Τ.Ε.Ι. ΑΝΑΤΟΛΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΑΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Transcript

1 Τ.Ε.Ι. ΑΝΑΤΟΛΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΑΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΣΠΟΥΔΑΣΤΗΣ ΧΑΣΙΑΠΕΤΗΣ ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ Α.Ε.Μ.: 4415 Επιβλέπουσα Καθηγήτρια: Κόγια Γρ. Φωτεινή Καβάλα, ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ 2014

2 Τ.Ε.Ι. ΑΝΑΤΟΛΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΩΝΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΑΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ «ΜΕΛΕΤΗ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΩΝ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΗΣ ΚΑΤΕΡΙΝΗΣ - ΠΙΕΡΙΑΣ» STUDY OF PHOTOVOLTAICS PERFORMANCE IN THE REGION OF KATERINI - PIERIAS ΣΠΟΥΔΑΣΤΗΣ ΧΑΣΙΑΠΕΤΗΣ ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ Α.Ε.Μ.: 4415 Επιβλέπουσα Καθηγήτρια: Κόγια Γρ. Φωτεινή Καβάλα, ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ 2014

3 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΑΝΑΤΟΛΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΩΝΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΑΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

4 Τ.Ε.Ι. ΑΝΑΤΟΛΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΩΝΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΑΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ Η παρούσα Πτυχιακή Εργασία και τα συμπεράσματά της σε οποιαδήποτε μορφή αποτελούν συνιδιοκτησία του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών του Τ.Ε.Ι. ΑΝΑΤΟΛΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΩΝΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΑΚΗΣ και του φοιτητή. Οι προαναφερόμενοι διατηρούν το δικαίωμα ανεξάρτητης χρήσης και αναπαραγωγής (τμηματικά ή συνολικά) για διδακτικούς και ερευνητικούς σκοπούς. Σε κάθε περίπτωση πρέπει να αναφέρεται ο τίτλος, ο συγγραφέας, ο επιβλέπων και το εν λόγω τμήμα του ΤΕΙ Καβάλας. Η έγκριση της παρούσας Πτυχιακής Εργασίας από το Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών δεν υποδηλώνει απαραιτήτως και αποδοχή των απόψεων του συγγραφέα εκ μέρους του Τμήματος Ο υποφαινόμενος δηλώνω υπεύθυνα ότι η παρούσα Πτυχιακή Εργασία είναι εξ ολοκλήρου δικό μου έργο και συγγράφηκε ειδικά για τις απαιτήσεις του προγράμματος σπουδών του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών. Δηλώνω υπεύθυνα ότι κατά τη συγγραφή ακολούθησα την πρέπουσα ακαδημαϊκή δεοντολογία αποφυγής λογοκλοπής. Έχω επίσης αποφύγει οποιαδήποτε ενέργεια που συνιστά παράπτωμα λογοκλοπής. Γνωρίζω ότι η λογοκλοπή μπορεί να επισύρει ποινή ανάκλησης του πτυχίου μου. Υπογραφή Ονοματεπώνυμο Φοιτητή

5 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η παρούσα εργασία πραγματοποιήθηκε στο πλαίσιο του προγράμματος σπουδών του τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών του Τ.Ε.Ι. ΑΝΑΤΟΛΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΩΝΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΑΚΗΣ. Η εργασία διαπραγματεύεται την «ΜΕΛΕΤΗ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΩΝ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΗΣ ΚΑΤΕΡΙΝΗΣ - ΠΙΕΡΙΑΣ» Η μελέτη περιλαμβάνει έρευνα σχετικά με την εφαρμογή των φωτοβολταϊκών συστημάτων, την τεχνολογία που χρησιμοποιούν τα διάφορα είδη των φωτοβολταϊκών πλαισίων, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα τους και καθώς και μια έρευνα αγοράς για τα οικιακά φωτοβολταϊκά στην περιοχή της Κατερίνης Πιερίας. ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΧΗ: Έρευνα - Μελέτη ΛΕΞΕΙΣ ΚΛΕΙΔΙΑ: Ηλιακή Ενέργεια, Φωτοβολταϊκό, Κατερίνη Πιερίας 5

6 ABSTRACT This project was part of the curriculum of the Department of Electrical Engineering at the Technological Educational Institute of Kavala. The work negotiates the "legless UNION STUDY IN THE PHOTOVOLTAIC KATERINIS - PIERIAS» The study includes research on the application of photovoltaics, the technology they use different types of photovoltaic panels, the pros and cons and as a market research for domestic photovoltaic in Katerini - Pieria. SUBJECT AREA: Research - Study KEYWORDS: Solar Energy, Solar, Katerini Pierias 6

7 Αφιερωμένη αποκλειστικά στους γονείς μου! 7

8 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Για τη διεκπεραίωση της παρούσας πτυχιακής εργασίας, θα θέλαμε να ευχαριστήσουμε την κα. Κόγια Φωτεινή για την πολύτιμη συμβολή της στην εκτέλεση της πτυχιακής μου εργασίας. 8

9 Περιεχόμενα Κατάλογος Πινάκων Κατάλογος Εικόνων Κατάλογος Γραφημάτων ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 - ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 - ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Οι κυριότερες ανανεώσιμες πήγες ενέργειας (ΑΠΕ) Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα Είδη ήπιων μορφών ενέργειας Ηλιακή ενέργεια Το φωτοβολταϊκό φαινόμενο Η χρήση της ηλιακής ενέργειας διεθνώς ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 - Η ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΩΝ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Η τεχνολογία των Φ/Β συστημάτων Φωτοβολταϊκά κρυσταλλικού πυριτίου Φωτοβολταϊκά πλαίσια Μονοκρυσταλλικού πυριτίου Φωτοβολταϊκά πλαίσια Πολυκρυσταλλικού πυριτίου Φωτοβολταϊκά λεπτών ταινιών Φωτοβολταϊκά πλαίσια Άμορφου πυριτίου Φωτοβολταϊκά πλαίσια Δισεληνοϊνδούχου χαλκού (CuInSe2 ή CIS και με προσθήκη γαλλίου CIGS) Φωτοβολταϊκά πλαίσια Τελουριούχου Καδμίου (CdTe) Φωτοβολταϊκά πλαίσια Αρσενιούχου Γαλλίου (GaAs) Φωτοβολταϊκά στοιχεία ετεροεπαφής HIT (Heterojunction with Intrinsic Thin-layer) Φωτοβολταϊκά πλαίσια εύκαμπτης βάσης Σύγκριση φωτοβολταϊκών κρυσταλλικού πυριτίου λεπτών ταινιών 30 9

10 Ποιος είναι ο καλύτερος τύπος φωτοβολταϊκών πάνελ Σύγκριση απόδοσης κόστους Συμπεράσματα Οφέλη και μειονεκτήματα των Φ/Β συστημάτων Εφαρμογές των φωτοβολταϊκών συστημάτων Μεγάλες επενδύσεις Το μεγαλύτερο φωτοβολταϊκό στέγης από τη Hyundai στη Ν. Κορέα Το μεγαλύτερο φωτοβολταϊκό πάρκο της Ρουμανίας Η SunEdison συνδέει το μεγαλύτερο στην Ευρώπη φωτοβολταϊκό ηλιακό πάρκο Στο Guajarat πλέον το μεγαλύτερο φωτοβολταϊκό πάρκο του κόσμου Ελληνικές επενδύσεις Οικιακά συστήματα Χαρακτηριστικά οικιακών Φ/Β συστημάτων Κόστος εγκατάστασης Βαθμός απόδοσης Προϋποθέσεις εγκατάστασης Διαδικασίες αδειοδότησης ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 - ΕΡΕΥΝΑ ΑΓΟΡΑΣ ΓΙΑ ΤΑ ΟΙΚΙΑΚΑ Φ/Β ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΗΣ ΚΑΤΕΡΙΝΗΣ ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΕΡΕΥΝΑΣ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΕΡΕΥΝΑΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5: ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΔΙΑΔΙΚΤΥΟ

11 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Ι: ΕΡΩΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟ

12 Κατάλογος Πινάκων Πίνακας 1 - Συγκριτικός πίνακας φωτοβολταϊκών τεχνολογιώνσφάλμα! Δεν έχει οριστεί σελιδοδείκτης. Πίνακας 2 - Κόστος εγκατάστασης για σύστημα ισχύος 9,90 kwpσφάλμα! Δεν έχει οριστεί σελιδοδείκτης. Πίνακας 3 - Συγκριτικός πίνακας απόδοσηςσφάλμα! Δεν έχει οριστεί σελιδοδείκτης. Κατάλογος Εικόνων Εικόνα 1 - Κύτταρο μονοκρυσταλλικού πυριτίου Εικόνα 2 - Κύτταρο πολυκρυσταλλικού πυριτίου Εικόνα 3 - Κύτταρο άμορφου Πυριτίου Εικόνα 4 - Κύτταρο Δισεληνοϊδούχου χαλκού Εικόνα 5 - Κύτταρο Τελουριούχου Καδμίου Εικόνα 6 - Κύτταρο Αρσενιούχου Γαλλίου Εικόνα 7 - Εικονική εφαρμογή εύκαμπτων φωτοβολταϊκών Εικόνα 8 - Φωτοβολταϊκά κρυσταλλικού πυριτίου λεπτών ταινιών... Σφάλμα! Δεν έχει οριστεί σελιδοδείκτης. Εικόνα 9 - Το μεγαλύτερο φωτοβολταϊκό στέγης από τη Hyundai στη Ν. Κορέα Εικόνα 10 - Το μεγαλύτερο φωτοβολταϊκό πάρκο της ΡουμανίαςΣφάλμα! Δεν έχει οριστεί σελιδοδείκτης. Εικόνα 11 - Το Ηλιακό Πάρκο Guajarat Εικόνα 12 - Σύνδεση οικιακού φωτοβολταϊκού

13 Κατάλογος Γραφημάτων Γράφημα 1 - Φύλλο Γράφημα 2 - Εκπαίδευση Γράφημα 3 - Ηλικία Γράφημα 4 - Εργασία Γράφημα 5 - Εισόδημα Γράφημα 6 - Θέση Εγκατάστασης Γράφημα 7 - Είσαστε ευχαριστημένοι από την εγκατάσταση και λειτουργία γενικά; Γράφημα 8 - Έχει ο κατασκευαστής ή κάποιος άλλος αναλάβει με έγγραφη συμφωνία τη συντήρηση της εγκατάστασης; Γράφημα 9 - Είσαστε ευχαριστημένοι από την επικοινωνία με την κατασκευάστρια εταιρεία; Γράφημα 10 - Οι Φ/Β επενδύσεις θεωρούνται «ασφαλής» επενδύσεις με συγκεκριμένα περιθώρια κέρδους και μικρό ρίσκο Γράφημα 11 - Στην Ελλάδα οι Φ/Β επενδύσεις ήταν σε αρχικό στάδιο και αυτό θα ήταν πλεονέκτημα για εμάς Γράφημα 12 - Η Κατερίνη θεωρείται ιδανική τοποθεσία για τέτοιου είδους επενδύσεις Γράφημα 13 - Οι Φ/Β επενδύσεις έχουν μικρότερο κόστος σε σχέση με επενδύσεις σε άλλες μορφές ανανεώσιμων μορφών ενέργειας (ΑΠΕ) Γράφημα 14 - Πόσο ικανοποιημένοι είσαστε από την ποιότητα κατασκευής; 60 Γράφημα 15 - Πόσο ικανοποιημένοι είσαστε από το χρόνο ολοκλήρωσης την κατασκευής; Γράφημα 16 - Πόσο ικανοποιημένοι είσαστε από την απόδοση του πάρκου; 61 Γράφημα 17 - Πιστεύετε ότι οι αρμόδιες αρχές θα δώσουν επιπλέον κίνητρα για την κατασκευή Φ/Β πάρκων στην Κατερίνη Γράφημα 18 - Εκτιμάτε ότι οι Φ/Β επενδύσεις στην Κατερίνη θα αυξηθούν τα επόμενα 5 χρόνια;

14 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 - ΕΙΣΑΓΩΓΗ Κατά την διάρκεια του τελευταίου αιώνα, οι ανθρώπινες κοινωνίες άντλησαν το μεγαλύτερο μέρος της καταναλισκόμενης ενεργείας τους από την καύση των ορυκτών καύσιμων. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι συμβατικές μορφές ενεργείας ήταν σχετικά φθηνότερες και πιο εύκολες στην εκμετάλλευση τους σε σχέση με της Ανανεώσιμες Πηγές Ενεργείας (Α.Π.Ε.). Επίσης στο φαινόμενο αυτό συνέλαβε σημαντικά το γεγονός ότι μέχρι πρόσφατα η ρύπανση του περιβάλλοντος δεν είχε τόσο ανησυχητικές διαστάσεις. Τα ενεργειακά θέματα και η σχέση της παράγωγης και της κατανάλωσης ενεργείας με το περιβάλλον αποτελούν αντικείμενο συζητήσεων και προβληματισμών για την πολιτεία, τις επιχειρήσεις αλλά και για ολόκληρη την κοινωνία. Νέα δεδομένα αλλάζουν συνήθειες και πρακτικές δεκαετιών, το νομικό και θεσμικό πλαίσιο αναδομείται εκ νέου λαμβάνοντας υπόψη τις περιβαλλοντικές και κοινωνικές διαστάσεις που σχετίζονται με την παραγωγή ενέργειας, ενώ νέες καθαρές και πολλά υποσχόμενες τεχνολογίες κάνουν δυναμικά την εμφάνιση τους, με φιλόδοξο στόχο να αντικαταστήσουν τα ρυπογόνα ορυκτά καύσιμα και να μας οδηγήσουν σε μια νέα εποχή καθαρών ενεργειακών λύσεων. Η παρούσα πτυχιακή εργασία δίνει έμφαση στην αξιοποίηση της δημοφιλέστερης ανανεώσιμης πηγής ενέργειας, της ηλιακής ενέργειας. Η παρούσα εργασία έχει σκοπό: Να μελετήσει την απόδοση των φωτοβολταϊκών πάρκων εγκαταστάσεων στην περιοχή της Κατερίνης κυρίως μέσα από τα επίπεδα ικανοποίησης των επενδυτών. 14

15 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 - ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ 2.1. Οι κυριότερες ανανεώσιμες πήγες ενέργειας (Α.Π.Ε.) Οι ανανεώσιμες μορφές ενέργειας (Α.Π.Ε.) ή ήπιες μορφές ενέργειας, ή νέες πηγές ενέργειας, ή πράσινη ενέργεια είναι μορφές εκμεταλλεύσιμης ενέργειας που προέρχονται από διάφορες φυσικές διαδικασίες, όπως ο άνεμος, η γεωθερμία, η κυκλοφορία του νερού και άλλες. Ο όρος «ήπιες» αναφέρεται σε δυο βασικά χαρακτηριστικά τους. Καταρχάς, για την εκμετάλλευσή τους δεν απαιτείται κάποια ενεργητική παρέμβαση, όπως εξόρυξη, άντληση ή καύση, όπως με τις μέχρι τώρα χρησιμοποιούμενες πηγές ενέργειας, αλλά απλώς η εκμετάλλευση της ήδη υπάρχουσας ροής ενέργειας στη φύση. Δεύτερον, πρόκειται για «καθαρές» μορφές ενέργειας, πολύ «φιλικές» στο περιβάλλον, που δεν αποδεσμεύουν υδρογονάνθρακες, διοξείδιο του άνθρακα ή τοξικά και ραδιενεργά απόβλητα, όπως οι υπόλοιπες πηγές ενέργειας που χρησιμοποιούνται σε μεγάλη κλίμακα. Έτσι οι ΑΠΕ θεωρούνται από πολλούς μία αφετηρία για την επίλυση των οικολογικών προβλημάτων που αντιμετωπίζει η Γη. Ως «ανανεώσιμες πηγές» θεωρούνται γενικά οι εναλλακτικές των παραδοσιακών πηγών ενέργειας (π.χ. του πετρελαίου ή του άνθρακα), όπως η ηλιακή και η αιολική. Ο χαρακτηρισμός «ανανεώσιμες» είναι κάπως καταχρηστικός, μιας και ορισμένες από αυτές τις πηγές, όπως η γεωθερμική ενέργεια δεν ανανεώνονται σε κλίμακα χιλιετιών. Σε κάθε περίπτωση οι Α.Π.Ε. έχουν μελετηθεί ως λύση στο πρόβλημα της αναμενόμενης εξάντλησης των (μη ανανεώσιμων) αποθεμάτων ορυκτών καυσίμων. Τελευταία από την Ευρωπαϊκή Ένωση, αλλά και από πολλά μεμονωμένα κράτη, υιοθετούνται νέες πολιτικές για τη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, που προάγουν τέτοιες εσωτερικές πολιτικές και για τα κράτη μέλη. Οι Α.Π.Ε. αποτελούν τη βάση του μοντέλου οικονομικής ανάπτυξης της πράσινης οικονομίας και κεντρικό σημείο εστίασης της σχολής των οικολογικών οικονομικών, η οποία έχει κάποια επιρροή στο οικολογικό κίνημα. Οι ήπιες μορφές ενέργειας βασίζονται κατ' ουσίαν στην ηλιακή ακτινοβολία, με εξαίρεση τη γεωθερμική ενέργεια, η οποία είναι ροή ενέργειας από το 15

16 εσωτερικό του φλοιού της γης, και την ενέργεια απ' τις παλίρροιες που εκμεταλλεύεται τη βαρύτητα. Οι βασιζόμενες στην ηλιακή ακτινοβολία ήπιες πηγές ενέργειας είναι ανανεώσιμες, μιας και δεν πρόκειται να εξαντληθούν όσο υπάρχει ο ήλιος, δηλαδή για μερικά ακόμα δισεκατομμύρια χρόνια. Ουσιαστικά είναι ηλιακή ενέργεια «συσκευασμένη» κατά τον ένα ή τον άλλο τρόπο: η βιομάζα είναι ηλιακή ενέργεια δεσμευμένη στους ιστούς των φυτών μέσω της φωτοσύνθεσης, η αιολική εκμεταλλεύεται τους ανέμους που προκαλούνται απ' τη θέρμανση του αέρα ενώ αυτές που βασίζονται στο νερό εκμεταλλεύονται τον κύκλο εξάτμισης-συμπύκνωσης του νερού και την κυκλοφορία του. Η γεωθερμική ενέργεια δεν είναι ανανεώσιμη, καθώς τα γεωθερμικά πεδία κάποια στιγμή εξαντλούνται. Χρησιμοποιούνται είτε άμεσα (κυρίως για θέρμανση) είτε μετατρεπόμενες σε άλλες μορφές ενέργειας (κυρίως ηλεκτρισμό ή μηχανική ενέργεια). Υπολογίζεται ότι το τεχνικά εκμεταλλεύσιμο ενεργειακό δυναμικό απ' τις ήπιες μορφές ενέργειας είναι πολλαπλάσιο της παγκόσμιας συνολικής κατανάλωσης ενέργειας. Η υψηλή όμως μέχρι πρόσφατα τιμή των νέων ενεργειακών εφαρμογών, τα τεχνικά προβλήματα εφαρμογής καθώς και πολιτικές και οικονομικές σκοπιμότητες που έχουν να κάνουν με τη διατήρηση του παρόντος στάτους κβο στον ενεργειακό τομέα εμπόδισαν την εκμετάλλευση έστω και μέρους αυτού του δυναμικού. Το ενδιαφέρον για τις ήπιες μορφές ενέργειας ανακινήθηκε τη δεκαετία του 1970, ως αποτέλεσμα κυρίως των απανωτών πετρελαϊκών κρίσεων της εποχής, αλλά και της αλλοίωσης του περιβάλλοντος και της ποιότητας ζωής από τη χρήση κλασικών πηγών ενέργειας. Ιδιαίτερα ακριβές στην αρχή, ξεκίνησαν σαν πειραματικές εφαρμογές. Σήμερα όμως λαμβάνονται υπόψη στους επίσημους σχεδιασμούς των ανεπτυγμένων κρατών για την ενέργεια και, αν και αποτελούν πολύ μικρό ποσοστό της ενεργειακής παραγωγής, ετοιμάζονται βήματα για παραπέρα αξιοποίησή τους. Το κόστος δε των εφαρμογών ήπιων μορφών ενέργειας πέφτει συνέχεια τα τελευταία είκοσι χρόνια και ειδικά η αιολική και υδροηλεκτρική ενέργεια, αλλά και η βιομάζα, μπορούν πλέον να ανταγωνίζονται στα ίσα παραδοσιακές πηγές ενέργειας όπως ο άνθρακας και η πυρηνική ενέργεια. Ενδεικτικά, στις Η.Π.Α. ένα 6% της 16

17 ενέργειας προέρχεται από ανανεώσιμες πηγές, ενώ στην Ευρωπαϊκή Ένωση το 2010 το 25% της ενέργειας θα προέρχεται από ανανεώσιμες πηγές (κυρίως υδροηλεκτρικά και βιομάζα) Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα Πλεονεκτήματα - Είναι πολύ φιλικές προς το περιβάλλον, έχοντας ουσιαστικά μηδενικά κατάλοιπα και απόβλητα. - Δεν πρόκειται να εξαντληθούν ποτέ, σε αντίθεση με τα ορυκτά καύσιμα. - Μπορούν να βοηθήσουν την ενεργειακή αυτάρκεια μικρών και αναπτυσσόμενων χωρών, καθώς και να αποτελέσουν την εναλλακτική πρόταση σε σχέση με την οικονομία του πετρελαίου. - Είναι ευέλικτες εφαρμογές που μπορούν να παράγουν ενέργεια ανάλογη με τις ανάγκες του επί τόπου πληθυσμού, καταργώντας την ανάγκη για τεράστιες μονάδες παραγωγής ενέργειας (καταρχήν για την ύπαιθρο) αλλά και για μεταφορά της ενέργειας σε μεγάλες αποστάσεις. - Ο εξοπλισμός είναι απλός στην κατασκευή και τη συντήρηση και έχει πολύ μεγάλο χρόνο ζωής. - Επιδοτούνται από τις περισσότερες κυβερνήσεις. Μειονεκτήματα - Έχουν αρκετά μικρό συντελεστή απόδοσης, της τάξης του 30% ή και χαμηλότερο. Συνεπώς απαιτείται αρκετά μεγάλο αρχικό κόστος εφαρμογής σε μεγάλη επιφάνεια της γης. Γι' αυτό το λόγο μέχρι τώρα χρησιμοποιούνται σαν συμπληρωματικές πηγές ενέργειας. - Για τον παραπάνω λόγο προς το παρόν δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κάλυψη των αναγκών μεγάλων αστικών κέντρων. - Η παροχή και απόδοση της αιολικής, υδροηλεκτρικής και ηλιακής ενέργειας εξαρτάται από την εποχή του έτους αλλά και από το γεωγραφικό πλάτος και το κλίμα της περιοχής στην οποία εγκαθίστανται. - Για τις αιολικές μηχανές υπάρχει η άποψη ότι δεν είναι κομψές από αισθητική άποψη κι ότι προκαλούν θόρυβο και θανάτους πουλιών. Με την εξέλιξη όμως της τεχνολογίας τους και την προσεκτικότερη επιλογή 17

18 χώρων εγκατάστασης (π.χ. σε πλατφόρμες στην ανοιχτή θάλασσα) αυτά τα προβλήματα έχουν σχεδόν λυθεί. - Για τα υδροηλεκτρικά έργα λέγεται ότι προκαλούν έκλυση μεθανίου - από την αποσύνθεση των φυτών που βρίσκονται κάτω απ' το νερό κι έτσι συντελούν στο φαινόμενο του θερμοκηπίου Είδη ήπιων μορφών ενέργειας Αιολική ενέργεια. Χρησιμοποιήθηκε παλιότερα για την άντληση νερού από πηγάδια καθώς και για μηχανικές εφαρμογές (π.χ. την άλεση στους ανεμόμυλους). Έχει αρχίσει να χρησιμοποιείται ευρέως για ηλεκτροπαραγωγή. Ηλιακή ενέργεια. Χρησιμοποιείται περισσότερο για θερμικές εφαρμογές (ηλιακοί θερμοσίφωνες και φούρνοι) ενώ η χρήση της για την παραγωγή ηλεκτρισμού έχει αρχίσει να κερδίζει έδαφος, με την βοήθεια της πολιτικής προώθησης των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας από το ελληνικό κράτος και την Ευρωπαϊκή Ένωση. Υδραυλική ενέργεια. Είναι τα γνωστά υδροηλεκτρικά έργα, που στο πεδίο των ήπιων μορφών ενέργειας εξειδικεύονται περισσότερο στα μικρά υδροηλεκτρικά. Είναι η πιο διαδεδομένη μορφή ανανεώσιμης ενέργειας. Βιομάζα. Χρησιμοποιεί τους υδατάνθρακες των φυτών (κυρίως αποβλήτων της βιομηχανίας ξύλου, τροφίμων και ζωοτροφών και της βιομηχανίας ζάχαρης) με σκοπό την αποδέσμευση της ενέργειας που δεσμεύτηκε απ' το φυτό με τη φωτοσύνθεση. Ακόμα μπορούν να χρησιμοποιηθούν αστικά απόβλητα και απορρίμματα. Μπορεί να δώσει βιοαιθανόλη και βιοαέριο, που είναι καύσιμα πιο φιλικά προς το περιβάλλον από τα παραδοσιακά. Είναι μια πηγή ενέργειας με πολλές δυνατότητες και εφαρμογές που θα χρησιμοποιηθεί πλατιά στο μέλλον. Γεωθερμική ενέργεια. Προέρχεται από τη θερμότητα που παράγεται απ' τη ραδιενεργό αποσύνθεση των πετρωμάτων της γης. Είναι εκμεταλλεύσιμη εκεί όπου η θερμότητα αυτή ανεβαίνει με φυσικό τρόπο στην επιφάνεια, π.χ. στους θερμοπίδακες ή στις πηγές ζεστού νερού. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί είτε απευθείας για θερμικές εφαρμογές είτε για την παραγωγή ηλεκτρισμού. Η Ισλανδία καλύπτει το 80-90% των ενεργειακών της αναγκών, όσον αφορά τη θέρμανση, και το 20%, όσον αφορά τον ηλεκτρισμό, με γεωθερμική ενέργεια. 18

19 Ενέργεια από τη θάλασσα Ενέργεια από παλίρροιες. Εκμεταλλεύεται τη βαρύτητα του Ήλιου και της Σελήνης, που προκαλεί ανύψωση της στάθμης του νερού. Το νερό αποθηκεύεται καθώς ανεβαίνει και για να ξανακατέβει αναγκάζεται να περάσει μέσα από μια τουρμπίνα, παράγοντας ηλεκτρισμό. Έχει εφαρμοστεί στην Αγγλία, τη Γαλλία, τη Ρωσία και αλλού. Ενέργεια από κύματα. Εκμεταλλεύεται την κινητική ενέργεια των κυμάτων της θάλασσας. Ενέργεια από τους ωκεανούς. Εκμεταλλεύεται τη διαφορά θερμοκρασίας ανάμεσα στα στρώματα του ωκεανού, κάνοντας χρήση θερμικών κύκλων. Βρίσκεται στο στάδιο της έρευνας Ηλιακή ενέργεια Ο ήλιος εκπέμπει τεράστια ποσότητα ενέργειας. Η ηλιακή ακτινοβολία αξιοποιείται για την παραγωγή ηλεκτρισμού με δύο τρόπους: με θερμικές και φωτοβολταϊκές εφαρμογές. Η πρώτη είναι η συλλογή της ηλιακής ενέργειας με στόχο την παραγωγή θερμότητας (χρησιμοποιείται κυρίως για τη θέρμανση του νερού και τη μετατροπή του σε ατμό για την κίνηση τουρμπινών), ενώ στη δεύτερη εφαρμογή τα φωτοβολταϊκά συστήματα μετατρέπουν το φως του ήλιου σε ηλεκτρισμό με τη χρήση φωτοβολταϊκών κυψελών ή συστοιχιών. Αυτή η τεχνολογία που εμφανίστηκε στις αρχές του 1970 στα διαστημικά προγράμματα των ΗΠΑ έχει μειώσει το κόστος παραγωγής ηλεκτρισμού με αυτόν τον τρόπο από $300 σε $4 το Watt. Τα φωτοβολταϊκά συστήματα χρησιμοποιούνται κυρίως σε αγροτικές και απομακρυσμένες περιοχές όπου η σύνδεση με το δίκτυο είναι πολύ ακριβή. Αν και όλη η γη δέχεται την ηλιακή ακτινοβολία, η ποσότητά της εξαρτάται κυρίως από τη γεωγραφική θέση, την ημέρα, την εποχή και τη νεφοκάλυψη. Για παράδειγμα, η έρημος δέχεται περίπου το διπλάσιο ποσό ηλιακής ενέργειας από άλλες περιοχές. Στο μεγαλύτερο τμήμα της χώρα μας η ηλιοφάνεια διαρκεί περισσότερες από 2700 ώρες το χρόνο. Στη Δυτική Μακεδονία και την Ήπειρο εμφανίζει τις μικρότερες τιμές κυμαινόμενη από 2200 ως 2300 ώρες, ενώ στη Ρόδο και τη νότια Κρήτη ξεπερνά τις 3100 ώρες ετησίως 19

20 2.5. Το φωτοβολταϊκό φαινόμενο Το φως του ήλιου απαρτίζεται από μικρά πακέτα ενέργειας, τα οποία ονομάζονται φωτόνια. Το μήκος κύματός τους καθορίζει το ποσό της ενέργειας που διαθέτουν. Όταν τα φωτόνια προσκρούσουν σε ένα φωτοβολταϊκό στοιχείο είτε ανακλώνται είτε το διαπερνούν είτε απορροφώνται από αυτό, τα φωτόνια που απορροφώνται από το φωτοβολταϊκό στοιχείο είναι εκείνα που παράγουν την ηλεκτρική ενέργεια. Η έκθεση τους στην ηλιακή ακτινοβολία, οδηγεί στη μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική κατά ένα ποσοστό ίσο με 5-17%. Η τεχνολογία είναι αυτή που θα καθορίσει το τελικό ποσοστό της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας. Με γνώμονα τα παρακάνω δεδομένα ορίζουμε ως φωτοβολταϊκό φαινόμενο την άμεση μετατροπή της ηλιακής ακτινοβολίας σε ηλεκτρική τάση. Εικόνα 1 - Το φωτοβολταϊκό στοιχείο Τα φωτοβολταϊκά στοιχεία είναι μια τεχνολογία που δημιουργεί ηλεκτρική ενέργεια που μετριέται σε βατ η κιλοβάτ και δημιουργείται από τα φωτόνια. Όσο το φώς πέφτει στον ηλιακό συλλέκτη παράγεται ηλεκτρικό ρεύμα, όταν το φώς σταματήσει η παραγωγή σταματάει επίσης. Φυσικά οι ηλιακοί συλλέκτες δεν χρειάζονται επαναφόρτιση όπως οι μπαταρίες. Κάποιοι απ' αυτούς βρίσκονται σε συνεχή λειτουργία στη γη ή στο διάστημα για πάνω από 30 χρόνια Η χρήση της ηλιακής ενέργειας διεθνώς Σύμφωνα με τις προβλέψεις, η ενεργειακή ζήτηση στην Ελλάδα θα 20

21 τριπλασιαστεί έως το 2025 και με δεδομένο ότι κατά το έτος 2010 η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας έφθασε τις 72 TWh, υπάρχει ανάγκη συμμετοχής σε αυτήν μη συμβατικών ενεργειακών πηγών σε επίπεδο της τάξης των 14 TWh. Ειδικότερα δε ο ενδεικτικός στόχος κάλυψης από Α.Π.Ε. για την Ελλάδα έχει φθάσει κατά το έτος 2010 σε ποσοστό 20.1% της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας. Λαμβάνοντας υπ όψιν την προτίμηση της ελληνικής ενεργειακής πολιτικής για άλλες τεχνολογίες (πλην των ηλιακών) παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, τη βελτίωση της ποιότητας των ηλιακών συστημάτων και την διαρκώς αυξανόμενη τιμή του πετρελαίου που καθιστά όλο και πιο ανταγωνιστική την ηλιακή kwh, αλλά και την Κοινοτική Οδηγία σχετικά με την υποχρέωση ενεργειακής εξοικονόμησης στα κτίρια, έχει ενδιαφέρον να εξεταστεί η στροφή του καταναλωτικού ενδιαφέροντος στις αποκεντρωμένες μορφές Α.Π.Ε., όπως είναι οι θερμικοί συλλέκτες και κυρίως τα φωτοβολταϊκά. Η ποικιλία των τύπων ηλιακών θερμικών συλλεκτών που κατασκευάζονται και εφαρμόζονται στη χώρα μας είναι μικρή παρά την υψηλή θέση που κατέχουμε από πλευράς εγκατεστημένων m 2 /κάτοικο σε σχέση με τις άλλες ευρωπαϊκές χώρες. Σε σχέση με τα Φ/Β, η ποσότητα που εισάγεται στην ελληνική αγορά είναι περιορισμένη και το δίκτυο πώλησης ασθενές έως ανύπαρκτο. Αντίθετα, σε άλλες χώρες (Γερμανία, Ισπανία, Ολλανδία, Ιαπωνία, ΗΠΑ, κλπ) σημειώνονται πολύ ενδιαφέρουσες εφαρμογές, οι οποίες εάν γίνονταν γνωστές στο ελληνικό καταναλωτικό κοινό, θα προσέλκυαν το ενδιαφέρον του. Από πλευράς όμως κόστους, υπό τις παρούσες συνθήκες, η δαπάνη για τους θερμικούς συλλέκτες αποσβένεται σε 5-10 έτη, ενώ για τα Φ/Β σε βάθος χρόνου κατά πολύ μεγαλύτερο από μια εικοσαετία. Έτσι, οι λόγοι προτίμησης των τεχνολογιών αυτών θα πρέπει επί του παρόντος να βασίζονται σε συγκεκριμένες στυλιστικές επιλογές αρχιτεκτονικής διαμόρφωσης εξωτερικών χώρων με άποψη, ή σε περιβαλλοντικές και κοινωνικές ευαισθησίες. Χρήσιμος επίσης είναι και ο εντοπισμός των περιοχών της χώρας μας με εξοικειωμένους πολίτες στη χρήση των ηλιακών θερμοσιφώνων, προκειμένου να διευκολυνθεί και να γίνει με ταχύτερους ρυθμούς η διάδοση κυρίως των ΦΒ συστημάτων. 21

22 Επίσης θα πρέπει να γίνει γνωστή η καταναλωτική συμπεριφορά των αγοραστών θερμικών συλλεκτών και Φ/Β σε σχέση με άλλες παραμέτρους (ενδιαφέροντα, ανάγκες, ανησυχίες κ.λπ.) και σε σχέση με τη διάθεση υποκατάστασης κάποιας άλλης μορφής ενέργειας (π.χ. φυσικού αερίου ή πετρελαίου). Σημασία επίσης πρέπει να αποδοθεί στον αγοραστή που ενδιαφέρεται για τα σχήματα, χρώματα, την τιμή κ.λπ. των ηλιακών συσκευών σε σχέση με την προστιθέμενη αξία τους, το σύμβολο της «πράσινης ενέργειας» που θα προσδώσει στην επιχείρησή του κ.λπ. Σημαντικές είναι οι κατατμήσεις της αγοράς (π.χ. σε καινοτόμους και συντηρητικούς καταναλωτές) και βέβαια η εφαρμοζόμενη διαφημιστική στρατηγική. Η ανάπτυξη σχετικών θεωριών είναι σημαντική αν θέλουμε να γνωρίζουμε πώς η ατομική λήψη απόφασης επηρεάζει τη διείσδυση των θερμικών ηλιακών συλλεκτών και ιδίως των Φ/Β στην αγορά. Η διείσδυση βέβαια αυτή περιορίζεται και από εξωγενείς παράγοντες όπως τις Εθνικές ή Κοινοτικές και Διεθνές πολιτικές ή τον βαθμό απελευθέρωσης της αγοράς, καθώς και τους εμπλεκόμενους φορείς ως προς το εύρος της ανταλλαγής απόψεων (κυβερνητικοί παράγοντες, αρχιτέκτονες, εταιρείες, σχολεία, πανεπιστήμια, Τ.Ε.Ι., τράπεζες και διάφορες εταιρείες ιδιοχρηματοδότησης). Τελικά, κεντρικά σημεία όμως της εφαρμογής των Α.Π.Ε. και ειδικότερα των θερμικών συλλεκτών και των ΦΒ εξακολουθούν να είναι η ενσωμάτωσή τους στα κτίρια, η λιγότερη χρήση συμβατικών ενεργειακών πηγών, η έμφαση στις αποκεντρωμένες μορφές ενέργειας, η προώθηση της περιβαλλοντικής συνείδησης, η κατάλληλη στρατηγική marketing και η προσπάθεια περαιτέρω έρευνας και ανάπτυξης. 22

23 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 - Η ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΩΝ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 3.1. Η τεχνολογία των Φ/Β συστημάτων Τα ηλιακά στοιχεία, διαθέτουν υψηλή αξιοπιστία λειτουργίας και μεγάλη διάρκεια ζωής και ως κύριοι στόχοι βελτίωσης παραμένουν συνήθως η απόδοση και το κόστος τους. Σκοπός λοιπόν της εξέλιξης της φωτοβολταϊκής τεχνολογίας είναι η δημιουργία πλαισίων με υψηλότερο κατά το δυνατό βαθμό απόδοσης και χαμηλό κόστος. Οι τεχνολογίες των φωτοβολταϊκών που συναντώνται σήμερα ποικίλουν ως προς το βασικό υλικό κατασκευής, την ικανότητα μετατροπής και το κόστος τους. Μία συνοπτική αναφορά των κυριότερων χαρακτηριστικών τους ακολουθεί στη συνέχεια. Το υλικό που χρησιμοποιείται περισσότερο για να κατασκευαστούν φωτοβολταϊκά στοιχεία στη βιομηχανία είναι το πυρίτιο. Είναι ίσως και το μοναδικό υλικό που παράγεται με τόσο μαζικό τρόπο. Το πυρίτιο σήμερα αποτελεί την πρώτη ύλη για το 90% της αγοράς των φωτοβολταϊκών. Τα διάφορα είδη φωτοβολταϊκών χωρίζονται σε δυο μεγάλες κατηγορίες: Φωτοβολταϊκά κρυσταλλικού πυριτίου Φωτοβολταϊκά λεπτών ταινιών Φωτοβολταϊκά κρυσταλλικού πυριτίου Φωτοβολταϊκά πλαίσια Μονοκρυσταλλικού πυριτίου Το μονοκρυσταλλικό πυρίτιο είναι ένα υλικό με εύρος ζώνης 1,12 ev. Τα κύτταρα μονοκρυσταλλικού πυριτίου, έχουν πάχος γύρω στα 0,3 mm και η απόδοση τους στη βιομηχανία κυμαίνεται από 15-18% για το πλαίσιο. Σε Εργαστηριακές δοκιμές έχουν επιτευχθεί ακόμα μεγαλύτερες αποδόσεις έως και 24,7%. Τα μονοκρυσταλλικά φωτοβολταϊκά στοιχεία χαρακτηρίζονται από το πλεονέκτημα της καλύτερης σχέσης απόδοσης-επιφάνειας ή «ενεργειακής πυκνότητας». Ένα άλλο χαρακτηριστικό, είναι το υψηλό κόστος κατασκευής σε σχέση με τα πολυκρυσταλλικά. Βασικές τεχνολογίες παραγωγής μονοκρυσταλλικών φωτοβολταϊκών είναι η μέθοδος Czochralski (CZ) και η 23

24 μέθοδος float zone (FZ). Αμφότερες, βασίζονται στην ανάπτυξη ράβδου πυριτίου. Το μονοκρυσταλλικό φωτοβολταϊκό με την υψηλότερη απόδοση σήμερα, είναι της SunPower με απόδοση πλαισίου 18.5%. Είναι μάλιστα το μοναδικό που έχει μεταλλικές επαφές στο πίσω μέρος του πάνελ εξασφαλίζοντας έτσι μεγαλύτερη επιφάνεια αλληλεπίδρασης με την ηλιακή ακτινοβολία. Εικόνα 2 - Κύτταρο μονοκρυσταλλικού πυριτίου Φωτοβολταϊκά πλαίσια Πολυκρυσταλλικού πυριτίου Το πάχος τους είναι επίσης περίπου 0,3 mm. Η μέθοδος παραγωγής τους είναι φθηνότερη από αυτήν των μονοκρυσταλλικών γι' αυτό η τιμή τους είναι συνήθως λίγο χαμηλότερη. Οπτικά, μπορεί κανείς να παρατηρήσει τις επιμέρους μονοκρυσταλλικές περιοχές, δηλαδή το μέγεθος των κρυσταλλικών κόκκων. Όσο μεγαλύτερες είναι σε έκταση οι μονοκρυσταλλικές περιοχές, τόσο μεγαλύτερη είναι και η απόδοση για τα πολυκρυσταλλικά φωτοβολταϊκά κύτταρα. Σε εργαστηριακές εφαρμογές, έχουν επιτευχθεί αποδόσεις έως και 20%, ενώ στο εμπόριο τα πολυκρυσταλλικά στοιχεία διατίθενται με αποδόσεις από 13 έως 15% για τα φωτοβολταϊκά πάνελ. Βασικότερες τεχνολογίες παραγωγής είναι η μέθοδος απευθείας στερεοποίησης, directional solidification (DS), η ανάπτυξη λιωμένου πυριτίου ( χύτευση ) και η ηλεκτρομαγνητική χύτευση EMC. 24

25 Εικόνα 3 - Κύτταρο πολυκρυσταλλικού πυριτίου 3.3. Φωτοβολταϊκά λεπτών ταινιών Φωτοβολταϊκά πλαίσια Άμορφου πυριτίου Το άμορφο πυρίτιο, έχει εύρος ζώνης που κυμαίνεται μεταξύ 1,7-1,8 ev. Τα φωτοβολταϊκά στοιχεία άμορφου πυριτίου, έχουν αισθητά χαμηλότερες αποδόσεις σε σχέση με τις δύο προηγούμενες κατηγορίες. Πρόκειται για ταινίες λεπτών επιστρώσεων οι οποίες παράγονται με την εναποθέτηση ημιαγωγού υλικού (πυρίτιο), πάνω σε υπόστρωμα υποστήριξης χαμηλού κόστους όπως γυαλί ή αλουμίνιο. Έτσι και λόγω της μικρότερης ποσότητας πυριτίου που χρησιμοποιείται, η τιμή τους είναι γενικότερα αρκετά χαμηλότερη. Ο χαρακτηρισμός άμορφο φωτοβολταϊκό, προέρχεται από τον τυχαίο τρόπο με τον οποίο είναι διατεταγμένα τα άτομα του πυριτίου. Οι επιδόσεις που επιτυγχάνονται χρησιμοποιώντας φωτοβολταϊκά αυτού του τύπου, κυμαίνονται για το πλαίσιο από 6% έως 8%, ενώ στο εργαστήριο έχουν επιτευχθεί αποδόσεις ακόμα και 14%. Το σημαντικότερο πλεονέκτημα για το άμορφο πυρίτιο είναι το γεγονός ότι δεν επηρεάζεται πολύ από τις υψηλές θερμοκρασίες. Επίσης, πλεονεκτεί στην αξιοποίηση της απόδοσης του σε σχέση με τα κρυσταλλικά φωτοβολταϊκά, όταν υπάρχει διάχυτη ακτινοβολία (συννεφιά). Το μειονέκτημα των πλαισίων άμορφου πυριτίου, είναι η χαμηλή τους ενεργειακή πυκνότητα, κάτι που σημαίνει ότι για να παράγουμε την ίδια 25

26 ενέργεια χρειαζόμαστε σχεδόν διπλάσια επιφάνεια σε σχέση με τα κρυσταλλικά φωτοβολταϊκά στοιχεία. Επίσης, υπάρχουν αμφιβολίες όσον αφορά τη διάρκεια ζωής των πλαισίων άμορφου πυριτίου αφού δεν υπάρχουν στοιχεία από παλιές εγκαταστάσεις. Παρ' όλα αυτά, οι κατασκευαστές πλέον δίνουν εγγυήσεις απόδοσης 20 ετών. Το πάχος του πυριτίου είναι 0,0001 mm, ενώ το υπόστρωμα μπορεί να είναι από 1 έως 3 mm. Εικόνα 4 - Κύτταρο άμορφου Πυριτίου Φωτοβολταϊκά πλαίσια Δισεληνοϊνδούχου χαλκού (CuInSe2 ή CIS και με προσθήκη γαλλίου CIGS) Ο δισεληνοϊνδούχος χαλκός έχει κατά προσέγγιση ενεργειακό διάκενο 1 ev. Έχει εξαιρετική απορροφητικότητα στο προσπίπτον φως αλλά παρ' όλα αυτά, η απόδοση του με τις σύγχρονες τεχνικές κυμαίνεται στο 11% για το πλαίσιο. Εργαστηριακά έγινε εφικτή απόδοση στο επίπεδο του 18,8%, η οποία είναι η μεγαλύτερη που έχει επιτευχθεί μεταξύ των τεχνολογιών λεπτής επίστρωσης. Με την πρόσμιξη γαλλίου (CIGS), η απόδοση του μπορεί να αυξηθεί ακόμα περισσότερο. Το πρόβλημα που υπάρχει, είναι ότι το ίνδιο υπάρχει σε περιορισμένες ποσότητες στη φύση. Στα επόμενα χρόνια πάντως αναμένεται το κόστος του να είναι αρκετά χαμηλότερο. 26

27 Εικόνα 5 - Κύτταρο Δισεληνοϊδούχου χαλκού Φωτοβολταϊκά πλαίσια Τελουριούχου Καδμίου (CdTe) Το τελουριούχο κάδμιο, έχει ενεργειακό διάκενο στο 1,44 ev, και έχει τη δυνατότητα να απορροφά το 99% της προσπίπτουσας ακτινοβολίας. Οι σύγχρονες τεχνικές όμως, μας προσφέρουν αποδόσεις πλαισίου τελουριούχου καδμίου γύρω στο 6-8%. Στο εργαστήριο, η απόδοση στα φωτοβολταϊκά στοιχεία έχει φτάσει το 16%. Μελλοντικά, αναμένεται το κόστος του να πέσει αρκετά. Σημαντικότερος κατασκευαστής για φωτοβολταϊκά στοιχεία CdTe είναι η First Solar. Τροχοπέδη για τη χρήση του, αποτελεί το γεγονός ότι το κάδμιο σύμφωνα με κάποιες έρευνες είναι καρκινογόνο με αποτέλεσμα να προβληματίζει το ενδεχόμενο της εκτεταμένης χρήσης του. Ήδη η Greenpeace, έχει εναντιωθεί στη χρήση του. Επίσης πρόβλημα είναι και η έλλειψη του τελλουρίου. Σημαντικότερη χρήση του είναι η ενθυλάκωση του στο γυαλί ως δομικό υλικό με την εφαρμογή του σε κτήρια (Building Integrated Photovoltaic, BIPV). 27

28 Εικόνα 6 - Κύτταρο Τελουριούχου Καδμίου Φωτοβολταϊκά πλαίσια Αρσενιούχου Γαλλίου (GaAs) Το αρσενιούχο γάλλιο, είναι ένα κράμα μετάλλων που περιέχει εκτός από γάλλιο, μέταλλα όπως το αλουμίνιο και ο ψευδάργυρος. Είναι πιο σπάνιο ακόμα και από το χρυσό. Το αρσενικό δεν είναι σπάνιο άλλα έχει το μειονέκτημα ότι είναι δηλητηριώδες. Το αρσενικούχο γάλλιο έχει ενεργειακό διάκενο 1,42 ev και είναι ιδανικό για την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας. Η απόδοσή του στη μορφή πολλαπλών συνενώσεων (multijunction) είναι η υψηλότερη που έχει επιτευχθεί και αγγίζει το 29%. Επίσης τα φωτοβολταϊκά στοιχεία GaAs είναι εξαιρετικά ανθεκτικά στις υψηλές θερμοκρασίες γεγονός που επιβάλλει σχεδόν τη χρήση τους σε εφαρμογές συγκεντρωτικών συστημάτων (solar concentrators). Τα φωτοβολταϊκά στοιχεία GaAs έχουν το πλεονέκτημα ότι αντέχουν τις υψηλές ποσότητες ηλιακής ακτινοβολίας και γι' αυτό αλλά και λόγω της πολύ υψηλής απόδοσης του ενδείκνυται για διαστημικές εφαρμογές. Το μεγαλύτερο μειονέκτημα αυτής της τεχνολογίας είναι το υπερβολικό κόστος του μονοκρυσταλλικού GaAs υποστρώματος. 28

29 Εικόνα 7 - Κύτταρο Αρσενιούχου Γαλλίου Φωτοβολταϊκά στοιχεία ετεροεπαφής HIT (Heterojunction with Intrinsic Thin-layer) Τα πιο γνωστά εμπορικά φωτοβολταϊκά στοιχεία ετεροεπαφής, αποτελούνται από δύο στρώσεις άμορφου πυριτίου (πάνω και κάτω), ενώ ενδιάμεσα υπάρχει μία στρώση μονοκρυσταλλικού πυριτίου. Κατασκευάζεται από την Sanyo Solar. Το μεγάλο πλεονέκτημα αυτής της τεχνολογίας είναι ο υψηλός βαθμός απόδοσης του πλαισίου που φτάνει σε εμπορικές εφαρμογές στο 17,2% και το οποίο σημαίνει ότι χρειαζόμαστε μικρότερη επιφάνεια για να έχουμε την ίδια εγκατεστημένη ισχύ. Άλλα πλεονεκτήματα για τα φωτοβολταϊκά στοιχεία ετεροεπαφής είναι η υψηλή τους απόδοση σε υψηλές θερμοκρασίες αλλά και η μεγάλη τους απόδοση στη διάχυτη ακτινοβολία. Φυσικά, αφού προσφέρει τόσα πολλά, το φωτοβολταϊκό στοιχείο ετεροεπαφής είναι και κάπως ακριβότερο σε σχέση με τα συμβατικά φωτοβολταϊκά πλαίσια Φωτοβολταϊκά πλαίσια εύκαμπτης βάσης Μία τελείως νέα τεχνολογία, αποτελεί το πρωτοποριακό προϊόν spheral solar, που βασίζεται σε υλικό που αντίθετα με τα συμβατικά φωτοβολταϊκά κύτταρα, δεν επικάθεται σε άκαμπτη βάση πυριτίου αλλά είναι φτιαγμένο από χιλιάδες πάμφθηνα σφαιρίδια πυριτίου, εγκλωβισμένα ανάμεσα σε δύο φύλλα αλουμινίου. Τα σφαιρίδια αυτά, κατασκευάζονται από υπολείμματα πυριτίου που προκύπτουν από τη βιομηχανία των chips των ηλεκτρονικών υπολογιστών. 29

30 Κάθε σφαιρίδιο, λειτουργεί ως ανεξάρτητο μικροσκοπικό φωτοβολταϊκό κύτταρο, απορροφώντας την ηλιακή ακτινοβολία και μετατρέποντάς την σε ηλεκτρισμό. Τα φύλλα αλουμινίου εξασφαλίζουν στο υλικό τη φυσική αντοχή που χρειάζεται, του επιτρέπουν να είναι εύκαμπτο αλλά και ελαφρύ, ενώ ταυτόχρονα παίζουν το ρόλο ηλεκτρικής επαφής. Η γεμάτη φυσαλίδες επιφάνεια που δημιουργούν τα σφαιρίδια επιτρέπει πολύ μεγαλύτερη απορρόφηση ηλιακού φωτός, χαρίζοντας στο υλικό αποδοτικότητα της τάξης του 11%. Οι εφευρέτες του υποστηρίζουν ότι μπορεί να καλύψει οποιουδήποτε σχήματος επιφάνειες, αυξάνοντας κατά πολύ τους χώρους όπου μπορεί να παραχθεί ηλεκτρική ενέργεια και δίνοντας στους αρχιτέκτονες τη δυνατότητα να σχεδιάσουν κτήρια με καμπύλες που θα μπορούν να είναι εξοπλισμένα με φωτοβολταϊκά, χωρίς μάλιστα να απαιτούνται ενισχυμένες κατασκευές για τη στήριξή τους όπως αυτό στην εικόνα 8. Εικόνα 8 - Εικονική εφαρμογή εύκαμπτων φωτοβολταϊκών 3.4. Σύγκριση φωτοβολταϊκών κρυσταλλικού πυριτίου λεπτών ταινιών Στον πίνακα παρουσιάζονται οι πιο διαδεδομένες τεχνολογίες φωτοβολταϊκών 30

31 στοιχείων που αναφέρθηκαν μέχρι τώρα. Γίνεται μία σύγκριση μεταξύ τους, όσον αφορά την απόδοση, την απαιτούμενη επιφάνεια ανά kwp, τη μέση ετήσια παραγωγή ενέργειας σε kwh ανά kwp και σε kwh ανά m 2, καθώς και τη μέση ετήσια μείωση εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα. ΤΥΠΟΣ THIN FILM Πολυκρυσταλλικά Μονοκρυσταλλικά Εμφάνιση Απόδοση Άμορφα: 5-7% CIS: 7-10% CdTe: 8-9% 11-14% 13-16% Απαιτούμενη επιφάνεια ανά kwp m m m 2 Μέση ετήσια παραγωγή ενέργειας (kwh ανά kwp) Μέση ετήσια παραγωγή ενέργειας (kwh ανά m 2 ) Ετήσια μείωση εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα (kg CO 2 ανά kwp) Πίνακας 1 - Συγκριτικός πίνακας φωτοβολταϊκών τεχνολογιών 31

32 Εικόνα 9 - Φωτοβολταϊκά κρυσταλλικού πυριτίου λεπτών ταινιών Ποιος είναι ο καλύτερος τύπος φωτοβολταϊκών πάνελ Ποιος είναι ο καλύτερος τύπος φωτοβολταϊκών πάνελ; Αυτό είναι το ερώτημα που κυριαρχεί σε όσους έχουν ασχοληθεί έστω και ελάχιστα με το θέμα των φωτοβολταϊκών εγκαταστάσεων. Είναι σαφές ότι κανείς δεν μπορεί να δώσει μια εύκολη ή μονολεκτική απάντηση σε αυτό το ερώτημα, γιατί υπάρχουν αρκετοί και διαφορετικοί παράγοντες που επηρεάζουν την κάθε φωτοβολταϊκή εγκατάσταση, άλλοι λιγότερο και άλλοι περισσότερο (π.χ. ύψος ηλιοφάνειας, χωροταξικές ιδιαιτερότητες, μετεωρολογικές συνθήκες, κόστος, προσανατολισμός, σκιάσεις κ.λπ). Στη συνέχεια, θα κάνουμε μια προσπάθεια να περιγράψουμε συνοπτικά τα βασικά χαρακτηριστικά του κάθε τύπου ούτως ώστε να γίνουν όσο το δυνατόν πιο σαφείς οι διαφορές τους Σύγκριση απόδοσης κόστους Τα αποτελέσματα, από τρεις εγκαταστάσεις, με πανομοιότυπες προδιαγραφές (τόπος εγκατάστασης, προσανατολισμός, απόδοση ισχύος), αλλά με τρεις διαφορετικούς τύπους πάνελ (μονοκρυσταλλικά, πολυκρυσταλλικά και thin film) αναδεικνύουν, στην πράξη τις ονομαστικές διαφορές των χαρακτηριστικών τους, όπως τα περιγράψαμε παραπάνω. Για παράδειγμα, η 32

33 ετήσια απόδοση σε kwh και για τους τρεις τύπους δεν παρουσιάζει καθοριστικές διαφορές. Η ουσιαστική διαφοροποίηση βρίσκεται μόνο στα απαιτούμενα τετραγωνικά μέτρα για την τοποθέτηση των πάνελ, και μόνο για μία από τις τρεις κατηγορίες. Οι δε διαφορές στο κόστος μιας τέτοιας εγκατάστασης, είναι επίσης πολύ μικρές, όπως φαίνεται στον πίνακα 2. Τύπος φωτοβολταϊκών Κόστος ( ) Πολυκρυσταλλικά Μονοκρυσταλλικά Λεπτών ταινιών Πίνακας 2 - Κόστος εγκατάστασης για σύστημα ισχύος 9,90 kwp Στον πίνακα 2 αναλύονται όλα τα χαρακτηριστικά της εγκατάστασης 9,90 kwp σε ταράτσα στην Γλυφάδα με νότιο προσανατολισμό 30 C. Απαιτούμενη κάλυψη σε m Ετήσιες αποδόσεις σε kwh Πολυκρυσταλλικά Μονοκρυσταλλικά Λεπτών ταινιών Ιανουάριος Φεβρουάριος Μάρτιος Απρίλιος Μάιος Ιούνιος Ιούλιος Αύγουστος Σεπτέμβριος

34 Οκτώβριος Νοέμβριος Δεκέμβριος Σύνολο Πίνακας 3 - Συγκριτικός πίνακας απόδοσης Συμπεράσματα Διαβάζοντας συνεχώς τα ονομαστικά τεχνικά χαρακτηριστικά της κάθε κατηγορίας, σε συνδυασμό και με τα κοστολογικά χαρακτηριστικά τους, δεν προκύπτει ένα μοναδικό στοιχείο που να στρέφει την επιλογή μας σε κάποια συγκεκριμένη κατηγορία. Οι αποδόσεις είναι λίγο ως πολύ ίδιες και τα κόστη επίσης. Άρα, η επιλογή φωτοβολταϊκών πάνελ έχει να κάνει κατά κύριο λόγο με τις ιδιαιτερότητες της κάθε μιας εγκατάστασης ξεχωριστά και, όταν λέμε ιδιαιτερότητες, εννοούμε τον τόπο εγκατάστασης, το διαθέσιμο χώρο, τον προσανατολισμό και την κλίση της και ίσως και με την προσωπική χρωματική επιλογή (μαύρου ή μπλε χρώματος). Στην απόφαση επιλογής φωτοβολταϊκού συστήματος θα βοηθήσει καθοριστικά η εταιρεία εγκατάστασης που επιλέξαμε, γιατί θα πρέπει να αναλύσει και να συμπεριλάβει στην μελέτη της, όλα τα χαρακτηριστικά και τις ιδιαιτερότητες της εγκατάστασης, έτσι ώστε να πετύχει το βέλτιστο αποτέλεσμα για την επένδυσή σας. Μια σύγκριση παραγωγικής ικανότητας, μεταξύ φωτοβολταϊκών λεπτών ταινιών και φωτοβολταϊκών κρυσταλλικού πυριτίου, ακολουθεί στο διάγραμμα. 34

35 Διάγραμμα 1 - Σύγκριση παραγωγικής ικανότητας φωτοβολταϊκών Στο διάγραμμα φαίνεται η παγκόσμια παραγωγική ικανότητα των φωτοβολταϊκών από το 2006 μέχρι το Μπορούμε να διακρίνουμε ότι η παραγωγή φωτοβολταϊκών κρυσταλλικού πυριτίου (Crystalline Silicon) είναι μεγαλύτερη από την παραγωγή φωτοβολταϊκών λεπτών ταινιών (Thin films). Παρόλα αυτά όμως η ποσοστιαία διαφορά μεταξύ των δυο κατηγοριών μειώνεται αισθητά με το πέρασμα του χρόνου. 35

36 3.5. Οφέλη και μειονεκτήματα των Φ/Β συστημάτων Όπως προαναφέραμε το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο που ανακαλύφτηκε από τον Mπεκερέλ το 1839, απέδειξε ότι όταν προσπίπτει φως πάνω στο υλικό από το οποίο σήμερα κατασκευάζονται τα φωτοηλεκτρικά στοιχεία που έχουν ως βάση το πυρίτιο, παράγεται απ' ευθείας ηλεκτρικό ρεύμα. Tα φωτοβολταϊκά συστήματα έχουν τα εξής πλεονεκτήματα: - Τεχνολογία φιλική στο περιβάλλον: δεν προκαλούνται ρύποι από την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας - Η ηλιακή ενέργεια είναι ανεξάντλητη ενεργειακή πηγή, διατίθεται παντού και δεν στοιχίζει απολύτως τίποτα - Με την κατάλληλη γεωγραφική κατανομή, κοντά στους αντίστοιχους καταναλωτές ενέργειας, τα Φ/Β συστήματα μπορούν να εγκατασταθούν χωρίς να απαιτείται ενίσχυση του δικτύου διανομής. - Η λειτουργία του συστήματος είναι ολοσχερώς αθόρυβη. - Έχουν σχεδόν μηδενικές απαιτήσεις συντήρησης. - Έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής: οι κατασκευαστές εγγυώνται τα «κρύσταλλα» για χρόνια λειτουργίας. - Υπάρχει πάντα η δυνατότητα μελλοντικής επέκτασης, ώστε να ανταποκρίνονται στις αυξανόμενες ανάγκες των χρηστών. - Μπορούν να εγκατασταθούν πάνω σε ήδη υπάρχουσες κατασκευές, όπως είναι π.χ. η στέγη ενός σπιτιού ή η πρόσοψη ενός κτιρίου. - Διαθέτουν ευελιξία στις εφαρμογές: o τα Φ/Β συστήματα λειτουργούν άριστα τόσο ως αυτόνομα συστήματα, όσο και ως αυτόνομα υβριδικά συστήματα όταν συνδυάζονται με άλλες πηγές ενέργειας (συμβατικές ή ανανεώσιμες) και συσσωρευτές για την αποθήκευση της παραγόμενης ενέργειας. - Επιπλέον, ένα μεγάλο πλεονέκτημα του Φ/Β συστήματος είναι ότι μπορεί να διασυνδεθεί με το δίκτυο ηλεκτροδότησης (διασυνδεδεμένο 36

37 σύστημα), καταργώντας με τον τρόπο αυτό την ανάγκη για εφεδρεία και δίνοντας επιπλέον τη δυνατότητα στον χρήστη να πωλήσει τυχόν πλεονάζουσα ενέργεια στον διαχειριστή του ηλεκτρικού δικτύου, όπως ήδη γίνεται στο Φράιμπουργκ της Γερμανίας. Ως μειονέκτημα θα μπορούσε να καταλογίσει κανείς στα φωτοβολταϊκά συστήματα το κόστος τους, το οποίο, παρά τις τεχνολογικές εξελίξεις παραμένει ακόμη αρκετά υψηλό. Μια γενική ενδεικτική τιμή είναι ευρώ ανά εγκατεστημένο κιλοβάτ (kw) ηλεκτρικής ισχύος. Λαμβάνοντας υπόψη ότι μια τυπική οικιακή κατανάλωση απαιτεί από 1,5 έως 3,5 κιλοβάτ, το κόστος της εγκατάστασης δεν είναι αμελητέο. Το ποσό αυτό, ωστόσο, μπορεί να αποσβεστεί σε περίπου 5-6 χρόνια και το Φ/Β σύστημα θα συνεχίσει να παράγει δωρεάν ενέργεια για τουλάχιστον άλλα 25 χρόνια. Ωστόσο, τα πλεονεκτήματα είναι πολλά, και το ευρύ κοινό έχει αρχίσει να στρέφεται όλο και πιο πολύ στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και στα φωτοβολταϊκά ειδικότερα, για την κάλυψη ή την συμπλήρωση των ενεργειακών του αναγκών. ( Εφαρμογές των φωτοβολταϊκών συστημάτων Τα Φωτοβολταϊκά Συστήματα έχουν την δυνατότητα της άμεσης μετατροπής της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική. Ένα τυπικό Φωτοβολταϊκό Σύστημα αποτελείται από το φωτοβολταϊκο πλαίσιο (ηλιακός συλλέκτης), το σύστημα αποθήκευσης της ενέργειας (για αυτόνομα συστήματα), και τα ηλεκτρονικά υποσυστήματα που διαχειρίζονται την ηλεκτρική ενέργεια που παράγει η φωτοβολταϊκή γεννήτρια. Μια φωτοβολταϊκή συστοιχία αποτελείται από ένα ή περισσότερα ηλιακά πλαίσια ηλεκτρικά συνδεδεμένα μεταξύ τους. Τα φωτοβολταϊκα πλαίσια που διατίθενται στο εμπόριο είναι κυρίως επιπέδου τύπου. Η ονομαστική ισχύς 37

38 τους είναι από 10 W έως 30 W. Τα ηλιακά φωτοβολταϊκά συστήματα αποτελούν σήμερα ώριμη τεχνολογία, με πλήθος εφαρμογών παγκοσμίως. Σε σύγκριση με τις άλλες Ευρωπαϊκές χώρες, η Ελλάδα παρουσιάζει αξιοσημείωτες προϋποθέσεις για την ανάπτυξη και την εφαρμογή φωτοβολταϊκών συστημάτων, όπως υψηλά επίπεδα ηλιοφάνειας πλήθος νησιωτικών κυρίως περιοχών μη συνδεδεμένων με το δίκτυο της Δ.Ε.Η και αυξημένες ενεργειακές ανάγκες, κυρίως σε τουριστικές περιοχές. Αξίζει ν αναφερθούν τρεις νέες εφαρμογές στον τομέα των Φωτοβολταϊκών που δείχνουν την τάση των νέων τεχνολογιών, αλλά και τη δυνατότητα μεγαλύτερης εκμετάλλευσης του ηλιακού δυναμικού. Η μία αφορά ένα Φωτοβολταϊκό σύστημα ισχύος 5 ΚWp στο αεροδρόμιο «Ελευθέριος Βενιζέλος», η άλλη τα Φ/Β διπλής όψης από τις διαστημικές αποστολές της πρώην Σοβιετικής Ένωσης και η τρίτη το ηλιακό πάρκο της Google lnc, ισχύος 1,6 MW στην Καλιφόρνια των Η.Π.Α. To πρώτο σύστημα εγκαταστάθηκε τον Ιούνιο του 2004 σε σταθμό του προαστιακού στον εθνικό αερολιμένα «Ελευθέριος Βενιζέλος» αποτελείται από σαράντα οκτώ (48) συλλέκτες της Schott Solar, πολυκρυσταλικού πυριτίου, τύπου ASE -105 και ισχύος 105 Wp έκαστος. Στην όλη εγκατάσταση δόθηκε έμφαση στην ενημέρωση του επιβατικού κοινού, στη διάθεση του οποίου υπάρχουν δύο μεγάλες ψηφιακές οθόνες της Rosendale που προβάλλουν πληροφορίες για τα πλεονεκτήματα της ηλιακής ενέργειας και για την ενέργεια που παράγεται από το εγκατεστημένο φωτοβολταϊκο σύστημα. Όσον αφορά τα οφέλη της εγκατάστασης, εξοικονομήθηκαν περίπου kwh ηλεκτρικής ενέργειας σε δύο χρόνια, ενώ η αντίστοιχη αποτροπή εκπομπής διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα σε μια εικοσαετία υπολογίζεται σε 112, 5 τόνους, ποσότητα που θα απαιτούσε 500 δένδρα για 38

39 να απορροφηθεί στο ίδιο χρονικό διάστημα. Το δεύτερο αφορά τη νέα τεχνολογία των Φωτοβολταϊκών διπλής όψης, η οποία εξασφαλίζει κατά 100% αξιοποίηση του ήλιου. Η τεχνολογία αυτή επινοήθηκε από την εταιρεία Energotech ιδιοκτησίας κ. Χ. Βούρου, από τις διαστημικές αποστολές της πρώην Σοβιετικής Ένωσης. Σύμφωνα με τον κ. Βούρο «Η απόδοση των Φωτοβολταϊκών συστημάτων εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη διάρκεια που το φωτοβολταϊκο σύστημα βλέπει τον ήλιο κάθετα. Επειδή η θέση του ήλιου μεταβάλλεται συνεχώς ως προς το μέγιστο ύψος και τη διαδρομή (Ανατολή Δύση), κατάσταση που διαρκεί όλο τον χρόνο. Τα Φ/Β παραμένουν σταθερά με νότιο προσανατολισμό και είναι ενεργά μόνο στην εμπρόσθια όψη (όπως συμβαίνει μέχρι σήμερα). Εκμεταλλευόμαστε μέρος μόνο της ενέργειας που θα μπορούσαμε να λάβουμε.» Έτσι ο κατασκευαστής του Φωτοβολταϊκού συστήματος διπλής όψης, ενεργοποίησε και την πίσω επιφάνεια του πλαισίου, αντικαθιστώντας το πλαστικό με τζάμι, ώστε η κυψέλη του Φωτοβολταϊκού να είναι ενεργοποιημένη μπρος και πίσω. Με τον τρόπο αυτό εάν η εμπρόσθια πλευρά παράγει ισχύ 100 W, η οπίσθια παράγει άλλα 50W εκμεταλλευόμενη την ανακλώμενη ακτινοβολία από το υπόστρωμα που είναι πίσω από το Φωτοβολταϊκό σύστημα, αλλά και αυτήν που διαχέεται. Στο σύνολό του το Φωτοβολταϊκό διπλής όψης, καθ' όλη την διάρκεια του χρόνου μπορεί να παράγει μέχρι και 45% περισσότερη ενέργεια. H τρίτη εφαρμογή αφορά το μεγαλύτερο αιολικό πάρκο των Η.Π.Α. Το σύστημα θα αποτελείται από 9212 συλλέκτες ηλιακής ενέργειας και θα έχει συνολική παραγωγική ικανότητα 1,6 MW, η οποία επαρκεί για την ηλεκτροδότηση 1000 νοικοκυριών. Όπως ανέφερε εκπρόσωπος της εταιρείας Google, το ηλιακό αυτό πάρκο θα καλύπτει το 30% των ενεργειακών αναγκών στα κεντρικά γραφεία της εταιρείας. Η εξοικονόμηση ενέργειας σε χρήμα θα είναι της τάξης των

40 δολαρίων ετησίως. Το εντυπωσιακό όμως για την προστασία του περιβάλλοντος είναι η μείωση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα κατά 1,8 εκατομμύρια κιλά ετησίως. Παρά την τεχνολογική πρόοδο των Φωτοβολταϊκών συστημάτων από την εφεύρεση τους πριν από 30 χρόνια μέχρι σήμερα, το κόστος της ηλιακής ενέργειας στις Η.Π.Α, παραμένει δυο με τρεις φορές υψηλότερα από ό,τι η ενέργεια από τα ορυκτά καύσιμα. (http// Μεγάλες επενδύσεις Το μεγαλύτερο φωτοβολταϊκό στέγης από τη Hyundai στη Ν. Κορέα Η αυτοκινητοβιομηχανία Hyundai εγκατέστησε το μεγαλύτερο φωτοβολταϊκό στέγης στη Νότια Κορέα στο εργοστάσιο παραγωγής της στο Asan, το οποίο αποτελείται από πάνελ και έχει δυναμική για 11,5 εκατ. kwh ετησίως. Εικόνα 10 - Το μεγαλύτερο φωτοβολταϊκό στέγης από τη Hyundai στη Ν. Κορέα Το φωτοβολταϊκό εκτείνεται σε έκταση περίπου και καλύπτει το 68% της οροφής του εργοστασίου. Η παραγόμενη ενέργεια του φ/β θα είναι σε θέση να τροφοδοτήσει με καθαρή ενέργεια 3200 νοικοκυριά ετησίως. 40

41 Ήδη, η Korean Electric Power Corp. έχει υπογράψει για την αγορά της ηλεκτρικής ενέργειας. Παράλληλα, το φωτοβολταϊκό θα έχει πρόσθετο όφελος για την αυτοκινητοβιομηχανία, καθώς θα βοηθήσει στη μείωση της θερμοκρασίας εντός του εργοστασίου κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού, βελτιώνοντας παράλληλα τις επικρατούσες συνθήκες εργασίας. ( galutero-fotovoltaiko-stegis-apo-ti-hyundai-sti-n-korea/) Το μεγαλύτερο φωτοβολταϊκό πάρκο της Ρουμανίας Η εταιρεία Apostolos Bobolas S.A. έχει αναλάβει την υλοποίηση του έργου που αναμένεται να τροφοδοτήσει ένα ολόκληρο χωριό. Ιδιοκτήτης του φωτοβολταϊκού έργου είναι η Solar Remus SRL ενώ η ολοκλήρωση του έργου αναμένεται στις αρχές του νέου έτους όπου και θα υπάρξει σχετική ενημέρωση. Εικόνα 11 - Το μεγαλύτερο φωτοβολταϊκό πάρκο της Ρουμανίας Η εξωστρεφής ελληνική εταιρία, ανακοίνωσε την ομαλή και επιτυχή εξέλιξη κατασκευής του πρώτου μεγάλου φωτοβολταϊκού έργου στη Ρουμανία, που έχει αναλάβει και υλοποιεί, παρά τις δυσκολίες λόγω των καιρικών συνθηκών που επικρατούν στην περιοχή. 41

42 Το έργο είναι από τα μεγαλύτερα στην περιοχή και θα τροφοδοτεί με καθαρό ηλεκτρισμό ένα ολόκληρο χωριό, χωρίς απώλειες, καθώς βρίσκεται πολύ κοντά στους καταναλωτές. Η εταιρία έχει αναλάβει την κατασκευή του έργου χρησιμοποιώντας υλικά εταιριών όπως της Qcells και Schneider Γερμανίας. ( elixi-to-proto-megalo-fv-parko-sti-roumania/) Η SunEdison συνδέει το μεγαλύτερο στην Ευρώπη φωτοβολταϊκό ηλιακό πάρκο Η SunEdison, παγκόσμιος ηγέτης στις υπηρεσίες ηλιακής ενέργειας και θυγατρική της MEMC Electronic Materials (NYSE:WFR), έθεσε με επιτυχία σε λειτουργία ένα πάρκο φωτοβολταϊκής ενέργειας 70 MW εγκατεστημένο στη Βορειοανατολική Ιταλία, κοντά στην πόλη Rovigo. Εικόνα 12 - Το μεγαλύτερο φωτοβολταϊκό ηλιακό πάρκο στην Βορειοανατολική Ιταλία Το έργο, το οποίο αυτήν τη στιγμή αποτελεί το μεγαλύτερο ενιαίο (single operating) πάρκο ηλιακής ενέργειας στην Ευρώπη, ολοκληρώθηκε και τέθηκε 42

43 σε λειτουργία μέσα σε μια περίοδο εννέα μηνών. Το εργοστάσιο ηλιακής ενέργειας του Rovigo αποκτήθηκε από τη First Reserve, μέσω μιας κοινοπραξίας ανάμεσα στη First Reserve Corporation και τη SunEdison, που είχε ανακοινωθεί νωρίτερα. Επενδυτικά προγράμματα υπό τη διαχείριση της Partners Group AG και της Perennius Capital Partners SGR έχουν επενδύσει στο έργο με την κοινοπραξία της First Reserve. Η First Reserve ανακοίνωσε πρόσφατα τη χρηματοδότηση του έργου με το ποσό των 276 εκατομμυρίων ευρώ, μέσω δανειοδότησης από μερικές από τις κορυφαίες Ευρωπαϊκές τράπεζες, συμπεριλαμβανομένων των Banco Santander, Unicredit Corporate Banking, DexiaCrediop, Natixis, Société Générale και Crédit Agricole. Η SunEdison, ο μειοψηφών επενδυτής στην κοινοπραξία με τη First Reserve, θα διαχειρίζεται τη λειτουργία και συντήρηση του εργοστασίου στο Rovigo. «Με την κατασκευή να έχει ολοκληρωθεί σε χρονικό διάστημα μικρότερο του ενός έτους, πιστεύουμε ότι η συγκεκριμένη επένδυση αποτελεί ένα νέο ορόσημο για τον κλάδο και θα αποτελέσει πρότυπο για τα μελλοντικά έργα τεράστιας κλίμακας», δήλωσε ο Carlos Domenech, Πρόεδρος της SunEdison. «Για άλλη μια φορά, η SunEdison απέδειξε τις ικανότητες και την τεχνογνωσία της στην ανάπτυξη έργων μεγάλης κλίμακας στον τομέα της ηλιακής ενέργειας, αλλά και την υποστήριξη κυβερνητικών φορέων στην προώθηση πρωτοβουλιών που αφορούν τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας». Ο Mark Florian, Διευθύνων Σύμβουλος της First Reserve Energy Infrastructure, σχολίασε: «Η SunEdison έχει αποδείξει κορυφαία αποτελεσματικότητα και αξιοπιστία στην κατασκευή φωτοβολταϊκών έργων μεγάλης κλίμακας όπως αυτό του Rovigo. Είμαστε περήφανοι που προσθέτουμε ένα έργο σημείο αναφοράς όπως αυτό στο χαρτοφυλάκιο της ενεργειακής μας υποδομής και ευελπιστούμε και στο μέλλον να δοθούν ευκαιρίες για συνεργασία με την SunEdison. Ο συνδυασμός ενός ισχυρού νομοθετικού πλαισίου, ενός σταθερού φορολογικού καθεστώτος και γενικά οι 43

44 συνθήκες που επικρατούν αναφορικά με την έκθεση της χώρας σε ηλιακή ακτινοβολία αποτελούν πόλο έλξης για την ιταλική αγορά ηλιακής ενέργειας». «Η ανάπτυξη του έργου στο Rovigo μέσα στο δεδομένο χρονοδιάγραμμα έγινε πραγματικότητα χάρη στην αφοσίωση των συνεργατών μας, καθώς και των Τοπικών και Περιφερειακών Αρχών» δήλωσε ο Pancho Perez, Γενικός Διευθυντής της SunEdison EMEA. «Το έργο αυτό αποτελεί εξαιρετικό παράδειγμα της δέσμευσης της SunEdison στη διαρκή ανάπτυξη του κλάδου των φωτοβολταϊκών στην Ιταλία και στην ευρύτερη περιοχή». Σε επιστολή του προς τον Carlos Domenech, ο Ιταλός Υπουργός Οικονομικής Ανάπτυξης, Paolo Romani, συνεχάρη την SunEdison για αυτό το επίτευγμα. Ο Υπουργός αναφέρθηκε στις προκλήσεις αναφορικά με την παροχή ενέργειας στην Ιταλία και τη σημασία του έργου στην οικονομική ανάπτυξη. Το φωτοβολταϊκό πάρκο του Rovigo θα έχει σημαντικές περιβαλλοντικές ωφέλειες κατά τη διάρκεια λειτουργίας του. Κατά τον πρώτο χρόνο λειτουργίας του μόνο, το σύστημα αναμένεται να παράξει ενέργεια για να τροφοδοτήσει περισσότερα από νοικοκυριά και θα εμποδίσει την έκλυση τόνων διοξειδίου του άνθρακα, αριθμός που ισούται με την απομάκρυνση 8000 αυτοκινήτων από την κυκλοφορία. ( -single-operating-pv-solar-power-plant.html) Στο Guajarat πλέον το μεγαλύτερο φωτοβολταϊκό πάρκο του κόσμου Στο Guajarat πλέον το μεγαλύτερο φωτοβολταϊκό πάρκο στην Ασία και τον κόσμο, καθώς ξεκινά η χρήση του ομόνυμου Φ/Β πάρκου, προσφέροντας κομμάτι από τα 600 MW που προστέθηκαν στο ηλεκτρικό δίκτυο της Ινδίας. Το Ηλιακό Πάρκο Guajarat, που εκτείνεται σε μια λωρίδα ερήμου, προσφέρει 214 MW φωτοβολταϊκού δυναμικού, γεγονός που το καθιστά μεγαλύτερο από τα 200 MW του Golmund Solar Park της Κίνας. 44

45 Το έργο δίνει μια σοβαρή ώθηση στις φιλοδοξίες για ανανεώσιμες πηγές ενέργειας της Ινδίας, η οποία έχει ως στόχο, η ηλιακή ενέργεια να αντιπροσωπεύει το 3% του εθνικού δυναμικού - ή 1000 MW - μέχρι το Συνολικά, η χώρα θέλει να αυξήσει τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας στο 15 τοις εκατό της παραγωγικής ικανότητας, μέχρι το 2020, από το 6 τοις εκατό σήμερα. Εικόνα 13 - Το Ηλιακό Πάρκο Guajarat Ο επικεφαλής περιβάλλοντος του Guajarat, SK Nanda, λέει ότι η περιοχή είναι ιδανική για την εγκατάσταση, λόγω της αραιοκατοικημένης ερήμου της στο βορρά. ( t-in-gujarat_ /#axzz2pbtfqott) Ελληνικές επενδύσεις Ο Υπουργός Περιβάλλοντος, Ενέργειας και Κλιματικής Αλλαγής, Γιάννης 45

46 Μανιάτης, ενέκρινε τους περιβαλλοντικούς όρους για την κατασκευή και λειτουργία 9 μεγάλων Αιολικών σταθμών Παραγωγής Ηλεκτρικής Ενέργειας, συνολικής ισχύος 218,5 MW στα νησιά Νάξο, Πάρο, Τήνο και Άνδρο του Νομού Κυκλάδων, καθώς και τη διασυνδετική γραμμή Μεταφοράς 150 kv των Αιολικών Πάρκων με το ΚΥΤ Παλλήνης του Νομού Αττικής. Παράλληλα, δεν ενέκρινε τους περιβαλλοντικούς όρους για την κατασκευή και λειτουργία ενός μεγάλου αιολικού πάρκου ισχύος 36,8MW στη Νήσο Άνδρο. Η κατασκευή των έργων αυτών, θα αποφέρει περίπου 262 εκατ. ευρώ στην πραγματική οικονομία, ενώ με την έναρξη λειτουργίας τους θα προσφέρουν ετησίως περίπου 506 GWh πράσινης ηλεκτρικής ενέργειας, περίπου το 1% της ηλεκτρικής ζήτησης στο διασυνδεδεμένο ηλεκτρικό σύστημα. Οι επενδύσεις θα συμβάλουν στον σχεδιασμό του ΥΠΕΚΑ για βιώσιμη και αποκεντρωμένη ανάπτυξη, εκμεταλευόμενες τα συγκριτικά πλεονεκτήματα του τόπου μας, όπως το υψηλό αιολικό δυναμικό των νησιών. Στο πλαίσιο αυτό, υπενθυμίζουμε ότι το ΥΠΕΚΑ έχει δρομολογήσει τη Διασύνδεση των Κυκλάδων με το διαγωνισμό του ΑΔΜΗΕ σε εξέλιξη, ύψους 240 εκατ. Ευρώ η πρώτη φάση, 60 εκατ. Ευρώ η δεύτερη φάση και 120 εκατ. Ευρώ η τρίτη φάση, συνολικά περίπου 400 εκατ. Ευρώ. Πρόσφατα, στο πλαίσιο της ενίσχυσης της ενεργειακής αυτονομίας της χώρας, ο Υπουργός ΠΕΚΑ ενέκρινε τους περιβαλλοντικούς όρους για ακόμη 7 μεγάλα αιολικά πάρκα στο ηπειρωτικό σύστημα, συνολικής ισχύος 204,2 MW, η κατασκευή των οποίων θα αποφέρει περίπου 245 εκατ. Ευρώ στην πραγματική οικονομία. ( %AD%CE%B1-%CE%B5%CF%80%CE%B5%CE%BD%CE%B4%CF%8D% CF%83%CE%B5%CE%B9%CF%82-%CE%B1%CE%B9%CE%BF%CE%B B%CE%B9%CE%BA%CF%8E%CE%BD-%CF%80%CE%AC%CF%81%CE %BA%CF%89%CE%BD html) 46

47 3.8. Οικιακά συστήματα Τα φωτοβολταικά συστήματα εγκαθίστανται κυρίως σε οικιακούς καταναλωτές, σε βιομηχανίες-βιοτεχνίες ή σε αγροτεμάχια (πάρκα). Την προηγούμενη δεκαετία η ισχυρή πλειοψηφία των φωτοβολταϊκών συστημάτων που εγκαταστάθηκαν στην Ελλάδα ήταν σε αγροτεμάχια. Τα τελευταία χρόνια όμως, κυρίως μετά τον Ιούλιο του 2009 οπότε ψηφίστηκε η Υπουργική Απόφαση για οικιακά φωτοβολταϊκά σε στέγες και ταράτσες, όλο και περισσότεροι οικιακοί καταναλωτές εγκαθιστούν φωτοβολταϊκά στα σπίτια τους. Η στροφή αυτή στα οικιακά φωτοβολταϊκά οφείλεται από τη μία στην επιδότηση στην τιμή του παραγόμενου ρεύματος και στο γεγονός ότι το εισόδημα είναι αφορολόγητο και εγγυημένο για 25 χρόνια και από την άλλη στην πτώση της τιμής των φωτοβολταϊκών πλαισίων η οποία κατέστησε την επένδυση ιδιαιτέρως ελκυστική και προσιτή. 47

48 Εικόνα 24 - Σύνδεση οικιακού φωτοβολταϊκού Αρκεί να αναφερθεί ότι με ένα κεφάλαιο της τάξης των μπορεί ένα νοικοκυριό να εξασφαλίσει μέχρι ετήσιο αφορολόγητο εισόδημα εγγυημένο για 25 έτη. ( 3%CF%85%CE%BD%CE%B4%CE%B5%CE%B4%CE%B5%CE%BC%CE %B5%CE%BD%CE%B1-%CF%86%CF%89%CF%84%CE%BF%CE%B2% CE%BF%CE%BB%CF%84%CE%B1%CE%B9%CE%BA%CE%B1.html) Χαρακτηριστικά οικιακών Φ/Β συστημάτων Τα βασικά χαρακτηριστικά τους είναι τα εξής: - Είναι απλά στην τοποθέτηση τους - Είναι απολύτως αθόρυβα - Δεν παράγουν θερμότητα - Δεν χρειάζονται συντήρηση - Έχουν εγγύηση απόδοσης για 25 χρόνια. Το μόνο που χρειάζεστε είναι να έχετε στην ταράτσα, την σκεπή ή την βεράντα σας, αρκετό χώρο χωρίς σκίαση, κατά προτίμηση νότιου προσανατολισμού, για να τοποθετήσετε όσο το δυνατόν μεγαλύτερο φωτοβολταϊκό σύστημα. Επίσης να είστε ο ιδιοκτήτης του χώρου και να έχετε σύνδεση στην ΔΕΗ στο όνομα σας. Το πρόγραμμα φωτοβολταϊκά στις στέγες αφορά οικιακούς καταναλωτές και πολύ μικρές επιχειρήσεις που επιθυμούν να εγκαταστήσουν φωτοβολταϊκά ισχύος έως 10 κιλοβάτ (KWp) στο δώμα ή τη στέγη κτιρίου, συμπεριλαμβανομένων των στεγάστρων βεραντών. Για να ενταχθούν στο πρόγραμμα, θα πρέπει να έχουν στην κυριότητά τους το χώρο στον οποίο εγκαθίσταται το φωτοβολταϊκό σύστημα, καθώς και σύνδεση με την ΔΕΗ στο όνομα τους. Η ενέργεια που παράγεται δεν έχει καμία σχέση με την ενέργεια που 48

49 καταναλώνει ο καταναλωτής, ως εκ τούτου η ΔΕΗ εγκαθιστά ξεχωριστό μετρητή για την ενέργεια που αγοράζει. Το συνολικό ποσόν συμψηφίζεται στον λογαριασμό της ΔΕΗ και η διαφορά επιστρέφεται στον καταναλωτή. Ο καταναλωτής υπογράφει σύμβαση με την ΔΕΗ για να διοχετεύει όλη την παραγόμενη ενέργεια του φωτοβολταϊκού στο δίκτυο της Κόστος εγκατάστασης Το κόστος της εγκατάστασης κυμαίνεται ανάλογα με την ισχύ του συστήματος. Σε γενικές γραμμές μπορούμε να υπολογίσουμε ένα κόστος περίπου έως 2000 ανα kw ισχύος. Το κόστος αυτό περιλαμβάνει όλο τον εξοπλισμό, την μεταφορά, τοποθέτηση και ρύθμιση του. Το κεφαλαίο αυτό μπορεί να χρηματοδοτηθεί σε ποσοστό έως και 100% της επένδυσης, μέσω τραπεζικού δανεισμού, εφόσον έχετε τις προϋποθέσεις χρηματοδότησης από τράπεζα ( Βαθμός απόδοσης Προϋποθέσεις εγκατάστασης Οποιοσδήποτε ιδιώτης ή μικρή επιχείρηση μπορεί να συμμετέχει άμεσα στο πρόγραμμα για τα Οικιακά φωτοβολταϊκά στέγης αρκεί να υπάρχει σύνδεση με την ΔΕΗ. Δηλαδή το κτίριο στο οποίο θα γίνει η εγκατάσταση του φωτοβολταϊκού συστήματος να διαθέτει μια "χελώνα" σύνδεσης στο δίκτυο της Δημόσιας Επιχείρησης Ηλεκτρισμού. Δικαίωμα ένταξης στο πρόγραμμα έχουν φυσικά πρόσωπα, μη επιτηδευματίες και φυσικά ή νομικά πρόσωπα επιτηδευματίες που κατατάσσονται στις πολύ μικρές επιχειρήσεις (με προσωπικό ως 10 άτομα και τζίρο ως 2 εκατ. ευρώ). Ειδικότερα, δικαίωμα ένταξης έχουν είτε οι κύριοι των οριζόντιων ιδιοκτησιών εκπροσωπούμενοι από τον διαχειριστή έπειτα από συμφωνία του συνόλου, είτε ένας εξ αυτών μετά την παραχώρηση χρήσης του κοινόχρηστου χώρου 49

50 από τους υπόλοιπους Διαδικασίες αδειοδότησης Η διαδικασία εγκατάστασης βήμα προς βήμα. - Ενημέρωση του ενδιαφερόμενου για την πλήρη κατανόηση του προγράμματος και έρευνα αγοράς των εταιρειών που δραστηριοποιούνται στα φωτοβολταϊκά συστήματα. - Εκπόνηση ηλεκτρολογικού σχεδίου, τεχνικής μελέτης και της σχετικής αίτησης για προσφορά σύνδεσης από το τοπικό κατάστημα της ΔΕΗ. (Θα χρειαστεί κάποιος αδειούχος μηχανικός ή τεχνική εταιρεία για την υπογραφή των σχεδίων). Η ΔΕΗ θα πρέπει να απαντήσει σε 20 ήμερες. - Έγκριση εργασιών μικρής κλίμακας από την Πολεοδομία της Νομαρχίας. Οι όροι θα οριστούν με εγκύκλιο του ΥΠΕΧΩΔΕ, η έκδοση της οποίας θα πρέπει να γίνεται σε 5 μέρες. - Εάν θα χρησιμοποιηθεί δάνειο, εξασφάλιση της σχετικής δανειοδότησης. - Αίτηση σύμβασης σύνδεσης στην τοπική ΔΕΗ και υλοποίηση έργων σύνδεσης (ολοκλήρωση σε 20 ήμερες). Αφορά ουσιαστικά το κόστος εγκατάστασης της νέας "χελώνας" με διπλό μετρητή για την εισερχόμενη και εξερχόμενη ηλεκτρική ενέργεια (κόστος ευρώ). - Εγκατάσταση του φωτοβολταϊκού συστήματος από την εταιρεία στην οποία αναθέσατε την υλοποίηση της κατασκευής (διάρκεια από 2 έως 14 ημέρες) για το κόστος εγκατάστασης βλέπε Β1. - Υπογραφή σύμβασης πώλησης με την ΔΕΗ - Ενεργοποίηση της σύνδεσης και πώληση της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας στην ΔΕΗ. 50

51 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 - ΕΡΕΥΝΑ ΑΓΟΡΑΣ ΓΙΑ ΤΑ ΟΙΚΙΑΚΑ Φ/Β ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΗΣ ΚΑΤΕΡΙΝΗΣ 4.1. ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ Σκοπός της παρούσας έρευνας ήταν η διερεύνηση σημαντικότερων παραγόντων που μπορεί να επηρέασαν μέχρι σήμερα, αλλά να επηρεάσουν και στο μέλλον, τη δυναμική των Φ/Β επενδύσεων στην Κατερίνη, μια περιοχή που ίσως δεν διαθέτει όλες τις προδιαγραφές για την δημιουργία και εκμετάλλευση Φ/Β επενδύσεων. Οι Φ/Β επενδύσεις στην Κατερίνη ήταν όμως ιδιαίτερα ελκυστικές καθώς: Η περιοχή έχει σχεδόν αποκλειστική ενεργειακή εξάρτηση από αέρια και υγρά ορυκτά καύσιμα (Υγραέριο, Βενζίνη, Diesel, Μαζούτ), με εξαίρεση ελάχιστα διαθέσιμα εγκατεστημένα αιολικά πάρκα. Η Κατερίνη διαθέτει ικανοποιητικά για ελληνικά δεδομένα επίπεδα ετήσιας ηλιοφάνειας και ήπιες θερμοκρασίες κατά τη θερινή περίοδο λόγω των μελτεμιών. Το μεσογειακό - νησιωτικό κλίμα είναι παράγοντες που ευνοούν την απόδοση των φωτοβολταϊκών σταθμών. Κατά το σχεδιασμό και την εκπόνηση της έρευνας τέθηκαν ποικίλα ερευνητικά ερωτήματα που αφορούσαν το πώς αντιμετώπισαν οι επενδυτές των οικιακών Φ/Β πάρκων τις διαδικασίες δημιουργίας και λειτουργίας των Φ/Β σταθμών τους, καθώς και τις πεποιθήσεις τους σχετικά με αυτού του είδους τις επενδύσεις ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΕΡΕΥΝΑΣ Για τις ανάγκες διεξαγωγής της παρούσας έρευνας, επιλέχθηκε ένα μεθοδολογικό πλαίσιο τεσσάρων διακριτών σταδίων. Για τη διερεύνηση της παρούσας κατάστασης, των δυνατοτήτων και της δυναμικής της αγοράς των Φ/Β πάρκων, απαιτήθηκε η συλλογή των υφιστάμενων πληροφοριών για την συγκεκριμένη αγορά αυτή καθ' αυτή. 51

52 Η συλλογή και η προκαταρκτική ανάλυση των στοιχείων της βιβλιογραφίας οριοθέτησε μια αρχική σειρά ερευνητικών ερωτημάτων. Στη συνέχεια: Οριστικοποιήθηκε ο τύπος της έρευνας: Πρόκειται για μια διερευνητική έρευνα αγοράς (exploratory survey) για τον προσδιορισμό των απόψεων των ιδιοκτητών μικρών οικιακών φωτοβολταϊκών επενδύσεων. Στην συνέχεια οριστικοποιήθηκαν τα ερευνητικά ερωτήματα και επιλέχθηκαν οι ομάδες - στόχοι για την έρευνα που όπως προαναφέραμε είναι ιδιοκτήτες φωτοβολταϊκών οικιακών πάρκων. Επιλέχθηκε ως μέσο διεξαγωγής της έρευνας πεδίου η μέθοδος του δομημένου ερωτηματολογίου. Το μέσο το οποίο επιλέχθηκε για την συλλογή των πρωτογενών στοιχείων στην παρούσα έρευνα ήταν το ερωτηματολόγιο. Το ερωτηματολόγιο θεωρείται το βασικότερο μέσο επικοινωνίας μεταξύ συνεντευκτή και ερωτώμενου στις έρευνες αγοράς. Ως μια μέθοδος- τεχνική συλλογής πληροφοριών έχει, όπως όλες οι μέθοδοι, τα όρια της και μπορεί να παρέχει ορισμένου τύπου πληροφορίες. Ο ερωτώμενος θα πρέπει να απαντήσει σε ερωτήσεις, ώστε να συγκεντρωθούν πληροφορίες σχετικά με το τι σκέφτεται, κατακρίνει, αμφισβητεί, προσδοκεί, ελπίζει και μέχρι ποιο σημείο. Η κατασκευή του ερωτηματολογίου καθορίστηκε από το αντικείμενο της έρευνας και προέβλεπε την ενσωμάτωση επί μέρους θεμάτων που αφορούν την αγορά των Φ/Β επενδύσεων (διαδικασίες αδειοδότησης, διαδικασίες κατασκευής και λειτουργίας Φ/Β σταθμών, κ.λπ). Για το ερωτηματολόγιο επιλέχθηκε η συντριπτική πλειοψηφία των ερωτήσεων να είναι ερωτήσεις κλειστού τύπου, με σκοπό να επιταχυνθεί η διαδικασία συλλογής και να μην προκληθεί κόπωση στους ερωτώμενους κατά τη συμπλήρωση του ερωτηματολογίου. Οι προεπιλεγμένες απαντήσεις ακολούθησαν την λογική της κλίμακας με πολύ θετικές έως πολύ αρνητικές γνώμες. 52

53 Η διανομή και λήψη των ερωτηματολογίων των καταναλωτών πραγματοποιήθηκε το δεύτερο εξάμηνο του 2013 (Ιούλιος - Ιανουάριος). Με τη συνεργασία με μεγάλες τοπικές εταιρίες κατασκευής Φ/Β πάρκων έγιναν κάποιες πρώτες επαφές με τους πελάτες τους, τους επενδυτές δηλαδή που αποτελούσαν την ομάδα-στόχο της παρούσας έρευνας. Κάποιες από αυτές δέχθηκαν να λάβουν το ερωτηματολόγιο με ηλεκτρονικό τρόπο μέσω ηλεκτρονικού ταχυδρομείου ( ), ενώ σε κάποιες άλλες το ερωτηματολόγιο στάλθηκε έντυπα. Αναφορικά με το μέγεθος του δείγματος, στόχος ήταν η συλλογή 100 ερωτηματολογίων. Τελικά διανεμήθηκαν 75 ερωτηματολόγια, και το τελικό δείγμα της έρευνας διαμορφώθηκε σε 30 ερωτώμενους. Το μικρό ποσοστό απόκρισης καταδεικνύει τη μεγαλύτερη δυσκολία της παρούσας έρευνας. Η προσέγγιση και η λήψη αποκρίσεων από τους επενδυτές Φ/Β πάρκων αποδείχθηκε ιδιαίτερα δύσκολη και χρονοβόρα διαδικασία. Τέλος, σημειώνεται ότι για ευνόητους λόγους δεν αναφέρονται στην παρούσα πτυχιακή εργασία οι επωνυμίες των ιδιοκτητών που συμμετείχαν στην έρευνα (επενδυτών), ούτε επίσης των εταιριών κατασκευής Φ/Β πάρκων που διευκόλυναν τον ερευνητή στην επαφή με τους επενδυτές. Μετά τη συλλογή των ερωτηματολογίων δημιουργήθηκε ένα αρχείο στο πρόγραμμα Microsoft Excel όπου εκεί έγινε η κωδικοποίηση και η στατιστική επεξεργασία και ανάλυση των αποτελεσμάτων (Διαγράμματα, υπολογισμοί διαμέσων, κ.λπ). Για τις ανάγκες τις κωδικοποίησης των απαντήσεων χρησιμοποιήθηκαν κάποιες συγκεκριμένες τιμές για τις απαντήσεις επιλογής που βασίζονταν σε κλίμακα Likert. Συγκεκριμένα, οι τιμές που δόθηκαν για τις πενταβάθμιες κλίμακες Likert που χρησιμοποιήθηκαν ήταν του τύπου: «Καθόλου, Λίγο, Αρκετά, Πολύ, Πάρα πολύ». 53

54 4.3. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΕΡΕΥΝΑΣ Γράφημα 1 - Φύλλο Το 70% των ερωτηθέντων και ιδιοκτητών των οικιακών φωτοβολταϊκών πάρκων είναι άντρες και το 9% γυναίκες. Γράφημα 2 - Εκπαίδευση Το εκπαιδευτικό επίπεδο δεν είναι ιδιαίτερα υψηλό με το μεγαλύτερο ποσοστό αυτών να είναι απόφοιτοι Λυκείου 37%, το 20% απόφοιτοι πανεπιστημίου και το 17% απόφοιτοι κάποιου τεχνολογικού εκπαιδευτικού ιδρύματος της χώρας. 54

55 Γράφημα 3 - Ηλικία Ηλικιακά οι συμμετέχοντες στην έρευνας μας είναι κυρίως ανάμεσα στα χρόνια. Το 37% αυτών είναι έτη, το 27% έτη ενώ ιδιαίτερα υψηλή είναι και η ηλικία των με 17%. Γράφημα 4 - Εργασία Το 31% των ιδιοκτητών είναι ιδιωτικοί υπάλληλοι, το 22% Ελεύθεροι επαγγελματίες, και το 16% συνταξιούχοι. 55

56 Γράφημα 5 - Εισόδημα Όσον αφορά τα εισοδήματα το 27% των ερωτηθέντων έχει εισόδημα ευρώ, το 23% ευρώ και από 13% , και και άνω ευρώ. Γράφημα 6 - Θέση Εγκατάστασης Το 60% των εγκαταστάσεων φωτοβολταϊκών στοιχείων έχει γίνει σε δώμα (ταράτσα) και το 40% σε στέγη (κεραμίδια). 56

57 Γράφημα 7 - Είσαστε ευχαριστημένοι από την εγκατάσταση και λειτουργία γενικά; To 80% των ερωτηθέντων είναι ευχαριστημένοι από την εγκατάσταση και λειτουργία του συστήματος και το 20% όχι. Γράφημα 8 - Έχει ο κατασκευαστής ή κάποιος άλλος αναλάβει με έγγραφη συμφωνία τη συντήρηση της εγκατάστασης; Για το 73% των εγκαταστάσεων υπάρχει κάποιος υπεύθυνος (ο εγκαταστάτης είτε όχι) που έχει αναλάβει ενυπόγραφα την συντήρηση της εγκατάστασης. 57

58 Γράφημα 9 - Είσαστε ευχαριστημένοι από την επικοινωνία με την κατασκευάστρια εταιρεία; Όσον αφορά το βαθμό ικανοποίηση από την επικοινωνία με τον υπεύθυνο κατασκευής το 30% δήλωσε πολύ, το 17% πάρα πολύ, το 17% αρκετά, το 23% λίγο, και το 13% πολύ λίγο. ΚΑΤΑ ΠΟΣΟ ΣΥΝΕΤΕΛΕΣΑΝ ΟΙ ΑΚΟΛΟΥΘΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ - ΚΙΝΗΤΡΑ ΣΤΗΝ ΑΠΟΦΑΣΗ ΣΑΣ ΝΑ ΕΠΕΝΔΥΣΤΕ ΣΤΗΝ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΕΝΟΣ Φ/Β ΠΑΡΚΟΥ; Γράφημα 10 - Οι Φ/Β επενδύσεις θεωρούνται «ασφαλής» επενδύσεις με συγκεκριμένα περιθώρια κέρδους και μικρό ρίσκο Το 37% απάντησε πάρα πολύ στην ερώτηση εάν οι επενδύσεις θεωρούνται «ασφαλής» επενδύσεις με συγκεκριμένα περιθώρια κέρδους και μικρό ρίσκο, 58

59 αποτέλεσε κίνητρο για την πραγματοποίηση της επένδυσης. Το 30% απάντησε πολύ και το 27% αρκετά! Γράφημα 11 - Στην Ελλάδα οι Φ/Β επενδύσεις ήταν σε αρχικό στάδιο και αυτό θα ήταν πλεονέκτημα για εμάς Το 37% απάντησε πάρα πολύ στην ερώτηση το ότι αν στην Ελλάδα οι Φ/Β επενδύσεις ήταν σε αρχικό στάδιο και αυτό θα ήταν πλεονέκτημα για εμάς, αποτέλεσε κίνητρο για την πραγματοποίηση της επένδυσης. Το 27% απάντησε πολύ και το 27% αρκετά! Γράφημα 12 - Η Κατερίνη θεωρείται ιδανική τοποθεσία για τέτοιου είδους επενδύσεις Το 40% απάντησε πολύ στην ερώτηση στο ότι αν η Κατερίνη θεωρείται ιδανική τοποθεσία για τέτοιου είδους επενδύσεις, αποτέλεσε κίνητρο για την 59

60 πραγματοποίηση της επένδυσης. Το 27% απάντησε αρκετά και το 13% πάρα πολύ και πολύ λίγο επίσης! Γράφημα 13 - Οι Φ/Β επενδύσεις έχουν μικρότερο κόστος σε σχέση με επενδύσεις σε άλλες μορφές ανανεώσιμων μορφών ενέργειας (ΑΠΕ) Το 33% απάντησε πολύ στην ερώτηση στο ότι οι Φ/Β επενδύσεις έχουν μικρότερο κόστος σε σχέση με επενδύσεις σε άλλες μορφές ανανεώσιμων μορφών ενέργειας (ΑΠΕ), αποτέλεσε κίνητρο για την πραγματοποίηση της επένδυσης. Το 33% απάντησε αρκετά και το 17% πάρα πολύ! Γράφημα 14 - Πόσο ικανοποιημένοι είσαστε από την ποιότητα κατασκευής; Το 43% απάντησε αρκετά στην ερώτηση πόσο ικανοποιημένοι είσαστε από 60

61 την ποιότητα κατασκευής. Το 37% απάντησε πολύ! Γράφημα 15 - Πόσο ικανοποιημένοι είσαστε από το χρόνο ολοκλήρωσης την κατασκευής; Το 40% απάντησε πολύ στην ερώτηση πόσο ικανοποιημένοι είσαστε από το χρόνο ολοκλήρωσης την κατασκευής. Το 30% απάντησε αρκετά. Γράφημα 16 - Πόσο ικανοποιημένοι είσαστε από την απόδοση του πάρκου; Το 38% απάντησε αρκετά στην ερώτηση πόσο ικανοποιημένοι είσαστε από την απόδοση του πάρκου. Το 31% απάντησε πολύ και το 24% πάρα πολύ. Γράφημα 17 - Πιστεύετε ότι οι αρμόδιες αρχές θα δώσουν επιπλέον κίνητρα για την κατασκευή 61

62 Φ/Β πάρκων στην Κατερίνη Το 52% απάντησε ΝΑΙ στην ερώτηση αν πιστεύετε ότι οι αρμόδιες αρχές θα δώσουν επιπλέον κίνητρα για την κατασκευή Φ/Β πάρκων στην Κατερίνη. Το 48% απάντησε ΌΧΙ. Γράφημα 18 - Εκτιμάτε ότι οι Φ/Β επενδύσεις στην Κατερίνη θα αυξηθούν τα επόμενα 5 χρόνια; Το 57% απάντησε ΌΧΙ στην ερώτηση αν εκτιμάτε ότι οι Φ/Β επενδύσεις στην Κατερίνη θα αυξηθούν τα επόμενα 5 χρόνια. Το 48% απάντησε ΝΑΙ. 62