«Διερεύνηση Εγκατάστασης Φωτοβολταϊκών στο Νότιο Τοίχο του Τμήματος Περιβάλλοντος του Πανεπιστημίου Αιγαίου»

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΤΜΗΜΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ Πτυχιακή Εργασία με τίτλο: «Διερεύνηση Εγκατάστασης Φωτοβολταϊκών στο Νότιο Τοίχο του Τμήματος Περιβάλλοντος του Πανεπιστημίου Αιγαίου» Γιώργος Ντεγιάννης Επιβλέποντες καθηγητές: Ηρακλής Πολατίδης, Δίας Χαραλαμπόπουλος Μυτιλήνη-Νοέμβριος

2 - 2 -

3 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΤΜΗΜΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ Πτυχιακή Εργασία με τίτλο: «Διερεύνηση Εγκατάστασης Φωτοβολταϊκών στο Νότιο Τοίχο του Τμήματος Περιβάλλοντος του Πανεπιστημίου Αιγαίου» Γιώργος Ντεγιάννης Επιβλέποντες καθηγητές: Ηρακλής Πολατίδης, Δίας Χαραλαμπόπουλος Μυτιλήνη-Νοέμβριος

4 Πίνακας Περιεχομένων ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΕΙΣΑΓΩΓΗ...1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ Η Ενεργειακή κατάσταση στην Ελλάδα Οργανισμοί Ενεργειακής Πολιτικής Υπουργείο Ανάπτυξης (ΥΠ.ΑΝ)-Υπουργείο Οικονομίας και Οικονομικών Ρυθμιστική Αρχή Ενέργειας (ΡΑΕ) Κέντρο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΚΑΠΕ) Δημόσια Επιχείρηση Ηλεκτρισμού (ΔΕΗ)-Δημόσια Επιχείρηση Παροχής Αερίου (ΔΕΠΑ) Νομοθεσία (Ευρωπαϊκή και Ελληνική) Ευρωπαϊκή νομοθεσία για την εγκατάσταση τεχνολογιών ΑΠΕ Πρόοδος για την επίτευξη των στόχων του Πρωτοκόλλου του Κιότο (280/2004/ΕΚ) Παραγωγή ενέργειας από ΑΠΕ (2001/77/ΕΚ) Ελληνική νομοθεσία Νόμος για τις ΑΠΕ στην Ελλάδα και την ανάπτυξη των Φ/Β εφαρμογών (Ν.3468/2006) Αναπτυξιακός Νόμος 3299/ Ενέργεια και Περιβάλλον Εξοικονόμηση ενέργειας-βιοκλιματική Αρχιτεκτονική Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ) Ιστορία Φωτοβολταϊκών Φωτοηλεκτρικό φαινόμενο Αξιολόγηση Φωτοβολταϊκών συστημάτων Ανάλυση αποδοτικότητας Φ/Β συστημάτων.16 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΠΛΑΙΣΙΟ Φωτοβολταϊκά συστήματα Πλεονεκτήματα χρήσης Φ/Β συστημάτων Δομή και λειτουργία Φ/Β Τύποι Φ/Β συστημάτων Μονοκρυσταλλικά (m-si) Πολυκρυσταλλικά (poly-si)

5 Άμορφου πυριτίου (a-si) Κατηγορίες Φ/Β εφαρμογών Σκίαση Φ/Β από παρεμβαλλόμενα εμπόδια Φ/Β συστήματα σκίασης Παγκόσμια παραγωγή Φ/Β και επενδύσεις για την ανάπτυξη της βιομηχανίας στην Ελλάδα Μετεωρολογικά δεδομένα Ενεργειακή ζήτηση-ηλεκτρισμός.31 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ RETScreen (RENEWABLE ENERGY TECHNOLOGIES) Περιγραφή λογισμικού Παράδειγμα χρήσης λογισμικού RETScreen Μελέτη Περίπτωσης-Διερεύνηση εγκατάστασης Φ/Β στο Νότιο τοίχο του Τμήματος Περιβάλλοντος του Πανεπιστημίου Αιγαίου Εισαγωγή Δεδομένα ηλιακής ακτινοβολίας στη Μυτιλήνη Ενεργειακή ανάλυση Ανάλυση κόστους εγκατάστασης Αρχικό κεφάλαιο επένδυσης Ανάλυση μείωσης αερίων του θερμοκηπίου Οικονομική ανάλυση Οικονομικοί παράμετροι Ετήσια έσοδα Σύνοψη κόστους έργου και αποταμιεύσεων/εσόδων Οικονομική βιωσιμότητα Ετήσια Χρηματοροή Ανάλυση ρίσκου και ευαισθησίας Ανάλυση ευαισθησίας Ανάλυση ρίσκου...64 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5: ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

6 Κατάλογος Πινάκων Πίνακας 1: Παραγωγή ηλεκτρισμού ανά είδος καυσίμου στην Ελλάδα το Πίνακας 2: Χώρες με τα μεγαλύτερα ποσά εγκατεστημένης ισχύος Φ/Β...27 Πίνακας 3: Αποδόσεις Φ/Β πλαισίων ανάλογα με την κλίση και τον προσανατολισμό που έχουν τοποθετηθεί...30 Πίνακας 4: Μετεωρολογικά δεδομένα Μυτιλήνης...39 Πίνακας 5: Εκτιμώμενο κόστος για τη γραμμή μεταφοράς και τον υποσταθμό της ΔΕΗ...46 Πίνακας 6: Έξοδα Αρχικού Κεφαλαίου Επένδυσης για την Εγκατάσταση Φ/Β στο Τμήμα Περιβάλλοντος...48 Πίνακας 7: Μεταβολές στις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου για όλα τα κράτη μέλη της Ε.Ε...50 Πίνακας 8: Βασική περίπτωση συστήματος παραγωγής ηλεκτρισμού...51 Πίνακας 9: Επιχορηγήσεις ανά κατηγορία και περιοχή επένδυσης...52 Πίνακας 10: Καταγραφή οικονομικών παραμέτρων στο RETScreen...53 Πίνακα 11: Καταγραφή ετήσιων εσόδων εγκατάστασης...55 Πίνακας 12: Σύνοψη κόστους έργου και αποταμιεύσεων/εσόδων όπως καταγράφηκαν στο λογισμικό...56 Πίνακας 13: Δείκτες οικονομικής βιωσιμότητας όπως υπολογίστηκαν από το λογισμικό...59 Πίνακας 14: Χρηματοροές της εγκατάστασης πριν και μετά την φορολόγηση και αθροιστική ροή ρευστού σε σύνολο 25 ετών...61 Πίνακας 15.1: Ανάλυση Ευαισθησίας κόστους μείωσης εκπομπών ΑΤΘ/Αρχικό κεφάλαιο επένδυσης...62 Πίνακας 15.2: Ανάλυση Ευαισθησίας Τιμής πώλησης Ηλεκτρισμού/Αρχικό κεφάλαιο επένδυσης...63 Πίνακας 15.3: Ανάλυση Ευαισθησίας κόστους Λειτουργίας και Συντήρησης/Αρχικό κεφάλαιο επένδυσης...63 Πίνακας 16: Επίπτωση εύρους παραμέτρων στον Εσωτερικό βαθμό απόδοσης (IRR)

7 Κατάλογος Σχημάτων Σχήμα 1: Απεικόνιση Βιοκλιματικής Αρχιτεκτονικής...11 Σχήμα 2: Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας...13 Σχήμα 3: Φωτοηλεκτρικό φαινόμενο...15 Σχήμα 4: Συνολική διαδικασία παραγωγής ηλιακών κελιών μονοκρυσταλλικού πυριτίου...21 Σχήμα 5: Πορεία ηλίου κατά τη διάρκεια του έτους (Σημαντικό στοιχείο για την εγκατάσταση Φ/Β πλαισίων...25 Σχήμα 6: Εγκατεστημένης Ισχύος Φ/Β για το 2001 σε σύνολο εγκατεστημένης ισχύος 332 kwp...29 Σχήμα 7: Ετήσια ηλιακή ακτινοβολία (kwh/m 2 ) στην Ελλάδα...31 Σχήμα 8: Ζήτηση Ηλεκτρισμού/Μήνα στην Ελλάδα...32 Σχήμα 9: Τα 5 βήματα πραγματοποίησης της ανάλυσης με τη χρήση του λογισμικού RETScreen...36 Σχήμα 10: Απεικόνιση Νοτίου τοίχου του Τμήματος Περιβάλλοντος...39 Σχήμα 11: Ωριαία Ηλιακή Ακτινοβολία/Μήνα για την Μυτιλήνη...41 Σχήμα 12: Κατανομή ηλιακής ακτινοβολίας στη διάρκεια του χρόνου για τη Μυτιλήνη...42 Σχήμα 13: Φωτογραφίες Κτιρίου Α και Β (Νότιοι Τοίχοι) του Τμήματος Περιβάλλοντος του Πανεπιστημίου Αιγαίου...43 Σχήμα 14.1: Σκίαση κτιρίων Α&Β στις 10 π.μ. το Νοέμβριο στο Τμήμα Περιβάλλοντος του Πανεπιστημίου Αιγαίου...43 Σχήμα 14.2: Σκίαση κτιρίων Α&Β στις 11 π.μ. το Νοέμβριο στο Τμήμα Περιβάλλοντος του Πανεπιστημίου Αιγαίου...44 Σχήμα 14.3: Σκίαση κτιρίων Α&Β στη 1 μ.μ. το Νοέμβριο στο Τμήμα Περιβάλλοντος του Πανεπιστημίου Αιγαίου...44 Σχήμα 15: Ποσοστά αρχικού κεφαλαίου επένδυσης Φωτοβολταϊκής Εγκατάστασης στο Τμήμα Περιβάλλοντος του Πανεπιστημίου Αιγαίου στη Μυτιλήνη...48 Σχήμα 16: Αθροιστική Χρηματοροή καθ όλη τη διάρκεια λειτουργίας της εγκατάστασης...61 Σχήμα 17: Επίδραση τυπικής απόκλισης κάθε παραμέτρου στον εσωτερικό βαθμό απόδοσης (IRR)

8 Σχήμα 18: Συχνότητας του Εσωτερικού Βαθμού Απόδοσης μετά την επιβολή του φόρου εισοδήματος

9 Κεφάλαιο 1: Εισαγωγή - 1 -

10 Κεφάλαιο 1: Εισαγωγή Στην παρούσα εργασία πραγματοποιήθηκε μια προμελέτη για την εγκατάσταση Φωτοβολταϊκών (Φ/Β) στο Νότιο τοίχο του Τμήματος Περιβάλλοντος (Κτίριο Α και Β) του Πανεπιστημίου Αιγαίου, για την παραγωγή ηλεκτρισμού. Στόχος της εργασίας είναι να αποδειχτεί αν η εφαρμογή αυτή είναι βιώσιμη, όσον αφορά τα περιβαλλοντικά-ενεργειακά οφέλη που προκύπτουν από την λειτουργία του συστήματος και τα οικονομικά κέρδη που προκύπτουν σε βάθος χρόνου. Για να γίνει η ανάλυση αυτή χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό RETScreen, ένα χρήσιμο εργαλείο για την μοντελοποίηση εφαρμογών Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ). Στην βιβλιογραφική έρευνα της εργασίας κρίθηκε σκόπιμο να αποτυπωθούν πληροφορίες που αφορούν την ενεργειακή κατάσταση της Ελλάδας. Από τη συνολική ποσότητα παραγωγής ηλεκτρισμού, GWh, ένα πολύ μικρό ποσοστό καλύπτεται από τη λειτουργία μονάδων παραγωγής ηλεκτρισμού, με τη χρήση ΑΠΕ. Από τις μονάδες αυτές, την μεγαλύτερη συνεισφορά έχουν οι εγκαταστάσεις υδροηλεκτρικής ενέργειας, με ετήσια παραγωγή 5610 GWh και ακολουθεί η παραγωγή ηλεκτρισμού από την λειτουργία των Ανεμογεννητριών (Α/Γ), με παραγωγή 1266 GWh. Η συμμετοχή των Φ/Β στο Ελληνικό ενεργειακό σύστημα είναι αμελητέα με μόλις 1 GWh για το 2005, σύμφωνα με τη στατιστική υπηρεσία του IEA (International Energy Agency). Στη συνέχεια της βιβλιογραφικής έρευνας, παρουσιάζονται οι φορείς που διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση των ενεργειακών συνθηκών της χώρας, είτε με τη λήψη αποφάσεων (Υπουργείο Ανάπτυξης, Υπουργείο Οικονομίας και Οικονομικών) είτε με τη συμβολή τους στην έρευνα και ανάπτυξη (Ρυθμιστική Αρχή Ενέργειας, Κέντρο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας), είτε με τη συμμετοχή τους στην παραγωγή ηλεκτρισμού και θερμότητας (Δημόσια Επιχείρηση Ηλεκτρισμού, Δημόσια Επιχείρηση Παροχής Αερίου). Σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση της ενεργειακής πολιτικής διαδραματίζουν επίσης οι νομοθεσίες που θεσπίστηκαν για την προώθηση των ΑΠΕ και την ενίσχυση των επενδύσεων (Ν.3468/2006, Ν.3299/2004), έτσι ώστε το ενεργειακό τοπίο της Ελλάδας να συμβαδίσει και να εναρμονιστεί με την Ευρωπαϊκή νομοθεσία (280/2004/ΕΚ, 2001/77/ΕΚ). Στη συνέχεια δίνονται γενικές πληροφορίες για τις ΑΠΕ και τα περιβαλλοντικά οφέλη που προκύπτουν από τη χρήση τους και στο τεέυταίο - 2 -

11 στάδιο της βιβλιογραφικής έρευνας, παρουσιάζεται μια ιστορική αναδρομή στη χρήση της ηλιακής ενέργειας από τον 7 ο αιώνα π.χ. μέχρι σήμερα, με την εκμετάλλευσή της μέσω των Φ/Β πλαισίων και καταλήγει στην αξιολόγηση τους. Στο τρίτο κεφάλαιο της εργασίας (Πλαίσιο εργασίας), δίνονται πληροφορίες σχετικά με τα περιβαλλοντικά οφέλη από την λειτουργία Φ/Β συστημάτων, την ανάπτυξη της τεχνολογίας (μονοκρυσταλλικά, πολυκρυσταλλικά, άμορφου πυριτίου) ανάλογα με το μέγεθος, το κόστος και την αποδοτικότητα των συστημάτων αυτών και την διεύρυνση της παγκόσμιας αγοράς των Φ/Β. Επιπλέον, παρουσιάζονται στοιχεία σχετικά με τον τρόπο εφαρμογής τους, το οποίο εξαρτάται από την περιοχή της εγκατάστασης και αν είναι συνδεδεμένη στο υπάρχον ηλεκτρικό δίκτυο ή όχι και πληροφορίες που αφορούν την ενεργειακή αποδοτικότητα των συστημάτων αυτών, η οποία εξαρτάται από την σκίαση των πλαισίων από εξωγενείς παράγοντες (καιρικά φαινόμενα, δέντρα, κτίρια) αλλά και από την κλίση και τον προσανατολισμό των Φ/Β συστοιχιών. Τελευταίο και σημαντικότερο κεφάλαιο της εργασίας αυτής είναι η μελέτη περίπτωσης (case study) που πραγματοποιήθηκε με τη χρήση του λογισμικού RETScreen. Αρχικά, πραγματοποιείται η περιγραφή του λογισμικού για την κατανόηση του και γενικές πληροφορίες για την προέλευσή του και το τρόπο με τον οποίο χρησιμοποιείται. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιείται ένα παράδειγμα εφαρμογής του στη Σαουδική Αραβία, περιοχής στην οποία τα επίπεδα ηλιακής ακτινοβολίας είναι αντίστοιχα με αυτά στην Ελλάδα, για την εκτίμηση του κόστους παραγωγής ηλεκτρισμού από Φ/Β πλαίσια. Έπειτα, αναλύονται βήμα προς βήμα τα στάδια του λογισμικού (ενεργειακή ανάλυση, ανάλυση κόστους, ανάλυση μείωσης αερίων του θερμοκηπίου, οικονομική ανάλυση και ανάλυση ρίσκου και ευαισθησίας), με την εισαγωγή παραμέτρων κατόπιν έρευνας. Βάσει των παραμέτρων που εισήχθησαν, αλλά και βάσει της ηλιακής ακτινοβολίας της περιοχής όπου θα εγκατασταθούν τα Φ/Β (Μυτιλήνη), το λογισμικό υπολόγισε τις τιμές οικονομικής βιωσιμότητας της προβλεπόμενης εγκατάστασης, καθώς και την ενεργειακή απόδοση της εφαρμογής

12 Κεφάλαιο 2: Βιβλιογραφική Έρευνα - 4 -

13 Κεφάλαιο 2: Βιβλιογραφική Έρευνα 2.1. Η Ενεργειακή κατάσταση στην Ελλάδα Για την κάλυψη των ενεργειακών της αναγκών, η Ελλάδα υποχρεούται να εισάγει πετρέλαιο από το Ιράν, τη Σαουδική Αραβία, τη Ρωσία, τη Λιβύη και την Αίγυπτο, έτσι ώστε να καλύψει την ημερήσια κατανάλωση πετρελαίου που αγγίζει τα βαρέλια/ημέρα. Με την πάροδο του χρόνου όμως τα δεδομένα άλλαξαν, καθώς η διείσδυση νέων ενεργειακών πόρων, όπως το φυσικό αέριο, οδήγησαν στην μείωση της εξάρτησης από το πετρέλαιο. Ενδεικτικά αναφέρεται ότι από το 1995, όπου η κατανάλωση φυσικού αερίου ήταν μόλις 1 δις κυβικά πόδια, το 2004 η κατανάλωση αυξήθηκε στα 95 δις κυβικά πόδια. Το φυσικό αέριο εισάγεται κυρίως από τη Ρωσία (80%). Στα συμβατικά καύσιμα με ευρεία χρήση στην Ελλάδα, ανήκει και ο λιγνίτης, ο οποίος εισάγεται από τη Νότιο Αφρική, τη Ρωσία, τη Βενεζουέλα και την Κολομβία. Το μεγαλύτερο ποσοστό των εισαγωγών λιγνίτη το εκμεταλλεύεται η ΔΕΗ για την παραγωγή ηλεκτρισμού. Παρόλα αυτά δεν είναι το μόνο καύσιμο που χρησιμοποιούν οι μονάδες παραγωγής της ΔΕΗ, καθώς οι μονάδες παραγωγής που βρίσκονται σε νησιά, χρησιμοποιούν το πετρέλαιο. Επιπλέον, σε κάποιες μονάδες ενδέχεται να αντικατασταθεί ο λιγνίτης με το φυσικό αέριο, το οποίο είναι πιο φιλικό προς το περιβάλλον, με απώτερο σκοπό την εναρμόνιση με το Ευρωπαϊκό δίκαιο. Τέλος, η ανάπτυξη των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας για την παραγωγή ηλεκτρισμού και θερμότητας θα ενισχύσει την μείωση χρήσης των συμβατικών καυσίμων. Στον Πίνακα 1, απεικονίζονται τα ποσά ενέργειας που παράγονται ανά είδος καυσίμου, σύμφωνα με μετρήσεις που έγιναν το 2005 (Πηγή: Energy Information Administration,

14 Πίνακας 1: Παραγωγή ηλεκτρισμού ανά είδος καυσίμου στην Ελλάδα το 2005 (Πηγή: International Energy Agency, Ηλεκτρισμός Παραγωγή από: Μονάδα: GWh Λιγνίτη Πετρέλαιο 9207 Φυσικό Αέριο 8171 Βιομάζα 122 Απόβλητα 100 Υδροηλεκτρική Ενέργεια 5610 Φωτοβολταϊκά 1 Αιολική Ενέργεια 1266 ΣΥΝΟΛΟ: Οργανισμοί Ενεργειακής Πολιτικής Υπουργείο Ανάπτυξης (ΥΠ.ΑΝ)-Υπουργείο Οικονομίας και Οικονομικών Το Υπουργείο Ανάπτυξης είναι υπεύθυνο για την ενεργειακή πολιτική της Ελλάδας καθώς και για τη δημοσίευση ενεργειακών στατιστικών. Επιπλέον, είναι αρμόδιο για την ανάπτυξη πολιτικών για τις Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και την εναρμόνιση της Ελληνικής νομοθεσίας με τις Ευρωπαϊκές κοινοτικές οδηγίες. Το ΥΠ.ΑΝ διαχειρίζεται το Επιχειρησιακό Πρόγραμμα Ανταγωνιστικότητα (Ε.Π.ΑΝ), ένα πρόγραμμα της Ευρωπαϊκής Ένωσης για την υποστήριξη ενεργειακών επενδύσεων. Μέσω του ΥΠ.ΑΝ δραστηριοποιείται η Γενική Γραμματεία Έρευνας και Τεχνολογίας (Γ.Γ.Ε.Τ) που είναι υπεύθυνη για την έρευνα και ανάπτυξη σε ενεργειακά ζητήματα. Με το ΥΠ.ΑΝ συνεργάζεται το Υπουργείο Οικονομίας και Οικονομικών, υπεύθυνο για την ενεργειακή φορολόγηση, σε όλες τις κατηγορίες ενεργειακών επενδύσεων. Μέσω των δυο Υπουργείων, ενεργοποιείται ακόμα η τοπική αυτοδιοίκηση, η οποία είναι εξουσιοδοτημένη από την Ελληνική Κυβέρνηση να χορηγεί άδειες για την εγκατάσταση ενεργειακών εφαρμογών. Υπό την αιγίδα της Ελληνικής Κυβέρνησης μέσω της Γ.Γ.Ε.Τ βρίσκεται και το Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών (Ε.Α.Α). Το Ε.Α.Α συνεργάζεται με την UNFCCC (United Nations Framework Convention on Climate Change) και είναι αρμόδιο για την παρακολούθηση και αναφορά των αερίων του θερμοκηπίου καθώς και για την πρόβλεψη των μελλοντικών μειώσεων τους στην Ελλάδα (Πηγή: International Energy Agency,

15 Ρυθμιστική Αρχή Ενέργειας (Ρ.Α.Ε) Η Ρ.Α.Ε είναι ανεξάρτητη διοικητική αρχή και έχει κυρίως γνωμοδοτικές και εισηγητικές αρμοδιότητες στον ενεργειακό τομέα. Σκοπός της είναι ο ελεύθερος και υγιής ανταγωνισμός στην ενεργειακή αγορά με στόχο την καλύτερη εξυπηρέτηση του καταναλωτή, παρέχοντας εισηγήσεις για τις τιμές, τη λειτουργία και τις ενεργειακές αδειοδοτήσεις. Επιπλέον, η Ρ.Α.Ε, στοχεύει στην προστασία του περιβάλλοντος, στην ανάπτυξη των ΑΠΕ και νέων τεχνολογιών σχετικές με αυτές αλλά και στην αποτελεσματική χρήση και προμήθεια της ενέργειας. Επιτηρείται από το ΥΠ.ΑΝ, ενώ η επιλογή του διοικητικού προσωπικού πραγματοποιείται από το Υπουργικό Συμβούλιο της Ελληνικής Κυβέρνησης (Πηγή: Ρυθμιστική Αρχή Ενέργειας, Κέντρο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (Κ.Α.Π.Ε) Το Κ.Α.Π.Ε είναι ο εθνικός φορέας για την προώθηση των ΑΠΕ, την ορθολογική χρήση ενέργειας και την εξοικονόμηση ενέργειας. Με βάση την Ελληνική και την Ευρωπαϊκή νομοθεσία, το Κ.Α.Π.Ε στοχεύει στην προστασία του περιβάλλοντος και την αειφόρο ανάπτυξη και υλοποιεί καινοτόμα έργα για την εδραίωση και διάδοση των ενεργειακών τεχνολογιών. Για την πραγματοποίηση των στόχων του και την καλύτερη λειτουργία του, η οργανωτική δομή του χωρίζεται σε 7 παραρτήματα: Διεύθυνση ΑΠΕ Διεύθυνση Ενεργειακής Αποδοτικότητας Διεύθυνση Ενεργειακής Πολιτικής και Σχεδιασμού Διεύθυνση Διοικητικών και Οικονομικών Υπηρεσιών Διεύθυνση Αναπτυξιακών Προγραμμάτων Γραφείο Διασφάλισης Ποιότητας (ISO) Νομική Υπηρεσία (Πηγή: Κέντρο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας,

16 Δημόσια Επιχείρηση Ηλεκτρισμού (ΔΕΗ)/ Δημόσια Επιχείρηση Αερίου (ΔΕΠΑ) Η ΔΕΗ είναι ο βασικός παραγωγός ηλεκτρικής ενέργειας, σε ποσοστό 97% της συνολικής παραγωγής της Ελλάδας. Είναι ιδιοκτήτρια του 49% του ΔΕΣΜΗΕ (Διαχειριστής Ελληνικού Συστήματος Μεταφοράς Ηλεκτρικής Ενέργειας), που είναι υπεύθυνο για την μεταφορά της ηλεκτρικής ενέργειας στην Ελλάδα. Για την διαχείριση των ΑΠΕ και την ανάπτυξη του κλάδου, η ΔΕΗ ίδρυσε μια θυγατρική εταιρεία, την ΔΕΗ Ανανεώσιμες ( Η ΔΕΠΑ είναι η εταιρεία που εισήγαγε το φυσικό αέριο στην Ελλάδα. Οι στόχοι της είναι η παροχή φυσικού αερίου σε βιομηχανικούς καταναλωτές με ετήσια κατανάλωση άνω των 10 εκ. m 3 και σε ιδιωτικές εταιρείες παροχής αερίου, ενώ στοχεύει στη διανομή αερίου σε περιοχές όπου δεν υπάρχουν ιδιωτικές εταιρείες και στην πώληση φυσικού αερίου για την κίνηση οχημάτων ( Επιπλέον, η ΔΕΠΑ είναι ο βασικός προμηθευτής φυσικού αερίου στην Ελλάδα, με το 65% της συνολικής διανομής να ανήκει στην Ελληνική Κυβέρνηση και το 35% στα Ελληνικά Πετρέλαια ( Νομοθεσία (Ευρωπαϊκή και εγχώρια) Ευρωπαϊκή Νομοθεσία για την εγκατάσταση τεχνολογιών ΑΠΕ Πρόοδος για την επίτευξη των στόχων του Πρωτοκόλλου του Κιότο (280/2004/ΕΚ) Βάσει του Πρωτοκόλλου του Κιότο, η Ευρωπαϊκή Κοινότητα συμφώνησε να μειώσει την περίοδο τις εκπομπές που συμβάλλουν στο φαινόμενο του θερμοκηπίου κατά 8% σε σύγκριση με τα επίπεδα του έτους αναφοράς (1990). Σύμφωνα με τα δεδομένα της απογραφής του 2005, οι συνολικές εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου μειώθηκαν κατά 2% συγκριτικά με το έτος αναφοράς για την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ε.Ε.-15). Για τη επίτευξη του στόχου (μείωση 8%), είναι απαραίτητο όλα τα κράτη μέλη της Ε.Ε. να αρχίσουν να εφαρμόζουν όλες τις αναγκαίες πολιτικές και μέτρα όσον το δυνατόν ταχύτερα (Πηγή: 280/2004/EC, Progress towards achieving the Kyoto objectives)

17 Παραγωγή ενέργειας από ΑΠΕ (2001/77/ΕΚ) Σκοπός της οδηγίας αυτής της Ευρωπαϊκής Κοινότητας είναι να προαχθεί η αύξηση της συμβολής των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, στην εσωτερική αγορά ηλεκτρικής ενέργειας και η δημιουργία βάσης για το μελλοντικό κοινοτικό πλαίσιο στον εν λόγω τομέα. Έτσι, κάθε κράτος μέλος της Ε.Ε. πρέπει να λάβει μέτρα για την εφαρμογή ΑΠΕ και την εναρμόνιση με τους στόχους που έχουν τεθεί από το Πρωτόκολλο του Κιότο, για να καταφέρει να φτάσει στον επιδιωκόμενο στόχο (Πηγή: 2001/77/EC, On the promotion of the electricity produced from renewable energy source in the internal electricity market) Ελληνική Νομοθεσία Νόμος για τις ΑΠΕ στην Ελλάδα και την ανάπτυξη Φ/Β εφαρμογών (Ν.3468/2006) Ο Νόμος αυτός αποτελεί προέκταση της Κοινοτικής Οδηγίας 2001/77/ΕΚ και έχει ως στόχο την υποστήριξη επενδύσεων στις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας και την συμπαραγωγή ηλεκτρισμού και θερμότητας, με απώτερο σκοπό να επιτευχθούν οι εθνικοί στόχοι για τη κατανάλωση ενέργειας που είναι: Το 2010, το 20,1% του παραγόμενου ηλεκτρισμού να προέρχεται από εγκαταστάσεις ΑΠΕ και Το 2020, το ποσοστό αυτό να ανέβει στο 29% (Πηγή: Ν.3468/2006, The new law for RES in Greece and measures for the development of PV applications in the country) - 9 -

18 Αναπτυξιακός Νόμος 3299/2004 Ο νόμος αυτός αφορά τα κίνητρα ιδιωτικών επενδύσεων για την οικονομική ανάπτυξη και την περιφερειακή σύγκλιση. Έτσι, ανάλογα με τη μορφή και το είδος της επένδυσης παρέχονται ενισχύσεις όπως: επιχορηγήσεις, επιδοτήσεις χρηματοοικονομικής μίσθωσης, φορολογικές απαλλαγές και επιδοτήσεις του κόστους της δημιουργούμενης από το επενδυτικό σχέδιο απασχόλησης. Οι ενισχύσεις αυτές παρέχονται με κριτήριο, σε ποια από τις τέσσερις περιοχές της επικράτειας θα πραγματοποιηθεί η επένδυση και σε ποια κατηγόρια (πέντε συνολικά) ανήκει η επένδυση αυτή όπως φαίνεται και στον Πίνακα 7 της μελέτης περίπτωσης (Πηγή: Αναπτυξιακός Νόμος 3299/2004, Κίνητρα ιδιωτικών επενδύσεων για την οικονομική ανάπτυξη και την περιφερειακή σύγκλιση) Ενέργεια και Περιβάλλον Το βασικότερο περιβαλλοντικό όφελος που προκύπτει από την χρήση ΑΠΕ για την παραγωγή ηλεκτρισμού και θερμότητας είναι η μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου (ΑΤΘ) και κυρίως η αποφυγή έκλυσης στην ατμόσφαιρα διοξειδίου του άνθρακα (CO 2 ). Ουσίες όπως το CO 2, το διοξείδιο του θείου (SO 2 ) και τα οξείδια του αζώτου (NO x ), συμβάλλουν στην υπερθέρμανση του πλανήτη, το λεγόμενο «φαινόμενο του θερμοκηπίου». Για το λόγο αυτό, θεσπίστηκαν και οι παραπάνω νομοθεσίες, έτσι ώστε οι κυβερνήσεις να ευαισθητοποιηθούν και να ελαττώσουν όσο το δυνατόν περισσότερο τους αέριους ρύπους τους Εξοικονόμηση ενέργειας-βιοκλιματική Αρχιτεκτονική Στη μείωση των αέριων ρύπων και στην ευρύτερη προστασία του Περιβάλλοντος συμβάλλει η εξοικονόμηση ενέργειας (ΕΞΕ) που μπορεί να εφαρμοστεί είτε σε υπάρχοντα κτίρια και κατοικίες είτε σε νεόκτιστα με την εφαρμογή βιοκλιματικής αρχιτεκτονικής (Σχήμα 1). Η εφαρμογή τεχνικών ΕΞΕ, μειώνει τις απαιτήσεις εγκατεστημένης ισχύος ΑΠΕ, ενώ είναι απαραίτητες για την ενσωμάτωση των ΑΠΕ σε κτίρια. Λαμβάνοντας υπόψη, ότι οι κτιριακές εγκαταστάσεις της Ευρώπης καταναλώνουν το 40% της συνολικής παραγόμενης ενέργειας, η ανάγκη για εξοικονόμηση ενέργειας είναι επιτακτική. Οι τεχνικές για εξοικονόμηση ενέργειας

19 ξεκινάνε με την εφαρμογή τεχνικών βιοκλιματικής αρχιτεκτονικής, με την αξιοποίηση των τοπικών κλιματικών και περιβαλλοντικών παραμέτρων για τη θέρμανση, ψύξη και τον φωτισμό των κτιρίων. Αρχικά, τοποθετούνται θερμομονωτικά υλικά εντός των κτιρίων για τη μείωση των θερμικών απωλειών. Στη συνέχεια, σημαντικό ρόλο διαδραματίζει ο προσανατολισμός του κτιρίου. Ενδεικτικά αναφέρεται πως κτίρια με νότιο προσανατολισμό και κλίση 30 ο προς την ανατολή ή τη δύση, παρουσιάζουν τις υψηλότερες ενεργειακές αποδόσεις. Επιπλέον, η δημιουργία ανοιγμάτων στο νότιο και βόρειο τμήμα βοηθάει στον εξαερισμό του κτιρίου. Πέραν όμως της δόμησης του κτιρίου, στην ΕΞΕ συμβάλλει η δημιουργία εσωτερικών και εξωτερικών σκίαστρων, αλλά και η δενδροφύτευση περιμετρικά του κτιρίου. Έτσι, καλό είναι να προτιμάται η φύτευση φυλλοβόλων δέντρων έξω από τα νότια ανοίγματα του κτιρίου για την εκμετάλλευση του ηλίου τον χειμώνα και τη σκίαση το καλοκαίρι. Τέλος για την επίτευξη μιας ενεργειακά αποδοτικής κατοικίας είναι απαραίτητο να χρησιμοποιούνται συσκευές χαμηλής ενεργειακής κατανάλωσης (Πηγή: Ενσωμάτωση τεχνολογιών ΑΠΕ και ΕΞΕ σε κτίρια, Σχήμα 1: Απεικόνιση Βιοκλιματικής Αρχιτεκτονικής (Πηγή: Τσιτούρας Βασίλης (2008), «Γυμνάσιο-Λύκειο στα Βίλια Αττικής: Μια βιοκλιματική προσέγγιση»)

20 Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ) Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (Σχήμα 2) είναι καθαρές, ανεξάντλητες και ήπιες μορφές ενέργειας. Ανάλογα με τον φυσικό πόρο τον οποίο χρησιμοποιούν διακρίνονται σε: 1. Αιολική Ενέργεια: Είναι η μορφή ενέργειας που εκμεταλλεύεται την ταχύτητα του ανέμου με τη χρήση ειδικά κατασκευασμένων ανεμόμυλων, τις ανεμογεννήτριες. 2. Βιομάζα: Προέρχεται από την καύση οργανικών υλικών για την παραγωγή ηλεκτρισμού και θερμότητας και είναι ευρέως γνωστή ως βιοενέργεια. 3. Υδρογόνο (-H-): Αποτελεί το πιο άφθονο στοιχείο στη Γη και συνήθως είναι δεσμευμένο σε μια ένωση όπως το νερό (H 2 O). Για την παραγωγή ηλεκτρισμού από το υδρογόνο, πρέπει αρχικά να αποδεσμευτεί από την ένωση στην οποία βρίσκεται και στην συνέχεια να πραγματοποιηθεί καύση, όπως γίνεται με όλα τα καύσιμα. 4. Γεωθερμική Ενέργεια: Είναι η θερμότητα που προέρχεται από το εσωτερικό της Γης μέσω γεωθερμικών πηγών, υπό την μορφή ζεστού νερού και ατμού και χρησιμοποιείται κυρίως σε συστήματα θέρμανσης και ψύξης. 5. Υδροηλεκτρική Ενέργεια: Αυτή η πηγή ενέργειας εκμεταλλεύεται τον κύκλο του νερού (βροχοπτώσεις) και την ροή ποταμών για την παραγωγή μηχανικής ενέργειας και ηλεκτρισμού. 6. Κυματική Ενέργεια: Προέρχεται από την εκμετάλλευση των επιφανειακών κυμάτων της θάλασσας και των υπογείων ρευμάτων για την παραγωγή ηλεκτρισμού. 7. Ηλιακή Ενέργεια: Είναι η ενέργεια που προέρχεται από τον ήλιο. Για την παραγωγή θερμότητας χρησιμοποιούνται οι θερμικοί ηλιακοί συλλέκτες και για την παραγωγή ηλεκτρισμού τα Φωτοβολταϊκά πλαίσια. (Πηγή: Renewable Energy Basics,

21 Σχήμα 2: Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (Πηγή: Ιστορία Φωτοβολταϊκών Η ηλιακή ενέργεια είναι μια μορφή ενέργειας που ο άνθρωπος ανακάλυψε και εκμεταλλεύτηκε πολύ πιο πριν από αυτές που ονομάζουμε σήμερα συμβατικές πηγές ενέργειας (πετρέλαιο, λιγνίτης, φυσικό αέριο). Η ειρωνεία είναι πως 28 αιώνες μετά την πρώτη ιστορικά καταγεγραμμένη απόπειρα εκμετάλλευσης της ηλιακής ακτινοβολίας (7 ος αιώνας π.χ.), λόγω της ολοένα αυξανόμενης ενεργειακής ζήτησης, τα συμβατικά καύσιμα δείχνουν να λιγοστεύουν επικίνδυνα με αποτέλεσμα ο άνθρωπος να αναγκαστεί, με την βοήθεια της προηγμένης τεχνολογίας, να στραφεί στις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας. Παρακάτω δίνονται ενδεικτικά κάποιες σημαντικές χρονολογίες για τη εξέλιξη της εκμετάλλευσης της ηλιακής ακτινοβολίας: 7 ος αιώνας π.χ.: χρήση μεγεθυντικού φακού για τη δημιουργία φωτιάς 6 ος αιώνας π.χ.: δημιουργία ηλιόλουστων δωματίων σε σπίτια και δημόσια κτίρια 1767: εφευρέθηκε ο πρώτος ηλιακός συλλέκτης από τον Ελβετό Horace de Saussure 1816: δημιουργία της πρώτης θερμικής μηχανής για την παραγωγή ηλεκτρισμού, από το Βρετανό Robert Stirling 1839: ανακάλυψη του φωτοβολταϊκού φαινομένου από το Γάλλο επιστήμονα Edmond Becquerel, με την κατασκευή ενός ηλεκτρολυτικού κελιού με 2 ηλεκτρόδια όπου η παραγωγή ηλεκτρισμού αυξανόταν με την έκθεση στον ήλιο

22 1876: ανακαλύφθηκε από τους William Grylls Adams και Richard Evans Day πως το στοιχείο selenium (σελήνιο) όταν εκτίθεται στην ηλιακή ακτινοβολία παράγει ηλεκτρισμό 1891: κατασκευή του πρώτου ηλιακού θερμοσίφωνα 1905: δημοσίευση φωτοηλεκτρικού φαινομένου από τον Albert Einstein, που αποτέλεσε την αρχή για την ανάπτυξη των Φ/Β 1954: ανάπτυξη φωτοβολταϊκής τεχνολογίας με τη δημιουργία των φωτοβολταϊκών κελιών πυριτίου. Μια από τις πρώτες εφαρμογές ήταν στα εργαστήρια της Bell Telephone 1955: η πρώτη χορήγηση άδειας για την ανάπτυξη της φωτοβολταϊκής τεχνολογίας από τη West Electric, στις ΗΠΑ 1956: ανάπτυξη ηλιακών κελιών για την εφαρμογή τους σε δορυφόρους με τροχιά γύρω από τη Γη 1963: μαζική παραγωγή φωτοβολταϊκών πλαισίων από τη Sharp 1977: ίδρυση του NREL (National Renewable Energy Laboratory), ενός από τους σημαντικότερους φορείς για την εκμετάλλευση και εγκατάσταση τεχνολογιών ΑΠΕ μέχρι σήμερα 1999: Η συνολική εγκατεστημένη ισχύς φωτοβολταϊκών σε παγκόσμιο επίπεδο ξεπέρασε το 1 MWp. Με την απειλή λοιπόν της κλιματικής αλλαγής και την εξάντληση των συμβατικών καυσίμων, η ανάγκη για στροφή σε καθαρές και ανεξάντλητες πηγές ενέργειας γίνεται όλο και πιο επιτακτική. Σε αυτό βοηθάει και η συνεχής πρόοδος της τεχνολογίας με την ανακάλυψη νέων τεχνολογιών για την εξοικονόμηση ενέργειας και την εφαρμογή των ΑΠΕ σε πολλές διαφορετικές πτυχές της καθημερινότητας του ανθρώπου (Πηγή: Energy efficiency and Renewable Energy, The History of Solar ) Φωτοηλεκτρικό φαινόμενο Την πιο σημαντική στιγμή στην εξέλιξη της φωτοβολταϊκής τεχνολογίας, αποτελεί η ανακάλυψη του φωτοηλεκτρικού φαινομένου (Σχήμα 3) από τον Albert Einstein (1905). Σύμφωνα με το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, όταν η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία προσπίπτει σε αγωγό του ηλεκτρισμού ή θερμότητας, εκπέμπονται

23 ηλεκτρόνια. Τα ηλεκτρόνια που εκπέμπονται χρησιμοποιούνται για τη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Έτσι ακριβώς συμβαίνει και με τα Φωτοβολταϊκά πλαίσια όπου προσπίπτει η ηλιακή ακτινοβολία και παράγεται ηλεκτρισμός (Πηγή: Σχήμα 3: Φωτοηλεκτρικό φαινόμενο (Πηγή: Αξιολόγηση Φωτοβολταϊκών Συστημάτων Πριν από την εγκατάσταση των Φ/Β συστημάτων είναι απαραίτητο να πραγματοποιηθεί μια προμελέτη για την αξιολόγηση της εφαρμογής. Για να αξιολογηθούν οι εφαρμογές αυτές πρέπει να εκτελεστεί ένα λογισμικό (π.χ.retscreen), στο οποίο θα περιλαμβάνεται η οικονομική ανάλυση της επένδυσης και η περιβαλλοντική ανάλυση, για την εκτίμηση των οφελών από την εφαρμογή. Πέραν αυτών όμως, για να αξιολογηθεί μια τέτοια εφαρμογή, πρέπει να εξεταστούν παράμετροι που αφορούν τον καταναλωτή και τη χρήση της παραγόμενης ενέργειας. Τα τελευταία χρόνια ( ), παρατηρήθηκε μείωση των εξόδων επένδυσης στα Φ/Β κατά 70%, αλλά η τιμή πώλησης ηλεκτρισμού από την λειτουργία των Φ/Β εξακολουθεί να είναι κατά πολύ ακριβότερη από την ενέργεια που παράγεται από μονάδες που χρησιμοποιούν συμβατικές πηγές ενέργειας, 450 /MWh έναντι 71,85 /MWh ( Το γεγονός αυτό όμως δεν αποτελεί ανασταλτικό παράγοντα, καθώς τα Φ/Β συστήματα χαρακτηρίζονται συμφέρουσες ενεργειακές επιλογές, εξαιτίας της δυνατότητας κατανάλωσης ενέργειας από τον ίδιο τον παραγωγό, δηλαδή τα Φ/Β πλαίσια. Μια Φ/Β εγκατάσταση που αξιολογήθηκε θετικά λόγω των οικονομικών οφελών και της ενεργειακής απόδοσης, πραγματοποιήθηκε σε μια ξενοδοχειακή μονάδα της Πάρου, μεγέθους 10 kw. Η μονάδα αυτή είναι συνδεδεμένη στο ηλεκτρικό δίκτυο της ΔΕΗ και τις περιόδους που δεν λειτουργεί, η ενέργεια που παράγεται πωλείται, λόγω έλλειψης μπαταριών αποθήκευσης. Το

24 αποτέλεσμα είναι, το ξενοδοχείο να παράγει ενέργεια και να έχει κέρδος λόγω της μηδενικής κατανάλωσης. Η μέγιστη κατανάλωση παρατηρείται τους μήνες Ιούλιο- Αύγουστο ( kwh), με τα Φ/Β να καλύπτουν το 10% της συνολικής ενεργειακής κατανάλωσης. Το λογισμικό που χρησιμοποιήθηκε για την οικονομική αξιολόγηση της εγκατάστασης αυτής, ήταν το RETScreen (Bakos G.C, Soursos M. (2001)) Ανάλυση αποδοτικότητας Φ/Β συστημάτων Για την ανάλυση της αποδοτικότητας των Φ/Β συστημάτων, βασική παράμετρος της ενεργειακής-περιβαλλοντικής ανάλυσης αποτελεί η εκτίμηση και ανάλυση των απωλειών του συστήματος. Στις απώλειες αυτές περιλαμβάνονται η χαμηλή ηλιακή ακτινοβολία, οι απώλειες του μετατροπέα που εξαρτώνται από το μέγεθος της εγκατάστασης, καθώς η ισχύς του μετατροπέα εξαρτάται από την εγκατεστημένη ισχύ των Φ/Β, οι απώλειες από την σκίαση των πλαισίων και οι απώλειες από την πτώση της θερμοκρασίας. Η εκτίμηση των απωλειών θεωρείται πολύ σημαντική στην ενεργειακή αξιολόγηση μιας Φ/Β εγκατάστασης, καθώς με τον τρόπο αυτό οι προβλέψεις ενεργειακής αποδοτικότητας είναι πιο ακριβείς (C.W.A Baltus et al., 1997)

25 Κεφάλαιο 3: Πλαίσιο

26 Κεφάλαιο 3: Πλαίσιο 3.1. Φωτοβολταϊκά συστήματα Τα Φωτοβολταϊκά συστήματα (Φ/Β) αποτελούν μονάδες μετατροπής της ηλιακής ακτινοβολίας σε ηλεκτρισμό, με τη χρήση πλαισίων που αποτελούνται από ημιαγώγιμα υλικά (μη-μεταλλικά υλικά όπως το πυρίτιο). Τα τελευταία χρόνια παρουσιάζεται μεγάλη πρόοδος στην έρευνα και ανάπτυξη Φ/Β συστημάτων, με αποτέλεσμα, σε συνδυασμό και με την ανάπτυξη παραγωγής τέτοιου τύπου συστημάτων, η εγκατάστασή τους να γίνεται με πολλούς διαφορετικούς τρόπους και ανάλογα με τη γεωγραφική θέση (σε απομονωμένες περιοχές, σε προσόψεις κτιρίων) και τους οικονομικούς πόρους για την πραγματοποίηση της κάθε εφαρμογής Πλεονεκτήματα χρήσης Φ/Β συστημάτων Η ηλιακή ενέργεια που χρησιμοποιείται για τη λειτουργία των Φωτοβολταϊκών πλαισίων αποτελεί μια ανανεώσιμη-ανεξάντλητη πηγή ενέργειας με μηδενικές επιπτώσεις στο περιβάλλον. Το πυρίτιο, από το οποίο είναι κατασκευασμένα το μεγαλύτερο ποσοστό των Φ/Β, αποτελεί το δεύτερο πιο άφθονο στοιχείο στον φλοιό της Γης μετά το οξυγόνο και φθείρεται με πολύ αργούς ρυθμούς και επιπλέον, τα ποσά της ηλιακής ακτινοβολίας σε παγκόσμιο επίπεδο, είναι φορές περισσότερα από τα αποθέματα των συμβατικών και των πυρηνικών καυσίμων. (Godfrey Boyle, Renewable Energy: Power of Sustainable Future ). Αυτόματα λοιπόν προκύπτει μείωση του κόστους συντήρησης και λειτουργίας καθώς και αύξηση του χρόνου ζωής τους. Επιπλέον σε πολλές εγκαταστάσεις παρατηρείται δυνατότητα αποθήκευσης της παραγόμενης ενέργειας είτε στο δίκτυο είτε σε συσσωρευτές. Στα περιβαλλοντικά οφέλη πρέπει να επισημανθεί και η μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου με τη χρήση των συστημάτων αυτών. Έτσι, υπολογίστηκε πως από μια εγκατάσταση Φ/Β 1kW αποφεύγεται κάθε χρόνο μια ποσότητα της τάξης του 1.4τόνων CO 2 («Εγκατάσταση φωτοβολταϊκού πάρκου στο Τεχνολογικό Πολιτιστικό Πάρκο Λαυρίου», Σταυριανίδη Βασιλική, 2008) Συγκριτικά με τις υπόλοιπες Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ) αποτελεί την πιο καθαρή πηγή αν συνυπολογιστούν τα μηδενικά ποσά ηχορρύπανσης από τη λειτουργία των

27 συστημάτων αυτών αλλά και οι προσπάθειες που γίνονται για την ανακύκλωση των υλικών από τα οποία κατασκευάζονται τα ηλιακά κελιά, μετά το τέλος του κύκλου ζωής τους, για την περαιτέρω προστασία του περιβάλλοντος με την αποφυγή της απόθεσης τοξικών υλικών (Vasilis M. Fthenakis (2000), End of life management and recycling of PV modules ) Δομή και Λειτουργία Φ/Β Μια Φ/Β μονάδα αποτελείται από μια ή παραπάνω συστοιχίες (array) όπου όσο μεγαλύτερη είναι η επιφάνεια της καθεμίας τόσο περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να παραχθεί. Το μέγεθος και ο αριθμός των εγκατεστημένων συστοιχιών εξαρτάται από τις ανάγκες ηλεκτρισμού που καλείται να καλύψει η κάθε εφαρμογή. Συνεχίζοντας την περιγραφή της δομής μιας μονάδας, κάθε συστοιχία αποτελείται από τα φωτοβολταϊκά πλαίσια (module) που είναι το αποτέλεσμα της σύνδεσης πολλών ηλιακών κελιών (solar cells) που κατασκευάζονται από υλικά όπως το πυρίτιο. Κάθε ηλιακό κελί δημιουργεί ηλεκτρικό πεδίο το οποίο συνδέεται με ηλεκτρικούς αγωγούς δημιουργώντας ηλεκτρικό ρεύμα. Η παραγωγή ηλεκτρισμού εξαρτάται αποκλειστικά από την ποσότητα της ηλιακής ακτινοβολίας που προσπίπτει στα ηλιακά πλαίσια, παράγοντας συνεχές ρεύμα (DC). Βάσει λοιπόν της ηλιακής ακτινοβολίας που προσπίπτει στα ηλιακά πλαίσια των Φ/Β συστημάτων η διαδικασία παραγωγής ηλεκτρισμού ακολουθεί την παρακάτω πορεία: Αρχικά, παράγεται συνεχές ρεύμα το οποίο ανάλογα με την περίπτωση αποθηκεύεται σε συσσωρευτές για να καταλήξει στον μετασχηματιστή. Η λειτουργία του μετασχηματιστή είναι να μετατρέπει το συνεχές ρεύμα σε εναλλασσόμενο, ο ηλεκτρισμός δηλαδή που χρησιμοποιείται από τους καταναλωτές. Βέβαια, ανάλογα με τις συνθήκες χρήσεις και ζήτησης ηλεκτρισμού δύναται το σύστημα αυτό να υποστηρίζεται από γεννήτρια πετρελαίου η οποία παράγει εναλλασσόμενο ρεύμα («Εγκατάσταση φωτοβολταϊκού πάρκου στο Τεχνολογικό Πολιτιστικό Πάρκο Λαυρίου», Σταυριανίδη Βασιλική, 2008)

28 Τύποι Φ/Β συστημάτων Το πιο διαδεδομένο στοιχείο που χρησιμοποιείται στην κατασκευή Φ/Β πλαισίων είναι το πυρίτιο (Si), ενώ υπάρχουν κατασκευές που χρησιμοποιούν CIS ή CuΙnSe 2 (Χαλκός-Ίνδιο-Σελήνιο), CdTe (Κάδμιο-Τελλούριο) και GaAs (Γάλλιο-Αρσένιο). Ένα μεγάλο ζήτημα στην επιλογή των ηλιακών κελιών αποτελεί το μεγάλο κόστος τους. Έτσι, παρόλο που τα Φ/Β πλαίσια μονοκρυσταλλικού πυριτίου (m-si), τα οποία ήταν η πρώτη μορφή ηλιακών κελιών, παρουσίαζαν υψηλές αποδόσεις ως και 24% (εργαστηριακά), το κόστος τους ήταν ιδιαιτέρως υψηλό με αποτέλεσμα να αναζητηθούν άλλες τεχνολογίες μέσω έρευνας όπου θα συνδυαζόταν οι υψηλές αποδόσεις και το χαμηλό κόστος. Ξεκινώντας λοιπόν από τα πλαίσια μονοκρυσταλλικού πυριτίου, παρακάτω παρουσιάζονται όλοι οι τύποι Φ/Β συστημάτων (Παναγόπουλος Διονύσης, «Τεχνικό-οικονομική μελέτη εγκατάστασης φ/β συστημάτων στη στέγη του κτιρίου κεντρικής διοίκησης στον λόφο Ξενία») Μονοκρυσταλλικά (m-si) Το μονοκρυσταλλικό πυρίτιο είναι το πυρίτιο με μονή, συνεχής κρυσταλλική δομή και αποτελεί προϊόν της μεθόδου Czochralski (Godfrey Boyle, Renewable Energy: Power of Sustainable Future ). Παρόλο που από τη μέθοδο αυτή παράγονται τα αποδοτικότερα ηλιακά κελιά αποτελεί ταυτόχρονα μια πολύ ακριβή διαδικασία, λόγω της χαμηλής της ταχύτητας, της προϋπόθεσης να υπάρχουν ικανοί χειριστές και εξαιτίας των μεταλλουργικών και χημικών διαδικασιών επεξεργασίας, όπως φαίνεται στο Σχήμα 4. Η απόδοση των μονοκρυσταλλικών κελιών κυμαίνεται από 15-18% ανάλογα με την ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας. Μια ιδιαίτερη περίπτωση μονοκρυσταλλικού πυριτίου είναι υπό μορφή λωρίδας (m-si ribbon). Τα ηλιακά κελιά που χρησιμοποιούν αυτού του τύπου την τεχνολογία παρουσιάζουν χαμηλότερες αποδόσεις, αλλά η διαδικασία παραγωγής τους είναι ευκολότερη, καθώς προέρχονται από την τήξη πολυκρυσταλλικού ή μονοκρυσταλλικού πυριτίου. Η μέθοδος αυτή αναπτύχθηκε αρχικά από την Mobil Solar

29 Σχήμα 4: Συνολική διαδικασία παραγωγής ηλιακών κελιών μονοκρυσταλλικού πυριτίου (Πηγή: Renewable Energy: Power of Sustainable future by Godfrey Boyle)

30 Πολυκρυσταλλικά (p-si) Το πολυκρυσταλλικό πυρίτιο αποτελείται από μικρούς κόκκους μονοκρυσταλλικού πυριτίου. Για να γίνει λοιπόν, ακολουθείται μια διαδικασία τήξης όπου το πυρίτιο χύνεται σε μια ειδικά κατασκευασμένη φόρμα όπου και μορφοποιείται. Στη συνέχεια τεμαχίζεται σε τετράγωνους δίσκους για να δημιουργηθούν τα ηλιακά κελιά. Τα πλεονεκτήματα των πολυκρυσταλλικών κελιών έναντι των μονοκρυσταλλικών έγκεινται στο γεγονός ότι η παραγωγή τους είναι φθηνότερη, ενώ μειονεκτούν στην απόδοσή (12-15%) τους λόγω της ατέλειας των κρυστάλλων που δημιουργήθηκαν κατά την τήξη («Εγκατάσταση φωτοβολταϊκού πάρκου στο Τεχνολογικό Πολιτιστικό Πάρκο Λαυρίου», Σταυριανίδη Βασιλική, 2008) Άμορφου πυριτίου (a-si) Το άμορφο πυρίτιο αποτελεί μια από τις τεχνολογίες λεπτής μεμβράνης που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή ηλιακών κελιών. Η διαφορά του με το μονκρυσταλλικό και το πολυκρυσταλλικό πυρίτιο είναι ότι το άμορφο πυρίτιο δεν έχει κρυσταλλική δομή και το πάχος του (1-3μm) είναι πολύ μικρότερο από το πυρίτιο με κρυσταλλική μορφή ( μm). Η διαδικασία παραγωγής του άμορφου πυριτίου είναι απλή συγκρινόμενη με τις κρυσταλλικές μορφές πυριτίου καθώς απαιτούνται πολύ χαμηλότερες θερμοκρασίες για την τήξη με αποτέλεσμα το κόστος τους να είναι αρκετά χαμηλό συγκριτικά με τους άλλους τύπους Φ/Β συστημάτων, περίπου 4500 /kwp, σε αντίθεση με τα μονοκρυσταλλικά και πολυκρυσταλλικά όπου το κόστος κυμαίνεται από /kwp ( Το μειονέκτημα των ηλιακών κελιών που είναι κατασκευασμένα με άμορφο πυρίτιο έγκειται στις μειωμένες αποδόσεις του συστήματος, από 4% ως 12% (εργαστηριακά), αλλά λειτουργούν ικανοποιητικά κάτω από συνθήκες έλλειψης ηλιοφάνειας (Godfrey Boyle, Renewable Energy: Power of Sustainable Future )

31 Κατηγορίες Φωτοβολταϊκών Εφαρμογών Με την πρόοδο της τεχνολογίας αλλά και ανάλογα με τις ενεργειακές ανάγκες που καλούνται να καλύψουν τα Φ/Β χρησιμοποιούνται οι παρακάτω εφαρμογές τους: 1. Διασυνδεδεμένα Φ/Β συστήματα: Οι εφαρμογές αυτές χρησιμοποιούνται ως συμπληρωματικές στο υπάρχον ηλεκτρικό δίκτυο, πουλώντας σε αυτό την ενέργεια που παράγεται από τη λειτουργία των Φ/Β συστοιχιών 2. Απομονωμένα Φ/Β συστήματα: Η ενέργεια που παράγεται από τέτοιου τύπου συστήματα αποθηκεύεται σε μπαταρίες, έτσι ώστε να υπάρχει διαθέσιμη ενέργεια σε συνθήκες μειωμένης ηλιοφάνειας και κατά τη διάρκεια της νύχτας. Οι εφαρμογές αυτές πραγματοποιούνται κυρίως σε απομονωμένες περιοχές (off-grid) όπου δεν υπάρχει δυνατότητα να φτάσει το ηλεκτρικό δίκτυο. 3. Building integrated Photovoltaics (BiPV): Η περίπτωση αυτή παρουσιάζει το μεγαλύτερο ενδιαφέρον. Πρόκειται για την εγκατάσταση Φ/Β σε προσόψεις κτιρίων και αποτελεί την οικονομικότερη περίπτωση εγκατάστασης και την φιλικότερη προς το περιβάλλον. Αναφέρονται κάποια πλεονεκτήματα, ξεκινώντας από την μείωση των εξόδων για την κατασκευή υποδομών, την περίφραξη και τη διάνοιξη δρόμων καθώς και την μείωση των εξόδων καλωδίωσης λόγω της απόστασης από το δίκτυο. Επίσης, αποφεύγονται απώλειες κατά την μεταφορά και διανομή του ηλεκτρισμού και τέλος, παρέχουν προστασία από έντονα καιρικά φαινόμενα και δημιουργούν συνθήκες σκίασης του κτιρίου οι οποίες συνεπάγονται την ψύξη του κατά τους θερινούς μήνες. Στα πλαίσια της έρευνας που θα γίνει, για την διερεύνηση εγκατάστασης Φ/Β θα γίνει αναλυτικότερη προσέγγιση των BiPV σε άλλο κεφάλαιο, για την αξιολόγηση των συστημάτων αυτών (M. Oliver and T. Jackson, 2001) Σκίαση Φ/Β από παρεμβαλλόμενα εμπόδια Το φαινόμενο της σκίασης των Φ/Β πλαισίων παρατηρείται σε περιπτώσεις όπου ποσοστό των συστοιχιών ή ολόκληρες οι συστοιχίες σκιάζονται, με αποτέλεσμα να μην απορροφάται ηλιακή ακτινοβολία, είτε λόγω της παρεμβολής κάποιου εμποδίου (κτίριο, δέντρα), είτε λόγω δυσμενών καιρικών συνθηκών (συννεφιά), με αποτέλεσμα

32 την μείωση της αποδοτικότητας των ηλιακών κελιών. Έτσι για τον υπολογισμό των απωλειών ενέργειας που προκύπτουν από την σκίαση χρησιμοποιείται η διαφορά της μέγιστης ενέργειας που παράγεται από την υποτιθέμενη μέγιστη ενέργεια που θα παραγόταν σε περίπτωση που δεν καταγράφονταν συνθήκες σκίασης (Yuzuru Ueda et al, 2005), ενώ για τον υπολογισμό του ποσοστού σκίασης, ο συντελεστής σκίασης s (shading). Για παράδειγμα, αν ο συντελεστής σκίασης είναι s=0.3, το ποσοστό της φωτοβολταϊκής συστοιχίας που σκιάζεται είναι 30%. Συμπερασματικά, όσο μεγαλύτερο είναι το ποσοστό σκίασης τόσο μεγαλύτερες είναι οι απώλειες παραγωγής ισχύος της μονάδας Φ/Β. Το μέγιστο ποσό απωλειών που έχει καταγραφεί είναι 38%, το οποίο αντιστοιχεί σε ποσοστό σκίασης 50%, καθώς για μεγαλύτερα ποσοστά σκίασης δεν υφίσταται λόγος εγκατάστασης γιατί δεν παράγονται ικανοποιητικά ποσά ενέργειας (Edson L. Meyer and E. Emest van Dyk, 2005). Είναι σημαντικό, η περιοχή όπου προβλέπεται να εγκατασταθούν Φ/Β πλαίσια να παραμένει ασκίαστη όσο το δυνατόν περισσότερο κατά τη διάρκεια της ημέρας. Στις περισσότερες περιπτώσεις και ειδικά στα αστικά κέντρα αυτό είναι πρακτικά αδύνατον λόγω του γεγονότος ότι σχεδόν πάντα υπάρχει κάποιο εμπόδιο, το οποίο παρεμβάλλεται μεταξύ των συστοιχιών και των ηλιακών ακτίνων και προκαλεί συνθήκες σκίασης κάποιες ώρες της ημέρας. Έτσι, προτού γίνει η εγκατάσταση των Φ/Β είναι απαραίτητο να μελετηθεί η πορεία του ηλίου (Σχήμα 5) κατά τη διάρκεια της ημέρας ( για να καθοριστεί το ποσοστό σκίασης στη διάρκεια της ημέρας αλλά και στην πορεία του έτους, λόγω αυξομείωσης των ωρών ηλιοφάνειας (Roger A. Messenger and Jerry Ventre, 2003)

33 Σχήμα 5: Πορεία ηλίου κατά τη διάρκεια του έτους (Σημαντικό στοιχείο για την εγκατάσταση Φ/Β πλαισίων) Πηγή: Φ/Β συστήματα σκίασης Τα Φ/Β συστήματα σκίασης προστατεύουν τα κτίρια από την υπερθέρμανση και τη λάμψη αλλά ταυτόχρονα επιτρέπουν το φως και τον αέρα να περάσουν στο εσωτερικό του κτιρίου σε φυσιολογικά επίπεδα ανάλογα με την εποχή. Για το σκοπό αυτό, τα συστήματα αυτά στο εσωτερικό τους έχουν ανεμιστήρες οι οποίοι είναι συνδεδεμένοι με τα Φ/Β και κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού τίθενται σε λειτουργία με την παροχή ψυχρού αέρα στους εσωτερικούς χώρους του κτιρίου, μέσω του συστήματος εξαερισμού. Επιπλέον παρατηρείται εξωτερική ψύξη των πλαισίων, που συνεπάγεται την βελτιστοποίηση της απόδοσης του συστήματος και την αύξηση της αντοχής τους σε βάθος χρόνου. Το χειμώνα, αναστέλλεται η λειτουργία των ανεμιστήρων και το κενό που δημιουργείται μεταξύ της επιφάνειας του κτιρίου και της πίσω πλευράς των συστοιχιών λειτουργεί ως μονωτής, με αποτέλεσμα η θερμότητα που απορροφάται να χρησιμοποιείται στη θέρμανση του κτιρίου (Geun Young Yun et al, 2006)

34 Παγκόσμια παραγωγή φωτοβολταϊκών και επενδύσεις για την ανάπτυξη της βιομηχανίας στην Ελλάδα Η πρόοδος της Φ/Β τεχνολογίας αλλά και η ολοένα και περισσότερο χρησιμοποίηση της, παρουσιάζει πολλά πλεονεκτήματα συγκριτικά με την χρήση συμβατικών πηγών ενέργειας όπως αναφέρθηκε σε προηγούμενη ενότητα. Ένα από αυτά, είναι το άνοιγμα πολλών θέσεων εργασίας που προκύπτουν από την συνεχή ανάπτυξη των τεχνολογιών και τη δημιουργία καινούριων μονάδων παραγωγής σε παγκόσμιο επίπεδο, λόγω της επιτακτικής ανάγκης για στροφή σε πηγές ενέργειας με ανεξάντλητα αποθέματα καθώς τα αποθέματα των συμβατικών καυσίμων (λιγνίτης, πετρέλαιο, φυσικό αέριο) δείχνουν να στερεύουν. Συγκεκριμένα, βάσει του EPIA (European Photovoltaic Industry Association) υπολογίστηκε πως το 2003 ο αριθμός των ατόμων, σε παγκόσμιο επίπεδο, που εργάζονταν για την παραγωγή Φ/Β ήταν 35000, άνθρωποι το 2007 και προβλέπεται πως μέχρι το 2030 οι άνθρωποι που θα εργάζονται στη βιομηχανία των Φ/Β θα είναι περίπου ( Solar Generation version 2008). Η παγκόσμια παραγωγή Φ/Β πλαισίων, κινούμενη σε έναν άξονα τριών ηπείρων (Ευρώπη, ΗΠΑ, Ασία) παρουσίασε τεράστιους ρυθμούς ανάπτυξης. Συγκεκριμένα, το 2004 η βιομηχανία παραγωγής Φ/Β ξεπέρασε το φράγμα του 1 GW με έσοδα της τάξης των 5.8 δις, με ρυθμό ανάπτυξης 40% από το 1999 ως το 2004, γεγονός που την κατέστησε μια από τις βιομηχανίες με την γρηγορότερη ανάπτυξη παγκοσμίως, αλλά και με δυνατότητα περαιτέρω ανάπτυξης καθώς υπολογίζεται πως μέχρι το 2020 τα φωτοβολταϊκά θα γίνουν μια επιχείρηση 100 δις (Winfried Hoffman, 2006). Η αισιοδοξία στην εξασφάλιση της επέκτασης αυτής, έγκειται στο γεγονός ότι μέχρι τότε θα διεισδύσουν και άλλες παγκόσμιες δυνάμεις, οι οποίες δεν έχουν εξασφαλίσει ακόμα ικανοποιητικά επίπεδα παραγωγής Φ/Β, όπως η Κίνα, αλλά και στην ενίσχυση της έρευνας για την εύρεση νέων τεχνολογιών με στόχο την βελτίωση της αποδοτικότητας των συστημάτων αυτών, όπως επίσης και στη θέσπιση νέων νόμων και πολιτικών με αυστηρά μέτρα για την προστασία του περιβάλλοντος (Arnulf Jager-Waldau, 2006). Η ανάπτυξη της βιομηχανίας των φωτοβολταϊκών οφείλεται κυρίως στις επενδύσεις τριών χωρών: της Γερμανίας, της Ιαπωνίας και των ΗΠΑ. Η Γερμανία, το 2004, με

35 ποσοστό 88% των συνολικών εγκαταστάσεων Φ/Β στην Ευρωπαϊκή Ένωση (0.88 GW), πρωταγωνιστεί στην παγκόσμια αγορά (Arnulf Jager-Waldau). Χαρακτηριστικά αναφέρεται πως από τον παγκόσμιο ρυθμό ανάπτυξης (58.5%) το 2004, το μισό ποσοστό ανήκει στην επέκταση της Γερμανικής αγοράς. Αποτέλεσμα αυτού του ρυθμού ανάπτυξης είναι το 2007 να εγκατασταθούν στη Γερμανία μονάδες συνολικής ισχύος 1.1 GWp (Πίνακας 2). Ακολουθεί η Ιαπωνία με εγκαταστάσεις της τάξης των 1938 MWp και επιμέρους εγκατάσταση το 2007, 230 MW και αμέσως μετά κατατάσσονται η ΗΠΑ με 814 MWp, οι οποίες δεν αντιπροσωπεύονται από κάποια εταιρία με αποκλειστική παραγωγή Φ/Β, αντίθετα με την Ιαπωνία, όπου 4 εταιρίες της ανήκουν στη λίστα με τις 10 κορυφαίες εταιρίες παγκοσμίως ( Solar Generation, version 2008). Πίνακας 2: Χώρες με τα μεγαλύτερα ποσά εγκατεστημένης ισχύος Φ/Β (Πηγή: Solar Generation version 2008) Εγκατεστημένη ισχύς Φ/Β συστημάτων (MW) Μέχρι το 2007 Το 2007 Γερμανία Ιαπωνία ΗΠΑ Ισπανία Ιταλία Οι ρυθμοί ανάπτυξης της βιομηχανίας αλλά και η αύξηση των εγκαταστάσεων Φ/Β των παραπάνω χωρών, αποτελούν οδηγό για όλες τις υπόλοιπες ανεπτυγμένες χώρες στον κόσμο συμπεριλαμβανομένου και της Ελλάδας. Στην Ελλάδα, η συνολική εγκατεστημένη ισχύς Φωτοβολταϊκών πλαισίων δεν έχει αγγίξει τα επιθυμητά επίπεδα, παρόλο που οι μετεωρολογικές συνθήκες και πιο συγκεκριμένα τα δεδομένα ηλιακής ακτινοβολίας είναι κατάλληλα για τέτοιου τύπου εφαρμογές. Βάσει όμως, της Κοινοτικής Οδηγίας 2001/77/ΕΚ για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται από ανανεώσιμες πηγές στην εσωτερική αγορά ηλεκτρικής ενέργειας και του Ν. 3468/ του Ελληνικού Συντάγματος για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από ΑΠΕ και συμπαραγωγή ηλεκτρισμού και θερμότητας υψηλής απόδοσης, η Ελλάδα μέχρι το 2010 από το συνολικό ποσό ηλεκτρικής ενέργειας που παράγει, το 20.1% θα πρέπει να προέρχεται από ΑΠΕ, ενώ μέχρι το 2020 το ποσοστό θα ανέβει στο 29%. Τα ποσοστά αυτά προέρχονται από τα ποσά της εθνικής

36 παραγωγής Ηλεκτρικής ενέργειας-απε, διαιρούμενης δια της εθνικής εγχώριας κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας. Για να επιτευχθούν οι στόχοι αυτοί, σύμφωνα με το Σύνδεσμο Εταιριών Φωτοβολταϊκών (ΣΕΦ), είναι απαραίτητο να πραγματοποιηθούν κάποιες διορθωτικές κινήσεις, τόσο στο οργανωτικό όσο και στο λειτουργικό σκέλος των εγκαταστάσεων. Συγκεκριμένα, για τα Φωτοβολταϊκά οι διορθώσεις που είναι απαραίτητο να γίνουν είναι η εξής ( Σύνδεσμος Εταιριών Φωτοβολταϊκών): 1. Κατάργηση των αδειών παραγωγής για αποκεντρωμένες Φ/Β μονάδες 2. Απλοποίηση των διαδικασιών διασύνδεσης με τη ΔΕΗ 3. Μείωση στο ΦΠΑ του εξοπλισμού των Φ/Β αλλά και στην εγκατάσταση αυτών από το 18% σε λιγότερο από 8% 4. Αύξηση του feed-in tariff (τιμή αγοράς παραγόμενης φωτοβολταϊκής kwh) και εναρμόνιση του με τις αντίστοιχες τιμές άλλων χωρών της Ευρωπαϊκής Ένωσης μεταξύ /kwh, ανάλογα με το μέγεθος της εγκατάστασης και αν το σύστημα είναι διασυνδεδεμένο ή όχι 5. Προκήρυξη Εθνικού Προγράμματος για τα Φ/Β και γενικότερα για τις ΑΠΕ 6. Ανάπτυξη Φ/Β στα νησιά (μη-διασυνδεδεμένα) 7. Ανάπτυξη συνεργασίας μεταξύ εταιριών παραγωγής και ερευνητικών φορέων 8. Ανάπτυξη διεθνών συνεργασιών στα πλαίσια προγραμμάτων που θεσμοθετούνται από την Ευρωπαϊκή Ένωση 9. Δημιουργία αρχιτεκτονικών εφαρμογών για την ένταξη των Φ/Β σε κτίρια (ενσωμάτωση Φ/Β σε προσόψεις κτιρίων) 10. Ενίσχυση της εκπαίδευσης γύρω από τις ΑΠΕ με την εισαγωγή μαθημάτων στα προγράμματα σπουδών και συγγραφή βιβλίων. Αναφορικά λοιπόν με την τρέχουσα κατάσταση στην Ελλάδα, αξίζει να αναφερθεί πως μέχρι το 2003 εκτιμήθηκε πως η εγκατεστημένη ισχύς Φ/Β ήταν της τάξης των 2.2 MWp, εκ των οποίων το 50% ήταν διασυνδεδεμένα στο δίκτυο, με ετήσια παραγωγή ενέργειας 2.7 GWh, ενώ το 2001 η εγκατεστημένη ισχύς δεν ξεπερνούσε τις 332 kwp, όπως απεικονίζεται γραφικά στο Σχήμα 6 ( Ρυθμιστική Αρχή Ενέργειας). Από τις εφαρμογές αυτές οι σημαντικότερες εγκαταστάσεις βρίσκονται στα νησιά και αποτελούν εγκαταστάσεις της ΔΕΗ, ενώ σημαντικό ποσοστό κατέχουν οι εγκαταστάσεις σε αναμεταδότες κινητής τηλεφωνίας, σε εγκαταστάσεις σε φάρους χρηματοδοτούμενα από το Πολεμικό Ναυτικό και σε πιλοτικά προγράμματα διακινούμενα από την Ευρωπαϊκή Ένωση και το Ε.Π.ΑΝ

37 (Επιχειρησιακό Πρόγραμμα Ανταγωνιστικότητα) του Υπουργείου Ανάπτυξης. Βέβαια, οι εγκαταστάσεις αναμένεται να αυξηθούν καθώς η Ρ.Α.Ε (Ρυθμιστική Αρχή Ενέργειας) εγκρίνει ολοένα και περισσότερες προτάσεις που κατατίθενται, με αποτέλεσμα οι προβλέψεις για την τριετία να κυμαίνονται στα 500 MWp, εγκατεστημένης ισχύος. Στην πρόοδο αυτή συμβάλλει και η ανάπτυξη της βιομηχανίας παραγωγής Φ/Β στην Ελλάδα, με χαρακτηριστικό παράδειγμα την SCH (Solar Cells Hellas S.A) όπου υπολογίζεται πως η ετήσια δυναμικότητα παραγωγής της θα αγγίζει τα 60 MWp ( Solar Cells Hellas S.A). Πσοστά Εγκατεστημένης Ισχύος στην Ελλάδα 3% 0% 3% ΚΥΘΝΟΣ ΑΡΚΟΙ 21% ΑΝΤΙΚΥΘΗΡΑ (ΔΕΗ) 34% ΑΝΤΙΚΥΘΗΡΑ (ΟΤΕ) ΓΑΥΔΟΣ ΑΓ. ΟΡΟΣ ΣΙΦΝΟΣ 16% 0% 9% ΜΥΤΙΛΗΝΗ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 7% 7% ΠΑΡΟΣ Σχήμα 6: Ποσοστά Εγκατεστημένης Ισχύος Φ/Β για το 2001 σε σύνολο εγκατεστημένης ισχύος 332 kwp (Πηγή: Ρυθμιστική Αρχή Ενέργειας, Μετεωρολογικά δεδομένα Σημαντική παράμετρος στην εγκατάσταση Φ/Β και στην επίτευξη των καλύτερων δυνατών αποδόσεων, αποτελεί η γνώση των μετεωρολογικών δεδομένων της περιοχής όπου θα εγκατασταθούν τα Φ/Β πλαίσια. Η απόδοση των πλαισίων εξαρτάται από: 1. Το κλίμα της περιοχής εγκατάστασης των Φωτοβολταϊκών πλαισίων (ηλιακή ακτινοβολία και διάρκεια ηλιοφάνειας) 2. Το γεωγραφικό πλάτος και μήκος της περιοχής (οι νοτιότερες περιοχές έχουν μεγαλύτερη ένταση ηλιακής ακτινοβολίας)