΩΘΗΣΗ ΤΗΣ ΣΥΜΠΑΡΑΓΩΓΗΣ Η ρώτη νοµοθεσία ου άνοιξε το δρόµο για ε ενδύσεις σε φωτοβολταϊκούς σταθµούς ήταν ο Ν. 3468/06. Τον Α ρίλιο του 2007 αρουσιάστηκε α ό το Υ ουργείο Ανά τυξης η ρώτη φάση του Προγράµµατος Ανά τυξης Φωτοβολταϊκών Σταθµών, το ο οίο καταρτίστηκε α ό τη Ρυθµιστική Αρχή Ενέργειας (ΡΑΕ) και έθεσε τις βασικές αρχές για την ανά τυξη φωτοβολταϊκών σταθµών ου εγκαθίστανται στην ελληνική ε ικράτεια, συνολικής ισχύος 640MWp για σταθµούς ου συνδέονται µε το Σύστηµα (η ειρωτικό δίκτυο) και συνολικής ισχύος 200 MWp, για σταθµούς ου συνδέονται στο ίκτυο των Μη ιασυνδεδεµένων Νησιών. Το λαφόν αυτό ου ετέθη συνοδεύτηκε α ό µια µεθοδολογία ε ιµερισµού της αιτούµενης ισχύος, κάτι ου οδηγούσε στην ακύρωση χιλιάδων ε ενδύσεων. Λόγω του µεγάλου αριθµού αιτήσεων ( ερί ου µε συνολική αιτούµενη ισχύ MWp), η ΡΑΕ άγωσε τον Οκτώβριο του 2007 τις αιτήσεις για έργα στις ερισσότερες εριοχές της χώρας. Τον Ιανουάριο του 2009, το Κοινοβούλιο ψήφισε το Ν. 3734/09, ο ο οίος ροσ άθησε να θερα εύσει µερικές α ό τις αδυναµίες των ροηγούµενων ρυθµίσεων. Συγκεκριµένα, ο νέος νόµος κατάργησε το λαφόν των 840 MWp ου είχε τεθεί άτυ α α ό τη ΡΑΕ και µαζί του και τον ε ιµερισµό ισχύος ου θα ίσχυε για τις αλιές αιτήσεις και θα οδηγούσε σε ακύρωση χιλιάδων έργων. Ταυτόχρονα όρισε ένα χρονοδιάγραµµα για την διεκ εραίωση της ρώτης φάσης αδειοδότησης ου αφορά τη ΡΑΕ. Μία ακόµη σηµαντική ρύθµιση του νέου νόµου 3734/09 αφορά στη µεταβίβαση των αδειών. Ό ως ροβλέ ει λοι όν ο νόµος, οι άδειες αραγωγής ή α οφάσεις εξαίρεσης για την αραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας α ό φωτοβολταϊκούς σταθµούς δεν ε ιτρέ εται να µεταβιβαστούν ριν την έναρξη λειτουργίας των σταθµών. Πρόθεση 30

38 του νοµοθέτη ήταν να σταµατήσει η µαύρη αγορά αδειών η ο οία µόνο καλό δεν κάνει στον κλάδο των φ/β. Όσο όµως η ΡΑΕ δεν δέχεται νέες αιτήσεις (η κατάθεση των ο οίων έχει σταµατήσει εδώ και µήνες) και όσο οι νεοεισερχόµενοι δεν έχουν άλλη ε ιλογή, θα καταφεύγουν στην µαύρη αγορά. Ένα άλλο ζήτηµα ου ροκύ τει α ό την ψήφιση του νέου νόµου είναι η θεσµοθέτηση διαγωνιστικής διαδικασίας για τα έργα µε ισχύ µεγαλύτερη των 10 MW. Ό ως ροβλέ ει ο νέος νόµος, µε α όφαση των Υ ουργών Οικονοµίας και Οικονοµικών και Ανά τυξης, καθορίζονται οι όροι και οι ροϋ οθέσεις καθώς και λοι ά κριτήρια της διαγωνιστικής διαδικασίας για την υ οβολή αιτηµάτων για χορήγηση άδειας αραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας α ό φωτοβολταϊκούς σταθµούς ισχύος άνω των 10 MW στο λαίσιο διαγωνιστικής διαδικασίας βάσει τιµολόγησης της αραγόµενης ηλεκτρικής ενέργειας. Η υ οβολή αιτηµάτων γίνεται κατό ιν ρόσκλησης του Υ ουργού Ανά τυξης, µετά α ό γνώµη της ΡΑΕ, στην ο οία καθορίζονται η ελάχιστη ισχύς κάθε έργου και η εκάστοτε ροκηρυσσόµενη ρος αδειοδότηση ισχύς. Οι ροθέσεις του νοµοθέτη ακούγονται καταρχήν θεµιτές αφού ε ιδιώκει να γίνουν µεγάλα έργα χωρίς να ε ιβαρυνθεί σηµαντικά ο καταναλωτής ο ο οίος εν τέλει είναι αυτός ου ε ιδοτεί µέσω των λογαριασµών την ηλιακή κιλοβατώρα. Ο νέος νόµος 3734/09 εριγράφει ακόµη την ρόθεση του ΥΠΑΝ να ετοιµάσει µία κοινή υ ουργική α όφαση (µαζί µε το ΥΠΕΧΩ Ε) για την αροχή ειδικών κινήτρων για εγκατάσταση φωτοβολταϊκών σε κτίρια (οικιακοί καταναλωτές και εµ ορικέςβιοµηχανικές εφαρµογές). Ήδη το ΥΠΑΝ έχει ε εξεργαστεί τις λε τοµέρειες αυτού του σχεδίου, µόνο ου η υλο οίησή του α αιτεί τη σύµφωνη γνώµη, όχι µόνο του ΥΠΕΧΩ Ε (για την α λο οίηση των διαδικασιών), αλλά και του Υ ουργείου Οικονοµικών για να α αλλαγούν οι οικιακοί καταναλωτές α ό το άνοιγµα βιβλίων στην εφορία ροκειµένου να ουλάνε ενέργεια στο δίκτυο. Για τις εγκαταστάσεις σε κτίρια θα ισχύσουν διαφορετικές τιµές ώλησης της αραγόµενης ηλιακής κιλοβατώρας. Ο νόµος 3734/09 καθόρισε νέες τιµές ώλησης για την αραγόµενη ηλιακή κιλοβατώρα και ξεκαθάρισε ότι οι τιµές αυτές θα είναι εγγυηµένες για µια εικοσαετία για αυτόν ου υ ογράφει την αντίστοιχη σύµβαση αγορα ωλησίας µε τον ΕΣΜΗΕ ή την ΕΗ. Ο ίνακας ου ακολουθεί δίνει τις νέες τιµές ώλησης της αραγόµενης ηλιακής κιλοβατώρας. Οι τιµές ροσαρµόζονται ετησίως ρος τα άνω µε το 25% του ληθωρισµού της ερασµένης χρονιάς. 31

39 Πίνακας 3.2: τιµές ώλησης ενέργειας α ό φωτοβολταϊκά ( /MWh) Έτος Μήνας Α Β Γ ιασυνδεδεµένο Μη διασυνδεδεµένο >100kW 100kW >100kW 100kW 2009 Φεβρουάριος 400,00 450,00 450,00 500, Αύγουστος 400,00 450,00 450,00 500, Φεβρουάριος 400,00 450,00 450,00 500, Αύγουστος 392,04 441,05 441,05 490, Φεβρουάριος 372,83 419,43 419,43 466, Αύγουστος 351,01 394,88 394,88 438, Φεβρουάριος 333,81 375,53 375,53 417, Αύγουστος 314,27 353,56 353,56 392, Φεβρουάριος 298,87 336,23 336,23 373, Αύγουστος 281,38 316,55 316,55 351, Φεβρουάριος 268,94 302,56 302,56 336, Αύγουστος 260,97 293,59 293,59 326,22 Για κάθε έτος ν α ό το 2015 και µετά 1,3 x µοτσ ν-1 1,4 x µοτσ ν-1 1,4 x µοτσ ν-1 1,5 x µοτσ ν-1 µοτσ ν-1 : Μέση Οριακή Τιµή Συστήµατος κατά το ροηγούµενο έτος ν-1 Οι ε ιδοτήσεις σε φωτοβολταϊκούς σταθµούς ηλεκτρο αραγωγής ανέρχονται σε 20-40% του συνολικού κόστους της ε ένδυσης ανάλογα µε την εριοχή και το εταιρικό σχήµα ου ραγµατο οιεί την ε ένδυση. Πίνακας 3.3: Ποσοστό ε ιδότησης για φ/β σταθµούς Περιοχή σύµφωνα µε τον Ανα τυξιακό Νόµο Α Β Γ Κατηγορία ε ιχείρησης Μεγάλη 20% 30% 40% Μεσαία 30% 40% 40% Μικρή 40% 40% 40% Πολύ Μικρή 40% 40% 40% Ο χωρισµός των εριοχών αναφέρθηκε αρα άνω. Στην αρούσα εργασία, οι εξεταζόµενες εριοχές των Χανίων και των Σερρών ανήκουν στην Β εριοχή και η κατηγορία της ε ιχείρησης χαρακτηρίζεται ως µικρή. Ε οµένως, το οσοστό της ε ιδότησης για τους φωτοβολταϊκούς σταθµούς ανέρχεται στο 40%. 32

40 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ RETScreen 4.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Στη ενότητα αυτή, θα αρουσιαστεί ένα λογισµικό για την αξιολόγηση ε ενδυτικών σχεδίων ου αφορούν την αραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας α ό φ/β σταθµούς. Το όνοµα του λογισµικού αυτού είναι RETScreen και διακινείται ελεύθερα µέσω του διαδικτύου. Ο δικτυακός τό ος ό ου είναι διαθέσιµο, φαίνεται στην αναφορά [4.1]. Στη συνέχεια θα γίνει µία σύντοµη αρουσίαση του λογισµικού αυτού, καθώς και η εριγραφή του τρό ου µε τον ο οίο ο(οι) ενδιαφερόµενος(οι) χρήστης(ες) εισάγει(ουν) τα α αραίτητα στοιχεία στο λογισµικό. 4.2 ΓΕΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΤΟΥ RETScreen Η φωτοβολταϊκή εφαρµογή RETScreen, είναι ένα λογισµικό το ο οίο µ ορεί να χρησιµο οιηθεί αντού ανά τον κόσµο. Τα α οτελέσµατα ου αράγει είναι εύκολα ροσιτά στο χρήστη και σχετίζονται µε την α οτίµηση της αραγωγής ενέργειας, του κόστους των α αιτούµενων εγκαταστάσεων και τη µείωση των εκ οµ ών αερίων ου συµβάλλουν στην εµφάνιση του φαινοµένου του θερµοκη ίου. Όλα αυτά µ ορούν να εφαρµοστούν για τρεις βασικές κατηγορίες φ/β συστηµάτων: συνδεδεµένων στο κεντρικό δίκτυο αροχής ηλεκτρισµού, µη συνδεδεµένων µε το κεντρικό δίκτυο αροχής ηλεκτρισµού και συστήµατα άντλησης νερού. Ειδικότερα, για τα συνδεµένα συστήµατα, το λογισµικό µ ορεί να εφαρµοστεί και για τα κεντρο οιηµένα και τα α οµονωµένα συστήµατα, ενώ για τα µη συνδεµένα µ ορεί να χρησιµο οιηθεί για την αξιολόγηση τόσο των αυτόνοµων (µε χρήση µ αταριών) συστηµάτων, όσο και για τα υβριδικά συστήµατα (διαθέτουν και άλλη γεννήτρια εκτός α ό την ηλιακή). Η αρχική σελίδα του λογισµικού, α οτελεί µια εισαγωγή στο εριβάλλον του, ό ου εριγράφονται σύντοµα οι δυνατότητες και οι λειτουργίες ου αυτό αρέχει. Ακόµα, υ άρχουν αρα οµ ές σε διάφορες διαδικτυακές το οθεσίες για τη λήψη ερισσότερων ληροφοριών. Στην ίδια σελίδα υ άρχουν και οι διασυνδέσεις µε τα υ όλοι α µέρη του λογισµικού, τα ο οία στην ουσία α οτελούνται α ό ειδικά µορφο οιηµένα φύλλα του ακέτου Excel της Microsoft. Το κύριο µέρος του λογισµικού α οτελείται α ό έντε λογιστικά φύλλα. Αυτά είναι τα ακόλουθα: 1) το Ενεργειακό Μοντέλο, 2) η Ηλιακή Παραγωγή και το Φορτίο του 33

41 Συστήµατος, 3) η Ανάλυση Κόστους, 4) η Ανάλυση Κόστους Μείωσης των Εκ οµ ών Αερίων Θερµοκη ίου και 5) η Χρηµατοοικονοµική Ανάλυση. Παρακάτω θα εριγραφούν σύντοµα όλες οι λειτουργίες ου ροσφέρει το λογισµικό. Ανάλογα µε τον τύ ο του µελετώµενου συστήµατος, ροσφέρονται και οι ανάλογες λειτουργίες. Για αράδειγµα, άλλη αντιµετώ ιση υ άρχει για σύστηµα µη συνδεµένο µε το κεντρικό δίκτυο αροχής ηλεκτρικής ενέργειας και άλλη για συνδεµένο σύστηµα. Στη συνέχεια θα εριγραφούν αναλυτικά όλες οι λειτουργίες ου ροσφέρονται για µη συνδεδεµένο σύστηµα, αφού είναι και η ιο γενική ερί τωση. Οι διαφορές α ό το συνδεδεµένο σύστηµα είναι ότι: α) ε χρειάζεται µέσο α οθήκευσης (µ αταρίες) της αραγόµενης ενέργειας, αφού η ενέργεια διατίθεται α ευθείας στο δίκτυο. β) εν καθορίζεται α ό το λογισµικό το µέγεθος της φ/β συστοιχίας, αλλά α ό το χρήστη, ενώ η ενέργεια ου ροσφέρεται στο δίκτυο θεωρείται ίση µε την ονοµαστική ισχύ της συστοιχίας. γ) Λαµβάνεται υ όψιν το γεγονός ότι η ενέργεια ου ροσφέρεται στο δίκτυο είναι µειωµένη κατά τις α ώλειες ου αρατηρούνται στο µετατρο έα. Για το λόγο αυτό α αιτείται η γνώση του βαθµού α όδοσης του µετατρο έα και ο ρυθµός α ορρόφησης της φ/β ενέργειας α ό το δίκτυο. Στην ερί τωση ου ρόκειται για εφαρµογή άντλησης νερού, είναι λογικό να υ εισέρχονται κά οιες διαφορές σε σχέση µε τις άλλες ερι τώσεις συστηµάτων. Οι διαφορές αυτές αφορούν τις εξισώσεις ου χρησιµο οιούνται. Για τη χρηµατοοικονοµική ανάλυση, οι εξισώσεις είναι οι ίδιες. Η σηµαντικότερη διαφορά εδώ είναι ότι η α αιτούµενη ενέργεια α ό το σύστηµα, α οτιµάται σε υδραυλική α αιτούµενη ενέργεια, µετρούµενη σε Joule. Υ άρχουν ειδικές εξισώσεις για τον υ ολογισµό αυτής της οσότητας ενέργειας, οι ο οίες λαµβάνουν υ όψη και διάφορες αραµέτρους, ό ως το συντελεστή α ωλειών λόγω τριβής στις σωληνώσεις. Οι υ ολογισµοί ου ραγµατο οιούνται, µε βάση το βαθµό α όδοσης της αντλίας, καταλήγουν στη µετατρο ή της α αιτούµενης ενέργειας σε υδραυλική ενέργεια, µέσω κατάλληλων εξισώσεων, ώστε να µ ορούν να χρησιµο οιηθούν άµεσα. Γενικότερα, το λογισµικό ροσφέρει ικανο οιητική βοήθεια σε ότι αφορά τις α αιτούµενες ληροφορίες εισόδου και καθοδηγεί το χρήστη µε τρό ο ώστε κάθε φορά να του ε ισηµαίνονται τα στοιχεία ου ρέ ει να εισάγει. 4.3 ΤΟ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ Στην ενότητα αυτή εριγράφεται το ενεργειακό µοντέλο και ο τρό ος συµ λήρωσής του. Μόλις ο χρήστης εισέλθει στο φύλλο αυτό, του ζητείται να συµ ληρώσει κά οια στοιχεία σχετικά µε την εξεταζόµενη εφαρµογή. Αυτά είναι: η ονοµασία και το οθεσία εφαρµογής, ο λησιέστερος σταθµός καιρικών δεδοµένων της εριοχής, το γεωγραφικό λάτος της το οθεσίας (α ό -90 έως 90 ), η ετήσια ηλιακή ακτινοβολία για κεκλιµένη 34

42 ε ιφάνεια (σε MWh/m 2 ), η ετήσια µέση θερµοκρασία της εριοχής (σε C, α ό -20 έως 30). Το λογισµικό στο σηµείο εκείνο υ ολογίζει την α αιτούµενη ενέργεια για τις εφαρµογές DC και AC ρεύµατος για τους εξεταζόµενους µήνες (σε MWh). Εάν ρόκειται για σύστηµα άντλησης νερού, υ ολογίζεται ε ι λέον η α αίτηση νερού για τη χρονική ερίοδο ου εξετάζεται. Οι εξεταζόµενοι µήνες καθορίζονται στο φύλλο Ηλιακής Παραγωγής και Φορτίου του Συστήµατος (βλ. αρακάτω). Η α αίτηση σε ενέργεια για εφαρµογές συνεχούς και εναλλασσόµενου ρεύµατος καθορίζεται α ό τη χρήση του συγκεκριµένου συστήµατος και το εκάστοτε α αιτούµενο φορτίο και υ ολογίζεται στο φύλλο SR&SL ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΠΗΓΗΣ ΙΣΧΥΟΣ Στο ίδιο λογιστικό φύλλο, ζητείται η εριγραφή των χαρακτηριστικών του υ ό εγκατάσταση συστήµατος. Αρχικά καθορίζεται ο τύ ος του συστήµατος, δηλαδή εάν είναι συνδεµένο µε το κεντρικό σύστηµα αροχής ηλεκτρισµού (on-grid), µη συνδεµένο µε το κεντρικό δίκτυο (off-grid) ή σύστηµα άντλησης νερού (water pumping). Ο τύ ος καθορίζεται στο φύλλο Ηλιακής Παραγωγής και Φορτίου του Συστήµατος. Ακόµη, ζητείται να δηλωθεί εάν το σύστηµα θα διαθέτει ε ι λέον γεννήτρια αραγωγής ενέργειας, έρα α ό την ηλιακή και τις µ αταρίες. Ε ι λέον, ζητείται να καθοριστεί ο τύ ος της βασικής ηγής ενέργειας του συστήµατος (γεννήτρια, θερµοηλεκτρική γεννήτρια, ε έκταση δικτύου, µη ε αναφορτιζόµενες µ αταρίες ή άλλος τύ ος) και ο τύ ος του καυσίµου ου αυτή χρησιµο οιεί (φυσικό αέριο, ρο άνιο, ετρέλαιο, βενζίνη, κηροζίνη ή άλλος τύ ος). Τέλος, ο χρήστης καλείται να εισάγει την ακριβή κατανάλωση της βασικής ηγής, σε lt/kwh ΕΠΙΜΕΡΟΥΣ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ Στη συνέχεια εκτιµάται και ροτείνεται η χωρητικότητα, σε KW, του µετατρο έα α ό DC σε AC. Αυτό γίνεται χρησιµο οιώντας την υ ολογιζόµενη αιχµή του φορτίου, η ο οία ραγµατο οιείται στο φύλλο Ηλιακής Παραγωγής και Φορτίου του Συστήµατος. Αιχµή φορτίου θεωρείται το άθροισµα όλων των φορτίων του ίδιου τύ ου (.χ. AC). Έ ειτα, ο χρήστης καλείται να εισάγει τη χωρητικότητα του µετατρο έα, την α όδοσή του και τις α ώλειες ενέργειας. Στην ερί τωση ου εριγράφεται φ/β σύστηµα άντλησης νερού, τα χαρακτηριστικά ου ζητούνται ε ι λέον είναι ο τύ ος της χρησιµο οιούµενης αντλίας (AC ή DC) και η α όδοσή της. Εάν δε χρησιµο οιείται ε ι λέον ηγή αραγωγής ενέργειας, οι αντίστοιχες ληροφορίες αραλεί ονται ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΣΥΣΣΩΡΕΥΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Ακολουθεί η εριγραφή των χαρακτηριστικών των µ αταριών ου θα χρησιµο οιηθούν στο σύστηµα. Ο χρήστης θα εριγράψει τις α αιτήσεις του ε ιλέγοντας µια α ό τις ε ιλογές ου του αρέχει το λογισµικό. Έτσι, δίδονται οι ηµέρες αυτονοµίας ου ε ιθυµεί ο χρήστης για τις µ αταρίες (έως 15), η ονοµαστική 35

43 τάση λειτουργίας της µ αταρίας (σε V), η α όδοση της µ αταρίας, η µέγιστη στάθµη α οφόρτισης, ο έλεγχος της θερµοκρασίας της µ αταρίας (εδώ αρέχονται τρεις ε ιλογές: εριβάλλοντος, σταθερή, και ελάχιστη) και η ελάχιστη θερµοκρασία της µ αταρίας (σε C) και η ονοµαστική χωρητικότητα της µ αταρίας (σε Ah). Το λογισµικό εκτιµά εδώ τη µέση υ οβάθµιση της µ αταρίας λόγω θερµοκρασίας και την ροτεινόµενη ονοµαστική χωρητικότητα των µ αταριών (σε Ah). Στην ερί τωση ενός φ/β άντλησης νερού, οι ληροφορίες ου αφορούν το σύστηµα συσσώρευσης της αραγόµενης ηλεκτρικής ενέργειας, αραλεί ονται ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΟΥ Φ/Β ΠΛΑΙΣΙΟΥ Στο ε όµενο τµήµα του λογισµικού ακολουθεί η εριγραφή του φ/β λαισίου για το σύστηµα ου µελετάται. Ο χρήστης ε ιλέγει τον τύ ο των ηλιακών κυττάρων (µονοκρυσταλλικό υρίτιο, ολυκρυσταλλικό υρίτιο, άµορφο υρίτιο, CdTe, CIS ή άλλος τύ ος). Συµ ληρώνεται και η κατασκευάστρια εταιρεία του φ/β λαισίου, χωρίς καµµιά ε ί τωση στους υ ολογισµούς. Ακολούθως, δίνεται η ονοµαστική α όδοση του λαισίου, η ονοµαστική θερµοκρασία λειτουργίας των ηλιακών κυττάρων (σε C), ο θερµοκρασιακός συντελεστής του λαισίου (σε %/ C), ο ελεγκτής του λαισίου ( ροσφέρονται δύο ε ιλογές: ανιχνευτές µέγιστου σηµείου λειτουργίας και αναρρίχησης). Ακόµη, συµ ληρώνονται οι τυχόν ενεργειακές α ώλειες του φ/β λαισίου. Στο σηµείο αυτό το λογισµικό εκτιµά την ροτεινόµενη ονοµαστική ισχύ του λαισίου (σε kwp). Ε ίσης, συµ ληρώνεται η ονοµαστική ισχύς του λαισίου (σε kwp) και το εµβαδό του (σε m 2 ). H εριγραφή είναι ίδια και στην ερί τωση αντλητικού συστήµατος ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΗΣ ΕΠΙΠΛΕΟΝ ΓΕΝΝΗΤΡΙΑΣ Ακολουθούν τα χαρακτηριστικά της ε ι λέον ηγής ενέργειας του συστήµατος. Εδώ συµ ληρώνονται η α όδοση του φορτιστή α ό AC σε DC ρεύµα η χωρητικότητα αυτής της ηγής (σε kw), ο τύ ος του χρησιµο οιούµενου καυσίµου και η ακριβής κατανάλωση καυσίµου α ό την ηγή (σε lt/kwh). Το λογισµικό εκτιµά και ροτείνει τη χωρητικότητα ου ρέ ει να έχει η ε ι λέον ηγή ενέργειας, σε (kw). Εάν ρόκειται για σύστηµα άντλησης νερού, οι ληροφορίες ου ζητούνται εδώ εριορίζονται στις α ώλειες ισχύος του συστήµατος ΕΚΤΙΜΗΣΕΙΣ ΕΠΙΜΕΡΟΥΣ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ Στη συνέχεια, λαµβάνουν χώρα µια σειρά α ό εκτιµήσεις. Για την ερίοδο ου εξετάζεται (σε µήνες), υ ολογίζονται η ισοδύναµη DC α αιτούµενη ενέργεια (σε MWh), η αραγόµενη ενέργεια α ό την ε ι λέον ηγή ενέργειας, όταν ροέρχεται α ό ετρέλαιο (σε MWh), η ισοδύναµη DC ενέργεια ου δεν ε ιτυγχάνεται (σε MWh), το ακριβές οσό ενέργειας ου α οφέρει η φ/β εγκατάσταση (σε kwh/m 2 ), ο συνολικός βαθµός α όδοσης της φ/β εγκατάστασης και τέλος η ροσφορά ανανεώσιµης ενέργειας 36

44 α ό το σύστηµα (σε MWh ή kwh). 4.4 ΗΛΙΑΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΦΟΡΤΙΟ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΗΣ ΤΟΠΟΘΕΣΙΑΣ ΚΑΙ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΤΟΥ Φ/Β ΠΛΑΙΣΙΟΥ Στο τµήµα αυτό του φύλλου Ηλιακής Παραγωγής και Φορτίου του Συστήµατος, καθορίζονται τα γεωγραφικά στοιχεία της το οθεσίας της εγκατάστασης και ο ροσανατολισµός της τελευταίας. Έτσι λοι όν ζητείται, χωρίς ε ί τωση στους υ ολογισµούς, ο λησιέστερος σταθµός αροχής µετεωρολογικών δεδοµένων, το γεωγραφικό λάτος της εριοχής (σε µοίρες, µε βόρειο ροσανατολισµό), καθορίζεται η δυνατότητα κίνησης του φ/β λαισίου, και εάν υ άρχει, καθορίζεται σε όσους άξονες ραγµατο οιείται η κίνηση αυτή, καθορίζεται η κλίση του φ/β λαισίου (σε µοίρες) και τελικά καθορίζεται το αζιµούθιο του φ/β λαισίου (σε µοίρες, α ό 0 έως 180 ) ΜΗΝΙΑΙΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΗΣ ΠΕΡΙΟ ΟΥ Στο τµήµα αυτό του φύλλου Ηλιακής Παραγωγής και Φορτίου του Συστήµατος, ζητούνται ληροφορίες σχετικά µε την εξεταζόµενη ερίοδο. Η είσοδος των δεδοµένων ραγµατο οιείται για κάθε µήνα ου εριλαµβάνεται στην ερίοδο αυτή. Έτσι, για κάθε µήνα του έτους ου εριλαµβάνεται στην εξεταζόµενη ερίοδο, ο χρήστης σηµειώνει µε «1» στο αντίστοιχο κελί και µηδέν για ό οιον µήνα είναι εκτός της συγκεκριµένης εριόδου. Τα στοιχεία ου ζητούνται, είναι η µηνιαία µέση ηµερήσια ακτινοβολία ου φθάνει σε οριζόντια ε ιφάνεια (σε kwh/m 2 /day) για την εριοχή ου ε ελέγει και για τον αντίστοιχο µήνα εντός της εξεταζόµενης εριόδου και η αντίστοιχη µέση µηνιαία θερµοκρασία (σε C). Με βάση τα δεδοµένα αυτά, υ ολογίζονται η µέση µηνιαία ηµερήσια ακτινοβολία ου φθάνει στο ε ί εδο του φ/β λαισίου (σε kwh/m 2 /d) και το µηνιαίο ηλιακό κλάσµα (σε οσοστό %). Ακόµα, υ ολογίζονται η ηλιακή ακτινοβολία σε οριζόντιο ε ί εδο (σε MWh/m 2 ), η ηλιακή ακτινοβολία σε κεκλιµένο ε ί εδο (σε MWh/m 2 ) και η µέση θερµοκρασία (σε C). Τα αρα άνω υ ολογίζονται τόσο σε ετήσια βάση, όσο και για την εξεταζόµενη ερίοδο ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΦΟΡΤΙΟΥ ΤΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ Στην τελευταία ενότητα του φύλλου Ηλιακής Παραγωγής και Φορτίου του Συστήµατος, υ ολογίζονται τα α αιτούµενα ενεργειακά φορτία και των δύο τύ ων (AC και DC) για το σύστηµα. Στο σηµείο αυτό ραγµατο οιείται ο καθορισµός του τύ ου του συστήµατος (εάν θα είναι συνδεµένο ή όχι στο κεντρικό δίκτυο). Ο χρήστης καλείται να δώσει µια εριγραφή για την εφαρµογή ου α αιτεί τα φορτία αυτά (χωρίς ε ί τωση στους υ ολογισµούς) και µετέ ειτα να καθορίσει τον τύ ο του φορτίου (AC ή DC) ου α αιτεί η κάθε εφαρµογή. Στη συνέχεια δίδονται ληροφορίες για τη σχέση µεταξύ ηλιακής ακτινοβολίας και φορτίου. Οι ερι τώσεις ου εξετάζονται είναι: 37

45 Η συσκευή/εφαρµογή ου καταναλώνει ενέργεια, λειτουργεί για όσο υ άρχει ηλιακή ενέργεια να το τροφοδοτεί, χωρίς την αρεµβολή µ αταριών (ο χρήστης ε ιλέγει την ένδειξη «Positive»). Η συσκευή/εφαρµογή ου καταναλώνει ενέργεια, έχει την ίδια τιµή κατανάλωσης φορτίου (σταθερό φορτίο) για όλη την ηµέρα, κάτι ου α αιτεί µ αταρίες (ο χρήστης ε ιλέγει την ένδειξη «Zero»). Η συσκευή/εφαρµογή ου καταναλώνει ενέργεια, καταναλώνει ενέργεια, αφού αυτή ρώτα α οθηκευτεί. Αφορά και διακο τόµενη κατανάλωση φορτίου,.χ. ψυγείο (ο χρήστης ε ιλέγει την ένδειξη «Negative»). Ακόµη, για κάθε εφαρµογή συµ ληρώνεται το φορτίο ου αυτή καταναλώνει (σε kw), η χρησιµο οίησή της σε ώρες ανά ηµέρα (h/d) και η χρησιµο οίησή της σε ηµέρες ανά εβδοµάδα (d/wk). Τέλος, υ ολογίζονται οι α αιτήσεις σε ενεργειακό φορτίο και για τους δύο τύ ους (AC και DC) σε kwh για ηµερήσια και ετήσια βάση, ενώ υ ολογίζεται και η ετήσια αιχµή φορτίου για τον AC τύ ο (σε kw) ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ Φ/Β ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΑΝΤΛΗΣΗΣ ΝΕΡΟΥ Αξίζει να σηµειωθεί ως τα στοιχεία ου α αιτούνται για τη συµ λήρωση του φύλλου, είναι σχεδόν ίδια για την ερί τωση µη συνδεδεµένου µε το κεντρικό δίκτυο αροχής ηλεκτρισµού συστήµατος µε αυτό ενός συστήµατος ου είναι συνδεδεµένο µε το τελευταίο. Ειδικά στην ερί τωση του συνδεδεµένου συστήµατος, α αιτούνται λιγότερες ληροφορίες γενικά, αφού.χ. δε χρειάζεται να δωθούν ληροφορίες για το σύστηµα συσσώρευσης του φ/β συστήµατος (µ αταρίες), λόγω του γεγονότος ότι η αραγόµενη ηλεκτρική ενέργεια δεν α οθηκεύεται αλλά διοχετεύεται α ευθείας στο δίκτυο. Στην ερί τωση, όµως, ου το εριγραφόµενο φ/β σύστηµα ροορίζεται για άντληση νερού, υ άρχουν µερικές σηµαντικές διαφορές. Οι διαφορές εντο ίζονται στην ενότητα εριγραφής των χαρακτηριστικών του φορτίου. Και σε αυτή τη ερί τωση, όµως, ζητείται ροαιρετικά α ό το χρήστη να δοθεί µια εριγραφή χρήσης του εριγραφόµενου συστήµατος άντλησης νερού (.χ. άρδευση φάρµας, για ότισµα ζώων κλ ). Έ ειτα ζητείται ο χαρακτηρισµός του συστήµατος (µέσω ροσφερόµενων ε ιλογών),.χ. για χρήση σε εσωτερικούς χώρους, για άρδευση, για κο άδια ή άλλη χρήση. Ζητείται έ ειτα η µονάδα µέτρησης των µονάδων ου θα καταναλώσουν το νερό (.χ. κατά κεφαλή, κατά άτοµο κλ ) και ο αριθµός των µονάδων αυτών. Στη συνέχεια ζητείται η κατανάλωση νερού ου ραγµατο οιεί κάθε µονάδα, µαζί µε τις ανάλογες µονάδες µέτρησης της κατανάλωσης νερού. Στο τέλος, το λογισµικό υ ολογίζει την ηµερήσια α αίτηση νερού α ό κάθε εφαρµογή. Ακολούθως, ο χρήστης καλείται να εισάγει µια σειρά α ό χαρακτηριστικά για το σύστηµα. Αυτά αφορούν την αναρροφητική στάθµη (m), το κατέβασµα της στάθµης του νερού (m), την στάθµη εκκένωσης (m), την στάθµη ίεσης (m) και τις α ώλειες λόγω 38

46 τριβών (%). Τελικά υ ολογίζονται η ηµερήσια α αίτηση νερού (σε m 3 /day) και το ισοδύναµο οσό της α αιτούµενης ενέργειας (ηµερήσιο και ετήσιο). 4.5 ΤΟ ΦΥΛΛΟ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΚΟΣΤΟΥΣ Στο φύλλο αυτό ραγµατο οιείται η ανάλυση κόστους ου σχετίζεται µε την εγκατάσταση του µελετώµενου φ/β συστήµατος. Αρχικά ε ιλέγεται ο τύ ος του έργου της φ/β εγκατάστασης, ως τυ ικός ή ειδικός. Έ ειτα ε ιλέγονται οι ισοτιµίες στις ο οίες θα αναφέρονται τα διάφορα κόστη ου αναλύονται, καθώς ε ίσης και τυχόν ε ι ρόσθετες αναφορές α ό το χρήστη (.χ. δεύτερη ισοτιµία κ.ά.). η κοστολόγηση των διαδικασιών ου λαµβάνουν χώρα για την ραγµατο οίηση του έργου οργανώνονται σε τρεις ενότητες: 1) Αρχικά κόστη 2) Ετήσια κόστη 3) Περιοδικά κόστη ΑΡΧΙΚΑ ΚΟΣΤΗ Η ενότητα µε τα αρχικά κόστη του έργου α οτελείται α ό έντε υ οενότητες. Στην ρώτη υ οενότητα συµ ληρώνονται τα αρχικά κόστη ε ένδυσης. Πρώτα εισάγονται τα κόστη ου ηγάζουν α ό τη µελέτη σκο ιµότητας του έργου. Τα κόστη αυτά εριλαµβάνουν µελέτη της το οθεσίας εγκατάστασης, του βασικού σχεδιασµού, της ετοιµασίας αναφορών σχετικά µε το έργο και τις διάφορες µετακινήσεις των υ ευθύνων για δια ραγµατεύσεις κτλ. Για αράδειγµα, αν οι διαδικασίες αυτές κοστολογούνται µε βάση τις ώρες ενασχόλησης, τότε δί λα στην κάθε µία α ό αυτές τις διαδικασίες συµ ληρώνεται ο αριθµός των αντίστοιχων ωρών ενασχόλησης και το κόστος για κάθε ώρα ενασχόλησης. Στην ίδια ενότητα συµ ληρώνονται και τυχόν διάφορα άλλα έξοδα, καθώς και τα ιθανά κέρδη ου θα υ άρξουν. Ας σηµειωθεί ως υ άρχει η δυνατότητα σε κά οια δραστηριότητα να χαρακτηριστεί ως ίστωση (credit) ή κόστος (cost), ώστε να γίνουν σωστά οι συνολικοί υ ολογισµοί κόστους. Στο τέλος της υ οενότητας υ ολογίζεται το συνολικό κόστος των διαδικασιών. Στη δεύτερη υ οενότητα διαδικασιών, εριλαµβάνονται οι διαδικασίες ανά τυξης του έργου. Συγκεκριµένα, στην κατηγορία αυτή έχουµε τα κόστη α ό αδειοδοτήσεις και εγκρίσεις αιτήσεων, τη συνολική διαχείριση του έργου και ιθανές µετακινήσεις των υ ευθύνων για τη διεκ εραίωση τέτοιων διαδικασιών. Και άλι συµ ληρώνεται ο τρό ος κοστολόγησης (.χ. ανά ώρα ενασχόλησης) και το µοναδιαίο κόστος ενασχόλησης µε την κάθε δραστηριότητα. Προβλέ εται και χώρος για τη συµ λήρωση τυχόν έκτακτων εξόδων ου αφορούν τις δραστηριότητες αυτές. Στο τέλος λαµβάνονται και εδώ υ όψη τα ιθανά κέρδη, τα ο οία λαµβάνονται µε κατάλληλο τρό ο υ όψη στους υ ολογισµούς του τελικού κόστους αυτών των δραστηριοτήτων. 39

47 Η τρίτη υ οενότητα διαδικασιών εριλαµβάνει τα κόστη κατασκευής του έργου. Τα κόστη αυτά αφορούν το σχεδιασµό του φ/β συστήµατος, το σχεδιασµό της συνολικής υ οδοµής του συστήµατος, την υ οδοµή των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων, τα κόστη διεκ εραίωσης γραφειοκρατικών δραστηριοτήτων και συµβολαίων και την ε ίβλεψη του έργου. Και εδώ ροβλέ εται χώρος για τη συµ λήρωση έκτακτων εξόδων σχετικά µε τις δραστηριότητες αυτές και τα ιθανά κέρδη ου ροκύ τουν α ό αυτές, ώστε τελικά να υ ολογισθεί κατάλληλα το συνολικό τους κόστος. Στην τέταρτη υ οενότητα διαδικασιών, λαµβάνονται υ όψη τα έξοδα ου οφείλονται στην α όκτηση του α αραίτητου φ/β εξο λισµού για την ολοκλήρωση του έργου. Τέτοια έξοδα α οτελούν η κατασκευή στηρικτικής υ οδοµής των φ/β λαισίων(σε m 2 ), η αγορά µετατρο έα και βοηθητικής ηγής ενέργειας (συµ ληρώνονται τα χαρακτηριστικά τους, δηλαδή εδώ σε kw ενέργειας ροερχόµενης α ό AC ρεύµα και kw αντίστοιχα), η α όκτηση µ αταριών για τη συσσώρευση ενέργειας (σε kwh), η α όκτηση λοι ού ηλεκτρολογικού εξο λισµού (.χ. η ονοµαστική ισχύς των φ/β λαισίων) και η εγκατάσταση του συστήµατος και η µεταφορά του εξο λισµού. Στην ερί τωση αυτή λαµβάνονται υ όψη τα ιθανά κέρδη α ό τη χρήση της βοηθητικής γεννήτριας ενέργειας για τον υ ολογισµό του τελικού κόστους των δραστηριοτήτων αυτών. Στην έµ τη υ οενότητα ροβλέ εται η συµ λήρωση διάφορων εξόδων ου δεν εµ ί τουν σε καµία α ό τις αρα άνω τέσσερις διαδικασίες, καθώς και τυχόν α οκλίσεις α ό τις εκτιµήσεις των εξόδων ου εριγράφηκαν ριν, ως οσοστό του συνολικού κόστους όλων αυτών των δραστηριοτήτων. Αθροίζοντας τα συνολικά κόστη των έντε υ οενοτήτων, ροκύ τει το συνολικό αρχικό κόστος του έργου ΕΤΗΣΙΑ ΚΟΣΤΗ Στην ενότητα αυτή εριγράφονται τα ετήσια κόστη (κέρδη) ου ροκύ τουν α ό την εφαρµογή του έργου. Στην ρώτη υ οενότητα δραστηριοτήτων εριλαµβάνονται οι ασφαλίσεις για το έργο, οι φόροι και αρόµοια έξοδα καθώς και η µισθοδοσία των α ασχολούµενων. Ακόµα, λαµβάνονται υ όψη τυχόν α οκλίσεις α ό τα διάφορα έξοδα, ως οσοστό ε ί των συνολικών εξόδων, οι ο οίες εριλαµβάνονται στο συνολικό υ ολογισµό, µαζί µε τα ροσδοκώµενα κέρδη. Στη δεύτερη υ οενότητα, εριλαµβάνονται τα έξοδα α ό τη χρησιµο οίηση καυσίµου στην ε ι λέον γεννήτρια. Τα έξοδα αυτά ροέρχονται α ό το είδος του χρησιµο οιούµενου καυσίµου. Για αράδειγµα, εάν χρησιµο οιείται ετρέλαιο, η µονάδα µέτρησης του καταναλωµένου καυσίµου είναι σε λίτρα («L»). Ο χρήστης 40

48 εισάγει το µοναδιαίο κόστος για την κάθε µονάδα κατανάλωσης καυσίµου και έτσι υ ολογίζεται το συνολικό κόστος του καυσίµου, µαζί µε τα ιθανά έξοδα ου ροκύ τουν α ό τη µεταφορά του καυσίµου ΠΕΡΙΟ ΙΚΑ ΚΟΣΤΗ Στην ενότητα αυτή, υ ολογίζονται τα εριοδικά κόστη (κέρδη) του έργου. Τέτοια έξοδα αναφέρονται στην εριοδική αντικατάσταση των µ αταριών. Ακόµα, λαµβάνονται υ όψη τα έξοδα ή/και τα κέρδη α ό τη χρησιµο οίηση της ε ι λέον γεννήτριας. Ας σηµειωθεί ως µε τον υ ολογισµό όλων των ε ιµέρους αραµέτρων κόστους, δί λα στο σηµείο ό ου αναγράφεται το σύνολο κάθε υ οενότητας δραστηριοτήτων, αναγράφεται και το σχετικό κόστος τους, δηλαδή, το οσοστό % του κόστους ου αναλογεί στην κάθε υ οενότητα ως ρος το συνολικό κόστος. 4.6 Η ΑΝΑΛΥΣΗ ΕΚΠΟΜΠΗΣ ΑΕΡΙΩΝ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ Το φύλλο αυτό ροσφέρει την ανάλυση κόστους ου ε ιβαρύνει τον ροϋ ολογισµό του έργου α ό την ροσ άθεια µείωσης των εριβαλλοντικών ε ι τώσεων. Η ανάλυση αυτή είναι ροαιρετική. Ο χρήστης α οφασίζει µε ένα «ναι» ή «όχι» αν οι υ ολογισµοί αυτοί θα ραγµατο οιηθούν. Η ανάλυση εκ οµ ής αερίων θερµοκη ίου α οσκο εί στον καθορισµό µιας ισοδύναµης οσότητας εκ οµ ής αέριου CO2, µε βάση τα χρησιµο οιούµενα καύσιµα για την αραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Κάθε τύ ος καυσίµου έχει το δικό του συντελεστή εκ οµ ής αερίων θερµοκη ίου (ως αέρια θερµοκη ίου ου εκ έµ ονται α ό την αραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας εδώ θεωρούνται τα CO2, N2Ο και CH4). Ο καθορισµός της αραγωγής αερίων θερµοκη ίου α ό κάθε καύσιµο, ραγµατο οιείται λαµβάνοντας υ όψη τη συµµετοχή του κάθε τύ ου καυσίµου στην αραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας (όσο µεγαλύτερη συµµετοχή έχει ένα καύσιµο στην αραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, τόσο µεγαλύτερη συµµετοχή έχει και στην εκ οµ ή αερίων θερµοκη ίου). Η ανάλυση ραγµατο οιείται ξεχωριστά για κάθε τύ ο εφαρµογής του φ/β συστήµατος (συνδεδεµένο µε το κεντρικό δίκτυο, µη συνδεδεµένο µε το κεντρικό δίκτυο, αντλητικό σύστηµα). Αυτό γίνεται γιατί σε κάθε τύ ο συστήµατος η ίδια συµµετοχή α ό ένα καύσιµο µ ορεί να έχει ως α οτέλεσµα τη διαφορετική αραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και άρα διαφορετική τιµή εκ οµ ής για κάθε αέριο θερµοκη ίου. 41

49 4.7 ΧΡΗΜΑΤΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Στο φύλλο αυτό συνοψίζονται όλοι οι ροηγούµενοι υ ολογισµοί (του ενεργειακού µοντέλου, της ηλιακής αραγωγής και του φορτίου του συστήµατος, της ανάλυσης του κόστους µείωσης εκ οµ ής αερίων θερµοκη ίου), ενώ ραγµατο οιούνται και µερικοί νέοι υ ολογισµοί, ό ως.χ. εάν το έργο συµφέρει α ό οικονοµικής λευράς. Το φύλλο της χρηµατοοικονοµικής ανάλυσης χωρίζεται σε τέσσερις ενότητες: 1) Ετήσιο ενεργειακό ισοζύγιο 2) Χρηµατοοικονοµική αράµετροι 3) Κόστη ε ενδύσεων 4) Χρηµατοοικονοµική αξιολόγηση ΕΤΗΣΙΟ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟ ΙΣΟΖΥΓΙΟ Στο ετήσιο ενεργειακό ισοζύγιο ε αναλαµβάνονται ληροφορίες α ό το ρώτο φύλλο (δηλαδή το ενεργειακό µοντέλο), και αφορούν την το οθεσία ό ου γίνεται η εφαρµογή και το είδος της εφαρµογής (on-grid ή off-grid), την οσότητα της α οδιδόµενης ενέργειας α ό ανανεώσιµες ηγές (σε MWh), τη χωρητικότητα της ε ι λέον γεννήτριας (σε kw), την ονοµαστική ισχύ της φ/β συστοιχίας (σε kwp), την ισοδύναµη ενεργειακή DC α αίτηση (σε MWh), την ε ιθυµία ή µη του χρήστη για ανάλυση εκ οµ ής αερίων θερµοκη ίου και το είδος του καυσίµου ου υ οκαθίσταται. Εάν ο χρήστης στο φύλλο ανάλυσης κόστους µείωσης εκ οµ ής αερίων θερµοκη ίου έδωσε καταφατική α άντηση για τη χρήση αυτού του φύλλου, τότε στην υ οενότητα αυτή εµφανίζονται ε ι λέον η καθαρή µείωση εκ οµ ών αερίων θερµοκη ίου και η καθαρή µείωση των εκ οµ ών αερίων θερµοκη ίου για διάρκεια ίση µε τη χρονική διάρκεια ίστωσης για τη µείωση εκ οµ ής αερίων θερµοκη ίου ΧΡΗΜΑΤΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ Στην υ οενότητα αυτή, εξετάζονται διάφορες χρηµατοοικονοµικές αράµετροι ου υ εισέρχονται στο ρόβληµα. Τέτοια αράµετρος είναι τα έξοδα ου α οφεύγονται εξαιτίας της ελάττωσης χρήσης υγρών ή αέριων καυσίµων. Η αράµετρος αυτή µετράται σε ίστωση χρηµατικών µονάδων ανά λίτρο καυσίµου ου εξοικονοµείται (.χ. σε $/lt). Ακόµα, ο χρήστης εισάγει το κέρδος (σε $/kwh) για κάθε kwh ου αράγεται α ό ανανεώσιµες ηγές ενέργειας. Ε ίσης, εισάγονται και ληροφορίες ό ως ο ρυθµός αύξησης του ενεργειακού κόστους (σε %), ο ληθωρισµός (σε %), το ε ιτόκιο ροεξόφλησης (σε %) και ο κύκλος ζωής του ε ενδυτικού έργου (σε έτη). Εάν υ άρχει κά οιο κέρδος ή ιστώσεις α ό την αραγωγή ενέργειας α ό ανανεώσιµες ηγές ενέργειας, τότε α αιτούνται και νέα στοιχεία. Αυτά είναι ο χρόνος αραγωγής (σε έτη) ενέργειας α ό ανανεώσιµες ηγές, ο ρυθµός αύξησης (σε %) των κερδών α ό την αραγωγή ενέργειας α ό ανανεώσιµες ηγές, το κέρδος σε χρηµατικές µονάδες ανά 42

50 τόνο CO2 ου δεν εκ έµ εται α ό την εγκατάσταση, η διάρκεια (σε έτη) εφαρµογής της ολιτικής µείωσης των αερίων θερµοκη ίου και ο ρυθµός αύξησης των κερδών α ό την εφαρµογή ολιτικής µείωσης των αερίων θερµοκη ίου. Ακόµα, ο χρήστης καλείται να εισάγει (εάν υ άρχουν) το µοναδιαίο κόστος (σε $/kwh) ου α οφεύχθηκε για την υ ερ αραγωγή ενέργειας. Ε ίσης δίνεται (εάν υ άρχει) και το ετήσιο µοναδιαίο κόστος (σε $/kw-yr) για κάθε µονάδα χωρητικότητας του συστήµατος ου συνεισφέρει στην εξυ ηρέτηση αιχµής του φορτίου στην εριοχή ό ου εγκαθίσταται το φ/β σύστηµα (ισχύει για διασυνδεµένα µε το κεντρικό δίκτυο διανοµής ηλεκτρικής ενέργειας φ/β συστήµατα). Ας σηµειωθεί ως σε αυτή την υ οενότητα ο χρήστης καλείται να συµ ληρώσει (εάν υ άρχει) η αναλογία δανεισµού ως ρος τα συνολικά αρχικά κόστη (debt ratio), σε %, και, εάν το ε ιθυµεί, να ραγµατο οιηθεί η ανάλυση της φορολόγησης των εσόδων. Εάν υ άρχει ε ιτόκιο υ ερηµερίας, τότε ο χρήστης καλείται να συµ ληρώσει και το ε ιτόκιο ανατοκισµού των οφειλών (σε %) και τον ορίζοντα εξόφλησης των οφειλών (σε έτη). Εάν ο χρήστης ε ιλέξει να υ άρξει ανάλυση της φορολόγησης των εσόδων, τότε καλείται να δώσει ε ι λέον στοιχεία, τα ο οία είναι το οσοστό % της φορολόγησης ε ί των εισοδηµάτων, εάν υ άρχουν α ώλειες κατά την ρόοδο του έργου, η µέθοδος λογιστικής α όσβεσης ου θα ακολουθηθεί, το οσοστό % της φορολογικής βάσης και το οσοστό (%) α όσβεσης. Ανάλογα µε τα στοιχεία ου θα δώσει ο χρήστης, υ ολογίζεται και τυ ώνεται η ερίοδος, σε έτη, για την λογιστική α όσβεση. Τέλος, ο χρήστης ενηµερώνει µε ένα «ναι» ή «όχι» για το αν υ άρχει ερίοδος χάριτος για τη φορολόγηση των εσόδων α ό το έργο. Ανάλογα µε την α άντηση, συµ ληρώνεται και η διάρκεια αυτής της εριόδου, σε έτη ΚΟΣΤΗ ΕΠΕΝ ΥΣΕΩΝ Σε αυτή την ενότητα συνοψίζονται µερικές ληροφορίες ου αφορούν το έργο και υ ολογίζονται µερικές καινούριες. Έτσι, αρουσιάζονται εριλη τικά τα αρχικά κόστη του έργου ου είχαν υ ολογιστεί στο φύλλο Ανάλυσης Κόστους. Στο σηµείο αυτό ο χρήστης εισάγει το οσό (εάν υ άρχει) για δωρεές ή κίνητρα, σε χρηµατικές µονάδες. Στη συνέχεια συνοψίζονται τα υ ολογισθέντα εριοδικά κόστη του έργου, ό ως αυτά υ ολογίστηκαν στο φύλλο Ανάλυσης Κόστους. Το καινούριο εδώ είναι ως ροτείνονται τα χρονοδιαγράµµατα για το ότε, µέσα στο χρόνο ζωής του ε ενδυτικού έργου, ρέ ει να λαµβάνουν χώρα οι δραστηριότητες ου ε ιφέρουν τα εριοδικά αυτά κόστη. Για αράδειγµα, η αλλαγή µ αταριών στην εγκατάσταση ρέ ει.χ. να γίνεται κάθε δέκα χρόνια, δηλαδή στις χρονιές 10 και 20 α ό το ξεκίνηµα λειτουργίας του έργου, όταν ο χρόνος ζωής του έργου είναι είκοσι χρόνια. Τέτοιο χρονοδιάγραµµα ροτείνεται και για την ε ιθεώρηση της ε ι λέον γεννήτριας, ό ου είναι δυνατόν να έχουµε και κέρδη α ό την ρόληψη ζηµιών (ο ότε το χρονοδιάγραµµα αναφέρεται στο 43

51 κάθε ότε θα έχουµε εξοικονόµηση χρηµάτων α ό τη δραστηριότητα αυτή). Ε ίσης, συνοψίζονται και τα ετήσια κόστη, ό ως έχουν υ ολογιστεί. Ακολουθούν τα ετήσια έσοδα και η τυχόν εξοικονόµηση χρηµάτων α ό διάφορες δραστηριότητες. Εδώ συνοψίζονται τα οσά ου εξοικονοµούνται α ό τη χρησιµο οίηση ενέργειας α ό ΑΠΕ, α ό την εξοικονόµηση εγκατεστηµένης ισχύος του συστήµατος, τα έσοδα α ό την αραγωγή ενέργειας α ό ΑΠΕ και τα έσοδα α ό τη µείωση εκ οµ ών αερίων θερµοκη ίου ΧΡΗΜΑΤΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΕΦΙΚΤΟΤΗΤΑ Στην ενότητα αυτή αρουσιάζονται κά οιες αράµετροι, οι ο οίες σχετίζονται µε χρηµατοοικονοµικούς υ ολογισµούς, καταδεικνύοντας κά οια χαρακτηριστικά για τη βιωσιµότητα του έργου. Αρχικά, εφαρµόζεται η µέθοδος του εσωτερικού βαθµού α όδοσης στα δεδοµένα χωρίς ρώτα να έχει εφαρµοσθεί φορολόγηση των οικονοµικών στοιχείων του έργου. Η µέθοδος IRR εφαρµόζεται στη συνέχεια και στα οικονοµικά στοιχεία µετά τη φορολόγησή τους. Ακολούθως, εφαρµόζεται η µέθοδος της α λής ε ανείσ ραξης για το ε ενδυτικό έργο, κατά την ο οία υ ολογίζεται σε όσα έτη ο ε ενδυτής θα εισ ράξει ίσω το οσό της ε ένδυσής του για το έργο. Έ ειτα υ ολογίζεται η ιθανή χρονιά, µετά την έναρξη λειτουργίας του έργου, ο ότε ο ε ενδυτής θα λάβει θετική ταµειακή ροή (κέρδος). Ακόµη, εφαρµόζεται το κριτήριο της Καθαρής Παρούσας Αξίας (ΚΠΑ), σύµφωνα µε το ο οίο συγκρίνεται η αρούσα αξία των ροβλε όµενων καθαρών ταµειακών ροών ροερχόµενες α ό το ε ενδυτικό έργο µε την αρχική του δα άνη, µε τη σύγκριση να ραγµατο οιείται στο χρόνο µηδέν (δηλαδή τη στιγµή ου ο ε ενδυτής ραγµατο οιεί τη σύγκριση). Στη συνέχεια υ ολογίζονται οι ετήσιες εξοικονοµήσεις ου ε ιτυγχάνονται για τη διάρκεια ζωής του έργου, δηλαδή οιό οσό θα εξοικονοµείται κάθε έτος λειτουργίας του έργου. Εδώ υ ολογίζεται ο δείκτης α οδοτικότητας, ο ο οίος υ ολογίζεται ως ο λόγος της ΚΠΑ του έργου ρος τα συνολικά αρχικά κόστη. Ο χρήστης έ ειτα καλείται να α αντήσει εάν ε ιθυµεί τον υ ολογισµό του κόστους για την αραγωγή ενέργειας α ό ανανεώσιµη ηγή και του κόστους ου συνε άγεται η δραστηριότητα µείωσης εκ οµ ής των αερίων θερµοκη ίου. Ανάλογα µε την α άντηση ου θα δώσει ο χρήστης, αλλά και σε συνάρτηση µε την α άντηση ου έδωσε ο ίδιος στο φύλλο Ανάλυσης Εκ οµ ής Αερίων Θερµοκη ίου, υ ολογίζεται το κόστος για τη µείωση των αερίων θερµοκη ίου. Στη συνέχεια υ ολογίζεται το χρέος ου ροκύ τει για το έργο, ως ακολούθως: (αρχικά κόστη) (αρχικά κόστη ροεξοφλητικό ε ιτόκιο) Στο σηµείο αυτό υ ολογίζονται οι ετήσιες δόσεις α ο ληρωµής του χρέους αυτού, για τη διάρκεια α ο ληρωµής του χρέους. Τέλος, υ ολογίζεται το κόστος αραγωγής 44

52 ενέργειας α ό ΑΠΕ, σε χρηµατικές µονάδες ανά χρησιµο οιούµενη µονάδα καυσίµου. Ας σηµειωθεί ως στο φύλλο αυτό, εµφανίζεται ένας ίνακας ο ο οίος εριλαµβάνει όλες τις ετήσιες ταµειακές ροές για το έργο, για όλη τη διάρκεια ζωής του. Ε ι λέον, στο τέλος του φύλλου, εµφανίζεται ένα γράφηµα στο ο οίο α εικονίζονται οι ταµειακές ροές του έργου ανά έτος ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΑΠΛΗΣ ΕΠΑΝΕΙΣΠΡΑΞΗΣ Η µέθοδος αυτή ροσδιορίζει τον αριθµό ετών µετά το έρας των ο οίων οι συσσωρευµένες καθαρές ταµειακές ροές ξε ερνούν το µηδέν. Βασίζεται στην ιδέα ότι το Έργο για το ο οίο τα ε ενδυµένα κεφάλαια ε ανεισ ράττονται γρηγορότερα α οτελεί την ροτιµώµενη ε ένδυση, εφόσον τίθεται θέµα ε ιλογής. Το σκε τικό ίσω α ό την ιδέα αυτή είναι ότι όσο συντοµότερη είναι η ερίοδος ε ανείσ ραξης, τόσο µεγαλύτερη είναι η ρευστότητα και τόσο χαµηλότερου κινδύνου είναι το Έργο ΚΑΘΑΡΗ ΠΑΡΟΥΣΑ ΑΞΙΑ Η καθαρή αρούσα αξία είναι το συνολικό καθαρό όφελος µιας ε ένδυσης. Που ροκύ τει ως διαφορά µεταξύ του λειτουργικού οφέλους και του συνόλου των δα ανών κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής της ε ενδύσεις. Όλα τα όσα εκφράζονται σε αρούσα αξία, ανοιγµένη συνήθως στην αρχή του ρώτου έτους λειτουργίας του συστήµατος. Η καθαρή αρούσα αξία ροσδιορίζεται α ό τη σχέση NPV N = Cin+ Ft d + t= 1 (1+ ) (1+ SV d) N N (4.1) Ό ου Cin αρχική ε ένδυση, Ft ετήσιο καθαρό όφελος, Ν οικονοµικός κύκλος ζωής της ε ένδυσης, d ε ιτόκιο αναγωγής σε αρούσα αξία (ε ιθυµητή α όδοση κεφαλαίου), SV αξία εκ οίησης (α οµένουσα αξία) της ε ένδυσης στο τέλος του οικονοµικού N κύκλου ζωής Ν. Αν NPV>0 η ε ένδυση είναι βιώσιµη κάτω α ό τις δεδοµένες συνθήκες (οικονοµικό κύκλο ζωής, Ν, και ε ιθυµητό βαθµό α όδοσης της ε ένδυσης, d). Αν NPV=0 η ε ένδυση είναι βιώσιµη µε µέσο ετήσιο βαθµό α όδοσης ίσο µε d. Αν NPV<0 η ε ένδυση είναι αντιοικονοµική. Στην συνέχεια του κεφαλαίου αυτού θα ακολουθούν τα διάφορα σενάρια ου έχουν εξεταστή για την εριοχή των Χανίων, και στο ε όµενο κεφάλαιο για την εριοχή των Σερρών. Ως βασικό σενάριο ονοµάζεται το σενάριο ου στηρίζονται άνω σε αυτό και τα υ όλοι α µε µερικές µετατρο ές σε αραµέτρους ου εξετάζονται κάθε φορά. Τα 45

53 σχήµατα χρηµατοδότησης αναφέρονται α ό τρία νούµερα ου το καθένα αντι ροσω εύει τις τρις αραµέτρους ου εξετάζονται: Ε ιχορήγηση-δάνειο-κεφάλαιο. Η ε ιχορήγηση ου δύνεται α ό το κράτος, είναι ένα σηµαντικό κίνητρο για ανατηχθούν ε ενδύσεις ου αράγουν ενέργεια α ό το ΑΠΕ. Ο όγκος για µια τέτοιου είδους ε ένδυση είναι ολύ µεγάλος, ε οµένως ένα µέρος του αρχικού κόστους καλύ τεται α ό δάνειο. Τέλος αναφέρεται το κεφάλαιο ου έχει ο ε ενδύτης. Μια τέτοιου είδους ε ένδυση, ό ως µ ορεί να αρατήρηση κανείς µέσα α ό την αρούσα εργασία, δεν µ ορεί να είναι συµφέρουσα αν δεν υ άρχει ένα αρχικό κεφάλαιο. Ακολουθούν τα διάφορα σενάριο µε τα συµ εράσµατα τους και για τις δύο εριοχές ΤΑΜΕΙΑΚΈΣ ΡΟΕΣ Είναι γενικά οι εκροές και εισροές σε ένα ε ενδυτικό έργο. Οι εκροές α οτελούν τα οσά ου ροορίζονται για την εξόφληση των οφειλών της ε ένδυσης, σε τακτά χρονικά διαστήµατα, ενώ οι εισροές α οτελούν τα έσοδα α ό την αξιο οίηση της εν λόγω ε ένδυσης ΕΣΩΤΕΡΙΚΟΣ ΒΑΘΜΟΣ ΑΠΟ ΟΣΗΣ IRR Ο εσωτερικός βαθµός α όδοσης για ένα ε ενδυτικό έργο είναι το ε ιτόκιο εκείνο ου εξισώνει την καθαρή αρούσα αξία των ταµειακών του ροών µε το µηδέν. Όταν ο εσωτερικός συντελεστής α όδοσης είναι µεγαλύτερος α ό το ε ιλεγόµενο ε ιτόκιο ροεξόφλησης του ε ενδυτή τότε η καθαρή αρούσα αξία του έργου είναι θετική και η α όφαση για ε ένδυση γίνεται α οδεκτή. Όταν ο εσωτερικός συντελεστής α όδοσης είναι µικρότερος α ό το ε ιλεγόµενο ε ιτόκιο ροεξόφλησης του ε ενδυτή τότε η καθαρή αρούσα αξία του έργου είναι αρνητική και η α όφαση για ε ένδυση δεν γίνεται α οδεκτή. Ο εσωτερικός βαθµός α όδοσης για ένα ε ενδυτικό έργο α ό µόνος του δεν µ ορεί να δώσει µια εικόνα για το εάν αυτό είναι συµφέρον ή όχι. Αντίθετα ρέ ει να υ άρχει ένα ε ιτόκιο µε το ο οίο ρέ ει να συγκριθεί και να εξαχθούν κά οια συµ εράσµατα για την α οδοτικότητα του έργου. Το ε ιτόκιο ροεξόφλησης (εξωτερικός κανόνας) το ο οίο χρησιµο οιείται για τον υ ολογισµό της καθαρής αρούσας αξίας. 46

54 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΑΝΑΛΥΣΗ ΣΕΝΑΡΙΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΩΝ ΧΑΝΙΩΝ 5.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Στα κεφάλαια 5 και 6 αρουσιάζεται η µελέτη για την ερί τωση ανά τυξης δύο φωτοβολταϊκών εγκαταστάσεων για την αραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας στην εριοχή των Χανίων της Κρήτης, και στην εριοχή των Σερρών. Και στις δύο εριοχές θα εξεταστεί η ερί τωση ανά τυξης µιας φωτοβολταϊκής εγκατάστασης µε συνολική εγκατεστηµένη ισχύ 100 kwp. Οι εγκαταστάσεις θα είναι διασυνδεδεµένες µε το κεντρικό δίκτυο αράγωγης ηλεκτρική ενέργειας και θα διοχετεύουν την ενέργεια ου αράγουν στο δίκτυο. Στις δύο εριοχές έχουν χρησιµο οιηθεί τα ίδια χαρακτηριστικά µε σκο ό να αρατηρηθεί σε οια α ό τις δύο είναι συµφέρουσα η ε ένδυση. Για την εξέταση των δύο αυτών ερι τώσεων, α αραίτητη είναι η γνώση ληροφοριών ου αφορούν την το οθεσία εγκατάστασης, τη συλλογή στοιχείων για τα τµήµατα ου θα α αρτίσουν το κάθε φωτοβολταϊκό σύστηµα, τα κόστη ου α αιτούνται για τα ρο αρασκευαστικά στάδια ανά τυξης των εγκαταστάσεων και διάφορα στατιστικά οικονοµικά µεγέθη ου θα χρησιµο οιηθούν για την οικονοµική αξιολόγηση των υ ό µελέτη ερι τώσεων. Τα στοιχεία ου συγκεντρώθηκαν, δίνονται ως είσοδο στο λογισµικό RETScreen, το ο οίο θα χρησιµο οιηθεί για τη µελέτη των φωτοβολταϊκών συστηµάτων ου εξετάζονται, τόσο α ό οικονοµικής λευράς, όσο και α ό λευράς ενεργειακής α όδοσης. Το λογισµικό αυτό αρουσιάστηκε στο Κεφάλαιο 4 της αρούσας εργασίας. Στα κεφάλαια αυτά αρουσιάζονται τα συµ εράσµατα ου ροκύ τουν α ό τις δύο αυτές ε ενδύσεις. Σκο ός είναι να εξαχθεί ένα γενικό συµ έρασµα για την οικονοµική α οδοτικότητα των φωτοβολταϊκών συστηµάτων ως σταθµούς ηλεκτρο αραγωγής, και στις δύο εριοχές και να δια ιστωθεί ού είναι α οδοτικότερη η εγκατάσταση της συγκεκριµένης ε ένδυσης. 5.2 ΣΧΗΜΑ ΧΡΗΜΑΤΟ ΟΤΗΣΗΣ 40%- 40%- 20% ΒΑΣΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ Στους αρακάτω ίνακες αναφέρονται διάφορα στοιχεία ου χρησιµο οιήθηκαν ως δεδοµένα για το ρόγραµµα RETScreen για την εριοχή των Χανίων. Η εγκατάσταση του φ/β άρκου θα γίνει στην εριοχή της Μαλάξας. Ο χώρος ου αγοράστηκε για την 47

55 εγκατάσταση του άρκου είναι 4 στρέµµατα εκ των ο οίων τα 740,7m 2 είναι καλυµµένα µε φ/β άνελ. Η ονοµαστική ισχύς του άρκου είναι 100kWp. Η συνολική ετήσια ακτινοβολία στα Χανιά είναι 1,8 MWh/m 2 και η µέση ετήσια θερµοκρασία είναι 18,5 ºC. Τα στοιχεία αυτά είναι α ό τα δεδοµένα του µετεωρολογικού σταθµού των Χανίων και φαίνονται αρακάτω. Πίνακας 5.1: Χαρακτηριστικά εξεταζόµενης εριοχής Μήνες Μέση µηνιαία ακτινοβολία (KWh/m2/day) Μέση θερµοκρασία αέρα (ºC) Ιανουάριος 2,00 11,6 Φεβρουάριος 2,97 11,8 Μάρτιος 3,87 13,2 Α ρίλιος 5,11 16,3 Μάιος 6,67 20,1 Ιούνιος 7,47 24,5 Ιούλιος 7,66 26,5 Αύγουστος 7,04 26,1 Σε τέµβριος 5,44 23,3 Οκτώβριος 3,38 19,4 Νοέµβριος 2,50 16,1 εκέµβριος 1,85 13,1 Στον αρακάτω ίνακα αναφέρονται στοιχεία του ρογράµµατος, ου είναι το βασικό σενάριο για την εριοχή των Χανιών, ενώ στη συνέχεια θα ακολουθήσει ανάλυση ευαισθησίας για την ερί τωση του φ/β σταθµού αυτού, µεταβάλλοντας ορισµένες τιµές του βασικού σεναρίου και αρατηρώντας τις συνέ ειες ου οι µεταβολές αυτές έχουν στα κριτήρια µε βάση τα ο οία αξιολογείται το συγκεκριµένο ε ενδυτικό σχέδιο. Τα σενάρια ου έχουν γίνει θα αναφερθούν αρακάτω. Το φ/β άρκο είναι συνδεδεµένο µε το κεντρικό δίκτυο και τα ανέλα ου χρησιµο οιήθηκαν είναι µονοκρυσταλλικού υριτίου της εταιρίας Sharp και µοντέλο το TN-175 U1. Το γεωγραφικό λάτος της εριοχής είναι 35º, ε οµένως τα άνελ το οθετήθηκαν µε κλίση 30º σε νότιο ροσανατολισµό. Τα άνελ θα έ ρε ε να το οθετηθούν σε κλίση ίση µε αυτή του γεωγραφικού λάτους, λόγω όµως της τυ ο οίησης των σιδερένιων στηριγµάτων το οθετήθηκαν στις 30º. Η ονοµαστική α όδοση του συγκεκριµένου µοντέλου του άνελ, είναι 13,5% και η θερµοκρασία λειτουργίας των ηλιακών κυττάρων είναι 45ºC. Η χωρητικότητα του µετατρο έα είναι 90kW AC και η α όδοσή του φτάνει στο 90%. Η ενέργεια ου συλλέγει το φ/β είναι 159,998MWh, ενώ αυτή ου αράγεται και ε οµένως ερνάει στο δίκτυο είναι 143,998 MWh µε 10,8% συνολική α όδοση του συστήµατος. 48

56 Τα αρχικά κόστη µιας τέτοιας εγκατάστασης σύµφωνα άντα µε το ρόγραµµα του RΕΤScreen είναι Σε αυτά εριλαµβάνεται το κόστος για την µελέτη σκο ιµότητας, για την ανά τυξη του έργου και για την αγορά του οικο έδου, καθώς ε ίσης τα µηχανικά κόστη της εγκατάστασης. Άλλα κόστη είναι αυτά ου αφορούν τον εξο λισµό της ε ένδυσης, ό ως το κόστος για τα φ/β λαίσια, την ερίφραξη του χώρου και έξοδα ου αφορούν την µεταφορά του εξο λισµού της εγκατάστασης. Ένα ε ίσης σηµαντικό κόστος είναι αυτό της σύνδεσης της εγκατάστασης µε το δίκτυο. Το ρόγραµµα λαµβάνει υ όψη κά οια α ρόσµενα έξοδα ου ιθανόν να συµβούν και υ ολογίζονται α ό το 10% του αρχικού κόστους. Υ άρχουν και τα ετήσια κόστη της εγκατάστασης ου αφορούν κυρίως τη συντήρηση του χώρου και τον καθαρισµό των λαισίων α ό σκόνες και άλλα και ραγµατο οιείται 4 φορές το χρόνο. Α αιτείται η αντικατάσταση του µετατρο έα κάθε 12 χρόνια λόγω φθοράς. Η διάρκεια ζωής του έργου είναι 25 χρόνια ου σηµαίνει ότι για αυτά τα χρόνια τα λαίσια θα α οδίδουν µε ικανο οιητικό βαθµό α όδοσης. Η τιµή ώλησης της ενέργειας για την συγκεκριµένη εριοχή είναι 0,50 /kwh. Το σχήµα χρηµατοδότησης ου αναφέρεται στον τίτλο αναλύεται ως εξής: 40% του οσού είναι η ε ιχορήγηση ου δίνει το κράτος για την συγκεκριµένη εγκατάσταση, 40% είναι το δάνειο ου άρθηκε α ό την τρά εζα και το 20% είναι το αρχικό κεφάλαιο. Το ε ιτόκιο δανεισµού είναι 8%, ό ως ισχύει σήµερα σε τέτοιες ερι τώσεις µε ερίοδο α ο ληρωµής 15 χρόνια. Ο ληθωρισµός ανέρχεται στο 3%. Πίνακας 6.2: εδοµένα του ροβλήµατος Περιγραφή µεγέθους Μονάδα µέτρησης Τιµή Εύρος τιµών Χαρακτηριστικά συστήµατος Τύ ος εγκατάστασης - On-grid - Ενέργεια ου α ορροφά το % φ/β λαίσιο Ετήσια ηλιακή MWh/m 2 1,80 - ακτινοβολία Μέση ετήσια θερµοκρασία C 18,5-20 έως 30 Χαρακτηριστικά φ/β λαισίου Τύ ος φ/β - Μονοκρυσταλλικό υρίτιο Μοντέλο φ/β - Sharp/NT175U1 - Ονοµαστική α όδοση % 13,5% 4%-15% φ/β Ονοµαστική θερµοκρασία C NOCT= C - 49

57 λειτουργίας των ηλιακών κυττάρων Θερµοκρασιακός %/ C 0,40% 0,10%-0,50% συντελεστής φ/β λαισίου Α ώλειες φ/β λαισίου % 5% 0%-20% Ε ιφάνεια κάλυψης α ό m 2 740,7m 2 - φ/β λαίσια Ονοµαστική ισχύς φ/β kwp λαισίου Χαρακτηριστικά µετατρο έα Μέση α όδοση % 90% 80%-95% µετατρο έα Ετήσια αραγωγή ενέργειας Συνολική α όδοση φ/β % 10,8% - συστήµατος Ανανεώσιµη ενέργεια ου MWh 159,998 - συλλέγει το φ/β Ανανεώσιµη ενέργεια ου MWh 143,998 - αράγεται Χαρακτηριστικά εξεταζόµενης εριοχής Τύ ος φ/β συστήµατος - σταθερό - Γεωγραφικό λάτος Ν έως 90 το οθεσίας Κλίση φ/β λαισίου (νότιος ροσανατολισµός) Αρχικά κόστη Μελέτη σκο ιµότητας Άλλα κόστη Αγορά οικο έδου Μηχανικά κόστη Ενεργειακός εξο λισµός φ/β λαίσιο 100 kwp (100kWp*4.500 ) Μεταφορά οµή στήριξης φ/β 740,7m (740,7m 2 *100 ) λαισίων Μετατρο έας 90,0 kw AC (90,0kWAC*700 ) Εγκατάσταση 100 kwp (100 kwp*1.000 ) συστήµατος Μεταφορά Περίφραξη Σύνδεση µε το

58 δίκτυο Α ρόσµενα έξοδα 10% Ετήσια κόστη Καθαρισµός λαισίων 400 (100*4) (4 φορές το χρόνο) Περιοδικά κόστη Αντικατάσταση 12yr µετατρο έα Οικονοµικοί αράµετροι Τιµή ώλησης /kwh 0,50 - Ενέργειας Χρόνος ζωής yr 25 - του έργου Ποσοστό κεφαλαίου % 20,0 - Ποσοστό ε ιχορήγησης % 40,0 - Ποσοστό δανεισµού % 40,0 - Ε ιτόκιο % 8,0 - Χρόνος α ο ληρωµής Yr 15 - Πληθωρισµός % 3,0 - Α ό τα αρα άνω δεδοµένα και µετά α ό κατάλληλους υ ολογισµούς ροκύ τει ο αρακάτω ίνακας 6.3 ο ο οίος εµφανίζει τις ετήσιες ταµειακές ροές για όλη τη διάρκεια ζωής του έργου. Η ταµειακή ροή ρο φόρου εριλαµβάνει τα συνολικά έσοδα. Αυτά εριλαµβάνουν τις εξοικονοµήσεις ενέργειας, τα έξοδα ου α οφεύχθηκαν για την εγκατεστηµένη ισχύ του συστήµατος, τα έσοδα α ό την ίστωση αραγωγής ενέργειας α ό ΑΠΕ, τα έσοδα α ό δωρεές ή χάρες. Τα συνολικά έξοδα εριλαµβάνουν τα οσά ου καταβλήθηκαν για τη σύνθεση του µετοχικού κεφαλαίου, τα έξοδα για την τροφοδοσία ενέργειας στην εγκατάσταση, τα έξοδα λειτουργίας και συντήρησης της εγκατάστασης, τα έξοδα α ο ληρωµής του χρέους και τα εριοδικά έξοδα. Σύµφωνα µε τα αρα άνω η καθαρή ταµειακή ροή του έργου θα είναι ίδια για την ερί τωση της ταµειακής ροής µετά φόρων διότι για την συγκεκριµένη εγκατάσταση δεν υ άρχουν φόροι. Οι συνολικές καθαρές ταµειακές ροές για κάθε έτος n υ ολογίζονται α ό την αλγεβρική διαφορά Συνολικά έσοδαn Συνολικά έξοδαn. 51

59 Πίνακας 5.3: Καθαρή ταµειακή ροή για όλη τη διάρκεια ζωής του έργου Έτος Μετά τους Συνολικά φόρους # Το αρακάτω διάγραµµα αρουσιάζει γραφικά τα χρόνια λειτουργίας της ε ένδυσης σε συνάρτηση µε τις καθαρές ταµειακές ροές του έργου. 52

60 ιάγραµµα 5.1: Οι καθαρές ταµειακές ροές του έργου, ως το τέλος της ζωής του Α ό το γράφηµα αρατηρείται ότι η α όσβεση της ε ιχείρησης γίνεται στα 7,2 χρόνια λειτουργίας διότι εκκρεµεί η α ο ληρωµή του δανείου. Στην συνέχεια αρατηρείται κέρδος µε µια µικρή τώση στα 12 χρόνια λειτουργίας ο ού γίνεται η αντικατάσταση του µετατρο έα α ό φυσική φθορά. Στα ε όµενα χρόνια η αύξηση είναι µεγάλη µε µεγαλύτερο κέρδος τα στο 25 ο έτος του έργου. Πίνακας 5.4 τιµές αραµέτρων του βασικού σεναρίου Μονάδα Τιµή Ανανεώσιµη ενέργεια ου MWh/yr 143,998 α οβάλλεται Συνολικά αρχικά κόστη Εσωτερικός βαθµός % 14 α όδοσης Χρόνος για θετική ταµειακή yr 7,2 ροή Καθαρή αρούσα αξία Ο εσωτερικός βαθµός α όδοσης είναι 14% και η καθαρή αρούσα αξία του έργου είναι Συµ ερασµατικά το έργο ε ιφέρει µεγάλα κέρδη µε ικανο οιητικό χρόνο ε ανείσ ραξης. 5.3 ΣΧΗΜΑ ΧΡΗΜΑΤΟ ΟΤΗΣΗΣ 40%- 30%- 30% Το σενάριο αυτό βασίζεται στο βασικό σενάριο της ε ιχείρησης ου αναλύθηκε αρα άνω. Οι αλλαγές έγιναν στο σχήµα χρηµατοδότησης της ε ιχείρησης οι ο οίες 53

61 είναι οι ακόλουθες: 40% είναι η ε ιχορήγηση α ό το κράτος, 30% το οσοστό δανεισµού και το υ όλοι ο 30% είναι το αρχικό κεφάλαιο. Η ανανεώσιµη ενέργεια ου συλλέγει το φ/β είναι 159,998MWh και αυτή ου αράγεται είναι 143,998MWh. Πίνακας 5.5: εδοµένα του σεναρίου Περιγραφή µεγέθους Μονάδα µέτρησης Τιµή Παρατηρήσεις/εύρος τιµών Συνολική α όδοση % 10,8% - φ/β συστήµατος Ανανεώσιµη ενέργεια MWh 159,998 - ου συλλέγει το φ/β Ανανεώσιµη ενέργεια MWh 143,998 - ου αράγεται Ποσοστό κεφαλαίου % 30,0 - Ποσοστό ε ιχορήγησης % 40,0 - Ποσοστό δανεισµού % 30,0 - Ε ιτόκιο % 8,0 - Χρόνος α ο ληρωµής Yr 15 - Πληθωρισµός % 3,0 - Εφόσον οι αλλαγές έγιναν στο σχήµα χρηµατοδότησης, θα αρατηρηθούν οι αλλαγές στον χρόνο α όσβεσης της εγκατάστασης. Στον ίνακα 5.6 φαίνονται οι ταµειακές ροές της ε ιχείρησης. 54

62 Πίνακας 5.6: Καθαρή ταµειακή ροή για όλη τη διάρκεια ζωής του έργου Ετος Μετά τους Συνολικά φόρους # Το αρακάτω διάγραµµα αρουσιάζει γραφικά τα χρόνια λειτουργίας της ε ένδυσης σε συνάρτηση µε τις καθαρές ταµειακές ροές του έργου. 55

63 ιάγραµµα 5.2: Οι καθαρές ταµειακές ροές του έργου, ως το τέλος της ζωής του Α ό το γράφηµα αρατηρείται ότι το έργο έχει καθαρές ταµειακές ροές στα 7,6 χρόνια. Α ό την έναρξη λειτουργίας η ε ιχείρηση ε ιφέρει κέρδη µε µια µικρή τώση στα 12 χρόνια λειτουργίας λόγω της αλλαγής του µετατρο έα. Το µέγιστο κέρδος είναι στο 25 χρόνο λειτουργίας. Πίνακας 5.7: Τιµές αραµέτρων Μονάδες Τιµές Ανανεώσιµη ενέργεια ου MWh/yr 143,998 α οβάλλεται Συνολικά αρχικά κόστη Εσωτερικός βαθµός % 12,6 α όδοσης Χρόνος για θετική ταµειακή yr 7,6 ροή Καθαρή αρούσα αξία Α ό τον εσωτερικό βαθµό α όδοσης ου είναι 12,6% και την καθαρή αρούσα αξία του έργου ου είναι 132,078 το έργο είναι κερδοφόρο. Σε σχέση µε το βασικό σενάριο αρατηρείται ότι το βασικό έχει γρηγορότερα θετική ταµειακή ροή κατά 0,4 χρόνια. 5.4 ΣΧΗΜΑ ΧΡΗΜΑΤΟ ΟΤΗΣΗΣ 0%- 60%- 40% Το σενάριο ου ακολουθεί είναι ε ίσης βασισµένο στο βασικό σενάριο µε αλλαγές στο σχήµα χρηµατοδότησης. Σε αυτό, δεν υ άρχει ε ιχορήγηση, το 60% είναι ο δανεισµός ενώ το υ όλοι ο 40% είναι το αρχικό κεφάλαιο. Το οσό της συλλεγµένης και 56

64 αραγόµενης ενέργειας είναι 159,998MWh και 143,998MWh αντίστοιχα. Τα υ όλοι α δεδοµένα είναι ίδια µε αυτά του ίνακα 5.2. Πίνακας 5.8 :δεδοµένα ροβλήµατος για το σενάριο χρηµατοδότησης Περιγραφή µεγέθους Μονάδα µέτρησης Τιµή Παρατηρήσεις/εύρος τιµών Συνολική α όδοση φ/β % 10,8% - συστήµατος Ανανεώσιµη ενέργεια ου MWh 159,998 - συλλέγει το φ/β Ανανεώσιµη ενέργεια ου MWh 143,998 - αράγεται Ποσοστό κεφαλαίου % 40,0 - Ποσοστό ε ιχορήγησης % 0,0 - Ποσοστό δανεισµού % 60,0 - Ε ιτόκιο % 8,0 - Χρόνος α ο ληρωµής Yr 15 - Πληθωρισµός % 3,0 - Στον αρακάτω ίνακα φαίνονται οι ταµειακές ροές του έργου. 57

65 Πίνακας 5.9: ίνακας α οτελεσµάτων ριν και µετά τους φόρους Έτος Μετά τους Συνολικά φόρους # Το αρακάτω διάγραµµα αρουσιάζει γραφικά τα χρόνια λειτουργίας της ε ένδυσης σε συνάρτηση µε τις καθαρές ταµειακές ροές του έργου. 58

66 ιάγραµµα 5.3: Οι καθαρές ταµειακές ροές του έργου, ως το τέλος της ζωής του Ο χρόνος ε ανείσ ραξης του σεναρίου είναι στα 20,7 χρόνια λειτουργίας του έργου, γεγονός ου κάνει ασύµφορο το έργο. Αυτό γίνεται ε ειδή δεν άρθηκε η ε ιχορήγηση και ε ειδή το οσοστό δανεισµού ήταν ολύ µεγάλο µε α οτέλεσµα να µην ρολάβει να γίνει η α ο ληρωµή του. Πίνακας 5.10: Τιµές αραµέτρων Μονάδα Τιµή Ανανεώσιµη ενέργεια ου MWh/yr 143,998 α οβάλλεται Συνολικά αρχικά κόστη Εσωτερικός βαθµός % 2 α όδοσης Χρόνος για θετική ταµειακή yr 20,7 ροή Καθαρή αρούσα αξία Παρατηρώντας το διάγραµµα 5.3 και τον ίνακα 5.10 ου αναγράφονται οι αράµετροι ου εξετάζονται συµ εραίνουµε ότι το σενάριο αυτό δεν είναι καθόλου κερδοφόρο αντίθετα, είναι σενάριο µε ολύ αρνητικά συµ εράσµατα αξιολόγησης. Συγκεκριµένα ο εσωτερικός βαθµός α όδοσης είναι στο 2% και η καθαρή αρούσα αξία είναι αρνητική στο -251,194 ευρώ. Ο χρόνος α ο ληρωµής της ε ένδυσης είναι σχεδόν 21 χρόνια, µε τώση άλι τον εσόδων στα 24 χρόνια ό ου και γίνεται η δεύτερη αλλαγή 59

67 του µετατρο έα. Ε όµενος ο χρόνος εσόδων είναι τέσσερα χρόνια αφού ο χρόνος ζωής του έργου είναι 25 χρόνια. 5.5 ΣΧΗΜΑ ΧΡΗΜΑΤΟ ΟΤΗΣΗΣ 40%- 40%- 20% ΜΕ ΚΛΙΣΗ ΤΩΝ Φ/Β ΣΤΙΣ 35º ΜΟΙΡΕΣ Το σενάριο αυτό στηρίζεται στο βασικό όµως η αράµετρος ου αλλάζει και εξετάζεται είναι αυτή του γεωγραφικού λάτους. Στην εριοχή των Χανίων το γεωγραφικό λάτος είναι 35º αλλά αυτό είναι ρακτικά αδύνατο να υλο οιηθεί. Γι αυτό στο βασικό σενάριο εξετάζουµε µε γεωγραφικό λάτος 30º. Παρ όλα αυτά εξετάστηκε στο ρόγραµµα Retscreen και το σενάριο µε το ραγµατικό γεωγραφικό λάτος. Τα α οτελέσµατα του σεναρίου αυτού φαίνονται στο αρακάτω ίνακα και στο αντίστοιχο διάγραµµα. Πίνακας 5.11: εδοµένα του σεναρίου Περιγραφή µεγέθους Μονάδα µέτρησης Τιµή Παρατηρήσεις/εύρος τιµών Συνολική α όδοση φ/β % 10,8% - συστήµατος Ανανεώσιµη ενέργεια ου MWh 158,620 - συλλέγει το φ/β Ανανεώσιµη ενέργεια ου MWh 142,758 - αράγεται Κλίση φ/β λαισίου 35 - (νότιος ροσανατολισµός) Ποσοστό κεφαλαίου % 20,0 - Ποσοστό ε ιχορήγησης % 40,0 - Ποσοστό δανεισµού % 40,0 - Ε ιτόκιο % 8,0 - Χρόνος α ο ληρωµής Yr 15 - Πληθωρισµός % 3,0 - Ό ως φαίνεται, α ό την αλλαγή στην κλίση των φ/β λαισίων, υ άρχουν αλλαγές στην συλλογή και την αραγωγή ενέργειας. Η ενέργεια ου συλλέγει το φ/β είναι 158,620MWh ενώ αυτή ου αράγει είναι 142,758MWh. Η αραγωγή ενέργειας είναι στις 35º είναι µικρότερη α ό αυτή στις 30º. Οι ταµειακές ροές του έργου είναι οι ακόλουθες. 60

68 Πίνακας 5.12: Καθαρή ταµειακή ροή για όλη τη διάρκεια ζωής του έργου Έτος Μετά τους Συνολικά φόρους # Το αρακάτω διάγραµµα αρουσιάζει γραφικά τα χρόνια λειτουργίας της ε ένδυσης σε συνάρτηση µε τις καθαρές ταµειακές ροές του έργου. 61

69 ιάγραµµα 5.4: Οι καθαρές ταµειακές ροές του έργου, ως το τέλος της ζωής του Ο χρόνος ε ανείσ ραξης είναι 7,3 χρόνια ό ου στα 12 χρόνια αρατηρείται µια τώση λόγω της αντικατάστασης του µετατρο έα. Τα µέγιστα κέρδη του έργου καταγράφονται στα 25 χρόνια λειτουργίας και είναι Πίνακας 5.13: Τιµές αραµέτρων Μονάδες Τιµές Ανανεώσιµη ενέργεια ου MWh/yr 142,758 α οβάλλεται Συνολικά αρχικά κόστη Εσωτερικός βαθµός % 13,7 α όδοσης Χρόνος για θετική ταµειακή yr 7,3 ροή Καθαρή αρούσα αξία Ο εσωτερικός βαθµός α όδοσης είναι 13,7 και τα αρχικά κόστη Η καθαρή αρούσα αξία του έργου είναι το έργο είναι κερδοφόρο λόγω της θετικής τιµής της καθαρής αρούσας αξίας. Σε σχέση όµως µε το βασικό σενάριο, η καθαρή αρούσα αξία είναι χαµηλότερη ό ως και η ενέργεια ου αράγεται. 5.6 ΣΧΗΜΑ ΧΡΗΜΑΤΟ ΟΤΗΣΗΣ 40%- 40%- 20% ΜΕ ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗΣ ΤΟΥ ΗΛΙΟΥ ΣΕ ΕΝΑΝ ΟΡΙΖΟΝΤΙΟ ΑΞΟΝΑ Τα χαρακτηριστικά αραµένουν όµοια µε το βασικό σενάριο. Η αλλαγή αυτού του σεναρίου είναι η ροσθήκη µηχανισµού για κίνηση του φ/β σε έναν άξονα. Με την 62

70 αλλαγή αυτή αρατηρείται µια αύξηση στην συλλεγόµενη ενέργεια, 203,153 ΜWh και στην διανεµιζόµενη ανανεώσιµη ενέργεια ου είναι 182,837 ΜWh. Αυτό οφείλεται στην κίνηση του φ/β ου κατά την διάρκεια της ηµέρας συλλέγει µεγαλύτερο οσοστό ηλιακής ενέργειας αφού το φ/β ακολουθεί την ορεία του ήλιου. Ε ίσης αρατηρείται αύξηση στο αρχικό κόστος της ε ένδυσης. Το κόστος των φ/β αυξάνεται α ό σε Αυξάνεται το κόστος εγκατάστασης του συστήµατος κατά καθώς και η συντήρηση του µηχανισµού κίνησης. Ακολουθεί ο ίνακας ου αναφέρει τα δεδοµένα και τα κόστη αυτού του σεναρίου. Πίνακας 5.14: εδοµένα και κόστη του σεναρίου Περιγραφή µεγέθους Μονάδα µέτρησης Τιµή Παρατηρήσεις/εύρος τιµών Χαρακτηριστικά συστήµατος Τύ ος εγκατάστασης - On-grid - Ενέργεια ου α ορροφά % το φ/β λαίσιο Ετήσια ηλιακή MWh/m 2 2,29 - ακτινοβολίας Μέση ετήσια C 18,5-20 εως 30 θερµοκρασία Χαρακτηριστικά φ/β λαισίου Τύ ος φ/β - Μονοκρυσταλλικό - υρίτιο Μοντέλο φ/β - Sharp/NT175U1 - Ονοµαστική α όδοση φ/β % 13,5% 4%-15% Ονοµαστική θερµοκρασία C NOCT= C λειτουργίας των ηλιακών κυττάρων Θερµοκρασιακός %/ C 0,40% 0,10%-0,50% συντελεστής φ/β λαισίου Α ώλειες φ/β λαισίου % 5% 0%-20% Ε ιφάνεια κάλυψης α ό m 2 740,7m 2 - φ/β λαίσια Ονοµαστική ισχύς φ/β kwp λαισίου Χαρακτηριστικά µετατρο έα Μέση α όδοση % 90% 80%-95% µετατρο έα Ετήσια αραγωγή ενέργειας Συνολική α όδοση φ/β συστήµατος % 10,8% - 63

71 Ανανεώσιµη ενέργεια ου MWh 203,153 - συλλέγει το φ/β Ανανεώσιµη ενέργεια ου MWh 182,837 - αράγεται Χαρακτηριστικά εξεταζόµενης εριοχής Τύ ος φ/β συστήµατος - Κίνηση σε έναν - οριζόντιο άξονα Γεωγραφικό λάτος Ν εως 90 το οθεσίας Κλίση φ/β λαισίου (νότιος ροσανατολισµός) Αρχικά κόστη Μελέτη σκο ιµότητας Άλλα κόστη Αγορά οικο έδου Μηχανικά κόστη Ενεργειακός εξο λισµός φ/β λαίσιο 100 kwp (100kWp*6.000 ) Μεταφορά οµή στήριξης φ/β 740,7m (740,7m 2 *100 ) λαισίων Μετατρο έας 90,0 kw AC (90,0kWAC*700 ) Εγκατάσταση 100 kwp (100 kwp*1.600 ) συστήµατος Μεταφορά Περίφραξη Σύνδεση µε το δίκτυο Α ρόσµενα έξοδα 10% Ετήσια κόστη Καθαρισµός λαισίων 400 (100*4) (4 φορές το χρόνο) Συντήρηση συστηµάτων κίνησης Περιοδικά κόστη Αντικατάσταση 12yr µετατρο έα Οικονοµικοί αράµετροι Τιµή ώλησης /kwh 0,50-64

72 Ενέργειας Χρόνος ζωής yr 25 - του έργου Ποσοστό κεφαλαίου % 20,0 - Ποσοστό ε ιχορήγησης % 40,0 - Ποσοστό δανεισµού % 40,0 - Ε ιτόκιο % 8,0 - Χρόνος α ο ληρωµής Yr 15 - Πληθωρισµός % 3,0 - Α ό τα αρα άνω δεδοµένα και µετά α ό µια σειρά υ ολογισµών ροκύ τουν οι ταµειακές ροές του έργου ό ως αναγράφονται στον ίνακα Πίνακας 5.15: Καθαρή ταµειακή ροή για όλη τη διάρκεια ζωής του έργου Έτος Μετά τους Συνολικά φόρους #

73 Το αρακάτω διάγραµµα αρουσιάζει γραφικά τα χρόνια λειτουργίας της ε ένδυσης σε συνάρτηση µε τις καθαρές ταµειακές ροές του έργου. ιάγραµµα 5.5: Οι καθαρές ταµειακές ροές του έργου, ως το τέλος της ζωής του Ο χρόνος ε ανείσ ραξης του έργου είναι στα 5,6 χρόνια. Α ό κει και έ ειτα αυξάνεται συνεχώς µε µια µικρή τώση στα 12 χρόνια λειτουργίας λόγω αντικατάστασης του µετατρο έα. Το µέγιστο κέρδος αρατηρείται στα 25 χρόνια και είναι Πίνακας 5.16: Τιµές αραµέτρων Μονάδες Τιµές Ανανεώσιµη ενέργεια ου MWh/yr 182,837 α οβάλλεται Συνολικά αρχικά κόστη 1.079,181 Εσωτερικός βαθµός % 17,7 α όδοσης Χρόνος για θετική ταµειακή yr 5,6 ροή Καθαρή αρούσα αξία 238,174 Η καθαρή αρούσα αξία είναι ευρώ, σχεδόν δι λάσια α ό το βασικό σενάριο, και ο εσωτερικός βαθµός α όδοσης είναι 17,7%. Τα έσοδα ξεκινούν 1,5 χρόνο νωρίτερα α ό αυτά του βασικού σεναρίου. Τα αρχικά κόστη είναι µεγαλύτερα α ό το βασικό αλλά αυτό οφείλεται στον µηχανισµό κίνησης ου είναι ακριβότερος. Η αραγωγή ενέργειας είναι 182,837MWh, τιµή µεγαλύτερη α ό αυτήν του βασικού σεναρίου. 66

74 5.7 ΣΧΗΜΑ ΧΡΗΜΑΤΟ ΟΤΗΣΗΣ 40%- 40%- 20% ΜΕ ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗΣ ΤΟΥ ΗΛΙΟΥ ΣΕ ΥΟ ΑΞΟΝΕΣ Η διαφορά αυτού του σεναρίου α ό το ροηγούµενο είναι ότι αυτό αναφέρεται σε κίνηση στους δυο άξονες (two axes tracking). Παρακολουθεί δηλαδή τον ήλιο σε κάθε του κίνηση. Αυτό έχει ως συνέ εια µεγαλύτερο κόστος στα αρχικά κόστη του έργου, αλλά και µεγαλύτερη αραγωγή ενέργειας. Η αραγόµενη ενέργεια είναι 190,756MWh. Το κόστος των φ/β λαισίων είναι και το κόστος εγκατάστασης του συστήµατος είναι Το σχήµα χρηµατοδότησης είναι 40% ε ιδότηση, 40% δάνειο και 20% κεφάλαιο. Τα δεδοµένα φαίνονται στον αρακάτω ίνακα. Πίνακας 5.17: εδοµένα και κόστη του σεναρίου Περιγραφή µεγέθους Μονάδα µέτρησης Τιµή Παρατηρήσεις/εύρος τιµών Χαρακτηριστικά συστήµατος Τύ ος εγκατάστασης - On-grid - Ενέργεια ου α ορροφά το % φ/β λαίσιο Ετήσια ηλιακή MWh/m 2 2,40 - ακτινοβολίας Μέση ετήσια θερµοκρασία C 18,5-20 έως 30 Χαρακτηριστικά φ/β λαισίου Τύ ος φ/β - Μονοκρυσταλλικό υρίτιο Μοντέλο φ/β - Sharp/NT175U1 - Ονοµαστική α όδοση φ/β % 13,5% 4%-15% C NOCT= C Ονοµαστική θερµοκρασία λειτουργίας των ηλιακών κυττάρων Θερµοκρασιακός %/ C 0,40% 0,10%-0,50% συντελεστής φ/β λαισίου Α ώλειες φ/β λαισίου % 5% 0%-20% Ε ιφάνεια κάλυψης α ό m 2 740,7m 2 - φ/β λαίσια Ονοµαστική ισχύς φ/β kwp λαισίου Χαρακτηριστικά µετατρο έα Μέση α όδοση µετατρο έα % 90% 80%-95% Ετήσια αραγωγή ενέργειας - 67

75 Συνολική α όδοση φ/β % 11% - συστήµατος Ανανεώσιµη ενέργεια ου MWh 211,951 - συλλέγει το φ/β Ανανεώσιµη ενέργεια ου MWh 190,756 - αράγεται Χαρακτηριστικά εξεταζόµενης εριοχής Τύ ος φ/β συστήµατος - Two axis tracking - Γεωγραφικό λάτος το οθεσίας Ν εως 90 Αρχικά κόστη Μελέτη σκο ιµότητας Άλλα κόστη Αγορά οικο έδου Μηχανικά κόστη Ενεργειακός εξο λισµός φ/β λαίσιο 100 kwp (100kWp*6.000 ) Μεταφορά οµή στήριξης φ/β 740,7m (740,7m 2 *100 ) λαισίων Μετατρο έας 90,0 kw AC (90,0kWAC*700 ) Εγκατάσταση 100 kwp (100 kwp*2.500 ) συστήµατος Μεταφορά Περίφραξη Σύνδεση µε το δίκτυο Α ρόσµενα έξοδα 10% Ετήσια κόστη Καθαρισµός λαισίων (4 φορές το χρόνο) Συντήρηση συστηµάτων κίνησης Περιοδικά κόστη Αντικατάσταση µετατρο έα 400 (100*4) yr Οικονοµικοί αράµετροι Τιµή ώλησης /kwh 0,5-68

76 Ενέργειας Χρόνος ζωής yr 25 - του έργου Ποσοστό κεφαλαίου % 25,0 - Ποσοστό ε ιχορήγησης % 35,0 - Ποσοστό δανεισµού % 40,0 - Ε ιτόκιο % 8,0 - Χρόνος α ο ληρωµής Yr 15 - Πληθωρισµός % 3,0 - Α ό τα αρα άνω δεδοµένα και µετά α ό µια σειρά υ ολογισµών ροκύ τουν οι ταµειακές ροές του έργου ό ως αναγράφονται στον ίνακα Πίνακας 6.18: Καθαρή ταµειακή ροή για όλη τη διάρκεια ζωής του έργου Έτος Μετά τους Συνολικά φόρους #

77 Το αρακάτω διάγραµµα αρουσιάζει γραφικά τα χρόνια λειτουργίας της ε ένδυσης σε συνάρτηση µε τις καθαρές ταµειακές ροές του έργου. ιάγραµµα 5.6: Οι καθαρές ταµειακές ροές του έργου, ως το τέλος της ζωής του Α ό το γράφηµα φαίνεται ότι οι θετικές ταµειακές ροές του έργου ραγµατο οιούνται στα 7,9 χρόνια λειτουργίας. Το µέγιστο κέρδος του σεναρίου είναι στον τελευταίο χρόνο λειτουργίας της εγκατάστασης. Πίνακας 5.19: Τιµές αραµέτρων Μονάδες Τιµές Ανανεώσιµη ενέργεια ου MWh/yr 190,756 α οβάλλεται Συνολικά αρχικά κόστη 1.288,181 Εσωτερικός βαθµός % 13,1 α όδοσης Χρόνος για θετική ταµειακή yr 7,9 ροή Καθαρή αρούσα αξία Τα συνολικά αρχικά κόστη είναι εξαιτίας της κίνησης σε δυο άξονες. Ο εσωτερικός βαθµός α όδοσης είναι 13,1% και η καθαρή αρούσα αξία του έργου είναι γεγονός ου κάνει α οδοτικό και κερδοφόρο. Η κίνηση σε δύο άξονες ροσφέρει µεγαλύτερη αραγωγή ενέργειας α ό αυτήν σε ένα. Αντιθέτως, ο χρόνος ε ανείσ ραξης είναι µεγαλύτερος σε αυτό το σενάριο και ο εσωτερικός βαθµός α όδοσης είναι µικρότερος. 70

78 5.8 ΣΧΗΜΑ ΧΡΗΜΑΤΟ ΟΤΗΣΗΣ 40%- 40%- 20% ΜΕ ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗΣ ΤΟΥ ΗΛΙΟΥ ΣΕ ΕΝΑΝ ΚΑΘΕΤΟ ΑΞΟΝΑ (ΚΙΝΗΣΗ ΑΖΙΜΟΥΘΙΟΥ) Στο σενάριο αυτό το φ/β λαίσιο είναι το οθετηµένο άνω σε έναν κάθετο άξονα και ακολουθεί την ορεία του ήλιου. Εδώ ό ως και αρα άνω αυξάνονται τα κά οια κόστη και φυσικά η αραγωγή ενέργειας. Το υ όλοι ο βασίζεται στο βασικό σενάριο της εγκατάστασης. Έτσι, η αραγωγή ενέργειας είναι 176,114MWh, το κόστος των λαισίων ανέρχεται στα και το κόστος εγκατάστασης του συστήµατος είναι Το σχήµα χρηµατοδότησης είναι 40% ε ιδότηση, 40% δάνειο και 20% κεφάλαιο. Τα δεδοµένα φαίνονται στον αρακάτω ίνακα. Πίνακας 5.20: εδοµένα και κόστη του σεναρίου Περιγραφή µεγέθους Μονάδα µέτρησης Τιµή Εύρος τιµών Χαρακτηριστικά συστήµατος Τύ ος εγκατάστασης - On-grid - Ενέργεια ου α ορροφά % το φ/β λαίσιο Ετήσια ηλιακή MWh/m 2 2,40 - ακτινοβολίας Μέση ετήσια θερµοκρασία C 18,5-20 έως 30 Χαρακτηριστικά φ/β λαισίου Τύ ος φ/β - Μονοκρυσταλλικό υρίτιο Μοντέλο φ/β - Sharp/NT175U1 - Ονοµαστική α όδοση % 13,5% 4%-15% φ/β Ονοµαστική θερµοκρασία λειτουργίας των ηλιακών κυττάρων C NOCT= C Θερµοκρασιακός %/ C 0,40% 0,10%-0,50% συντελεστής φ/β λαισίου Α ώλειες φ/β λαισίου % 5% 0%-20% Ε ιφάνεια κάλυψης α ό m 2 740,7m 2 - φ/β λαίσια Ονοµαστική ισχύς φ/β kwp λαισίου Χαρακτηριστικά µετατρο έα Μέση α όδοση % 90% 80%-95% - 71

79 µετατρο έα Ετήσια αραγωγή ενέργειας Συνολική α όδοση φ/β % 10.8% - συστήµατος Ανανεώσιµη ενέργεια ου MWh 195,682 - συλλέγει το φ/β Ανανεώσιµη ενέργεια ου MWh 176,114 - αράγεται Χαρακτηριστικά εξεταζόµενης εριοχής Τύ ος φ/β συστήµατος - azimuth - Γεωγραφικό λάτος Ν έως 90 το οθεσίας Κλίση φ/β λαισίου (νότιος ροσανατολισµός) Αρχικά κόστη Μελέτη σκο ιµότητας Άλλα κόστη Αγορά οικο έδου Μηχανικά κόστη Ενεργειακός εξο λισµός φ/β λαίσιο 100 kwp (100kWp*5.000 ) Μεταφορά οµή υ οστήριξης 740,7m (740,7m 2 *100 ) λαισίων Μετατρο έας 90,0 kw AC (90,0kWAC*700 ) Εγκατάσταση 100 kwp (100 kwp*1.600 ) συστήµατος Μεταφορά Περίφραξη Σύνδεση µε το δίκτυο Α ρόσµενα έξοδα 10% Ετήσια κόστη Συντήρηση συστηµάτων κίνησης Καθαρισµός λαισίων (4 φορές το χρόνο) Περιοδικά κόστη Αντικατάσταση µετατρο έα (100*4) 12yr

80 Οικονοµικές αράµετροι Τιµή ώλησης /kwh 0,50 - Ενέργειας Χρόνος ζωής yr 25 - του έργου Ποσοστό κεφαλαίου % 20,0 - Ποσοστό ε ιχορήγησης % 40,0 - Ποσοστό δανεισµού % 40,0 - Ε ιτόκιο % 8,0 - Χρόνος α ο ληρωµής Yr 15 - Πληθωρισµός % 3,0 - Α ό τα αρα άνω δεδοµένα και µετά α ό µια σειρά υ ολογισµών ροκύ τουν οι ταµειακές ροές του έργου ό ως αναγράφονται στον ίνακα Πίνακας 5.21: Καθαρή ταµειακή ροή για όλη τη διάρκεια ζωής του έργου Έτος Μετά τους Συνολικά φόρους #

81 Το αρακάτω διάγραµµα αρουσιάζει γραφικά τα χρόνια λειτουργίας της ε ένδυσης σε συνάρτηση µε τις καθαρές ταµειακές ροές του έργου. ιάγραµµα 5.7: Οι καθαρές ταµειακές ροές του έργου, ως το τέλος της ζωής του Η ε ανείσ ραξη γίνεται στα 6,2 χρόνια λειτουργίας και το υψηλότερο οσό είσ ραξης είναι στο τελευταίο έτος λειτουργίας. Πίνακας 5.22: Τιµές αραµέτρων Μονάδες Τιµές Ανανεώσιµη ενέργεια ου MWh/yr 176,114 α οβάλλεται Συνολικά αρχικά κόστη Εσωτερικός βαθµός % 16,2 α όδοσης Χρόνος για θετική ταµειακή yr 6,2 ροή Καθαρή αρούσα αξία Ο εσωτερικός βαθµός α όδοσης είναι 16,2% και η καθαρή αρούσα αξία είναι Οι αρα άνω αράµετροι ονοµατίζουν το έργο α οδοτικό. 74

82 Η κίνηση σε έναν κάθετο άξονα είναι ιο συµφέρουσα α ό αυτήν σε οριζόντιο. Προσφέρει µεγαλύτερη αραγωγή ενέργειας και λιγότερο χρόνο για την α όσβεση του έργου. 5.9 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Τα ε τά σενάρια ου αναλύθηκαν αρα άνω είναι κερδοφόρα εκτός α ό αυτό ου αναφέρεται στο σχήµα χρηµατοδότησης 0%- 60%- 40% το ο οίο έχει αρνητική τιµή στην καθαρή αρούσα αξία και η α όσβεσή του γίνεται στα 20,7 χρόνια. Το µεγαλύτερο βαθµό α όδοσης τον δίνει το σύστηµα αρακολούθησης του ήλιου σε έναν οριζόντιο άξονα, µε 16,2%, καθώς ε ίσης και την µεγαλύτερη τιµή της καθαρής αρούσας αξίας µε Τον καλύτερο χρόνο ε ανείσ ραξης τον ροσφέρει το σύστηµα αρακολούθησης του ήλιου σε έναν κατακόρυφο άξονα και αυτός είναι στα 6,2 χρόνια. Βέβαια την µεγαλύτερη αραγωγή ενέργειας την ροσφέρει το σενάριο µε το σύστηµα αρακολούθησης του ήλιου σε δύο άξονες. 75

83 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 ΑΝΑΛΥΣΗ ΣΕΝΑΡΙΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΩΝ ΣΕΡΡΩΝ 6.1 ΣΧΗΜΑ ΧΡΗΜΑΤΟ ΟΤΗΣΗΣ 40%- 40%- 20% ΒΑΣΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ Στους αρακάτω ίνακες αναφέρονται στοιχεία ου χρησιµο οιήθηκαν για την ραγµατο οίηση του ρογράµµατος RΕΤScreen για την εριοχή των Σερρών. Η εγκατάσταση του φ/β άρκου θα γίνει 20 χιλιόµετρα βορειοδυτικά της όλης των Σερρών. Ο χώρος ου αγοράστηκε για την εγκατάσταση του άρκου είναι 4 στρέµµατα εκ των ο οίων τα 740,7m 2 είναι καλυµµένα µε φ/β άνελ. Η ονοµαστική ισχύς του άρκου είναι 100kWp. Η συνολική ετήσια ακτινοβολία στις Σέρρες είναι 1,5MWh/m 2 και η µέση ετήσια θερµοκρασία είναι 15,1ºC. Τα στοιχεία αυτά είναι α ό τα δεδοµένα του µετεωρολογικού σταθµού των Σερρών και φαίνονται αρακάτω. Πίνακας 6.1: Χαρακτηριστικά εξεταζόµενης εριοχής Μήνες Μέση µηνιαία ακτινοβολία (kwh/ m 2 /d) Μέση θερµοκρασία αέρα ( C) Ιανουάριος 1,52 3,9 Φεβρουάριος 2,14 6,2 Μάρτιος 3,13 9,6 Α ρίλιος 4,33 14,2 Μάιος 5,48 19,6 Ιούνιος 6,17 24,3 Ιούλιος 6,32 26,3 Αύγουστος 5,74 25,3 Σε τέµβριος 4,30 21,6 Οκτώβριος 2,81 15,5 Νοέµβριος 1,87 9,2 εκέµβριος 1,45 5,0 Παρακάτω, στον ίνακα 6.2, αναφέρονται στοιχεία του ρογράµµατος ου είναι το βασικό σενάριο της αρούσας εργασίας για την εξεταζόµενη εριοχή των Σερρών. Ό ως αναφέρθηκε στο ροηγούµενο κεφάλαιο θα µεταβληθούν κά οιες τιµές του σεναρίου για να αρατηρηθούν οι συνέ ειες των αλλαγών. 76

84 Το φ/β άρκο είναι συνδεδεµένο µε το κεντρικό δίκτυο και τα ανέλα ου χρησιµο οιήθηκαν είναι µονοκρυσταλλικού υριτίου της εταιρίας Sharp και µοντέλο το TN-175 U1. Το γεωγραφικό λάτος της εριοχής είναι 41º, ε οµένως τα άνελ το οθετήθηκαν µε κλίση 45º σε νότιο ροσανατολισµό. Τα άνελ θα έ ρε ε να το οθετηθούν σε κλίση ίση µε αυτή του γεωγραφικού λάτους, λόγω όµως της τυ ο οίησης των σιδερένιων στηριγµάτων το οθετήθηκαν στις 45º. Η ονοµαστική α όδοση του συγκεκριµένου µοντέλου του άνελ, είναι 13,5% και η θερµοκρασία λειτουργίας των ηλιακών κυττάρων είναι 45ºC. Η χωρητικότητα του µετατρο έα είναι 90kW AC και η α όδοσή του φτάνει στο 90%. Η ενέργεια ου συλλέγει το φ/β είναι 133,639MWh, ενώ αυτή ου αράγεται και ε οµένως ερνάει στο δίκτυο είναι 120,275 MWh µε 11% συνολική α όδοση του συστήµατος. Τα αρχικά κόστη µιας τέτοιας εγκατάστασης σύµφωνα άντα µε το ρόγραµµα του RΕΤScreen είναι Σε αυτά εριλαµβάνεται το κόστος για την µελέτη σκο ιµότητας, για την ανά τυξη του έργου και για την αγορά του οικο έδου, καθώς ε ίσης τα µηχανικά κόστη της εγκατάστασης. Άλλα κόστη είναι αυτά ου αφορούν τον εξο λισµό της ε ένδυσης, ό ως το κόστος για τα φ/β λαίσια, την ερίφραξη του χώρου και έξοδα ου αφορούν την µεταφορά του εξο λισµού της εγκατάστασης. Ένα ε ίσης σηµαντικό κόστος είναι αυτό της σύνδεσης της εγκατάστασης µε το δίκτυο. Το ρόγραµµα λαµβάνει υ όψη κά οια α ρόσµενα έξοδα ου ιθανόν να συµβούν και υ ολογίζονται α ό το 10% του αρχικού κόστους. Υ άρχουν και τα ετήσια κόστη της εγκατάστασης ου αφορούν κυρίως τη συντήρηση του χώρου και τον καθαρισµό των λαισίων α ό σκόνες και άλλα και ραγµατο οιείται 2 φορές το χρόνο. Α αιτείται η αντικατάσταση του µετατρο έα κάθε 12 χρόνια λόγω φθοράς. Η διάρκεια ζωής του έργου είναι 25 χρόνια ου σηµαίνει ότι για αυτά τα χρόνια τα λαίσια θα α οδίδουν µε ικανο οιητικό βαθµό α όδοσης. Η τιµή ώλησης της ενέργειας για την συγκεκριµένη εριοχή είναι 0,45 /kwh. Το σχήµα χρηµατοδότησης ου αναφέρεται στον τίτλο αναλύεται ως εξής: 40% του οσού είναι η ε ιχορήγηση ου δίνει το κράτος για την συγκεκριµένη εγκατάσταση, 40% είναι το δάνειο ου άρθηκε α ό την τρά εζα και το 20% είναι το αρχικό κεφάλαιο. Το ε ιτόκιο δανεισµού είναι 8%, ό ως ισχύει σήµερα σε τέτοιες ερι τώσεις µε ερίοδο α ο ληρωµής 15 χρόνια. Ο ληθωρισµός ανέρχεται στο 3%. 77

85 Πίνακας 6.2: εδοµένα του ροβλήµατος Περιγραφή µεγέθους Μονάδα µέτρησης Τιµή Εύρος τιµών Χαρακτηριστικά συστήµατος Τύ ος εγκατάστασης - On-grid - Ενέργεια ου α ορροφά % το φ/β λαίσιο Ετήσια ηλιακή MWh/m 2 1,47 - ακτινοβολία Μέση ετήσια θερµοκρασία C 15,1-20 έως 30 Χαρακτηριστικά φ/β λαισίου Τύ ος φ/β - Μονοκρυσταλλικό υρίτιο Μοντέλο φ/β - Sharp/NT175U1 - Ονοµαστική α όδοση % 13,5% 4%-15% φ/β Ονοµαστική θερµοκρασία λειτουργίας των ηλιακών κυττάρων C NOCT= C Θερµοκρασιακός %/ C 0,40% 0,10%-0,50% συντελεστής φ/β λαισίου Α ώλειες φ/β λαισίου % 5% 0%-20% Ε ιφάνεια κάλυψης α ό m 2 740,7m 2 - φ/β λαίσια Ονοµαστική ισχύς φ/β kwp λαισίου Χαρακτηριστικά µετατρο έα Μέση α όδοση µετατρο έα % 90% 80%-95% Ετήσια αραγωγή ενέργειας Συνολική α όδοση φ/β % 11% - συστήµατος Ανανεώσιµη ενέργεια ου MWh 133,639 - συλλέγει το φ/β Ανανεώσιµη ενέργεια ου MWh 120,275 - αράγεται Χαρακτηριστικά εξεταζόµενης εριοχής Τύ ος φ/β συστήµατος - Σταθερό - Γεωγραφικό λάτος Ν έως 90 το οθεσίας Κλίση φ/β λαισίου

86 (νότιος ροσανατολισµός) Αρχικά κόστη Μελέτη σκο ιµότητας Άλλα κόστη Αγορά οικο έδου Μηχανικά κόστη Ενεργειακός εξο λισµός φ/β λαίσιο 100 kwp (100kWp*4.500 ) Μεταφορά οµή υ οστήριξης 740,7m (740,7m 2 *100 ) λαισίων Μετατρο έας 90,0 kw AC (90,0kWAC*700 ) Εγκατάσταση 100 kwp (100 kwp*1.000 ) συστήµατος Μεταφορά Περίφραξη Σύνδεση µε το δίκτυο Α ρόσµενα έξοδα 10% Ετήσια κόστη Καθαρισµός λαισίων (2 φορές το χρόνο) 200 (100*2) Περιοδικά κόστη Αντικατάσταση 12yr µετατρο έα Οικονοµικές αράµετροι Τιµή ώλησης /kwh 0,45 - Ενέργειας Χρόνος ζωής yr 25 - του έργου Ποσοστό κεφαλαίου % 20,0 - Ποσοστό ε ιχορήγησης % 40,0 - Ποσοστό δανεισµού % 40,0 - Ε ιτόκιο % 8,0 - Χρόνος α ο ληρωµής Yr 15 - Πληθωρισµός % 3,0 - Α ό τα αρα άνω δεδοµένα και µετά α ό κατάλληλους υ ολογισµούς ροκύ τει ο αρακάτω ίνακας 6.3 ο ο οίος εµφανίζει τις ετήσιες ταµειακές ροές για όλη τη διάρκεια ζωής του έργου. Η ταµειακή ροή ρο φόρου εριλαµβάνει τα συνολικά έσοδα. Αυτά εριλαµβάνουν τις εξοικονοµήσεις ενέργειας, τα έξοδα ου α οφεύχθηκαν για 79

87 την εγκατεστηµένη ισχύ του συστήµατος, τα έσοδα α ό την ίστωση αραγωγής ενέργειας α ό ΑΠΕ, τα έσοδα α ό δωρεές ή χάρες. Τα συνολικά έξοδα εριλαµβάνουν τα οσά ου καταβλήθηκαν για τη σύνθεση του µετοχικού κεφαλαίου, τα έξοδα για την τροφοδοσία ενέργειας στην εγκατάσταση, τα έξοδα λειτουργίας και συντήρησης της εγκατάστασης, τα έξοδα α ο ληρωµής του χρέους και τα εριοδικά έξοδα. Σύµφωνα µε τα αρα άνω η καθαρή ταµειακή ροή του έργου θα είναι ίδια για την ερί τωση της ταµειακής ροής µετά φόρων διότι για την συγκεκριµένη εγκατάσταση δεν υ άρχουν φόροι. Οι συνολικές καθαρές ταµειακές ροές για κάθε έτος n υ ολογίζονται α ό την αλγεβρική διαφορά Συνολικά έσοδαn Συνολικά έξοδαn. Πίνακας 6.3: Καθαρή ταµειακή ροή για όλη τη διάρκεια ζωής του έργου Έτος Μετά τους Συνολικά φόρους #

88 Το αρακάτω διάγραµµα αρουσιάζει γραφικά τα χρόνια λειτουργίας της ε ένδυσης σε συνάρτηση µε τις καθαρές ταµειακές ροές του έργου. ιάγραµµα 6.1: Οι καθαρές ταµειακές ροές του έργου, ως το τέλος της ζωής του Α ό το γράφηµα αρατηρείται ότι η α όσβεση της ε ιχείρησης γίνεται στα 17,7 χρόνια λειτουργίας το ο οίο είναι αναµενόµενο διότι έως τότε εκκρεµεί η α ο ληρωµή του δανείου. Α ό την έναρξη λειτουργίας η ε ιχείρηση ε ιφέρει κέρδη µε µια µικρή τώση στα 12 χρόνια λειτουργίας λόγω της αλλαγής του µετατρο έα. Το µέγιστο κέρδος είναι στα 23 χρόνια λειτουργίας του έργου. Πίνακας 6.4: Τιµές αραµέτρων Μονάδα Τιµή Ανανεώσιµη ενέργεια ου MWh/yr 120,275 α οβάλλεται Συνολικά αρχικά κόστη Εσωτερικός βαθµός % 5,4 α όδοσης Χρόνος για θετική ταµειακή yr 17,7 ροή Καθαρή αρούσα αξία

89 Ο εσωτερικός βαθµός α όδοσης είναι 5,4% και η καθαρή αρούσα αξία του έργου είναι Συµ ερασµατικά, το έργο δεν είναι κερδοφόρο γιατί η καθαρή αρούσα αξία του είναι αρνητική. 6.2 ΣΧΗΜΑ ΧΡΗΜΑΤΟ ΟΤΗΣΗΣ 40%- 30%- 30% Το σενάριο αυτό βασίζεται στο βασικό σενάριο της ε ιχείρησης ου αναλύθηκε αρα άνω. Οι αλλαγές έγιναν στο σχήµα χρηµατοδότησης της ε ιχείρησης οι ο οίες είναι οι ακόλουθες: 40% είναι η ε ιχορήγηση α ό το κράτος, 30% το οσοστό δανεισµού και το υ όλοι ο 30% είναι το αρχικό κεφάλαιο. Η ανανεώσιµη ενέργεια ου συλλέγει το φ/β είναι 133,639MWh και αυτή ου αράγεται είναι 120,275MWh. Πίνακας 6.5: εδοµένα του σεναρίου Περιγραφή µεγέθους Μονάδα µέτρησης Τιµή Παρατηρήσεις/εύρος τιµών Συνολική α όδοση % 11% - φ/β συστήµατος Ανανεώσιµη ενέργεια MWh 133,639 - ου συλλέγει το φ/β Ανανεώσιµη ενέργεια MWh 120,275 - ου αράγεται Ποσοστό κεφαλαίου % 30,0 - Ποσοστό ε ιχορήγησης % 40,0 - Ποσοστό δανεισµού % 30,0 - Ε ιτόκιο % 8,0 - Χρόνος α ο ληρωµής Yr 15 - Πληθωρισµός % 3,0 - Εφόσον οι αλλαγές έγιναν στο σχήµα χρηµατοδότησης, θα αρατηρηθούν οι αλλαγές στον χρόνο α όσβεσης της εγκατάστασης. Στον ίνακα 6.6 φαίνονται οι ταµειακές ροές της ε ιχείρησης. 82

90 Πίνακας 6.6: Καθαρή ταµειακή ροή για όλη τη διάρκεια ζωής του έργου Έτος Μετά τους Συνολικά φόρους # Το αρακάτω διάγραµµα αρουσιάζει γραφικά τα χρόνια λειτουργίας της ε ένδυσης σε συνάρτηση µε τις καθαρές ταµειακές ροές του έργου. 83

91 ιάγραµµα 6.2: Οι καθαρές ταµειακές ροές του έργου, ως το τέλος της ζωής του Α ό το γράφηµα αρατηρείται ότι το έργο έχει καθαρές ταµειακές ροές στα 16,4 χρόνια. Α ό την έναρξη λειτουργίας η ε ιχείρηση ε ιφέρει κέρδη µε µια µικρή τώση στα 12 χρόνια λειτουργίας λόγω της αλλαγής του µετατρο έα. Το µέγιστο κέρδος είναι στο 23 χρόνο λειτουργίας. Πίνακας 6.7: Τιµές αραµέτρων Μονάδα Τιµή Ανανεώσιµη ενέργεια ου MWh/yr 120,275 α οβάλλεται Συνολικά αρχικά κόστη Εσωτερικός βαθµός % 6 α όδοσης Χρόνος για θετική ταµειακή yr 16,4 ροή Καθαρή αρούσα αξία Ο εσωτερικός βαθµός α όδοσης είναι 6% και η καθαρή αρούσα αξία του έργου είναι Ε οµένως, το έργο δεν θεωρείται κερδοφόρο. Αυτό το σχήµα χρηµατοδότησης είναι ιο συµφέρον α ό το ροηγούµενο γιατί ο χρόνος ε ανείσ ραξης είναι µικρότερος κατά 1,3 χρόνια. 84

92 6.3 ΣΧΗΜΑ ΧΡΗΜΑΤΟ ΟΤΗΣΗΣ 0%- 60%- 40% Το σενάριο ου ακολουθεί είναι ε ίσης βασισµένο στο βασικό σενάριο µε αλλαγές στο σχήµα χρηµατοδότησης. Σε αυτό, δεν υ άρχει ε ιχορήγηση, το 60% είναι ο δανεισµός ενώ το υ όλοι ο 40% είναι το αρχικό κεφάλαιο. Το οσό της συλλεγµένης και αραγόµενης ενέργειας είναι 133,639MWh και 120,275MWh αντίστοιχα. Τα υ όλοι α δεδοµένα είναι ίδια µε αυτά του ίνακα 6.2. Πίνακας 6.8: εδοµένα του σεναρίου Περιγραφή µεγέθους Μονάδα µέτρησης Τιµή Παρατηρήσεις/εύρος τιµών Συνολική α όδοση % 11% - φ/β συστήµατος Ανανεώσιµη ενέργεια MWh 133,639 - ου συλλέγει το φ/β Ανανεώσιµη ενέργεια MWh 120,275 - ου αράγεται Ποσοστό κεφαλαίου % 40,0 - Ποσοστό ε ιχορήγησης % 0,0 - Ποσοστό δανεισµού % 60,0 - Ε ιτόκιο % 8,0 - Χρόνος α ο ληρωµής Yr 15 - Πληθωρισµός % 3,0 - Στον αρακάτω ίνακα φαίνονται οι ταµειακές ροές του έργου. 85

93 Πίνακας 6.9: Καθαρή ταµειακή ροή για όλη τη διάρκεια ζωής του έργου Έτος Μετά τους Συνολικά φόρους # Το αρακάτω διάγραµµα αρουσιάζει γραφικά τα χρόνια λειτουργίας της ε ένδυσης σε συνάρτηση µε τις καθαρές ταµειακές ροές του έργου. 86

94 ιάγραµµα 6.3: Οι καθαρές ταµειακές ροές του έργου, ως το τέλος της ζωής του Το σενάριο δεν ε ιφέρει κανένα κέρδος, είναι τελείως ασύµφορο. Αυτό γίνεται ε ειδή δεν άρθηκε η ε ιχορήγηση και ε ειδή το οσοστό δανεισµού ήταν ολύ µεγάλο µε α οτέλεσµα να µην ρολάβει να γίνει η α ο ληρωµή του. Πίνακας 6.10: Τιµές αραµέτρων Μονάδα Τιµή Ανανεώσιµη ενέργεια ου MWh/yr 120,275 α οβάλλεται Συνολικά αρχικά κόστη Εσωτερικός βαθµός % - α όδοσης Χρόνος για θετική ταµειακή yr Πάνω α ό 25 ροή Καθαρή αρούσα αξία ΣΧΗΜΑ ΧΡΗΜΑΤΟ ΟΤΗΣΗΣ 40%- 40%- 20% ΜΕ ΚΛΙΣΗ ΤΩΝ Φ/Β ΣΤΙΣ 30º ΜΟΙΡΕΣ Το αρακάτω σενάριο υ έστη αλλαγές µόνο στην κλίση ου το οθετήθηκαν τα φ/β λαίσια. Στα ροηγούµενα σενάρια η κλίση ήταν 40º, ενώ σε αυτό η κλίση είναι 30º. Το σχήµα χρηµατοδότησης είναι: 40% ε ιχορήγηση, 40% δάνειο και 20% το αρχικό κεφάλαιο. 87

95 Πίνακας 6.11: εδοµένα του σεναρίου Περιγραφή µεγέθους Μονάδα µέτρησης Τιµή Παρατηρήσεις/εύρος τιµών Συνολική α όδοση φ/β % 11% - συστήµατος Ανανεώσιµη ενέργεια ου MWh 136,834 - συλλέγει το φ/β Ανανεώσιµη ενέργεια ου MWh 123,150 - αράγεται Κλίση φ/β λαισίου 30 - (νότιος ροσανατολισµός) Ποσοστό κεφαλαίου % 20,0 - Ποσοστό ε ιχορήγησης % 40,0 - Ποσοστό δανεισµού % 40,0 - Ε ιτόκιο % 8,0 - Χρόνος α ο ληρωµής Yr 15 - Πληθωρισµός % 3,0 - Ό ως φαίνεται, α ό την αλλαγή στην κλίση των φ/β λαισίων, υ άρχουν αλλαγές στην συλλογή και την αραγωγή ενέργειας. Η ενέργεια ου συλλέγει το φ/β είναι 136,834MWh ενώ αυτή ου αράγει είναι 123,150MWh. Στον αρακάτω ίνακα φαίνονται οι ταµειακές ροές του έργου. 88

96 Πίνακας 6.12: Καθαρή ταµειακή ροή για όλη τη διάρκεια ζωής του έργου Έτος Μετά τους Συνολικά φόρους # Το αρακάτω διάγραµµα αρουσιάζει γραφικά τα χρόνια λειτουργίας της ε ένδυσης σε συνάρτηση µε τις καθαρές ταµειακές ροές του έργου. 89

97 ιάγραµµα 6.4: Οι καθαρές ταµειακές ροές του έργου, ως το τέλος της ζωής του Παρατηρείται ότι οι θετικές ταµειακές ροές εµφανίζονται στα 17,3 χρόνια. Έως τότε ανεβαίνει µέχρι τα 11 χρόνια ό ου και έφτει α ότοµα λόγω της αντικατάστασης του µετατρο έα. Α ό τα 17,3 χρόνια και µετά φέρει σηµαντικά κέρδη το έργο. Το µέγιστο κέρδος είναι στα 23 χρόνια του έργου. Πίνακας 6.13: Τιµές αραµέτρων Μονάδα Τιµή Ανανεώσιµη ενέργεια ου MWh/yr 123,150 α οβάλλεται Συνολικά αρχικά κόστη Εσωτερικός βαθµός % 6,1 α όδοσης Χρόνος για θετική ταµειακή yr 17,3 ροή Καθαρή αρούσα αξία Τα συνολικά αρχικά κόστη είναι Ο εσωτερικός βαθµός α όδοσης είναι 6,1% και η καθαρή αρούσα αξία του έργου είναι , α ό ό ου συµ εραίνεται ότι το έργο δεν είναι α οδοτικό. 90

98 Παρόλα αυτά το σενάριο αράγει ερισσότερη ηλεκτρική ενέργεια α ό το βασικό σενάριο και ε ίσης η α όσβεση του έργου γίνεται κατά 0,4 χρόνια νωρίτερα. 6.5 ΣΧΗΜΑ ΧΡΗΜΑΤΟ ΟΤΗΣΗΣ 40%- 40%- 20% ΜΕ ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗΣ ΤΟΥ ΗΛΙΟΥ ΣΕ ΕΝΑΝ ΟΡΙΖΟΝΤΙΟ ΑΞΟΝΑ Οι αλλαγές του αρακάτω σεναρίου βρίσκονται στην κίνηση των λαισίων σε έναν οριζόντιο άξονα εριστροφής (one axes tracking), δηλαδή το λαίσιο κινείται σύµφωνα µε τον βορρά-νότο. Με την αλλαγή αυτή αρατηρείται αύξηση στη συλλεγόµενη και την διανεµιζόµενη ανανεώσιµη ενέργεια ου είναι 165,806MWh και 149,225MWh αντίστοιχα. Αυτό οφείλεται στην κίνηση του φ/β ου κατά την διάρκεια της ηµέρας συλλέγει µεγαλύτερο οσό ηλιακής ενέργειας αφού το φ/β ακολουθεί την ορεία του ήλιου. Παρατηρείται ακόµη, αύξηση στο αρχικό κόστος της ε ένδυσης. Το κόστος των φ/β α ό , ανέρχεται στις Αυξάνεται το κόστος εγκατάστασης του συστήµατος κατά καθώς και η συντήρηση του µηχανισµού κίνησης. Ακολουθεί ο ίνακας ου αναφέρει τα δεδοµένα και τα κόστη αυτού του σεναρίου. Πίνακας 6.14: εδοµένα και κόστη του σεναρίου Περιγραφή µεγέθους Μονάδα µέτρησης Τιµή Εύρος τιµών Χαρακτηριστικά συστήµατος Τύ ος εγκατάστασης - On-grid - Ενέργεια ου α ορροφά % το φ/β λαίσιο Ετήσια ηλιακή MWh/m 2 1,83 - ακτινοβολίας Μέση ετήσια θερµοκρασία C 15,1-20 εως 30 Χαρακτηριστικά φ/β λαισίου Τύ ος φ/β - Μονοκρυσταλλικό υρίτιο Μοντέλο φ/β - Sharp/NT175U1 - Ονοµαστική α όδοση % 13,5% 4%-15% φ/β Ονοµαστική θερµοκρασία λειτουργίας των ηλιακών κυττάρων C NOCT= C Θερµοκρασιακός %/ C 0,40% 0,10%-0,50% συντελεστής φ/β λαισίου Α ώλειες φ/β λαισίου % 5% 0%-20% Ε ιφάνεια κάλυψης α ό m 2 740,7m 2 - φ/β λαίσια Ονοµαστική ισχύς φ/β kwp

99 λαισίου Χαρακτηριστικά µετατρο έα Μέση α όδοση % 90% 80%-95% µετατρο έα Ετήσια αραγωγή ενέργειας Συνολική α όδοση φ/β % 11% - συστήµατος Ανανεώσιµη ενέργεια ου MWh 165,806 - συλλέγει το φ/β Ανανεώσιµη ενέργεια ου MWh 149,225 - αράγεται Χαρακτηριστικά εξεταζόµενης εριοχής Τύ ος φ/β συστήµατος - Κίνηση σε έναν - άξονα Γεωγραφικό λάτος Ν έως 90 το οθεσίας Κλίση φ/β λαισίου (νότιος ροσανατολισµός) Αρχικά κόστη Μελέτη σκο ιµότητας Άλλα κόστη Αγορά οικο έδου Μηχανικά κόστη Ενεργειακός εξο λισµός φ/β λαίσιο 100 kwp (100kWp*5.000 ) Μεταφορά οµή υ οστήριξης 740,7m (740,7m 2 *100 ) λαισίων Μετατρο έας 90,0 kw AC (90,0kWAC*700 ) Εγκατάσταση 100 kwp (100 kwp*1.600 ) συστήµατος Μεταφορά Περίφραξη Σύνδεση µε το δίκτυο Α ρόσµενα έξοδα 10% Ετήσια κόστη Καθαρισµός λαισίων (2 φορές το χρόνο) 200 (100*2) Συντήρηση συστηµάτων

100 κίνησης Περιοδικά κόστη Αντικατάσταση 12yr µετατρο έα Οικονοµικές αράµετροι Τιµή ώλησης /kwh 0,45 - Ενέργειας Χρόνος ζωής yr 25 - του έργου Ποσοστό κεφαλαίου % 20,0 - Ποσοστό ε ιχορήγησης % 40,0 - Ποσοστό δανεισµού % 40,0 - Ε ιτόκιο % 8,0 - Χρόνος α ο ληρωµής yr 15 - Πληθωρισµός % 3,0 - Α ό τα αρα άνω δεδοµένα και µετά α ό µια σειρά υ ολογισµών ροκύ τουν οι ταµειακές ροές του έργου ό ως αναγράφονται στον ίνακα

101 Πίνακας 6.15: Καθαρή ταµειακή ροή για όλη τη διάρκεια ζωής του έργου Έτος Μετά τους Συνολικά φόρους # Το αρακάτω διάγραµµα αρουσιάζει γραφικά τα χρόνια λειτουργίας της ε ένδυσης σε συνάρτηση µε τις καθαρές ταµειακές ροές του έργου. 94

102 ιάγραµµα 6.5: Οι καθαρές ταµειακές ροές του έργου, ως το τέλος της ζωής του Α ό το γράφηµα αρατηρούµε ότι οι θετικές ταµειακές ροές του έργου εµφανίζονται α ό τα 16,5 χρόνια λειτουργίας και άνω. Έως τότε είναι αρνητικές οι ταµειακές ροές ου όλο αυξάνονται µε µια τώση στα 12 χρόνια λειτουργίας λόγω της αλλαγής του µετατρο έα. Το µέγιστο κέρδος ου δίνει αυτό το σενάριο είναι στα 23 χρόνια της ε ιχείρησης. Πίνακας 6.16: Τιµές αραµέτρων Μονάδα Τιµή Ανανεώσιµη ενέργεια ου MWh/yr 149,225 α οβάλλεται Συνολικά αρχικά κόστη Εσωτερικός βαθµός % 7,3 α όδοσης Χρόνος για θετική ταµειακή yr 16,5 ροή Καθαρή αρούσα αξία Τα συνολικά αρχικά κόστη είναι λόγω του µηχανισµού κίνησης ου το οθετήθηκε στα λαίσια. Ο εσωτερικός βαθµός α όδοσης είναι 7,3%και η καθαρή αρούσα αξία του έργου είναι Το έργο δεν είναι α οδοτικό. 95

103 Η κίνηση στον έναν άξονα συµφέρει ερισσότερο ως ρος την αραγωγή ενέργειας και ως ρος τον χρόνο ε ανείσ ραξης, όχι όµως ως ρος το κόστος. 6.6 ΣΧΗΜΑ ΧΡΗΜΑΤΟ ΟΤΗΣΗΣ 40%- 40%- 20% ΜΕ ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗΣ ΤΟΥ ΗΛΙΟΥ ΣΕ ΥΟ ΑΞΟΝΕΣ Η διαφορά αυτού του σεναρίου α ό το ροηγούµενο είναι ότι αυτό αναφέρεται σε κίνηση στους δυο άξονες (two axes tracking). Παρακολουθεί δηλαδή τον ήλιο σε κάθε του κίνηση. Αυτό έχει ως συνέ εια µεγαλύτερο κόστος στα αρχικά κόστη του έργου, αλλά και µεγαλύτερη αραγωγή ενέργειας. Η αραγόµενη ενέργεια είναι 157,332MWh. Το κόστος των φ/β λαισίων είναι και το κόστος εγκατάστασης του συστήµατος είναι Το σχήµα χρηµατοδότησης είναι 40% ε ιδότηση, 40% δάνειο και 20% κεφάλαιο. Τα δεδοµένα φαίνονται στον αρακάτω ίνακα. Πίνακας 6.17: εδοµένα και κόστη του σεναρίου Περιγραφή µεγέθους Μονάδα µέτρησης Τιµή Εύρος τιµών Χαρακτηριστικά συστήµατος Τύ ος εγκατάστασης - On-grid - Ενέργεια ου α ορροφά % το φ/β λαίσιο Ετήσια ηλιακή MWh/m 2 1,94 - ακτινοβολίας Μέση ετήσια θερµοκρασία C 15,1-20 έως 30 Χαρακτηριστικά φ/β λαισίου Τύ ος φ/β - Μονοκρυσταλλικό υρίτιο Μοντέλο φ/β - Sharp/NT175U1 - Ονοµαστική α όδοση % 13,5% 4%-15% φ/β Ονοµαστική θερµοκρασία λειτουργίας των ηλιακών κυττάρων C NOCT= C Θερµοκρασιακός %/ C 0,40% 0,10%-0,50% συντελεστής φ/β λαισίου Α ώλειες φ/β λαισίου % 5% 0%-20% Ε ιφάνεια κάλυψης α ό m 2 740,7m 2 - φ/β λαίσια Ονοµαστική ισχύς φ/β kwp λαισίου Χαρακτηριστικά µετατρο έα - 96

104 Μέση α όδοση % 90% 80%-95% µετατρο έα Ετήσια αραγωγή ενέργειας Συνολική α όδοση φ/β % 11% - συστήµατος Ανανεώσιµη ενέργεια ου MWh 174,813 - συλλέγει το φ/β Ανανεώσιµη ενέργεια ου MWh 157,332 - αράγεται Χαρακτηριστικά εξεταζόµενης εριοχής Τύ ος φ/β συστήµατος - Κίνηση σε 2 - άξονες Γεωγραφικό λάτος Ν εως 90 το οθεσίας Αρχικά κόστη Μελέτη σκο ιµότητας Άλλα κόστη Αγορά οικο έδου Μηχανικά κόστη Ενεργειακός εξο λισµός φ/β λαίσιο 100 kwp (100kWp*6.000 ) Μεταφορά οµή υ οστήριξης 740,7m (740,7m 2 *100 ) λαισίων Μετατρο έας 90,0 kw AC (90,0kWAC*700 ) Εγκατάσταση 100 kwp (100 kwp*2.500 ) συστήµατος Μεταφορά Περίφραξη Σύνδεση µε το δίκτυο Α ρόσµενα έξοδα 10% Ετήσια κόστη Καθαρισµός λαισίων 200 (100*2) (2 φορές το χρόνο) Συντήρηση συστηµάτων κίνησης Περιοδικά κόστη Αντικατάσταση µετατρο έα 12yr

105 Οικονοµικές αράµετροι Τιµή ώλησης /kwh 0,45 - Ενέργειας Χρόνος ζωής yr 25 - του έργου Ποσοστό κεφαλαίου % 20,0 - Ποσοστό ε ιχορήγησης % 40,0 - Ποσοστό δανεισµού % 40,0 - Ε ιτόκιο % 8,0 - Χρόνος α ο ληρωµής Yr 15 - Πληθωρισµός % 3,0 - Α ό τα αρα άνω δεδοµένα και µετά α ό µια σειρά υ ολογισµών ροκύ τουν οι ταµειακές ροές του έργου ό ως αναγράφονται στον ίνακα Πίνακας 6.18: Καθαρή ταµειακή ροή για όλη τη διάρκεια ζωής του έργου Έτος Μετά τους Συνολικά φόρους #

106 Το αρακάτω διάγραµµα αρουσιάζει γραφικά τα χρόνια λειτουργίας της ε ένδυσης σε συνάρτηση µε τις καθαρές ταµειακές ροές του έργου. ιάγραµµα 6.6: Οι καθαρές ταµειακές ροές του έργου, ως το τέλος της ζωής του Α ό το γράφηµα φαίνεται ότι οι θετικές ταµειακές ροές του έργου ραγµατο οιούνται στα 18,4 χρόνια λειτουργίας. Το µέγιστο κέρδος του σεναρίου είναι στον τελευταίο χρόνο λειτουργίας της εγκατάστασης. Πίνακας 6.19: Τιµές αραµέτρων Μονάδα Τιµή Ανανεώσιµη ενέργεια ου MWh/yr 157,332 α οβάλλεται Συνολικά αρχικά κόστη Εσωτερικός βαθµός % 4,6 α όδοσης Χρόνος για θετική ταµειακή yr 18,4 ροή Καθαρή αρούσα αξία Τα συνολικά αρχικά κόστη είναι εξαιτίας της κίνησης σε δυο άξονες. Ο εσωτερικός βαθµός α όδοσης είναι 4,6% και η καθαρή αρούσα αξία του έργου είναι γεγονός ου κάνει το έργο µη α οδοτικό. 99

107 Η κίνηση σε δύο άξονες ροσφέρει µεγαλύτερη αραγωγή ενέργειας α ό αυτή σε έναν άξονα. Ο χρόνος ε ανείσ ραξης όµως είναι ερισσότερος ό ως και τα κόστη του έργου. 6.7 ΣΧΗΜΑ ΧΡΗΜΑΤΟ ΟΤΗΣΗΣ 40%- 40%- 20% ΜΕ ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗΣ ΤΟΥ ΗΛΙΟΥ ΣΕ ΕΝΑΝ ΚΑΘΕΤΟ ΑΞΟΝΑ (ΚΙΝΗΣΗ ΑΖΙΜΟΥΘΙΟΥ) Στο σενάριο αυτό το φ/β λαίσιο είναι το οθετηµένο άνω σε έναν κάθετο άξονα και ακολουθεί την ορεία του ήλιου. Εδώ ό ως και αρα άνω αυξάνονται τα κά οια κόστη και φυσικά η αραγωγή ενέργειας. Το υ όλοι ο βασίζεται στο βασικό σενάριο της εγκατάστασης. Έτσι, η αραγωγή ενέργειας είναι 152,058MWh, το κόστος των λαισίων ανέρχεται στα και το κόστος εγκατάστασης του συστήµατος είναι Το σχήµα χρηµατοδότησης είναι 40% ε ιδότηση, 40% δάνειο και 20% κεφάλαιο. Τα δεδοµένα φαίνονται στον αρακάτω ίνακα. Πίνακας 6.20: εδοµένα και κόστη του σεναρίου Περιγραφή µεγέθους Μονάδα µέτρησης Τιµή Εύρος τιµών Χαρακτηριστικά συστήµατος Τύ ος εγκατάστασης - On-grid - Ενέργεια ου α ορροφά % το φ/β λαίσιο Ετήσια ηλιακή MWh/m 2 1,87 - ακτινοβολίας Μέση ετήσια θερµοκρασία C 15,1-20 έως 30 Χαρακτηριστικά φ/β λαισίου Τύ ος φ/β - Μονοκρυσταλλικό υρίτιο Μοντέλο φ/β - Sharp/NT175U1 - Ονοµαστική α όδοση % 13,5% 4%-15% φ/β Ονοµαστική θερµοκρασία λειτουργίας των ηλιακών κυττάρων C NOCT= C Θερµοκρασιακός %/ C 0,40% 0,10%-0,50% συντελεστής φ/β λαισίου Α ώλειες φ/β λαισίου % 5% 0%-20% Ε ιφάνεια κάλυψης α ό m 2 740,7m 2 - φ/β λαίσια Ονοµαστική ισχύς φ/β λαισίου kwp Χαρακτηριστικά - 100

108 µετατρο έα Μέση α όδοση % 90% 80%-95% µετατρο έα Ετήσια αραγωγή ενέργειας Συνολική α όδοση φ/β % 11% - συστήµατος Ανανεώσιµη ενέργεια ου MWh 168,953 - συλλέγει το φ/β Ανανεώσιµη ενέργεια ου MWh 152,058 - αράγεται Χαρακτηριστικά εξεταζόµενης εριοχής Τύ ος φ/β συστήµατος - azimuth - Γεωγραφικό λάτος Ν έως 90 το οθεσίας Κλίση φ/β λαισίου (νότιος ροσανατολισµός) Αρχικά κόστη Μελέτη σκο ιµότητας Άλλα κόστη Αγορά οικο έδου Μηχανικά κόστη Ενεργειακός εξο λισµός φ/β λαίσιο 100 kwp (100kWp*5.000 ) Μεταφορά οµή υ οστήριξης 740,7m (740,7m 2 *100 ) λαισίων Μετατρο έας 90,0 kw AC (90,0kWAC*700 ) Εγκατάσταση 100 kwp (100 kwp*1.600 ) συστήµατος Μεταφορά Περίφραξη Σύνδεση µε το δίκτυο Α ρόσµενα έξοδα 10% Ετήσια κόστη Συντήρηση συστηµάτων κίνησης Καθαρισµός λαισίων (2 φορές το χρόνο) Περιοδικά κόστη (100*2) 101

109 Αντικατάσταση 12yr µετατρο έα Οικονοµικές αράµετροι Τιµή ώλησης /kwh 0,45 - Ενέργειας Χρόνος ζωής yr 25 - του έργου Ποσοστό κεφαλαίου % 20,0 - Ποσοστό ε ιχορήγησης % 40,0 - Ποσοστό δανεισµού % 40,0 - Ε ιτόκιο % 8,0 - Χρόνος α ο ληρωµής Yr 15 - Πληθωρισµός % 3,0 - Α ό τα αρα άνω δεδοµένα και µετά α ό µια σειρά υ ολογισµών ροκύ τουν οι ταµειακές ροές του έργου ό ως αναγράφονται στον ίνακα

110 Πίνακας 6.21: Καθαρή ταµειακή ροή για όλη τη διάρκεια ζωής του έργου Έτος Μετά τους Συνολικά φόρους # Το αρακάτω διάγραµµα αρουσιάζει γραφικά τα χρόνια λειτουργίας της ε ένδυσης σε συνάρτηση µε τις καθαρές ταµειακές ροές του έργου. 103

111 ιάγραµµα 6.7: Οι καθαρές ταµειακές ροές του έργου, ως το τέλος της ζωής του Στα 16,2 χρόνια λειτουργίας του έργου αρχίζει η θετική ταµειακή ροή του έργου. Η καλύτερη οικονοµική α όδοση του έργου είναι στο 23 χρόνο λειτουργίας του έργου. Πίνακας 6.22: Τιµές αραµέτρων Μονάδα Τιµή Ανανεώσιµη ενέργεια ου MWh/yr 152,058 α οβάλλεται Συνολικά αρχικά κόστη Εσωτερικός βαθµός % 7,8 α όδοσης Χρόνος για θετική ταµειακή yr 16,2 ροή Καθαρή αρούσα αξία Ο εσωτερικός βαθµός α όδοσης είναι 7,8% και η καθαρή αρούσα αξία είναι Το έργο δεν είναι α οδοτικό λόγω της αρνητικής τιµής της καθαρής αρούσας αξίας. Η κίνηση σε έναν κάθετο άξονα είναι ιο συµφέρουσα α ό αυτήν σε οριζόντιο. Προσφέρει µεγαλύτερη αραγωγή ενέργειας και ελάχιστα λιγότερο χρόνο για την α όσβεση του έργου. 104

112 6.8 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Α ό τη µελέτη του κεφαλαίου ροκύ τει ότι κανένα α ό τα ε τά σενάρια είναι κερδοφόρο, καθώς όλα έχουν αρνητική τιµή στην καθαρή αρούσα αξία. Σηµαντικό ρόλο αίζει η µέση ετήσια ηλιακή ακτινοβολία στην εριοχή των Σερρών. Συµ ερασµατικά, το λιγότερο ζηµιογόνο σενάριο α ό τα εφτά είναι αυτό µε σύστηµα κίνησης σε έναν κατακόρυφο άξονα, έχοντας ως σχήµα χρηµατοδότησης 40% ε ιχορήγηση, 40% δάνειο και 20% το αρχικό κεφάλαιο. Ο εσωτερικός βαθµός α όδοσης είναι 7,8% και η ε ανείσ ραξη του έργου γίνεται στα 16,2 χρόνια. Αξίζει να σηµειωθεί ότι η ε ιχορήγηση είναι σηµαντική, γιατί ό ως αρατηρήθηκε στο σενάριο χωρίς την ε ιχορήγηση δεν υ ήρξαν οτέ θετικές ταµειακές ροές. Το οσοστό δανεισµού ήταν υψηλό και ε οµένως η ροεξόφληση του δανείου δεν έγινε οτέ. Άξιο λόγου είναι το σενάριο µε την κλίση των φ/β στις 35º, γιατί αράγει µεγαλύτερο οσό ενέργειας α ό το σενάριο µε κλίση στις 40º. Βέβαια την µεγαλύτερη αραγωγή ενέργειας την ροσφέρει το σενάριο µε το σύστηµα αρακολούθησης του ήλιου σε δύο άξονες. 105

113 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Στην αρούσα εργασία αρουσιάστηκε µια µεθοδολογία αξιολόγησης ε ενδυτικών σχεδίων για την αραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας α ό φ/β συστήµατα. Στην εργασία αυτή αρουσιάστηκε µια µεθοδολογία αξιολόγησης ε ενδυτικών σχεδίων αραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας α ό φ/β συστήµατα. Η µεθοδολογία αυτή καλύ τει όλες τις φάσεις ανά τυξης του έργου, α ό τον αρχικό σχεδιασµό έως και την τελική οικονοµική αξιολόγησή του. Η αξιολόγηση των ε ενδυτικών σχεδίων λαµβάνει υ όψη κλασσικά κριτήρια οικονοµικής αξιολόγησης, ό ως ο εσωτερικός βαθµός α όδοσης, η καθαρή αρούσα αξία, η α λή ε ανείσ ραξη και ο χρόνος µέχρι την ρώτη θετική ταµειακή ροή ου θα αρουσιάσει το έργο. Α ό τα αρα άνω κριτήρια, τα δύο ρώτα λαµβάνουν υ όψη τη διαχρονική αξία του χρήµατος, αξιολογώντας µε τον τρό ο αυτό το έργο σε όλη τη διάρκειά του, ροσδίδοντας ένα µεγάλο βαθµό αξιο ιστίας στα εξαγόµενα συµ εράσµατα. Η εριγραφόµενη µεθοδολογία εφαρµόστηκε για τη ερί τωση εγκατάστασης φ/β σταθµών στην εριοχή των Χανίων και στην εριοχή των Σερρών. Οι σταθµοί αυτοί θεωρούνται ότι συνδέονται µε το κεντρικό δίκτυο διανοµής ηλεκτρικής ενέργειας, και ότι όλη η αραγόµενη ενέργεια α ό αυτούς θα ωλείται στην ηλεκτρική εταιρία (.Ε.Η. Α.Ε.). Οι εγκατεστηµένη ισχύς των φ/β σταθµών λήφθηκε ίση µε 100kWp. Τα σενάρια ου ραγµατο οιήθηκαν για τους φ/β σταθµούς αφορούσαν χρηµατοοικονοµικές αραµέτρους, ό ως αλλαγή στα οσοστά του δανείου, της χρηµατοδότησης και του ίδιου κεφαλαίου, αλλά και τεχνικές αραµέτρους, ό ως σύστηµα αρακολούθησης του ήλιου. Το συµ έρασµα µετά την ολοκλήρωση αυτής της συγκριτικής µελέτης είναι ότι η ε ένδυση ου ραγµατο οιήθηκε στα Χανιά είναι ιο συµφέρουσα α ό αυτή α ό αυτή των Σερρών. Όλα τα σενάρια ου α ευθύνθηκαν στην εγκατάσταση των Σερρών είναι ε ενδυτικά ασύµφορα ενώ αυτά των Χανίων χαρακτηρίζονται ως βιώσιµα. Αυτό το α οτέλεσµα, οφείλεται στο µεγαλύτερο οσό ηλιακής ακτινοβολίας ου έφτει στην εριοχή των Χανίων σε σχέση µε αυτή των Σερρών. Ένας άλλος αράγοντας ου αίζει ρόλο είναι η τιµή ου αγοράζει η.ε.η. Α.Ε. την ενέργεια ου αράγεται α ό τους σταθµούς. Η τιµή αυτή για τα Χανιά είναι 0,50 /kwh ενώ για τις Σέρρες είναι 0,45 /kwh. 106

114 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΕΙΚΟΝΕΣ ΑΠΟ Φ/Β ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ 107

115 108

116 109

117 110

118 111