ΠΑΝΔΠΗΣΖΜΗΟ ΑΗΓΑΗΟΤ ΣΜΖΜΑ ΠΔΡΗΒΑΛΛΟΝΣΟ. Γηεξεχλεζε εγθαηάζηαζεο θσηνβνιηατθνχ ζπζηήκαηνο ζε κηα κνλνθαηνηθία. Πηπρηαθή Δξγαζία

Transcript

1 ΠΑΝΔΠΗΣΖΜΗΟ ΑΗΓΑΗΟΤ ΣΜΖΜΑ ΠΔΡΗΒΑΛΛΟΝΣΟ Γηεξεχλεζε εγθαηάζηαζεο θσηνβνιηατθνχ ζπζηήκαηνο ζε κηα κνλνθαηνηθία Πηπρηαθή Δξγαζία Κνπηνχβαιε Υαξαιακπία Μαξία Ηνχληνο

2 ΠΑΝΔΠΗΣΖΜΗΟ ΑΗΓΑΗΟΤ ΣΜΖΜΑ ΠΔΡΗΒΑΛΛΟΝΣΟ Γηεξεχλεζε εγθαηάζηαζεο θσηνβνιηατθνχ ζπζηήκαηνο ζε κηα κνλνθαηνηθία Πηπρηαθή Δξγαζία Κνπηνχβαιε Υαξαιακπία Μαξία Ηνχληνο

3 Η οσζία ενός θαινομένοσ γίνεηαι καλύηερα ανηιληπηή όηαν ηο ερεσνούμε από ηην γέννηζή ηοσ. Αριζηοηέλης 3

4 ΔΤΥΑΡΗΣΗΔ Με ηελ παξνχζα πηπρηαθή εξγαζία νινθιεξψλεηαη έλαο ελδηαθέξσλ θχθινο ζπνπδψλ κε πινχζηεο, ζεκειηψδεηο γλψζεηο θαη πιεξνθνξίεο, ζην Σκήκα Πεξηβάιινληνο ηνπ Παλεπηζηεκίνπ Αηγαίνπ. Θα ήζεια λα επραξηζηήζσ νιφςπρα ην Γξ. θ. Ζξαθιή Πνιαηίδε, γηα ηελ πνιχηηκε βνήζεηα, ηε ζπλερή ελζάξξπλζε, ηνλ ρξφλν πνπ κνπ δηέζεζε θαη ηηο επηζηεκνληθέο ηνπ γλψζεηο, θαζφιε ηελ δηάξθεηα εθπφλεζεο ηεο πηπρηαθήο κνπ εξγαζίαο, ψζηε λα έρσ ην επηζπκεηφ απνηέιεζκα. Θα ήζεια επίζεο λα επραξηζηήζσ ηνλ Καζεγεηή θ. Γία Υαξαιακπφπνπιν, γηα ηελ αλάζεζε ηεο ζπγθεθξηκέλεο πηπρηαθήο εξγαζίαο, ηελ επθαηξία πνπ κνπ έδσζε πξνθεηκέλνπ λα ηελ πξαγκαηνπνηήζσ. Σέινο, ζα ήζεια λα επραξηζηήζσ ηνπο γνλείο κνπ, Αλάξγπξν θαη Βηξγηλία, νη νπνίνη είλαη θαζεκεξηλά δίπια κνπ, φια ηα ρξφληα, πξνζπαζψληαο κε θάζε κέζν λα κε ελζαξξχλνπλ, λα κε βνεζνχλ θαη λα κε ζπκβνπιεχνπλ, πξνθεηκέλνπ λα πξαγκαηνπνηήζσ ηνπο ζηφρνπο θαη ηα φλεηξα κνπ, γηα έλα θαιχηεξν κέιινλ θαη γηα κηα πνηνηηθή δσή. 4

5 ΠΡΟΛΟΓΟ Ζ ελέξγεηα απνηειεί ηελ θηλεηήξηα δχλακε πνπ επεξεάδεη θάζε πηπρή ηεο δσήο καο. εκαληηθά δεηήκαηα φπσο είλαη ε θιηκαηηθή αιιαγή, ε ζπλερήο θαη απμαλφκελε εμάξηεζε καο απφ ηνπο θπζηθνχο πφξνπο, ε αχμεζε ησλ ελεξγεηαθψλ δαπαλψλ πξνθεηκέλνπ λα ηθαλνπνηεζνχλ νη αλάγθεο ζε δηάθνξνπο ηνκείο ηεο θαζεκεξηλφηεηάο καο, έρνπλ ζαλ απνηέιεζκα λα αλαζεσξεζεί ν ηξφπνο παξαγσγήο θαη θαηαλάισζεο ηεο ελέξγεηαο. Οη Αλαλεψζηκεο Πεγέο Δλέξγεηαο ή Α.Π.Δ. κπνξνχλ λα ζπκβάιινπλ ζηελ επίηεπμε απηνχ ηνπ ζθνπνχ, θαζψο ζεσξνχληαη πην θηιηθέο πξνο ην πεξηβάιινλ, πην αληαγσληζηηθέο έλαληη ησλ ζπκβαηηθψλ πεγψλ ελέξγεηαο, ηφζν βξαρππξφζεζκα φζν θαη καθξνπξφζεζκα, θαζψο κπνξνχλ λα απνηειέζνπλ κηα ζεκαληηθή ζπληζηψζα γηα ην κέιινλ ηεο αεηθφξνπ αλάπηπμεο. Οη Α.Π.Δ. κπνξνχλ λα ζπκβάιινπλ ζηελ παξαγσγή ειεθηξηθήο ελέξγεηαο θαιχπηνληαο θαζεκεξηλέο αλάγθεο, φπσο ζέξκαλζε θαη ςχμε θαηνηθηψλ θαη ειεθηξνδφηεζε, απνθέξνληαο κειινληηθά νθέιε ζηελ ηερλνινγία θαη ζε άιινπο ηνκείο. ηελ παξνχζα δηπισκαηηθή εξγαζία, αξρηθά πεξηγξάθνληαη αλαιπηηθά ηα είδε ηεο ελέξγεηαο θαη ησλ Α.Π.Δ, δίλνληαο ηδηαίηεξε έκθαζε ζηελ ειηαθή ελέξγεηα, ηελ νπνία πξαγκαηεχεηαη ζρεδφλ εμ νινθιήξνπ ε παξνχζα εξγαζία, ζηφρνο ηεο νπνίαο είλαη ε δηεξεχλεζε ρξήζεο θσηνβνιηατθψλ θπηηάξσλ γηα ηελ ειεθηξνδφηεζε νηθίαο. ηελ ζπλέρεηα ηεο εξγαζίαο απηήο, πξαγκαηνπνηείηαη ε κεζνδνινγία θαη ηα ζελάξηα πνπ αλαπηχρζεθαλ κε βάζε ην ινγηζκηθφ RETScreen. Με βάζε ην ινγηζκηθφ απηφ έγηλε κηα πιήξεο νηθνλνκνηερληθή κειέηε γηα ηελ ειεθηξνδφηεζε κίαο νηθίαο ζηελ Δξκηφλε Αξγνιίδαο, δηαζπλδεδεκέλε κε ην θεληξηθφ δίθηπν ηεο Γ.Δ.Ζ.. ην ηέινο, ηεο εξγαζίαο απηήο αλαιχνληαη θαη παξνπζηάδνληαη ηα απνηειέζκαηα πνπ πξνέθπςαλ απφ ην ινγηζκηθφ απηφ. 5

6 PREFACE Energy is the driving force that affects every aspect of our lives. Important issues such as climate change, continuous and increasing reliance on natural resources, rising energy costs in order to meet the needs of different sectors of our everyday life have resulted in a review of the mode of production and consumption of energy. Renewable Energy Sources (RES) can contribute to achieving this goal, as they are considered more environmentally friendly, more competitive than conventional energy sources, both short and long term, and can play an important role in the future of sustainable development. RES may contribute to the generation of energy to cover daily needs such as heating and cooling homes and electricity supply, while providing future advances in technology and other fields. This dissertation describes in detail the types of energy and RES, with particular emphasis on solar energy, which is explored almost entirely in the present work, with the aim to investigate the use of photovoltaic cells to power a typical home. The methodology and scenarios developed in this work are based on the RETScreen software. Based on this software, a detailed feasibility study is undertaken for the electricity supply of a house in Hermione - Argolida, Greece connected to the Public Power Corporation mainland grid. In the end, the paper analyzes and presents the results obtained from this software. 6

7 ΠΗΝΑΚΑ ΠΔΡΗΔΥΟΜΔΝΩΝ ΟΡΟΛΟΓΗΑ: ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΔΗΑΓΧΓΖ ηφρνο ηεο εξγαζίαο Γνκή εξγαζίαο ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2: ΒΗΒΛΗΟΓΡΑΦΗΚΖ ΈΡΔΤΝΑ Δλέξγεηα Μνξθέο ελέξγεηαο Πεγέο ελέξγεηαο Πξσηνγελείο κνξθέο ελέξγεηαο Αλαλεψζηκεο Πεγέο Δλέξγεηαο Ζιηαθή Δλέξγεηα Δθαξκνγέο ειηαθήο ελέξγεηαο εκαζία ΑΠΔ γηα ην πεξηβάιινλ Δμέιημε ΑΠΔ ζηελ Διιάδα Δλέξγεηα θαη νηθηαθφο ηνκέαο Οηθηαθφο ηνκέαο ζηελ Διιάδα Καηαλαιψζεηο ελέξγεηαο ζηνλ νηθηαθφ ηνκέα Σξφπνη εμνηθνλφκεζεο ελέξγεηαο Φσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα Φσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα ζηελ Διιάδα Καηαλνκή ησλ θσηνβνιηατθψλ ζπζηεκάησλ ζηελ Διιάδα Φσηνβνιηατθφ θαηλφκελν Μέξε θσηνβνιηατθνχ ζπζηήκαηνο Καηεγνξίεο θαη ζχλζεζε θσηνβνιηατθψλ ζπζηεκάησλ Κχξηα πιηθά θαηαζθεπήο θσηνβνιηατθψλ ζπζηεκάησλ Ζιηαθέο θπςέιεο Σνπνζέηεζε θσηνβνιηατθψλ ζπζηεκάησλ ζπζηνηρίεο

8 Φσηνβνιηατθά πιαίζηα ζπζηνηρίαο Κπςέιε πλδεζκνινγία Πιαίζην Δλζπιάθσζε πζηήµαηα έδξαζεο / παξαθνινχζεζεο Σξφπνη ζηήξημεο θσηνβνιηατθψλ πάλει Φσηνβνιηατθά πάλει επί εδάθνπο Φσηνβνιηατθά πάλει ζε ζηέγεο χλδεζε ζε ζεηξά χλδεζε παξάιιεια Γίνδνη Παξάγνληεο πνπ επεξεάδνπλ ηα θσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα Υαξαθηεξηζηηθά θσηνβνιηατθψλ ζπζηεκάησλ Σνκείο εθαξκνγήο θσηνβνιηατθψλ ζπζηεκάησλ Παξαθνινχζεζε ηξνρηάο ειίνπ Μέζνδνο ππνινγηζκνχ απνξξνθφκελεο ειηαθήο αθηηλνβνιίαο Ήιηνο θαη επίδξαζε ζηε αηκφζθαηξα ηεο γεο Αθηηλνβνιία ηνπ ήιηνπ Πξνζδηνξηζκφο ζέζεο ηνπ ήιηνπ ζηνλ νπξάλην ζφιν Ζιηνθάλεηα θαη βέιηηζηε θιίζε ειηαθψλ ζπζηεκάησλ πκπεξάζκαηα ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3: ΜΔΘΟΓΟΛΟΓΗΑ ΚΑΗ ΓΔΓΟΜΔΝΑ Λνγηζκηθφ RETScreen (International Renewable Energy Technologies) Βήκαηα γηα ηελ αλάιπζε έξγνπ ζην ινγηζκηθφ RETScreen Αιγφξηζκνο ηνπ ινγηζκηθνχ RETScreen γηα ηα θσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα Τπνινγηζκνί ειηαθήο αθηηλνβνιίαο Λνγηζκηθφ RETScreen θαη απφδνζε θσηνβνιηατθψλ ζπζηεκάησλ

9 3.5 Υξήζεηο ηνπ ινγηζκηθνχ RETScreen Διιεληθά κεηεσξνινγηθά ζηνηρεία Πεξηγξαθή έξγνπ πξνο κειέηε Οηθηαθέο ζπζθεπέο θαη θαηαλαιψζεηο νηθίαο Μειέηε Δθαξκνγή ελαξίσλ Πεξηγξαθή ελαξίσλ ελάξηα: Γηαζπλδεδεκέλνπ θσηνβνιηατθνχ ζπζηήκαηνο πκπεξάζκαηα ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4: ΑΠΟΣΔΛΔΜΑΣΑ ΜΔΛΔΣΖ Δηζαγσγή Αλάιπζε ζελαξίσλ Πεξηγξαθή δηαδηθαζίαο βήκαηα ελάξηα γηα δηαζπλδεδεκέλν θσηνβνιηατθφ ζχζηεκα ελάξην 1 ν : Ηδηψηεο 0 % αξρηθή επέλδπζε θαη 100 % ηξαπεδηθφ δάλεην ελάξην 2 ν : Ηδηψηεο 25 % αξρηθή επέλδπζε θαη 75 % ηξαπεδηθφ δάλεην ελάξην 3 ν : Ηδηψηεο 50 % αξρηθή επέλδπζε θαη 50 % ηξαπεδηθφ δάλεην ελάξην 4 ν : Ηδηψηεο 75 % αξρηθή επέλδπζε θαη 25 % ηξαπεδηθφ δάλεην ελάξην 5 ν : Ηδηψηεο 100 % αξρηθή επέλδπζε θαη 0 % ηξαπεδηθφ δάλεην Σνπνζέηεζε θσηνβνιηατθψλ πάλει ζηελ ππφ κειέηε νηθία πκπεξάζκαηα ΚΔΦΑΛΑΗΟ 5: ΑΝΑΛΤΖ ΚΑΗ ΤΕΖΣΖΖ Αλάιπζε δεδνκέλσλ Φσηνβνιηατθφ ζχζηεκα Αλάιπζε εθπνκπψλ Αλάιπζε απνηειεζκάησλ ελάξην 1 ν ελάξην 2 ν ελάξην 3 ν

10 5.2.4 ελάξην 4 ν ελάξην 5 ν πλνιηθή απεηθφληζε αζξνηζηηθψλ δηαγξακκάησλ πκπεξάζκαηα ΚΔΦΑΛΑΗΟ 6: ΤΜΠΔΡΑΜΑΣΑ πκπεξάζκαηα Υαξαθηεξηζηηθά θσηνβνιηατθνχ ζπζηήκαηνο Αλάιπζε εθπνκπψλ ελάξην 1 ν 0 % επέλδπζε ηδηψηε θαη 100 % ηξαπεδηθφ δάλεην ελάξην 2 ν 25 % επέλδπζε ηδηψηε θαη 75 % ηξαπεδηθφ δάλεην ελάξην 3 ν 50 % επέλδπζε ηδηψηε θαη 50 % ηξαπεδηθφ δάλεην ελάξην 4 ν 75 % επέλδπζε ηδηψηε θαη 25 % ηξαπεδηθφ δάλεην ελάξην 5 ν 100 % επέλδπζε ηδηψηε θαη 0 % ηξαπεδηθφ δάλεην Δπίινγνο ΒΗΒΛΗΟΓΡΑΦΗΑ ΠΑΡΑΡΣΖΜΑ Α: Δθαξκνγέο RETScreen ΠΑΡΑΡΣΖΜΑ Β: Απφζπαζκα νξζνθσηνράξηε ζε ΔΓΑ 87 ζηελ Δξκηφλε - Αξγνιίδαο ΠΑΡΑΡΣΖΜΑ Γ: Σνπνγξαθηθφ ζρέδην νηθνπέδσλ νηθίαο Δξκηφλεο - Αξγνιίδαο ΠΑΡΑΡΣΖΜΑ Γ: Ννκνζεζία

11 ΚΑΣΑΛΟΓΟ ΠΗΝΑΚΩΝ Πίλαθαο 1: Πεξηγξαθηθή απεηθφληζε θσηνβνιηατθνχ θαηλνκέλνπ Πίλαθαο 2: Φσηνβνιηατθά ζηνηρεία ιεπηψλ επηζηξσκάησλ Πίλαθαο 3: Δπίδξαζε θιίζεο θαη πξνζαλαηνιηζκνχ ζηελ ειεθηξνπαξαγσγηθή ηθαλφηεηα ελφο θηηξηαθνχ Φ/Β Πίλαθαο 4: Γεσγξαθηθά δεδνκέλα ηεο ππφ κειέηε πεξηνρήο Πίλαθαο 5: Μέζε αθηηλνβνιία ηεο ππφ κειέηε πεξηνρήο Πίλαθαο 6: Οη 4 δψλεο ειηαθήο αθηηλνβνιίαο ζηελ Διιάδα Πίλαθαο 7: Μέζε κεληαία νιηθή ειηαθή αθηηλνβνιία ζην νξηδφληην επίπεδν [KWh/(m 2.mo)]. 98 Πίλαθαο 8: Αξηζκφο θαη ηζρχο ειεθηξηθψλ ζπζθεπψλ νηθίαο Δξκηφλεο Αξγνιίδαο Πίλαθαο 9: Δηήζηα θαηαλάισζε νηθίαο Δξκηφλεο Αξγνιίδαο Πίλαθαο 10: Βαζηθέο πιεξνθνξίεο έξγνπ Πίλαθαο 11: Δπηινγή ηεο πεξηνρήο πνπ κειεηάηαη Πίλαθαο 12: Κιηκαηνινγηθά δεδνκέλα ηεο πεξηνρήο Πίλαθαο 13: χζηεκα ειεθηξηζκνχ πξνηεηλφκελεο πεξίπησζεο Πίλαθαο 14: Υαξαθηεξηζηηθά επηιεγκέλνπ θσηνβνιηατθνχ ζπζηήκαηνο Πίλαθαο 15: Αλάιπζε Δθπνκπψλ Πίλαθαο 16: Οηθνλνκηθνί δείθηεο 1 νπ ζελαξίνπ Πίλαθαο 17: Αζξνηζηηθφ δηάγξακκα ρξεκαηνξνψλ 1 νπ ζελαξίνπ Πίλαθαο 18: Οηθνλνκηθνί δείθηεο 2 νπ ζελαξίνπ Πίλαθαο 19: Αζξνηζηηθφ δηάγξακκα ρξεκαηνξνψλ 2 νπ ζελαξίνπ Πίλαθαο 20: Οηθνλνκηθνί δείθηεο 3 νπ ζελαξίνπ Πίλαθαο 21: Αζξνηζηηθφ δηάγξακκα ρξεκαηνξνψλ 3 νπ ζελαξίνπ Πίλαθαο 22: Οηθνλνκηθνί δείθηεο 4 νπ ζελαξίνπ Πίλαθαο 23: Αζξνηζηηθφ δηάγξακκα ρξεκαηνξνψλ 4 νπ ζελαξίνπ Πίλαθαο 24: Οηθνλνκηθνί δείθηεο 5 νπ ζελαξίνπ Πίλαθαο 25: Αζξνηζηηθφ δηάγξακκα ρξεκαηνξνψλ 5 νπ ζελαξίνπ Πίλαθαο 26: Πξνδηαγξαθέο γηα ηα θσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα

12 Πίλαθαο 27: Δπηηφθηα γηα ηελ νηθνλνκηθή κειέηε ζθνπηκφηεηαο Πίλαθαο 28: Αξρηθφ θφζηνο θσηνβνιηατθνχ ζπζηήκαηνο Πίλαθαο 29: Πξνδηαγξαθέο θσηνβνιηατθψλ κνλάδσλ Πίλαθαο 30: Αξρηθφ θαη πεξηνδηθφ θφζηνο παξαγσγήο ελέξγεηαο απφ Φ/Β Πίλαθαο 31: Οηθνλνκηθνί παξάκεηξνη Πίλαθαο 32: Κφζηνο θαη παξάκεηξνη Πίλαθαο 33: Σερληθέο πξνδηαγξαθέο ειηαθψλ πάλει Πίλαθαο 34: Πεξίιεςε ρξεκαηννηθνλνκηθψλ δεηθηψλ γηα ηελ εγθαηάζηαζε Φ/Β Πίλαθαο 35: ηνηρεία θαζαξήο παξνχζαο αμίαο θσηνβνιηατθνχ ζηαζκνχ Πίλαθαο 36: Γεδνκέλα εηζφδνπ αλάιπζεο αεξίσλ ζεξκνθεπίνπ θαη κείσζε εθπνκπψλ Πίλαθαο 37: χλζεζε εθπνκπψλ απφ εξγνζηάζην ελέξγεηαο Πίλαθαο 38: Σηκέο εηζφδνπ ρξεκαηννηθνλνκηθήο αλάιπζεο Πίλαθαο 39: Σηκέο εηζφδνπ γηα παξαγσγή ελέξγεηαο Πίλαθαο 40: Κφζηνο Φ/Β ζε φιν ηνλ θχθιν δσήο ηνπ Πίλαθαο 41: Γείθηεο γηα ηνπο 3 ηξφπνπο πξνζαλαηνιηζκνχ ησλ Φ/Β Πίλαθαο 42: Υξεκαηννηθνλνκηθνί δείθηεο θσηνβνιηατθνχ ζηαζκνχ Πίλαθαο 43: Οηθνλνκηθέο εηζξνέο θσηνβνιηατθνχ ζηαζκνχ

13 ΠΗΝΑΚΑ ΔΗΚΟΝΩΝ Δηθφλα 1: Φαηλφκελν ηνπ ζεξκνθεπίνπ Δηθφλα 2: Ππξεληθφ εξγνζηάζην ζην Σζέξλνκπηι ηεο Ρσζίαο Δηθφλα 3: Έθξεμε ζην ππξεληθφ εξγνζηάζην Φνπθνπζίκα ηεο Ηαπσλίαο Δηθφλα 4: Ζιεθηξηθή θαηαλάισζε αλά ηχπν θνξηίνπ γηα ηα έηε Δηθφλα 5: Καηαλάισζε θαηάζηαζεο αλακνλήο γηα ηνπο θχξηνπο ηχπνπο ζπζθεπψλ Δηθφλα 6: Δγθαηεζηεκέλε ηζρχο ΑΠΔ ην Δηθφλα 7: Μέξε απηφλνκνπ Φ/Β Δηθφλα 8: Μέξε δηαζπλδεκέλνπ Φ/Β Δηθφλα 9: Δηθφλα αθαηέξγαζηνπ ππξηηίνπ ζε πξσηνγελή θάζε Δηθφλα 10: Σχπνο κνλνθξπζηαιιηθνχ ππξηηίνπ Δηθφλα 11: Ράβδνο ππξηηίνπ Δηθφλα 12: Κειηά πνιπθξπζηαιιηθνχ ππξηηίνπ Δηθφλα 13: ηνηρεία ηαηλίαο ππξηηίνπ Δηθφλα 14: Άκνξθν Ππξίηην Δηθφλα 15: Γηζειελντλδηνχρνο ραιθφο Δηθφλα 16: Αξζεληθνχρν γάιιην Δηθφλα 17: Τβξηδηθφ θσηνβνιηατθφ ζηνηρείν Δηθφλα 18: Σν θσηνβνιηατθφ θαηλφκελν ζε κηα ειηαθή θπςέιε Δηθφλα 19: Ζ θακπχιε I V κηαο ηππηθήο θπςέιεο θξπζηαιιηθνχ ππξηηίνπ ζε ΠΓ Δηθφλα 20: Παξαγσγή ξεχκαηνο θαη ηάζεο ειηαθήο θπςέιεο ππφ δηαθνξεηηθέο εληάζεηο θσηφο Δηθφλα 21: Δπίδξαζε ηεο ζεξκνθξαζίαο ζηηο θακπχιεο I V κηαο ηππηθήο θπςέιεο θξπζηαιιηθνχ ππξηηίνπ Δηθφλα 22: πληζηψζεο κηαο Φ/Β ζπζηνηρίαο Δηθφλα 23: Σνκή ελφο ηππηθνχ θσηνβνιηατθνχ πιαηζίνπ Δηθφλα 24: Σππηθή ζηαζεξή βάζε ζηήξημεο Δηθφλα 25: θπξνδέηεζε ζηαζεξψλ βάζεσλ ζε δνθάξη απφ κπεηφλ

14 Δηθφλα 26: Γηάηαμε ηρληιάηεζεο κνλνχ άμνλα Δηθφλα 27: Γξαθηθή απεηθφληζε ηεο θιίζεο θαη ηεο αδηκνχζηαο γσλίαο ελφο Φ/Β πιαηζίνπ πνπ βξίζθεηαη ζην Βφξεην εκηζθαίξην Δηθφλα 28: Σππηθέο θακπχιεο I - V γηα κία θαη ηέζζεξηο θπςέιεο δηαζπλδεδεκέλεο ελ ζεηξά.. 69 Δηθφλα 29: Σέζζεξηο ειηαθέο θπςέιεο δηαζπλδεδεκέλεο ελ ζεηξά Δηθφλα 30: Κακπχιεο I - V γηα ηέζζεξηο θπςέιεο ζπλδεδεκέλεο παξάιιεια Δηθφλα 31: Μία, δχν θαη ηξεηο θπςέιεο ζπλδεδεκέλεο παξάιιεια Δηθφλα 32: Παξαγφκελε ηζρχο απφ κία ζπζηνηρία κε θαη ρσξίο ζχζηεκα παξαθνινχζεζεο ηεο ηξνρηάο ηνπ ήιηνπ Δηθφλα 33: Παξαθνινχζεζε ηξνρηάο κνλνχ άμνλα Δηθφλα 34: πγθεληξσηηθέο θπςέιεο κε παξαθνινχζεζε ηξνρηάο δηπινχ άμνλα Δηθφλα 35: Πξνζδηνξηζκφο ζέζεο ηνπ ήιηνπ ζην ζχζηεκα ηνπ ηνπηθνχ παξαηεξεηή Δηθφλα 36: α) Πξννπηηθφ ζρήκα, β) Σνκή νπξάληαο ζθαίξαο Δηθφλα 37: Σα 5 βήκαηα αλάιπζεο ηνπ έξγνπ Δηθφλα 38: Γηάγξακκα ξνήο αιγνξίζκνπ ππνινγηζκνχ ζην ινγηζκηθφ RETScreen Δηθφλα 39: Υαξαθηεξηζηηθά Φ/Β ζε «ηππνπνηεκέλεο» ηερλνινγίεο

15 ΟΡΟΛΟΓΗΑ: BDT: Ο θσδηθφο ISO 4217 γηα ην Μπαγθιαληέο Σάθα (ην λφκηζκα ηνπ Μπαγθιαληέο). KW (Κηινβάη): Μνλάδα ηζρχνο [1 KW = Watt, 1 MW = KW]. KWp (Κηινβάη πηθ - peak): Μνλάδα νλνκαζηηθήο ηζρχνο ησλ θσηνβνιηατθψλ ζπζηεκάησλ (ίδην κε ην KW). KWh (Κηινβαηψξα): Μνλάδα ελέξγεηαο. Αληηζηξνθέαο (inverter): Ζιεθηξνληθή ζπζθεπή πνπ κεηαηξέπεη ην ζπλερέο ξεχκα ζε ελαιιαζζφκελν. Δλέξγεηα: Ζ ηθαλφηεηα ελφο ζψκαηνο ή ζπζηήκαηνο, λα παξάγεη έξγν. Θεξκνγφλνο Ηθαλφηεηα: Μεηξά ηελ ηθαλφηεηα παξαγσγή ζεξκηθήο ελέξγεηαο ελφο πιηθνχ, ην νπνίν κπνξεί λα θαεί, θαηά ηελ θαχζε ηνπ. Δίλαη ε ζεξκηθή ελέξγεηα πνπ εθιχεηαη θαηά ηελ θαχζε ελφο θηινχ ζηεξενχ ή πγξνχ θαπζίκνπ ή ελφο θπβηθνχ κέηξνπ αεξίνπ θαπζίκνπ πνπ βξίζθεηαη ζε θαλνληθέο ζπλζήθεο. Γηαθξίλεηαη ζε θαησηέξα θαη αλσηέξα ζεξκνγφλν δχλακε. Αλσηέξα ζεξκνγφλνο δχλακε: ηαλ ζηα πξντφληα θαχζεο ην λεξφ βξίζθεηαη ζε πγξή θαηάζηαζε, δελ έρεη απνξξνθήζεη δειαδή ελέξγεηα, ε ζεξκνγφλνο δχλακε νλνκάδεηαη αλσηέξα. Καησηέξα ζεξκνγφλνο δχλακε: ηαλ ζηα πξντφληα θαχζεο ην λεξφ βξίζθεηαη ζε αέξηα θαηάζηαζε (πδξαηκνί), ην λεξφ έρεη απνξξνθήζεη ελέξγεηα θαη ε ζεξκνγφλνο δχλακε, πνπ έρεη θαηά ζπλέπεηα κηθξφηεξε ηηκή απφ ηεο αλσηέξαο, νλνκάδεηαη θαησηέξα ζεξκνγφλνο δχλακε. Παξαβνιηθή γνχξλα: Δίλαη έλαο ηχπνο ειηαθνχ ζεξκηθνχ ζπιιέθηε. Πηάην / ζπζηήκαηα θηλεηήξα: Δίλαη, έλα παξαβνιηθφ πηάην πνπ ζπγθεληξψλεη ηελ ειηαθή ελέξγεηα ζε έλα θηλεηήξα, Stirling, πςειήο απφδνζεο, κε ην θάζε πηάην λα παξάγεη κέρξη Watt ελέξγεηαο. Πχξγνη ηζρχνο: Δίλαη δέθηεο ειηαθήο αθηηλνβνιίαο, ηνπνζεηεκέλνη πάλσ ζε έλα πχξγν, ν νπνίνο πεξηβάιιεηαη απφ εθαηνληάδεο ειηνζηάηεο πνπ επαλαθαηεπζχλνπλ ηελ ειηαθή αθηηλνβνιία επάλσ ζην θεληξηθφ δέθηε. Απφ εθεί ε ελέξγεηα κεηαθέξεηαη ζε έλα ξεπζηφ πνπ θαηαιήγεη ζην ζχζηεκα ειεθηξνπαξαγσγήο κεηαηξέπνληαο ηε ζεξκηθή ελέξγεηα ηνπ ξεπζηνχ ζε ειεθηξηζκφ. 15

16 Φσηνβνιηατθή γελλήηξηα: Σν ηκήκα κηαο θσηνβνιηατθήο εγθαηάζηαζεο πνπ πεξηέρεη θσηνβνιηατθά ζηνηρεία θαη παξάγεη ζπλερέο ξεχκα (PV generator). Φσηνβνιηατθφ πάλει: Δίλαη έλα ή πεξηζζφηεξα θσηνβνιηατθά πιαίζηα, πνπ έρνπλ πξνθαηαζθεπαζηεί θαη ζπλαξκνινγεζεί ζε εληαία θαηαζθεπή, έηνηκα γηα λα εγθαηαζηαζνχλ ζε θσηνβνιηατθή εγθαηάζηαζε (PV panel). Φσηνβνιηατθφ πιαίζην: Δίλαη έλα ζχλνιν θσηνβνιηατθψλ ζηνηρείσλ πνπ είλαη ειεθηξνληθά ζπλδεδεκέλα. Απνηειεί ηε βαζηθή δνκηθή κνλάδα ηεο θσηνβνιηατθήο γελλήηξηαο (PV module). Φσηνβνιηατθφ ζηνηρείν: Δίλαη ε ειεθηξνληθή δηάηαμε πνπ παξάγεη ειεθηξηθή ελέξγεηα φηαλ δέρεηαη αθηηλνβνιία. Λέγεηαη αθφκα θσηνβνιηατθφ θχηηαξν ή θσηνβνιηατθή θπςέιε (PV cell). Φσηνβνιηατθή ζπζηνηρία: Δίλαη κηα νκάδα απφ θσηνβνιηατθά πιαίζηα ή πάλει κε ειεθηξηθή αιιεινζχλδεζε, ηνπνζεηεκέλα ζπλήζσο ζε θνηλή θαηαζθεπή ζηήξημεο (PV array). Φσηνβνιηατθφ θαηλφκελν: Ολνκάδεηαη ε άκεζε κεηαηξνπή ηεο ειηαθήο αθηηλνβνιίαο ζε ειεθηξηθή ηάζε. Γηα επθνιία, ζπλήζσο ρξεζηκνπνηνχκε ηε ζπληφκεπζε Φ/Β γηα ηε ιέμε «θσηνβνιηατθφ» (photovoltaic - PV). 16

17 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΔΗΑΓΩΓΖ 17

18 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΔΗΑΓΩΓΖ 1.1 ηφρνο ηεο εξγαζίαο Σνλ ηειεπηαίν αηψλα, ε ζπλερήο αχμεζε θαη δήηεζε ζε ελέξγεηα, γηα ηελ θάιπςε αλαγθψλ ζε πξνζσπηθφ, εζληθφ θαη παγθφζκην επίπεδν, έρεη ζαλ απνηέιεζκα ηελ θαζεκεξηλή άληιεζε θαη εθκεηάιιεπζε ησλ θπζηθψλ πφξσλ. Οη πεηξειατθέο θξίζεηο, ηα ηειεπηαία ρξφληα, γίλνληαη φιν θαη πην έληνλεο, κε ζπλέπεηα ηελ εμάξηεζε ησλ νηθνλνκηψλ απφ ηα νξπθηά θπζηθά θαχζηκα, πξνθεηκέλνπ λα θαιπθζεί ε δήηεζε ζε ελέξγεηα (Koroneos Ch. et al., 2003). Βαζηδφκελνη ζε φια ηα παξαπάλσ θαη έπεηηα απφ βηβιηνγξαθηθή έξεπλα, παξαηεξνχκε φηη, ζηνπο επηζηεκνληθνχο θχθινπο επηθξαηεί έληνλνο θφβνο θαη πξνβιεκαηηζκφο, φηη ην θιίκα, ην πεξηβάιινλ ν Πιαλήηεο καο, κπνξεί λα αιιάμνπλ, ιφγσ ησλ αιφγηζησλ δξαζηεξηνηήησλ καο. Έηζη ηα βιέκκαηα φισλ, ζηξέθνληαη ζηελ θιηκαηηθή αιιαγή, αθνχ βξίζθεηαη πξψηε ζηνλ θαηάινγν ησλ πεξηβαιινληηθψλ αλεζπρηψλ, πνπ αληηκεησπίδεη ν θφζκνο καο ζήκεξα. Κιηκαηηθή αιιαγή O φξνο «θιηκαηηθή αιιαγή», ρξεζηκνπνηείηαη γηα αλαθνξέο ζηε κεηαβνιή ηνπ παγθφζκηνπ θιίκαηνο θαη εηδηθφηεξα ζε κεηαβνιέο κεηεσξνινγηθψλ ζπλζεθψλ κεγάισλ ρξνληθψλ πεξηφδσλ. Οη θιηκαηηθέο αιιαγέο νθείινληαη ζε θπζηθά αίηηα θαη δηαδηθαζίεο, θαζψο θαη ζε αλζξψπηλεο δξαζηεξηφηεηεο κε επηπηψζεηο ζην θιίκα, φπσο, ε ηξνπνπνίεζε ηεο ζχλζεζεο ηεο αηκφζθαηξαο (Σκήκα Πεξηβάιινληνο Κππξηαθήο Γεκνθξαηίαο 1 ). χκθσλα κε ηε UNFCCC 2, ν νξηζκφο γηα ηελ θιηκαηηθή αιιαγή είλαη «ε κεηαβνιή ζην θιίκα πνπ νθείιεηαη άκεζα ή έκκεζα ζε αλζξψπηλεο δξαζηεξηφηεηεο», δηαθνξνπνηψληαο ηνλ φξν απφ ηελ θιηκαηηθή κεηαβιεηφηεηα, ε νπνία νθείιεηαη ζε θπζηθά αίηηα. χκθσλα κε ηελ IPCC 3 ηνπ ΟΖΔ, ε κέζε ζεξκνθξαζία ηνπ πιαλήηε έρεη απμεζεί 0,6 ± 0,2 C απφ ηα ηέιε ηνπ 19 νπ αηψλα θαη ε αχμεζε απηή νθείιεηαη θπξίσο ζηελ αλζξψπηλε δξαζηεξηφηεηα ησλ ηειεπηαίσλ 50 εηψλ (Σκήκα Πεξηβάιινληνο Κππξηαθήο Γεκνθξαηίαο 4 ). 1 Document. 2 χκβαζε-πιαίζην ησλ Ζλσκέλσλ Δζλψλ γηα ηηο Κιηκαηηθέο Μεηαβνιέο. 3 Γηαθπβεξλεηηθή Δπηηξνπή γηα ηελ Αιιαγή ηνπ Κιίκαηνο (Intergovernmental Panel on Climate Change). 4 Document. 18

19 Παγθφζκηα ζέξκαλζε (global warming) Ο φξνο παγθόζκηα ζέξκαλζε, αλαθέξεηαη ζε κία εηδηθή πεξίπησζε θιηκαηηθήο αιιαγήο, ζηελ αχμεζε ηεο κέζεο ζεξκνθξαζίαο ηεο αηκφζθαηξαο ηεο γεο θαη ησλ σθεαλψλ. Ο φξνο είλαη νπδέηεξνο, σο πξνο ηα αίηηα πξφθιεζεο ηεο ζέξκαλζεο ηνπ πιαλήηε, έρεη σζηφζν επηθξαηήζεη λα ππνλνεί ηελ αλζξψπηλε παξέκβαζε. Απνδίδεηαη ζπρλά κε δηαθνξεηηθφ ηξφπν, σο (ππέξ) ζέξκαλζε ηνπ πιαλήηε ή παγθφζκηα αχμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο, ελψ άιιεο θνξέο ηαπηίδεηαη κε ην θαηλόκελν ηνπ ζεξκνθεπίνπ (Σκήκα Πεξηβάιινληνο Κππξηαθήο Γεκνθξαηίαο 5 ). Φαηλφκελν ηνπ ζεξκνθεπίνπ Σν θαηλόκελν ηνπ ζεξκνθεπίνπ, ζπλδέεηαη άκεζα κε ηελ ειηαθή αθηηλνβνιία πνπ εηζέξρεηαη ζηε γε. Έλα κέξνο ηεο ειηαθήο αθηηλνβνιίαο, απνξξνθάηαη, ελψ ην ππφινηπν δηαθεχγεη ζην δηάζηεκα. Πεξίπνπ ην 30 % ηεο εηζεξρφκελεο ειηαθήο αθηηλνβνιίαο αληαλαθιάηαη απφ ηελ αηκφζθαηξα (6 %), απφ ηα ζχλλεθα (3 %) θαη απφ ηελ επηθάλεηα ηεο γεο (4 %). Σν 70 % ηεο ειηαθήο αθηηλνβνιίαο πνπ εηζέξρεηαη ζην ζχζηεκα ηεο γεο, απνξξνθάηαη απφ ηελ αηκφζθαηξα (32 %), απφ ηα ζχλλεθα (3 %) θαη απφ ηελ επηθάλεηα ηεο γεο θαη ηνπο σθεαλνχο (51 %). Ζ αθηηλνβνιία ε νπνία απνξξνθάηαη απφ ην γήηλν ζχζηεκα, επαλεθπέκπεηαη ζε αθηηλνβνιία κε κεγαιχηεξα κήθε θχκαηνο. Απηή δελ εθπέκπεηαη πξνο ην δηάζηεκα, αιιά παξακέλεη κέζα ζηελ αηκφζθαηξα (71 %),θαη επαλεθπέκπεηαη, ελψ κέξνο ηεο απνξξνθάηαη απφ ηελ επηθάλεηα ηεο γεο θαη ηνπο σθεαλνχο. Απνηέιεζκα ηνπ θαηλνκέλνπ απηνχ, είλαη ε αχμεζε ηεο κέζεο επηθαλεηαθήο ζεξκνθξαζίαο ηεο γεο. Υσξίο ην θπζηθφ θαηλφκελν ηνπ ζεξκνθεπίνπ, ε ζεξκνθξαζία ηεο γήηλεο επηθάλεηαο ζα ήηαλ ζε παγθφζκηα θαη εηήζηα βάζε πεξίπνπ ~ 18 C θαη είλαη απηφ, ζην νπνίν νθείινπκε ηελ χπαξμε δσήο ζηνλ πιαλήηε καο. Ο κεραληζκφο απηνχ ηνπ θαηλνκέλνπ ηαπηίδεηαη κε ηε ιεηηνπξγία ελφο ζεξκνθεπίνπ, γη απηφ θαη νλνκάζηεθε «θαηλόκελν ηνπ ζεξκνθεπίνπ» (Σκήκα Πεξηβάιινληνο Κππξηαθήο Γεκνθξαηίαο 6 ). Δηθφλα 1: Φαηλφκελν ηνπ ζεξκνθεπίνπ Πεγή: βεμαθζσηκο 5 Document

20 Πεγέο εθπνκπψλ αεξίσλ ηνπ ζεξκνθεπίνπ Οη βαζηθφηεξεο πεγέο εθπνκπώλ αεξίσλ ηνπ ζεξκνθεπίνπ, φπσο παξαθνινπζνχληαη θαη ξπζκίδνληαη κέζα απφ ηε χκβαζε - Πιαίζην ησλ Ζλσκέλσλ Δζλψλ γηα ηηο Κιηκαηηθέο Μεηαβνιέο (UNFCCC) θαη ην Πξσηφθνιιν ηνπ Κηφην 7, είλαη ε παξαγσγή ελέξγεηαο, νη βηνκεραληθέο δηεξγαζίεο, ε ρξήζε δηαιπηψλ θαη άιισλ νπζηψλ, ε γεσξγία, ηα απφβιεηα, νη ρξήζεηο γεο, νη αιιαγέο ζηηο ρξήζεηο γεο θαη ε δαζνθνκία (Σκήκα Πεξηβάιινληνο Κππξηαθήο Γεκνθξαηίαο 8 ). Αέξηα ηνπ ζεξκνθεπίνπ Δίλαη ηα αέξηα, πνπ ιφγσ ησλ ραξαθηεξηζηηθψλ ηνπ κνξίνπ ηνπο, απνξξνθνχλ θαη εθπέκπνπλ αθηηλνβνιία, δηαηεξψληαο ηελ ζηελ αηκφζθαηξα ηεο γεο. Σα αέξηα ηνπ ζεξκνθεπίνπ, είλαη ηα αθφινπζα ζχκθσλα κε ην Πξσηφθνιιν ηνπ Κηφην 9 : Γηνμείδην ηνπ άλζξαθα (CO 2 ). Δμαθζνξηνχρν ζείν (SF 6 ). Μεζάλην (CH 4 ). Τπεξθζνξάλζξαθεο (PFC S ). Τπνμείδην ηνπ αδψηνπ (Ν 2 Ο). Φζνξησκέλν πδξνγνλάλζξαθεο (HFC S ). (Σκήκα Πεξηβάιινληνο Κππξηαθήο Γεκνθξαηίαο 10 ) Πξνθεηκέλνπ, λα απνθεπρζεί κηα ζνβαξή βιάβε ζηνλ πιαλήηε καο, ζα πξέπεη κε ηε βνήζεηα ηεο έξεπλαο θαη θπξίσο ηεο βηψζηκεο αλάπηπμεο λα κεησζνχλ νη εθπνκπέο αεξίσλ ηνπ ζεξκνθεπίνπ. Απηφ κπνξεί λα πξαγκαηνπνηεζεί, κε ηελ πξνψζεζε ησλ Αλαλεώζηκσλ Πεγώλ Δλέξγεηαο (ΑΠΔ), νη νπνίεο ζα πξέπεη λα ζπλνδεχνληαη απφ θαηάιιειεο πεξηβαιινληηθέο, νηθνλνκηθέο θαη θνηλσληθέο αμηνινγήζεηο ησλ επηπηψζεσλ πνπ κπνξεί λα πξνθαιέζνπλ ζηελ θάζε πεξηνρή (Athanas Α., McCormick Ν., 2013). 7 Σν Πξσηφθνιιν ηνπ Κηφην ςεθίζηεθε ην 1997 θαη ηέζεθε ζε ηζρχ ην ηνρεχεη ζηε ζπλνιηθή κείσζε ησλ εθπνκπψλ ηνπιάρηζηνλ θαηά 5% ηελ πεληαεηία ζε ζχγθξηζε κε ηα επίπεδα ηνπ 1990, ol.pdf

21 Μνξθέο ησλ Αλαλεψζηκσλ Πεγψλ Δλέξγεηαο Οη θχξηεο κνξθέο ησλ ΑΠΔ 11 είλαη: Αηνιηθή ελέξγεηα. Βηνκάδα. Γεσζεξκηθή ελέξγεηα. Ζιηαθή ελέξγεηα. Τδξνειεθηξηθή ελέξγεηα. (ENERGY.GOV 12 ). ηελ παξνχζα εξγαζία ζα επηθεληξσζνχκε ζηελ Ηιηαθή Δλέξγεηα θαη ζηηο εθαξκνγέο ηεο, κέζσ ησλ θσηνβνιηατθψλ πάλει, γηα ηελ θάιπςε ελεξγεηαθψλ αλαγθψλ ζηνλ νηθηαθφ ηνκέα. Φσηνβνιηατθφ θαηλφκελν Μεηαηξέπεη, ηελ ελέξγεηα ηνπ θσηφο ζε ειεθηξηθή ελέξγεηα ζε αηνκηθφ επίπεδν. Απηφ επηηπγράλεηαη ζχκθσλα κε ηνπο επηζηήκνλεο, κέζσ νξηζκέλσλ πιηθψλ (Energy Efficiency and Renewable Energy 13 ). Φσηνβνιηατθφ ζηνηρείν (Φ/) (photovoltaic cell) Σν ειεθηξηθφ πεδίν ζην θσηνβνιηατθφ ζηνηρείν πξνυπάξρεη θαη νδεγεί ην ξεχκα ζην θνξηίν. ηεξίδεηαη ζηελ αξρή ηνπ θσηνβνιηατθνχ θαηλφκελνπ, φπνπ ζπλερήο ειεθηξηθή ηάζε αλαπηχζζεηαη, φηαλ θσηεηλή αθηηλνβνιία, πξνζπέζεη ζε έλα ζχζηεκα δχν εθαπηφκελσλ πιηθψλ κε ζπγθεθξηκέλεο ηδηφηεηεο θαη επηηπγράλεη ηελ άκεζε κεηαηξνπή ηεο ειηαθήο αθηηλνβνιίαο ζε ειεθηξηθή ελέξγεηα (Energy Efficiency and Renewable Energy 14 ). Φσηνβνιηατθά πάλει (PV panel) Οξίδεηαη, σο ην κέζν κε ην νπνίν γίλεηαη ε κεηαηξνπή ηεο ειηαθήο ελέξγεηαο ζε ειεθηξηθή κε ηε ρξήζε ηνπ θσηνβνιηατθνχ ζπζηήκαηνο ή ηεο ειηαθήο θπςέιεο (Κ.Α.Π.Δ. 15 )

22 Φσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα (PV) Σν θσηνβνιηατθφ ζχζηεκα απνηειείηαη απφ πνιιά θσηνβνιηατθά θχηηαξα. Σα άηνκα ησλ ειηαθψλ θπηηάξσλ έρνπλ κηθξφ κέγεζνο θαη ζπλήζσο παξάγνπλ πεξίπνπ 1 ή 2 Watt. Γηα λα απμήζνπλ ηελ ηζρχ ησλ θσηνβνιηατθψλ θπηηάξσλ, ζπλδένληαη κεηαμχ ηνπο, θαη ζρεκαηίδνπλ κεγαιχηεξεο κνλάδεο πνπ νλνκάδνληαη ελόηεηεο. Οη ελφηεηεο, κε ηε ζεηξά ηνπο, ζρεκαηίδνπλ αθφκε κεγαιχηεξεο κνλάδεο πνπ νλνκάδνληαη ζπζηνηρίεο, νη νπνίεο κπνξνχλ λα δηαζπλδεζνχλ γηα λα παξάγνπλ πεξηζζφηεξε ηζρχ ελέξγεηαο. Με ηνλ ηξφπν απηφ, ηα θσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα, κπνξνχλ λα θαηαζθεπαζηνχλ γηα ηελ θάιπςε ζρεδφλ θάζε ελεξγεηαθήο αλάγθεο. Δάλ ζπλδπαζηνχλ, νη αλσηέξσ ελφηεηεο κεηαμχ ηνπο θαη κε εηδηθά πιηθά κπνξεί λα δεκηνπξγήζνπλ έλα νινθιεξσκέλν θσηνβνιηατθφ ζχζηεκα (Energy Efficiency and Renewable Energy 16 ). Σα θσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα απνηεινχλ, έλα ζεκαληηθφ κέξνο ηεο θαζεκεξηλήο καο δσήο, απιά Φ/Β ζπζηήκαηα παξέρνπλ ελέξγεηα γηα κηθξά αληηθείκελα θαηαλαισηψλ, φπσο αξηζκνκεραλέο θαη ξνιφγηα ρεηξφο, αιιά θαη πην πνιχπινθα ζπζηήκαηα παξέρνπλ ελέξγεηα γηα ηειεπηθνηλσληαθνχο δνξπθφξνπο, αληιίεο λεξνχ, γηα ηηο ειεθηξηθέο νηθηαθέο αλάγθεο, ρψξνπο εξγαζίαο θαη γηα ηελ θάιπςε ελεξγεηαθψλ αλαγθψλ κηαο θνηλφηεηαο θ.α. (Energy Efficiency and Renewable Energy 17 ). Αληηθείκελν ηεο παξνχζαο πηπρηαθήο εξγαζίαο είλαη ε κειέηε θαη ε εγθαηάζηαζε ελφο θσηνβνιηατθνχ ζπζηήκαηνο παξαγσγήο ειεθηξηθήο ελέξγεηαο, πξνθεηκέλνπ κηα νηθία ζηελ πεξηνρή ηεο Δξκηφλεο - Αξγνιίδαο, λα απηνλνκεζεί (δηαζπλδεκέλε κε ην θεληξηθφ δίθηπν ηεο Γ.Δ.Ζ.), ηζρχνο W ή 13,275 KW. Ζ ηζρχο απηή, πξνέθπςε κεηά απφ εθηελή κειέηε ησλ θαηαλαιψζεσλ ησλ ειεθηξηθψλ ζπζθεπψλ πνπ ππάξρνπλ ζε απηήλ ζε εηήζηα βάζε. Γηα ην ζπγθεθξηκέλν θσηνβνιηατθφ ζχζηεκα, πξαγκαηνπνηήζεθε νινθιεξσκέλε νηθνλνκνηερληθή κειέηε, κειέηε εγθαηάζηαζεο θαζψο θαη αλάιπζε ησλ εθπνκπψλ ηνπ CO

23 1.2 Γνκή εξγαζίαο Ζ παξνχζα δηπισκαηηθή εξγαζία απαξηίδεηαη απφ έμη θεθάιαηα, ηα νπνία έρνπλ ζθνπφ λα εμεηάζνπλ ηε δπλαηφηεηα λα απηνλνκεζεί ειεθηξηθά κηα θαηνηθία ζηελ Δξκηφλε Αξγνιίδαο, κε ηε ρξήζε θσηνβνιηατθνχ ζπζηήκαηνο (δηαζπλδεκέλνπ κε ην δίθηπν ηεο Γ.Δ.Ζ.). ην πξψην θεθάιαην, παξνπζηάδεηαη, κηα ζχληνκε εηζαγσγή γηα ζέκαηα πεξηβάιινληνο θαη ελέξγεηαο, θαζψο θαη ε δνκή απηήο. ην δεχηεξν θεθάιαην, πξαγκαηνπνηείηαη ε βηβιηνγξαθηθή έξεπλα, φπνπ αλαιχνληαη αξρηθά ηί είλαη ελέξγεηα, νη κνξθέο θαη νη πεγέο ηεο θαζψο θαη νη πξσηνγελείο κνξθέο ελέξγεηαο. ηελ ζπλέρεηα ηνπ θεθαιαίνπ απηνχ, πξαγκαηνπνηείηαη ε αλάιπζε γηα ην ηί είλαη Α.Π.Δ. θαη ζπγθεθξηκέλα γηα ηελ ειηαθή ελέξγεηα θαη πνηέο νη εθαξκνγέο ηεο, πνηά ε ζεκαζία ηνπο γηα ην πεξηβάιινλ θαη πνηά ε εμέιημή ηνπο ζηελ Διιάδα. Δπίζεο, γίλεηαη αλαθνξά ζηνλ νηθηαθφ ηνκέα ζηελ Διιάδα, ζηηο θαηαλαιψζεηο θαη ζηνπο ηξφπνπο εμνηθνλφκεζεο ελέξγεηαο ζηνλ ηνκέα απηφ. Δπηπιένλ, παξνπζηάδνληαη ηα θσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα, ε θαηαλνκή ηνπο ζηελ Διιάδα, ην θσηνβνιηατθφ θαηλφκελν, ηα κέξε, ηα θχξηα πιηθά θαηαζθεπήο, νη θαηεγνξίεο θαη ε ζχλζεζε ηνπο. Έπεηηα γίλεηαη αλαθνξά, ζηηο ειηαθέο θπςέιεο, ζηελ ηνπνζέηεζε ησλ θσηνβνιηατθψλ ζπζηεκάησλ ζπζηνηρίεο, ζηνπο ηξφπνπο ζηήξημεο ησλ θσηνβνιηατθψλ πάλει, ζηε ζχλδεζή ηνπο ζε ζεηξά θαη παξάιιεια, ζηηο δηφδνπο, ζηνπο παξάγνληεο πνπ επεξεάδνπλ ηα θσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα θαη ζηα ραξαθηεξηζηηθά ηνπο, ζηνπο ηνκείο εθαξκνγήο ηνπο θαη ζηελ παξαθνινχζεζε ηεο ηξνρηάο ηνπ ήιηνπ. Σέινο, πεξηγξάθεηαη ε κέζνδνο ππνινγηζκνχ ηεο απνξξνθφκελεο ειηαθήο αθηηλνβνιίαο, ν ήιηνο θαη ε επίδξαζή ηνπ ζηελ αηκφζθαηξα ηεο γεο, ν πξνζδηνξηζκφο ηεο ζέζεο ηνπ ήιηνπ ζηνλ νπξάλην ζφιν, ε ειηνθάλεηα θαη ε βέιηηζηε θιίζε ησλ ειηαθψλ ζπζηεκάησλ. ην ηξίην θεθάιαην, παξνπζηάδεηαη ε κεζνδνινγία θαη ηα δεδνκέλα ηεο παξνχζαο εξγαζίαο. ηελ αξρή, πεξηγξάθεηαη ην ινγηζκηθφ RETScreen, ηα βήκαηα αλάιπζεο έξγνπ ζην ινγηζκηθφ απηφ θαη ν αιγφξηζκφο ηνπ. ηελ ζπλέρεηα, ηνπ θεθαιαίνπ ζα αλαθεξζεί ην ινγηζκηθφ RETScreen θαη ε απφδνζε ησλ θσηνβνιηατθψλ ζπζηεκάησλ, νη ρξήζεηο θαη νη εθαξκνγέο ηνπ. Σέινο, παξνπζηάδνληαη ηα ειιεληθά κεηεσξνινγηθά ζηνηρεία, ε πεξηγξαθή ηνπ έξγνπ πνπ πξφθεηηαη λα γίλεη, νη νηθηαθέο ζπζθεπέο θαη νη θαηαλαιψζεηο ηεο νηθίαο ζηελ Δξκηφλε Αξγνιίδαο θαη ηα ζελάξηα πνπ πξφθεηηαη λα πξαγκαηνπνηεζνχλ κε βάζε ην ινγηζκηθφ RETScreen. 23

24 ην ηέηαξην θεθάιαην, παξνπζηάδνληαη πεξηγξαθηθά ηα απνηειέζκαηα ηεο κειέηεο πνπ πξαγκαηνπνηήζεθε κε βάζε ην ινγηζκηθφ RETScreen. ηελ αξρή, γίλεηαη κηα εηζαγσγή γηα ηα απνηειέζκαηα πνπ πξνέθπςαλ θαη ε αλάιπζε ησλ πέληε ζελαξίσλ πνπ πξαγκαηνπνηήζεθαλ γηα ην δηαζπλδεκέλν θσηνβνιηατθφ ζχζηεκα πνπ πξφθεηηαη λα εγθαηαζηαζεί ζηελ ππφ κειέηε νηθία θαη αλαθέξνληαη νη δηαδηθαζίεο πνπ αθνινπζήζεθαλ. Σέινο, πεξηγξάθεηαη ε πξνηεηλφκελε ζέζε αλέγεξζεο ηνπ θσηνβνιηατθνχ ζπζηήκαηνο, ηα ραξαθηεξηζηηθά ηνπ, ν αξηζκφο ησλ θσηνβνιηατθψλ πάλει θαη ε ηζρχο πνπ παξάγεηαη. ην πέκπην θεθάιαην, παξνπζηάδεηαη ε αλάιπζε θαη ε ζπδήηεζε γχξσ απφ ηα απνηειέζκαηα πνπ πξνέθπςαλ απφ ην ινγηζκηθφ RETScreen, δειαδή πην ζπγθεθξηκέλα, γηα ην θσηνβνιηατθφ ζχζηεκα πνπ επηιέρηεθε ζηελ παξνχζα εξγαζία, γηα ηελ αλάιπζε ησλ εθπνκπψλ πνπ πξνέθπςαλ θαη γηα ηα πέληε ζελάξηα πνπ πξαγκαηνπνηήζεθαλ. ην έθην θεθάιαην, παξνπζηάδνληαη ηα ζπκπεξάζκαηα ηεο παξνχζαο εξγαζίαο. 24

25 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2: ΒΗΒΛΗΟΓΡΑΦΗΚΖ ΈΡΔΤΝΑ 25

26 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2: ΒΗΒΛΗΟΓΡΑΦΗΚΖ ΈΡΔΤΝΑ 2.1 Δλέξγεηα Ζ ελέξγεηα είλαη ζπλπθαζκέλε κε ηελ χπαξμε ηεο δσήο ζηε Γε. Σα έκβηα φληα ρξεηάδνληαη ελέξγεηα γηα λα δηαηεξεζνχλ ζηε δσή. Σελ ελέξγεηα απηή ηελ πξνζιακβάλνπλ είηε απεπζείαο απφ ηνλ ήιην, είηε κέζσ ηεο ηξνθήο. ηελ πξψηε θαηεγνξία πεξηιακβάλνληαη γηα παξάδεηγκα ηα θπηά, ηα νπνία πξνζιακβάλνπλ ηελ απαξαίηεηε ελέξγεηα απφ ηνλ ήιην, κέζσ ηεο θσηνζχλζεζεο, θαη νλνκάδνληαη απηφηξνθνη νξγαληζκνί. Δλψ νη νξγαληζκνί πνπ αλήθνπλ ζηελ δεχηεξε θαηεγνξία νλνκάδνληαη εηεξφηξνθνη, γηαηί πξνζιακβάλνπλ ηελ ελέξγεηα πνπ ρξεηάδνληαη γηα λα δήζνπλ, ηξεθφκελνη κε απηφηξνθνπο νξγαληζκνχο ή θαη κε άιινπο εηεξφηξνθνπο. Οη απηφηξνθνη νξγαληζκνί πξνζιακβάλνπλ ελέξγεηα κε βξαδείο ξπζκνχο κέζσ ηεο θσηνζχλζεζεο, έσο φηνπ νινθιεξψζνπλ ηνλ θχθιν ηεο δσήο ηνπο. Μεηά ηνλ ζάλαηφ ηνπο, ην θχξην ζπζηαηηθφ ηνπο ν άλζξαθαο, απνηίζεηαη ζην έδαθνο. Έηζη κε ηελ πάξνδν ησλ ρηιηεηηψλ δεκηνπξγήζεθαλ ηα νξπθηά θνηηάζκαηα ελέξγεηαο ηνπ άλζξαθα θαη ηνπ πεηξειαίνπ. Απφ φινπο ηνπο εμειηρζέληεο εηεξφηξνθνπο νξγαληζκνχο, κφλν ν άλζξσπνο απέθηεζε ηελ ηθαλφηεηα ηεο εμσζσκαηηθήο θαηαλάισζεο ελέξγεηαο, λα θαηαλαιψλεη δειαδή ελέξγεηα. Ζ εμσζσκαηηθή θαηαλάισζε ελέξγεηαο είρε ζαλ απνηέιεζκα ηε ξαγδαία αχμεζε ηνπ πιεζπζκνχ ηεο γεο. Ζ πιεζπζκηαθή αχμεζε ζε ζπλδπαζκφ κε ηελ πξνζπάζεηα ηνπ αλζξψπνπ λα βειηηψζεη ην βηνηηθφ ηνπ επίπεδν έρεη ζαλ απνηέιεζκα λα θαηαλαιψλνληαη κε ηαρείο ξπζκνχο ηεξάζηηα απνζέκαηα ελέξγεηαο γηα ηελ δεκηνπξγία ησλ νπνίσλ απαηηήζεθε λα πεξάζνπλ ρηιηάδεο ρξφληα. ήκεξα ην 75 % ηεο παγθφζκηαο θαηαλάισζεο ελέξγεηαο θαιχπηεηαη απφ νξπθηά θαχζηκα, ηα νπνία θαηαλαιψλνληαη εθαηφ ρηιηάδεο θνξέο ηαρχηεξα απφ ην ρξφλν πνπ απαηηείηαη γηα λα μαλαδεκηνπξγεζνχλ. Άξα ηα ελεξγεηαθά απνζέκαηα είλαη πεπεξαζκέλα θαη δελ είλαη γλσζηφ πφηε ζα εμαληιεζνχλ (Μπαιαξάο Κ. θ.ά., 2006, ζει.13-14). 2.2 Μνξθέο ελέξγεηαο Γσναμική Δνέργεια: Ζ ελέξγεηα πνπ θαηέρεη έλα ζψκα ιφγσ ηεο ζέζεο ή ηεο θαηάζηαζήο ηνπ θαη πξνζδηνξίδεη ηε δπλαηφηεηά ηνπ λα παξάγεη έξγν, επεηδή βξίζθεηαη κέζα ζε πεδίν δπλάκεσλ (Ίδξπκα Δλέξγεηαο Κχπξνπ 18 ). Ηλεκηρική Δνέργεια: Ζ ελέξγεηα ησλ θηλνχκελσλ ειεθηξνλίσλ ιφγσ ηεο χπαξμεο δηαθνξάο δπλακηθνχ ζηα άθξα ελφο αγσγνχ (Ίδξπκα Δλέξγεηαο Κχπξνπ 19 )

27 Θερμική Δνέργεια: Ζ ζπλνιηθή ελέξγεηα ησλ ζσκαηηδίσλ πνπ ζπγθξνηνχλ ηα πιηθά ζψκαηα, θαζψο απηά θηλνχληαη ζην εζσηεξηθφ ηνπο. Με ηνλ φξν ζεξκφηεηα ελλννχκε εηδηθά ηελ ελέξγεηα πνπ κεηαθέξεηαη απφ έλα ζψκα πςειήο ζεξκνθξαζίαο ζε έλα άιιν ρακειφηεξεο ζεξκνθξαζίαο, κε απνηέιεζκα λα απμάλεηαη ε θηλεηηθή ελέξγεηα ησλ ζσκαηηδίσλ ηνπ (Ίδξπκα Δλέξγεηαο Κχπξνπ 20 ). Κινηηική Δνέργεια: Ζ ελέξγεηα πνπ αλαγθάδεη άκεζα έλα ζψκα λα εθηειέζεη ην θπζηθφ θαηλφκελν ηεο θίλεζεο (Ίδξπκα Δλέξγεηαο Κχπξνπ 21 ). Πσρηνική Δνέργεια: Ζ ελέξγεηα πνπ εθιχεηαη θαηά ηηο αληηδξάζεηο ζράζεο (δηάζπαζεο) ή ζχληεμεο (ζπλέλσζεο) ησλ ππξήλσλ (Ίδξπκα Δλέξγεηαο Κχπξνπ 22 ). Χημική Δνέργεια: Ζ ελέξγεηα πνπ νθείιεηαη ζηηο δπλάκεηο κεηαμχ ησλ αηφκσλ πνπ ζρεκαηίδνπλ ηα κφξηα ησλ ρεκηθψλ ελψζεσλ (Ίδξπκα Δλέξγεηαο Κχπξνπ 23 ). 2.3 Πεγέο ελέξγεηαο Δίλαη νη πεγέο πνπ βαζίδνληαη ζε ππάξρνληα απνζέκαηα κέζα ζηνλ θινηφ ηεο γεο, κε ζπγθεθξηκέλε δηάξθεηα δσήο θαη ζε απηέο πνπ θαζεκεξηλά καο παξέρνληαη ζε βαζκφ ήπηαο εθκεηάιιεπζεο. ε απηέο αλήθνπλ ηα νξπθηά θαύζηκα (πεηξέιαην, θπζηθφ αέξην, θάξβνπλν) αλαθεξφκελα θαη σο ζπκβαηηθά θαχζηκα θαη ε ραξαθηεξηζηηθή κε ήπηα κνξθή ελέξγεηαο, ε ππξεληθή ελέξγεηα (Φξαγθηαδάθεο Η., 2011, ζει. 3). Μηα δεχηεξε θαη πνιχ ζεκαληηθή θαηεγνξία είλαη απηή ησλ ήπησλ κνξθψλ ελέξγεηαο ζηηο νπνίεο αλήθνπλ νη ΑΠΔ Πξσηνγελείο κνξθέο ελέξγεηαο Πεηρέλαιο: Σν πεηξέιαην βξίζθεηαη ζην ππέδαθνο ζε πγξή κνξθή, κέζα ζε θνηιφηεηεο θαη ζρεκαηίδεηαη εθεί απφ δσηθνχο θαη θπηηθνχο κηθξννξγαληζκνχο, θπξίσο ζαιάζζηνπο, νη νπνίνη ζπγθεληξψλνληαη απφ ηα ζαιάζζηα ξεχκαηα ζην βάζνο ησλ ιεθαλψλ, φπνπ θαη θαηαπιαθψζεθαλ ιφγσ επηρσκαηψζεσλ ή άιισλ δηαδηθαζηψλ. Δθεί, ρσξίο ηελ παξνπζία αέξα, κεηαηξάπεθαλ ζε πεηξέιαην θαηά ηελ δηάξθεηα ρηιηάδσλ εηψλ. Σα θχξηα ζπζηαηηθά ηνπ είλαη αιθάληα (παξαθίλεο), θπθινεμάληα (λαθζέληα) θαη αξσκαηηθνί πδξνγνλάλζξαθεο θαη ζε κηθξφηεξεο πνζφηεηεο νμπγνλνχρεο, αδσηνχρεο θαη ζεηνχρεο ελψζεηο (Πεξηβάιινλ & Γηαρείξηζε Δλέξγεηαο 24 )

28 Σν πεηξέιαην ή αιιηψο "Μαχξνο ρξπζφο" ρξεζηκνπνηείηαη επξέσο ζε παγθφζκην επίπεδν θπξίσο γηα ηελ θίλεζε νρεκάησλ αιιά θαη γηα ζέξκαλζε. Ζ θαχζε ηνπ πξνθαιεί ιηγφηεξε κφιπλζε ζε ζρέζε κε ηελ θαχζε ηνπ άλζξαθα ελψ ε επεξρφκελε εμάληιεζε ησλ απνζεκάησλ ηνπ θαζηζηά νινέλα θαη πην ζεκαληηθή ηελ εθκεηάιιεπζε Αλαλεψζηκσλ Πεγψλ Δλέξγεηαο, γηα ηελ επίιπζε ηνπ ελεξγεηαθνχ πξνβιήκαηνο παγθνζκίσο (Δζληθφ Κέληξν Έξεπλαο θαη Σερλνινγηθήο Αλάπηπμεο, Ηλζηηηνχην Σερλνινγίαο & Δθαξκνγψλ ηεξεψλ Καπζίκσλ 25 ). Παξακέλεη ε θπξηφηεξε πεγή πξσηνγελνχο ελέξγεηαο ζπκκεηέρνληαο θαηά 40 % έσο ην Ζ αχμεζε ηεο θαηαλάισζεο ηνπ πεηξειαίνπ ζηηο ρψξεο ηνπ Ο.Ο..Α. 26 ζα νθείιεηαη απνθιεηζηηθά ζηνλ ηνκέα ησλ κεηαθνξψλ. ηηο ππφινηπεο ρψξεο ε αχμεζε ζα νθείιεηαη ζηηο κεηαθνξέο αιιά ζα ζπλεηζθέξνπλ επίζεο ν νηθηαθφο θαη βηνκεραληθφο ηνκέαο θαζψο θαη ε ειεθηξνπαξαγσγή (Μπαιαξάο Κ. θ.α., 2006, ζει. 34). Γαιάνθρακες (κάρβοσνο): Παξάγνληαη απφ ηελ απνζχλζεζε θπηψλ θαη έρνπλ ηε κνξθή καχξεο ή θαθέ πέηξαο. Ζ ζπιινγή ηνπ άλζξαθα γίλεηαη ζηα αλζξαθσξπρεία ηα νπνία επζχλνληαη γηα ζνβαξέο πεξηβαιινληηθέο επηπηψζεηο θαζψο ηνμηθέο ρεκηθέο νπζίεο ειεπζεξψλνληαη ζην γχξσ πεξηβάιινλ θαη θαηαιήγνπλ ζε θνληηλέο πεγέο (Δζληθφ Κέληξν Έξεπλαο θαη Σερλνινγηθήο Αλάπηπμεο, Ηλζηηηνχην Σερλνινγίαο & Δθαξκνγψλ ηεξεψλ Καπζίκσλ 27 ). Οη γαηάλζξαθεο δηαδξακάηηζαλ θαζνξηζηηθφ ξφιν ζηελ πνξεία ηεο βηνκεραληθήο επαλάζηαζεο, ιφγσ ηεο ηθαλνπνηεηηθήο ζεξκνγφλνπ δχλακεο (Kcal / Kg) πνπ δηαζέηνπλ σο θαχζηκε χιε. Έηζη ρξεζηκνπνηήζεθαλ γηα πεξηζζφηεξν απφ έλαλ αηψλα, ηξνθνδνηψληαο κε ελέξγεηα ηφζν ηελ βηνκεραλία, βηνηερλία φζν θαη ηηο κεηαθνξέο, ζπκβάιινληαο έηζη ζηελ νηθνλνκηθή αλάπηπμε ησλ βηνκεραληθψλ ρσξψλ (Ίδξπκα Δλέξγεηαο Κχπξνπ 28 ). Φσζικό αέριο: Δίλαη κείγκα αεξίσλ πδξνγνλαλζξάθσλ πνπ βξίζθνληαη εγθισβηζκέλα ζην εζσηεξηθφ ηεο γεο, κε θχξηα ζπζηαηηθά ην κεζάλην, ζε πνζνζηφ κέρξη 90 %, κηθξή πνζφηεηα άιισλ θνξεζκέλσλ πδξνγνλαλζξάθσλ, θαζψο επίζεο θαη CO, CO 2, H 2, N 2, θαη He (Δζληθφ Κέληξν Έξεπλαο θαη Σερλνινγηθήο Αλάπηπμεο, Ηλζηηηνχην Σερλνινγίαο & Δθαξκνγψλ ηεξεψλ Καπζίκσλ 29 ). Απνηειεί ηε δεχηεξε απμαλφκελε κνξθή πξσηνγελνχο ελέξγεηαο κεηά ηηο αλαλεψζηκεο πεγέο ελέξγεηαο (εμαηξνπκέλσλ ησλ πδξνειεθηξηθψλ). Ζ δήηεζή ηνπ ζα απμεζεί θαηά 2,7 % εηεζίσο έσο ην Λφγνη πνπ ην θαζηζηνχλ ειθπζηηθφ είλαη πεξηβαιινληηθνί, δηφηη πεξηέρεη ιηγφηεξν άλζξαθα θαη άιινπο ξχπνπο, ζπγθξηλφκελν κε ην πεηξέιαην θαη ηνλ άλζξαθα (Μπαιαξάο Κ. θ.α., 2006, ζει. 35) Οξγαληζκφο Οηθνλνκηθήο πλεξγαζίαο θαη Αλάπηπμεο

29 Πσρηνική ενέργεια: Δίλαη ε ελέξγεηα πνπ παξάγεηαη απφ ηε δηάζπαζε αηφκσλ νπξαλίνπ θαη πινπησλίνπ. Παξφιν πνπ ζηελ πεξίπησζε απηή δελ ππάξρνπλ εθπνκπέο επηβιαβψλ αεξίσλ, εγθπκνλνχλ ζνβαξνί θίλδπλνη γηα ηελ πγεία αιιά θαη γηα ην πεξηβάιινλ. Ζ ππξεληθή δηάζπαζε δεκηνπξγεί πξντφληα ηα νπνία παξακέλνπλ επηθίλδπλα ξαδηελεξγά γηα ρηιηάδεο έηε ελψ θαζίζηαηαη αδχλαην λα εγγπεζεί θαλείο ηελ αζθαιή απνζήθεπζε ησλ απνβιήησλ απηψλ γηα κηα ηφζν κεγάιε ρξνληθή πεξίνδν (Δζληθφ Κέληξν Έξεπλαο θαη Σερλνινγηθήο Αλάπηπμεο, Ηλζηηηνχην Σερλνινγίαο & Δθαξκνγψλ ηεξεψλ Καπζίκσλ 30 ). Ζ ρξήζε ηεο ππξεληθήο ελέξγεηαο αλακέλεηαη λα κεγηζηνπνηεζεί, ηα επφκελα ρξφληα, νπφηε θαη ζα αξρίζεη λα κεηψλεηαη ζηαδηαθά. Ζ ζπκκεηνρή ηεο, ζηελ πξσηνγελή ελέξγεηα έπεζε ζην7 % ην 1997 θαη αλακέλεηαη ζην 5 % έσο ην Ζ ππξεληθή ειεθηξνπαξαγσγή απμάλεηαη ζε ιίγεο κφλν ρψξεο θπξίσο Αζηαηηθέο (Μπαιαξάο Κ. θ.α., 2006, ζει. 36). ήκεξα, ππάξρνπλ πνιιά ππξεληθά εξγνζηάζηα παξαγσγήο ειεθηξηζκνχ ζε δηάθνξεο ρψξεο, ε ιεηηνπξγία ησλ νπνίσλ αληηκεησπίδεη πξνβιήκαηα αζθάιεηαο, δηαξξνψλ θαη θηλδχλνπ εμάπισζεο ησλ ππξεληθψλ φπισλ. Μεηά απφ ην αηχρεκα ηνπ ππξεληθνχ ζηαζκνχ ζηα λεζηά Three Mile Island ζηελ Πελζπιβάληα (ΖΠΑ) (Απξίιηνο 1979) θαη θπξίσο κεηά ηελ θαηαζηξνθηθή έθξεμε ζην Σζέξλνκπηι ηεο Ρσζίαο (Απξίιηνο 1986) ε θαηαζθεπή λέσλ εξγνζηαζίσλ έρεη ζηακαηήζεη ιφγσ αληηδξάζεσλ ηεο θνηλήο γλψκεο (Υαξαιακπφπνπινο Γ. θ.ά., 2001, ζει. 37). Άιιε κηα ππξεληθή θαηαζηξνθή θαζνξηζηηθή γηα ην κέιινλ ηνπ πιαλήηε ήηαλ απηή πνπ πξνθιήζεθε απφ ην εξγνζηάζην ζηελ πεξηνρή Φνπθνπζίκα ηεο Ηαπσλίαο, ιφγσ ηεο ππξεληθήο θαηάξξεπζεο θαη έθιπζεο ξαδηελεξγψλ πιηθψλ κεηά ην ζεηζκφ θαη ην ηζνπλάκη Tohoku, ζηηο 11 Μαξηίνπ Πξφθεηηαη γηα ηε κεγαιχηεξε ππξεληθή θαηαζηξνθή κεηά ηελ θαηαζηξνθή ηνπ Σζέξλνκπηι ην 1986 (ΚΔΔΛΠΝΟ 31 ). Σα ππξεληθά απηά αηπρήκαηα ηξνκνθξάηεζαλ φιν ηνλ θφζκν, ν νπνίνο ζπλεηδεηνπνίεζε κε θξίθε, ηελ αληθαλφηεηά ηνπ λα αληηκεησπίζεη έλα χπνπιν θαη αφξαην ερζξφ (ππξεληθή ελέξγεηα), πνπ κφληκα ηνλ απεηιεί κε αθαληζκφ. πλεπψο, άξρηζαλ λα επηβεβαηψλνληαη, κε επηζηεκνληθά ηεθκεξησκέλν ηξφπν, νη πξνβιέςεηο γηα ζεκαληηθέο επηβαξπληηθέο ζπλέπεηεο ηεο κέρξη ζήκεξα ζπκπεξηθνξάο ηνπ αλζξψπνπ ζην νηθνζχζηεκα, εμαηηίαο θπξίσο ηεο αιφγηζηεο ρξήζεο ησλ ζπκβαηηθψλ θαπζίκσλ θαη πνιιψλ, θαηλνκεληθά αζψσλ, ηερλνινγηθψλ πξντφλησλ (Φξαγθηαδάθεο Η., 2011, ζει. 1, 4)

30 Δηθφλα 2: Ππξεληθφ εξγνζηάζην ζην Σζέξλνκπηι ηεο Ρσζίαο Πεγή: Δηθφλα 3: Έθξεμε ζην ππξεληθφ εξγνζηάζην Φνπθνπζίκα ηεο Ηαπσλίαο Πεγή: %85%CF%83%CE%B9%CE%BC%CE%B1.jpg Γεπηεξνγελείο κνξθέο ελέξγεηαο Οη δεπηεξνγελείο κνξθέο ελέξγεηαο (ΑΠΔ), έρνπλ σο βαζηθή πξνέιεπζε ηνλ ήιην. Ζ αθηηλνβνινύκελε από ηνλ ήιην ελέξγεηα, πνπ θηάλεη ζηε Γε, εθηφο απφ ηελ ζπκβνιή ηεο ζηε δεκηνπξγία, αλάπηπμε θαη δηαηήξεζε ηεο δσήο ζηνλ πιαλήηε, καο δίδεη αθαηάπαπζηα ελέξγεηα, κε δηάθνξεο κνξθέο αμηνπνίεζεο. Άκεζα ζεξκαίλεη, εμαηκίδεη κεγάιεο πνζφηεηεο ζαιαζζηλνχ λεξνχ θαη ζπληεξεί ηνλ γλσζηφ θπζηθφ θχθιν, δεκηνπξγψληαο ηηο ιίκλεο θαη ηα πνηάκηα, πνπ απνηεινχλ πξφζζεηε πεγή ελέξγεηαο. Θέηεη ζε θίλεζε ηηο αέξηεο κάδεο ηεο αηκφζθαηξαο, δεκηνπξγεί ηα θχκαηα θαη ζπκβάιιεη ζηε δεκηνπξγία ησλ ζαιαζζίσλ ξεπκάησλ. Ζ απνξξνθφκελε ελέξγεηα, παξάγεη ειεθηξηζκφ, ζπκβάιιεη ζηελ αλάπηπμε ηεο ρισξίδαο θαη ε θαχζε ησλ θπηηθψλ πξντφλησλ παξάγεη ελέξγεηα (βηνκάδα). ιεο ινηπφλ, νη ζπκβαηηθέο πεγέο ελέξγεηαο, εθηφο απφ ηελ πξνζθνξά ηνπο ζηελ αλάπηπμε ηεο ηερλνινγίαο θαη ηεο επηζηήκεο, ζπκβάιινπλ ηδηαίηεξα ζηελ βειηίσζε ηεο δηαβίσζεο ηνπ αλζξψπνπ ελψ ζπλδένληαη θαη κε πνιχ ζνβαξέο, αξλεηηθέο επηπηψζεηο ζην πεξηβάιινλ. Έηζη εληζρχεηαη δηεζλψο ε άπνςε γηα κεξηθή, ζε πξψηε θάζε, αληηθαηάζηαζή ηνπο κε άιιεο πεγέο ελέξγεηαο, πνπ λα κε ξππαίλνπλ θαη λα ελζσκαηψλνληαη θηιηθά ζην πεξηβάιινλ, ηηο ιεγφκελεο Αλαλεψζηκεο Πεγέο Δλέξγεηαο (Φξαγθηαδάθεο I., 2011, ζει. 3,5). 30

31 2.4 Αλαλεψζηκεο Πεγέο Δλέξγεηαο Οι Ανανεώζιμες Πηγές Δνέργειας, είναι καθαρές πηγές ενέργειας, οι οποίες προθέροσν μια ζσνετή παροτή ενέργειας με ηην πάροδο ηοσ τρόνοσ. Οη ΑΠΔ είλαη βηψζηκεο, ζχκθσλα κε ηηο ηξέρνπζεο θαη κειινληηθέο νηθνλνκηθέο θαη θνηλσληθέο αλάγθεο ηεο θάζε θνηλσλίαο. πκβάιινπλ έηζη, ζηε κείσζε ησλ πεξηβαιινληηθψλ επηπηψζεσλ, παξάγνληαο φζν ην δπλαηφλ ιηγφηεξα δεπηεξνγελή απφβιεηα (Panwar N.L. et al., 2009). Οη πνιηηηθέο, νη ζηξαηεγηθέο, ηα πξνγξάκκαηα, νη πεξηβαιινληηθέο εθηηκήζεηο φπσο θαη νη επελδχζεηο πνπ πξαγκαηνπνηνχληαη γχξσ απφ ηηο ΑΠΔ, πξέπεη λα εθαξκνζηνχλ άκεζα παγθνζκίσο θαη απφ θάζε θξάηνο μερσξηζηά. Υξεκαηνπηζησηηθά ηδξχκαηα, ζα πξέπεη λα δψζνπλ ηηο θαηάιιειεο εγγπήζεηο, ππνζηεξηδφκελα απφ ηνπο δηεζλείο νξγαληζκνχο φπσο παξαδείγκαηνο ράξε ν Γηεζλήο Οξγαληζκφο γηα ηηο Αλαλεψζηκεο Πεγέο Δλέξγεηαο IRENA 32, πξνθεηκέλνπ λα απειεπζεξψζνπλ ην πιήξεο δπλακηθφ βηψζηκεο αλάπηπμεο ησλ αλαλεψζηκσλ ελεξγεηαθψλ επηινγψλ (Athanas A.K., McCormick N., 2013) Ζιηαθή Δλέξγεηα Ο ήιηνο απνηειεί ηελ πξσηνγελή πεγή ελέξγεηαο γηα θάζε κνξθή δσήο ζηνλ πιαλήηε. Ζ ειηαθή ελέξγεηα πνπ δηνρεηεχεηαη ζηελ επηθάλεηα ηεο Γεο ζε εηήζηα βάζε είλαη πνιιαπιάζηα ηεο ζπλνιηθήο θαηαλάισζεο ελέξγεηαο (Renewable Energy Technology and Development 33 ). Ηλιακή ενέργεια, είναι η μεηαηροπή ηοσ ηλιακού θωηός ζε τρήζιμες μορθές ενέργειας. Τπάξρνπλ δχν βαζηθέο θαηεγνξίεο ηερλνινγηψλ πνπ πξαγκαηνπνηνχλ ηε κεηαηξνπή απηή: i. Μέζω ηων θωηοβοληαϊκών ζσζηημάηων. Τα θσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα, είλαη κνλάδεο ζηεξεάο θαηάζηαζεο, δειαδή ζπζθεπέο εκηαγσγψλ, ρσξίο θηλνχκελα κέξε πνπ κεηαηξέπνπλ ην ειηαθφ θσο ζε ζπλερέο ξεχκα ειεθηξηθήο ελέξγεηαο (Herzog A.V. et al., 2001). ii. Μέζω ηων ηλιακών θερμικών ζσζηημάηων ενέργειας. Τα ειηαθά ζεξκηθά ζπζηήκαηα ελέξγεηαο, ρξεζηκνπνηνχλ δηάθνξεο ηερληθέο γηα λα εζηηάζνπλ ην θσο ηνπ ήιηνπ πξνθεηκέλνπ λα ζεξκάλνπλ έλα ελδηάκεζν ξεπζηφ, γλσζηφ θαη σο ξεπζηό κεηαθνξάο ζεξκόηεηαο, ην νπνίν ζηε ζπλέρεηα ρξεζηκνπνηείηαη ζε κηα ζπκβαηηθή ηνπξκπίλα αηκνχ, γηα ηελ παξαγσγή ειεθηξηζκνχ (Herzog A.V. et al., 2001). 32 International Renewable Energy Agency

32 Τπάξρνπλ ηξία ειηαθά ζεξκηθά ελεξγεηαθά ζπζηήκαηα: 1. Ζ παξαβνιηθή γνχξλα. 2. Οη πχξγνη ηζρχνο. 3. Σν πηάην / ζπζηήκαηα θηλεηήξα. (Herzog A.V. et al., 2001) Δπεηδή απηέο νη ηερλνινγίεο πεξηιακβάλνπλ κηα ζεξκηθή ελδηάκεζν, κπνξνχλ εχθνια λα πβξηδνπνηεζνχλ κε θάπνηα νξπθηά θπζηθά θαχζηκα θαη ζε νξηζκέλεο πεξηπηψζεηο πξνζαξκφδνληαη έηζη ψζηε λα ρξεζηκνπνηνχληαη ζαλ απνζεθεπηέο ζεξκφηεηαο (Herzog A.V. et al., 2001). Σν θχξην πιενλέθηεκα ηνπ πβξηδηζκνχ θαη ηεο ζεξκηθήο απνζήθεπζεο είλαη φηη: Οη ηερλνινγίεο πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη πξνθεηκέλνπ λα πξνζθέξνπλ δχλακε, ιεηηνπξγνχλ θαηά ηηο πεξηφδνπο, φπνπ ε ειηαθή αθηηλνβνιία είλαη έληνλα δηαζέζηκε. Με απηφλ ηνλ ηξφπν ν πβξηδηζκφο θαη ε ζεξκηθή απνζήθεπζε κπνξνχλ λα εληζρχζνπλ ηελ νηθνλνκηθή αλάπηπμε πνπ παξάγεηαη απφ ηελ ειεθηξηθή ελέξγεηα θαη λα κεηψζνπλ ην κέζν θφζηνο παξαγσγήο θαη θαηαλάισζεο, ρσξίο άκεζα πεξηβαιινληηθά πξνβιήκαηα (Herzog A.V. et al., 2001) Δθαξκνγέο ειηαθήο ελέξγεηαο Ζ εθκεηάιιεπζε ηεο ειηαθήο ελέξγεηαο δηαηξείηαη ζε ηξείο βαζηθέο θαηεγνξίεο εθαξκνγψλ: Τα παζεηηθά ειηαθά ζπζηήκαηα Σα παζεηηθά ειηαθά ζπζηήκαηα είλαη δνκηθά ζηνηρεία ελφο θηηξίνπ, πνπ αμηνπνηψληαο ηνπο λφκνπο κεηαθνξάο ηεο ζεξκφηεηαο ζπιιέγνπλ ηελ ειηαθή ελέξγεηα, ηελ απνζεθεχνπλ ζε κνξθή ζεξκφηεηαο θαη ηε δηαλέκνπλ ζην ρψξν. Ζ ζπιινγή ηεο ειηαθήο ελέξγεηαο βαζίδεηαη ζην θαηλφκελν ηνπ ζεξκνθεπίνπ θαη εηδηθφηεξα, ζηελ είζνδν ηεο ειηαθήο αθηηλνβνιίαο κέζσ ηνπ γπαιηνχ ή άιινπ δηαθαλνχο πιηθνχ θαη ηνλ εγθισβηζκφ ηεο ζεξκφηεηαο ζην εζσηεξηθφ ηνπ ρψξνπ. Σα παζεηηθά ειηαθά ζπζηήκαηα ζπλδπάδνληαη θαη κε ηερληθέο θπζηθνχ θσηηζκνχ θαζψο θαη κε παζεηηθά ζπζηήκαηα θαη ηερληθέο γηα ην θπζηθφ δξνζηζκφ ησλ θηηξίσλ, ην θαινθαίξη. Μπνξνχλ δε λα εθαξκνζηνχλ ηφζν ζε θαηλνχξγηα, φζν θαη ζε ήδε ππάξρνληα θηίξηα (Τπνπξγείν Αλάπηπμεο, Γεληθή Γξακκαηεία Τπνπξγείνπ Αλάπηπμεο, Σνκέαο Δλέξγεηαο θαη Φπζηθψλ Πφξσλ, Αλαλεψζηκεο Πεγέο Δλέξγεηαο 34 )

33 Τα ελεξγεηηθά ειηαθά ζπζηήκαηα. Σα ελεξγεηηθά (ή ζεξκηθά) ειηαθά ζπζηήκαηα απνηεινχλ κεραλνινγηθά ζπζηήκαηα πνπ ζπιιέγνπλ, ηελ ειηαθή ελέξγεηα, ηε κεηαηξέπνπλ ζε ζεξκφηεηα, ηελ απνζεθεχνπλ θαη ηε δηαλέκνπλ, ρξεζηκνπνηψληαο είηε θάπνην πγξφ, είηε αέξα σο ξεπζηφ κεηαθνξάο ηεο ζεξκφηεηαο. Υξεζηκνπνηνχληαη γηα ηε ζέξκαλζε λεξνχ νηθηαθήο ρξήζεο, γηα ηε ζέξκαλζε θαη ςχμε ρψξσλ, γηα βηνκεραληθέο δηεξγαζίεο, γηα αθαιάησζε, γηα δηάθνξεο αγξνηηθέο εθαξκνγέο, γηα ζέξκαλζε ηνπ λεξνχ ζε πηζίλεο θ.ι.π.. Ζ πην απιή θαη δηαδεδνκέλε κνξθή ησλ ζεξκηθψλ ειηαθψλ ζπζηεκάησλ είλαη νη γλσζηνί ζε φινπο καο ειηαθνί ζεξκνζίθσλεο. Ζ ρψξα καο είλαη ε πξψηε ρψξα ζηελ Δπξψπε κεηά ηελ Κχπξν ζε εγθαηεζηεκέλνπο ειηαθνχο ζπιιέθηεο αλά θάηνηθν (Τπνπξγείν Αλάπηπμεο, Γεληθή Γξακκαηεία Τπνπξγείνπ Αλάπηπμεο, Σνκέαο Δλέξγεηαο θαη Φπζηθψλ Πφξσλ, Αλαλεψζηκεο Πεγέο Δλέξγεηαο 35 ). Τα θσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα. Σα θσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα (Φ/Β) κεηαηξέπνπλ ηελ ειηαθή ελέξγεηα ζε ειεθηξηθή, ιχλνληαο έηζη ην πξφβιεκα ηεο ειεθηξνδφηεζεο πεξηνρψλ πνπ είλαη δχζθνιν λα πάξνπλ ξεχκα απφ ην ειεθηξηθφ δίθηπν (απνκνλσκέλα ζπίηηα, θάξνη, θ.α.) (Τπνπξγείν Αλάπηπμεο, Γεληθή Γξακκαηεία Τπνπξγείνπ Αλάπηπμεο, Σνκέαο Δλέξγεηαο θαη Φπζηθψλ Πφξσλ, Αλαλεψζηκεο Πεγέο Δλέξγεηαο 36 ) εκαζία ΑΠΔ γηα ην πεξηβάιινλ Οη ΑΠΔ, παξέρνπλ κηα εμαηξεηηθή επθαηξία γηα ηνλ κεηξηαζκφ ησλ εθπνκπψλ αεξίσλ ηνπ ζεξκνθεπίνπ θαη ηε κείσζε ηεο ππεξζέξκαλζεο ηνπ πιαλήηε κέζσ ηεο αληηθαηάζηαζεο ησλ ζπκβαηηθψλ πεγψλ ελέξγεηαο φπσο ην πεηξέιαην ή ην θπζηθφ αέξην (Panwara N.L. et al., 2011). Δπίζεο, νη ελεξγεηαθνί πφξνη θαη ε εθκεηάιιεπζή ηνπο, ζπζρεηίδνληαη άκεζα κε ηελ έλλνηα ηεο αεηθφξνπ αλάπηπμεο, απμάλνληαο κε απηφλ ηνλ ηξφπν, ηελ απνδνηηθφηεηα ηεο ελέξγεηαο θαη ησλ κέζσλ, πξνθεηκέλνπ λα ππάξμνπλ πην βηψζηκεο πεγέο ελέξγεηαο. Βηώζηκν ελεξγεηαθό ζύζηεκα, είλαη εθείλν πνπ ρξεζηκνπνηεί θαηάιιεια θαη πην απνηειεζκαηηθά ηνπο ηνπηθνχο πφξνπο θαη ηα δίθηπα, είλαη νηθνλνκηθά απνδνηηθφ, αμηφπηζην θαη θπξίσο θηιηθφ πξνο ην πεξηβάιινλ (Hepbasli A., 2008). Δπηπιένλ, ηα νθέιε απφ ηελ πξνψζεζε ησλ ΑΠΔ, είλαη ελεξγεηαθά αζθαιή, βνεζνχλ ζηε κείσζε ηεο θιηκαηηθήο αιιαγήο θαη δεκηνπξγνχλ λέεο ζέζεηο εξγαζίαο κε πνιιά νθέιε γηα ηελ ηνπηθή θνηλσλία. Δλψ ηα δχν πξψηα νθέιε είλαη γεληθά απνδεθηά, ν αληίθηππνο ησλ ΑΠΔ ζηνλ ηνκέα ηεο απαζρφιεζεο εμαθνινπζεί λα ακθηζβεηείηαη (Lambert R.J., Silva P.P., 2012)

34 Σέινο, ην δπλακηθφ ησλ Αλαλεψζηκσλ Πεγψλ Δλέξγεηαο είλαη ηεξάζηην, δεδνκέλνπ φηη κπνξνχλ λα ηθαλνπνηήζνπλ ηελ εθάζηνηε ελεξγεηαθή δήηεζε θαη κπνξνχλ λα παξαρζνχλ απφ βηψζηκεο ελεξγεηαθέο κνξθέο θαη πφξνπο. Δίλαη ζαθέο, πσο ε κειινληηθή αλάπηπμε ζηνλ ηνκέα ηεο ελέξγεηαο, ζα είλαη θπξίσο απφ ΑΠΔ, ζε θάπνην βαζκφ απφ ην θπζηθφ αέξην θαη φρη ηφζν απφ ηηο ζπκβαηηθέο πεγέο φπσο είλαη ην πεηξέιαην θαη ν άλζξαθαο. H αλάπηπμε θαη ε ρξήζε ησλ ΑΠΔ, κπνξεί λα εληζρχζεη ηελ πνηθηινκνξθία ηνπ ελεξγεηαθνχ εθνδηαζκνχ ζηηο αγνξέο, λα ζπκβάιεη ζηελ εμαζθάιηζε κειινληηθήο βηψζηκεο παξνρήο ελέξγεηαο, ζηε κείσζε ησλ ηνπηθψλ θαη παγθφζκησλ αηκνζθαηξηθψλ εθπνκπψλ, επίζεο κπνξνχλ λα θαιχςνπλ ζπγθεθξηκέλεο ελεξγεηαθέο ππεξεζίεο ζηηο αλαπηπζζφκελεο ρψξεο θαη θπξίσο ζηηο αγξνηηθέο πεξηνρέο, ζπκβάιινληαο έηζη ζηε δεκηνπξγία λέσλ επθαηξηψλ απαζρφιεζεο (Herzog A.V.et al., 2001) Δμέιημε ΑΠΔ ζηελ Διιάδα Ζ Δπξσπατθή Έλσζε έρεη αλαιάβεη έλαλ πξσηνπνξηαθφ ξφιν ζηελ πξνζπάζεηα άκβιπλζεο ηεο θιηκαηηθήο αιιαγήο ζε παγθφζκην επίπεδν θαη έρεη αζθήζεη κεγάιε πίεζε γηα ηελ πηνζέηεζε ζπγθεθξηκέλσλ θαη θηιφδνμσλ ζηφρσλ. Ήδε, ην Δπξσπατθφ πκβνχιην έρεη ζέζεη ηε λέα Δπξσπατθή ζηξαηεγηθή γηα ηελ βηψζηκε αλάπηπμε, ην ιεγφκελν «παθέην » πνπ ζεκαίλεη παξαγσγή ηνπ 20 % ηεο ελέξγεηαο απφ αλαλεψζηκεο πεγέο, 20 % κείσζε ησλ ξχπσλ θαη 20 % εμνηθνλφκεζε ελέξγεηαο έσο ην έηνο 2020 γηα ηελ Δπξψπε (Σερληθφ Δπηκειεηήξην Διιάδαο 37 ). Ζ πηνζέηεζε θνηλψλ Δπξσπατθψλ πνιηηηθψλ ζηνλ ηνκέα ηεο ελέξγεηαο θαη θπξίσο ζε ζρέζε κε ηηο απαηηήζεηο γηα πεξηνξηζκφ ησλ εθπνκπψλ αέξησλ ξχπσλ ηνπ ζεξκνθεπίνπ, έρεη ήδε επεξεάζεη ην εζληθφ καο ελεξγεηαθφ ζχζηεκα. Δηδηθφηεξα, ηα ηειεπηαία έηε επηηπγράλεηαη κηα νινέλα απμαλφκελε δηείζδπζε ησλ ΑΠΔ ηφζν ζηελ ειεθηξνπαξαγσγή, φζν θαη ζηελ ηειηθή ρξήζε ελέξγεηαο, ελψ ήδε έρνπλ εθαξκνζηεί κέηξα θαη πνιηηηθέο γηα ηελ επίηεπμε εμνηθνλφκεζεο ελέξγεηαο. Ζ Διιάδα εκθαλίδεη έλα πςειφ δπλακηθφ γηα ηελ αμηνπνίεζε ησλ ηερλνινγηψλ ΑΠΔ ζε φινπο ηνπο ηνκείο ηειηθήο θαηαλάισζεο θαη γηα ηελ παξαγσγή ειεθηξηθήο ελέξγεηαο. Σν δπλακηθφ απηφ γηα ειεθηξνπαξαγσγή, ηα ηειεπηαία έηε θαη θπξίσο απφ ην 2006 θαη κεηά, γίλεηαη πξνζπάζεηα λα αμηνπνηεζεί κε ην βέιηηζην ηξφπν, πηνζεηψληαο κηα ζεηξά απφ αιιαγέο ζην ζεζκηθφ πιαίζην αδεηνδφηεζεο θαη ρξήζεο ζπζηεκάησλ ΑΠΔ, αιιά θαη κε ηελ παξάιιειε ρξήζε ησλ απαξαίηεησλ ρξεκαηνδνηηθψλ εξγαιείσλ (Τπνπξγείν Πεξηβάιινληνο Δλέξγεηαο θαη Κιηκαηηθήο Αιιαγήο 38 )

35 Έκθαζε έρεη δνζεί ζε ηερλνινγίεο κε πςειφ βαζκφ εκπνξηθήο σξηκφηεηαο π.ρ. αηνιηθά πάξθα, θσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα, βηνκάδα, κηθξά πδξνειεθηξηθά, νη νπνίεο έρνπλ πξνζειθχζεη πςειφ επελδπηηθφ ελδηαθέξνλ. Ηδηαίηεξα, ηα ηειεπηαία 3 έηε έληνλν είλαη ην επελδπηηθφ ελδηαθέξνλ γηα ηελ αμηνπνίεζε ηεο ειηαθήο ελέξγεηαο (θπξίσο γηα θσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα) θαη ήδε θαίλνληαη ζεκαληηθά απνηειέζκαηα θαη απμεκέλν επίπεδν ζπκκεηνρήο ηεο ζπγθεθξηκέλεο ηερλνινγίαο ζηελ ειεθηξνπαξαγσγή απφ ΑΠΔ (Τπνπξγείν Πεξηβάιινληνο Δλέξγεηαο θαη Κιηκαηηθήο Αιιαγήο 39 ). 2.5 Δλέξγεηα θαη νηθηαθφο ηνκέαο Σα θηίξηα απνηεινχλ έλα κεγάιν ελεξγεηαθφ θαηαλαισηή θαη ηαπηφρξνλα δηαζέηνπλ έλα πςειφ δπλακηθφ εμνηθνλφκεζεο ελέξγεηαο. Με ηε ρξήζε θαηάιιεισλ ηερληθψλ, νηθνλνκηθψλ θαη απνηειεζκαηηθψλ ηερλνινγηψλ, είλαη δπλαηή ε επίηεπμε ζεκαληηθήο βειηίσζεο ηεο ελεξγεηαθήο απνδνηηθφηεηαο ησλ θηηξίσλ θαη εηδηθφηεξα απηψλ ηνπ νηθηαθνχ ηνκέα, κε αληίζηνηρα πεξηβαιινληηθά θαη θνηλσληθά νθέιε. Ηδηαίηεξε ζεκαζία γηα ηελ ελεξγεηαθή ζπκπεξηθνξά ελφο θηηξίνπ, έρεη ε ρξήζε ηερληθψλ βηνθιηκαηηθνχ ζρεδηαζκνχ. Με ηνλ φξν απηφ πεξηγξάθεηαη ν ζρεδηαζκφο ν νπνίνο, ιακβάλνληαο ππφςε ην ηνπηθφ θιίκα, επηδηψθεη ηελ επίηεπμε ησλ βέιηηζησλ ζπλζεθψλ εζσηεξηθήο άλεζεο, κε ηελ αμηνπνίεζε ησλ δηαζέζηκσλ θπζηθψλ πεγψλ θαη ηελ ειάρηζηε θαηαλάισζε ελέξγεηαο (Τπνπξγείν Πεξηβάιινληνο Δλέξγεηαο θαη Κιηκαηηθήο Αιιαγήο 40 ) Οηθηαθφο ηνκέαο ζηελ Διιάδα Ο ηνκέαο ησλ θηηξίσλ θαη ησλ κεηαθνξψλ, απνηεινχλ ηνπο κεγαιχηεξνπο θαηαλαισηέο ελέξγεηαο ζηε ρψξα. Σα θηίξηα ζηελ Διιάδα επζχλνληαη πεξίπνπ γηα ην 36 % ηεο ζπλνιηθήο ελεξγεηαθήο θαηαλάισζεο ελψ θαηά ηελ πεξίνδν , αχμεζαλ ηελ ελεξγεηαθή ηνπο θαηαλάισζε θαηά 24 % πεξίπνπ, θαη ήηαλ κία απφ ηηο κεγαιχηεξεο απμήζεηο ζηελ Δπξψπε (Τπνπξγείν Πεξηβάιινληνο Δλέξγεηαο θαη Κιηκαηηθήο Αιιαγήο 41 ). Έλαο απφ ηνπο βαζηθνχο ιφγνπο γηα ηνπο νπνίνπο ηα ειιεληθά θηίξηα είλαη ηδηαηηέξσο ελεξγνβφξα είλαη ε παιαηφηεηά ηνπο θαη ε κε ελζσκάησζε ζχγρξνλεο ηερλνινγίαο ζε απηά, ιφγσ έιιεηςεο ζρεηηθήο λνκνζεζίαο ηα ηειεπηαία 30 έηε (Τπνπξγείν Πεξηβάιινληνο Δλέξγεηαο θαη Κιηκαηηθήο Αιιαγήο 42 )

36 Πεξηζζφηεξα απφ απηά ηα θηίξηα αληηκεησπίδνπλ ζέκαηα φπσο: Μεξηθή ή παληειή έιιεηςε ζεξκνκφλσζεο. Παιαηάο ηερλνινγίαο θνπθψκαηα (πιαίζηα / κνλνί παινπίλαθεο). Διιηπή ειηνπξνζηαζία ησλ λφηησλ θαη δπηηθψλ φςεψλ ηνπο. Με επαξθή αμηνπνίεζε ηνπ πςεινχ ειηαθνχ δπλακηθνχ ηεο ρψξαο. Αλεπαξθή ζπληήξεζε ησλ ζπζηεκάησλ ζέξκαλζεο / θιηκαηηζκνχ κε απνηέιεζκα ρακειή απφδνζε. (Τπνπξγείν Πεξηβάιινληνο Δλέξγεηαο θαη Κιηκαηηθήο Αιιαγήο 43 ) εκαληηθή παξάκεηξνο, επίζεο, πνπ θαζνξίδεη ηελ ελεξγεηαθή απφδνζε ελφο θηηξίνπ είλαη ε ζπκπεξηθνξά ησλ ελνίθσλ. Ζ ειιηπήο ελεκέξσζε ησλ ρξεζηψλ - θαηνίθσλ ζε ζέκαηα νξζνινγηθήο ρξήζεο θαη δηαρείξηζεο ηεο ελέξγεηαο, νδεγεί ζπρλά ζε ζπάηαιεο ζπκπεξηθνξέο φπσο ε εγθαηάζηαζε κεκνλσκέλσλ θιηκαηηζηηθψλ ζπζηεκάησλ ρσξίο κειέηε, ε ρξήζε ζπζθεπψλ ρακειήο απφδνζεο, ή κε ζπληήξεζε ηνπ ζπζηήκαηνο ζέξκαλζεο, θ.α.. ηελ θαηεχζπλζε απηή, ην Τ.Π.Δ.Κ.Α. 44, νινθιεξψλνληαο ην ζεζκηθφ πιαίζην γηα ηελ ελεξγεηαθή απφδνζε ησλ θηηξίσλ, πξνρσξάεη κε ηε ζπγρξεκαηνδφηεζε ηεο ΔΈ., ζε κία δέζκε νηθνλνκηθψλ θηλήηξσλ πξνθεηκέλνπ λα πξαγκαηνπνηεζνχλ παξεκβάζεηο ελεξγεηαθήο αλαβάζκηζεο ησλ θηηξίσλ ηνπ νηθηαθνχ ηνκέα, κέζσ ηνπ Πξνγξάκκαηνο «Δμνηθνλφκεζε θαη Οίθνλ» (Τπνπξγείν Πεξηβάιινληνο Δλέξγεηαο θαη Κιηκαηηθήο Αιιαγήο 45 ) Καηαλαιψζεηο ελέξγεηαο ζηνλ νηθηαθφ ηνκέα Ζ ελεξγεηαθή θαηαλάισζε ζηνλ νηθηαθφ ηνκέα αγγίδεη πεξίπνπ ην 23,5 % ηεο ζπλνιηθήο ηειηθήο θαηαλάισζεο ελέξγεηαο ζηε ρψξα καο. Πην ζπγθεθξηκέλα, ε θαηαλάισζε ελέξγεηαο ζηηο θαηνηθίεο πξννξίδεηαη γηα ηελ θάιπςε: Σσλ ζεξκηθψλ θνξηίσλ (ζέξκαλζε ρψξσλ θαη δεζηφ λεξφ ρξήζεο). Σσλ ειεθηξηθψλ θνξηίσλ (καγείξεκα, θσηηζκφο, νηθηαθέο ζπζθεπέο, ςχμε, θ.ιπ.). (Κ.Α.Π.Δ. 46 ) Τπνπξγείν Πεξηβάιινληνο Δλέξγεηαο θαη Κιηκαηηθήο Αιιαγήο

37 Σα ειεθηξηθά θνξηία ζηνλ νηθηαθφ ηνκέα αληηζηνηρνχλ ζην 35 % πεξίπνπ ηεο ζπλνιηθά παξαγφκελεο ειεθηξηθήο ελέξγεηαο απφ ηε Γ.Δ.Ζ.. ε απφιπηεο ηηκέο, ζχκθσλα κε ζηνηρεία ηεο Γ.Δ.Ζ., ε θαηαλάισζε απηή είλαη GWh εηεζίσο, ζε ζχλνιν θαηνίθσλ πεξίπνπ. Παξά ηε ζπλερή βειηίσζε ηεο ελεξγεηαθήο απνδνηηθφηεηαο ησλ νηθηαθψλ ζπζθεπψλ θαη ηνπ θσηηζκνχ, ε ειεθηξηθή θαηαλάισζε απμάλεη θαηά 2 % αλά έηνο ηα ηειεπηαία ρξφληα. Απηή ε αχμεζε ζρεηίδεηαη κε ηα πςειφηεξα επίπεδα άλεζεο θαη ηελ εηζαγσγή λένπ ηχπνπ θνξηίσλ (ειεθηξνληθέο ζπζθεπέο) πνπ απμάλεη ζπλερψο (Κ.Α.Π.Δ. 47 ). Ζ ζπαηάιε ελέξγεηαο ζηνλ θηηξηαθφ ηνκέα επηθεληξψλεηαη σο εμήο: α) ην θέιπθνο ιφγσ: Διιηπνχο ζεξκνκφλσζεο ηνπ θειχθνπο. Καθήο θαηάζηαζεο ησλ πιαηζίσλ αλνηγκάησλ. Αλεπαξθνχο ζθηαζκνχ. β) ην θσηηζκφ ιφγσ: εκαληηθνχ αξηζκνχ ιακπηήξσλ ππξαθηψζεσο. Αλεπαξθνχο αμηνπνίεζεο θπζηθνχ θσηηζκνχ. Αλνηθηψλ θψησλ ρσξίο λα ρξεηάδεηαη. γ) ηε ζέξκαλζε ιφγσ: Σσλ πεπαιαησκέλσλ ζπζηεκάησλ ιεβήησλ / θαπζηήξσλ κε ρακεινχο βαζκνχο απφδνζεο. Σεο ειιηπνχο ζεξκνκφλσζεο ησλ δηθηχσλ δηαλνκήο. Σεο έιιεηςεο απηνκαηηζκψλ (ζεξκνζηάηεο ρψξσλ, ζπζηήκαηα αληηζηάζκηζεο θ.ι.π.). δ) ηνλ θιηκαηηζκφ ιφγσ: Σσλ απηφλνκσλ θιηκαηηζηηθψλ κνλάδσλ ακθηβφινπ πξνειεχζεσο, πνηφηεηαο θαη απνδνηηθφηεηαο. ε) ην δεζηφ λεξφ ρξήζεο ιφγσ: Σεο κε αμηνπνίεζεο ησλ ειηαθψλ ζπζηεκάησλ. (Κ.Α.Π.Δ. 48 )

38 Δηθφλα 4: Ζιεθηξηθή θαηαλάισζε αλά ηχπν θνξηίνπ γηα ηα έηε Πεγή: Κ.Α.Π.Δ Σξφπνη εμνηθνλφκεζεο ελέξγεηαο Γηα ηελ εμνηθνλφκεζε ελέξγεηαο ζηνλ επξχηεξν νηθηαθφ ηνκέα είλαη δφθηκν λα αθνινπζνχληαη νη παξαθάησ ζπκβνπιέο: Να γίλεηαη ρξήζε ηνπ θπζηθνχ θσηφο, ην νπνίν παξέρεη θαιχηεξε πνηφηεηα θσηηζκνχ θαη είλαη δσξεάλ. Να γίλεηαη ρξήζε ιακπηήξσλ θζνξηζκνχ νη νπνίνη εμνηθνλνκνχλ κέρξη θαη 75 % ηεο ειεθηξηθήο ελέξγεηαο θαη έρνπλ κεγαιχηεξε δηάξθεηα δσήο απφ ηνπο ζπκβαηηθνχο (ζπλήζσο 6 κε 12 θνξέο πεξηζζφηεξν). Σα θψηα ζε δσκάηηα πνπ δελ ρξεζηκνπνηνχληαη λα παξακέλνπλ ζβεζηά. Να ρξεζηκνπνηνχληαη ιακπηήξεο θζνξηζκνχ ζηα δσκάηηα φπνπ ε πνηφηεηα ηνπ θσηηζκνχ δελ είλαη ηφζν ζεκαληηθή (θνπδίλα θαη γθαξάδ). Ζ ρξήζε ηεο ελέξγεηαο γηα θιηκαηηζκφ αλακέλεηαη λα δηπιαζηαζηεί απφ ην 2000 έσο ην Γηα ηνλ ιφγν απηφ ν ζεξκνζηάηεο ζα πξέπεη λα ξπζκίδεηαη σο εμήο: Σνλ ρεηκψλα: o C. Σν θαινθαίξη: o C. (Κ.Α.Π.Δ. 50 )

39 Δπηπξνζζέησο: Δμνηθνλφκεζε 25 % κπνξεί λα επηηεπρζεί απφ ζπζηήκαηα θιηκαηηζκνχ πνπ εμαζθαιίδνπλ απαηηήζεηο ειάρηζηεο απφδνζεο. Αληί ηνπ θιηκαηηζηηθνχ κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί αλεκηζηήξαο νξνθήο, αλ είλαη εθηθηφ, δηαθνξεηηθά αλεκηζηήξαο δαπέδνπ, ν νπνίνο δξνζίδεη ην ρψξν θαη θαηαλαιψλεη 6 θνξέο ιηγφηεξε ελέξγεηα. ηαλ ην θιηκαηηζηηθφ είλαη ζε ιεηηνπξγία ζα πξέπεη νη πφξηεο θαη ηα παξάζπξα λα παξακέλνπλ θιεηζηά. Σνπο θαινθαηξηλνχο κήλεο είλαη απαξαίηεην λα αεξίδνπκε ην ζπίηη θαηά ηηο λπθηεξηλέο ψξεο. Γελ ακεινχκε ηελ εηήζηα ζπληήξεζε ηνπ θιηκαηηζηηθνχ. (Κ.Α.Π.Δ. 51 ) Καηαλάισζε ζε θαηάζηαζε αλακνλήο (stand - by) θαη ζε θαηάζηαζε εθηφο ιεηηνπξγίαο (off - mode). χκθσλα κε ηνλ Γηεζλή Οξγαληζκφ Δλέξγεηαο 52, ην 15 % ηεο ζπλνιηθήο θαηαλάισζεο ειεθηξηθήο ελέξγεηαο ζηελ Δπξψπε, κέρξη ην 2030, ζα νθείιεηαη ζε ιεηηνπξγία ζπζθεπψλ πνπ βξίζθνληαη ζε θαηάζηαζε αλακνλήο ή θαηάζηαζε εθηφο ιεηηνπξγίαο. Ο Καλνληζκφο 1275/2008 ηεο Δ.Δ. έρεη επηβάιιεη απφ ην 2010 φηη, ε θαηαλάισζε ειεθηξηθήο ελέξγεηαο ζα πξέπεη: ε θαηάζηαζε εθηφο ιεηηνπξγίαο λα κελ ππεξβαίλεη ην 1Watt. ε θαηάζηαζε αλακνλήο λα κελ ππεξβαίλεη ηα 2Watt. Απφ ην 2013 ηα αληίζηνηρα φξηα ζα πέθηνπλ ζην 0,5 Watt θαη 1 Watt αληίζηνηρα, ζε νξηζκέλνπ ηχπνπ ζπζθεπέο π.ρ. DVD, ησλ νπνίσλ ε θαηαλάισζε ελέξγεηαο ζε θαηάζηαζε αλακνλήο ή εθηφο ιεηηνπξγίαο ζα θηάλεη κέρξη θαη ην 72 % ηεο ζπλνιηθήο θαηαλάισζεο ελέξγεηαο. (Κ.Α.Π.Δ. 53 ) ΗΔΑ

40 Δηθφλα 5: Καηαλάισζε θαηάζηαζεο αλακνλήο γηα ηνπο θχξηνπο ηχπνπο ζπζθεπψλ Πεγή: Κ.Α.Π.Δ Φσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα Φσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα ζηελ Διιάδα Ζ Διιάδα εκθαλίδεη έλα πςειφ δπλακηθφ γηα ηελ αμηνπνίεζε ησλ ηερλνινγηψλ ΑΠΔ, ζε φινπο ηνπο ηνκείο ηειηθήο θαηαλάισζεο, θαζψο θαη γηα ηελ παξαγσγή ειεθηξηθήο ελέξγεηαο. Σν δπλακηθφ απηφ γηα ειεθηξνπαξαγσγή, ηα ηειεπηαία έηε θαη θπξίσο απφ ην 2006 θαη κεηά, γίλεηαη πξνζπάζεηα λα αμηνπνηεζεί κε ην βέιηηζην ηξφπν πηνζεηψληαο κηα ζεηξά απφ αιιαγέο ζην ζεζκηθφ πιαίζην αδεηνδφηεζεο θαη ρξήζεο ζπζηεκάησλ ΑΠΔ. Σα ηειεπηαία έηε, έληνλν είλαη ην επελδπηηθφ ελδηαθέξνλ γηα ηελ αμηνπνίεζε ηεο ειηαθήο ελέξγεηαο θπξίσο γηα ηα θσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα θαη ήδε θαίλνληαη ηα ζεκαληηθά απνηειέζκαηα θαη ην απμεκέλν επίπεδν ζπκκεηνρήο ηεο ζπγθεθξηκέλεο ηερλνινγίαο ζηελ ειεθηξνπαξαγσγή απφ ηηο ΑΠΔ (Τπνπξγείν Πεξηβάιινληνο Δλέξγεηαο θαη Κιηκαηηθήο Αιιαγήο 55 )

41 Σίπνηα δε ζα γηλφηαλ πξαγκαηηθφηεηα, εάλ δελ είρε επηθπξσζεί ην πξσηόθνιιν ηνπ Κηόην θαη άιιεο δηεζλείο ζπκθσλίεο πνπ αθνινχζεζαλ ππφ ηελ πίεζε ησλ πεξηβαιινληηθψλ πξνβιεκάησλ (Helio Systems Φσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα 56 ). O ηνκέαο ησλ θσηνβνιηατθψλ ζπζηεκάησλ ζηελ Διιάδα, ζεκείσζε ξαγδαία αλάπηπμε, θέξλνληαο ηελ ρψξα καο ζηηο πξψηεο ζέζεηο ηεο Δπξψπεο θαη ζηελ πξψηε δεθάδα παγθνζκίσο, ζε θάιπςε ησλ ελεξγεηαθψλ αλαγθψλ ηεο. Απηφ απνηειεί, έλα γεγνλφο ην νπνίν θαλείο δελ κπνξεί λα ακθηζβεηήζεη, θπξίσο ζε κηα πεξίνδν πνπ φια πιήηηνληαη. Mε φιεο ηηο δπζθνιίεο πνπ αληηκεηψπηζε θαηά ηε δηάξθεηα ησλ πξνεγνχκελσλ εηψλ, ν θιάδνο ησλ θσηνβνιηατθψλ, έδεημε λα αληηζηέθεηαη ζηνπο πθάινπο θαη λα ζπλερίδεη κε εληππσζηαθά απνηειέζκαηα ηελ αλάπηπμε ηνπ (Πξάζηλν ζπίηη θαη θηίξην 57 ). Ζ νπζηαζηηθή ψζεζε γηα ηα θσηνβνιηατθά, φπσο θαη γηα ηηο ππφινηπεο ΑΠΔ, δφζεθε κέζα απφ θπβεξλεηηθά πξνγξάκκαηα κε ηελ κνξθή επηδνηήζεσλ, ησλ δξαζηεξηνηήησλ παξαγσγήο ελέξγεηαο, θπξίσο ειεθηξηθήο, θαη κε ηελ ρξήζε "πξάζηλσλ" ηερλνινγηψλ (ΑΠΔ). Ζ πην γλσζηή απφ απηέο, είλαη ε επλντθή ηηκνιφγεζε ηεο ελέξγεηαο πνπ παξάγεηαη απφ ΑΠΔ, γλσζηή θαη σο feed - in tarrif 58. ηε ρψξα καο ε δπλακηθή ησλ θσηνβνιηατθψλ, ε εθεπξεηηθφηεηα ηνπ Έιιελα θαηαζθεπαζηή αιιά θαη ε "πξνλνεηηθφηεηα" θάπνησλ επελδπηψλ, έρνπλ «δψζεη» ήδε θάπνηεο εθαηνληάδεο MWh ζην δίθηπν ηεο Γ.Δ.Ζ.. Δπίζεο, πέξα απφ ηηο επελδχζεηο ζε δηαζπλδεδεκέλα ζπζηήκαηα κηα άιιε αγνξά Φ/Β πνπ αλαπηχζζεηαη είλαη απηή ησλ απηφλνκσλ ζπζηεκάησλ, αθνχ ε ηηκή ηεο θσηνβνιηατθήο θηινβαηψξαο (KWh) πιένλ αληαγσλίδεηαη κε αμηψζεηο απηήλ ηνπ πεηξειαίνπ θαη κάιηζηα παξνπζηάδεη θαη αξθεηά πιενλεθηήκαηα έλαληη απηήο (Helio Systems Φσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα 59 ). Οη θχξηεο εθαξκνγέο ησλ απηφλνκσλ θσηνβνιηατθψλ ζπζηεκάησλ ζηνλ Διιαδηθφ ρψξν είλαη νη εγθαηαζηάζεηο ηεο Γ.Δ.Ζ. ζηα λεζηά (Κχζλνο, Αληηθχζεξα, Γαχδνο, ίθλνο θιπ.), ε ειεθηξνδφηεζε ηνπ ζπλφινπ ηνπ θαξηθνχ δηθηχνπ απφ ηελ αληίζηνηρε ππεξεζία ηνπ Πνιεκηθνχ Ναπηηθνχ, αλακεηαδφηεο ζηαζεξήο θαη θηλεηήο ηειεθσλίαο, θαζψο θαη δηάθνξεο εγθαηαζηάζεηο ζηα πιαίζηα πηινηηθψλ εθαξκνγψλ κέζσ επηδνηνχκελσλ έξγσλ ηεο Δ.Δ., αιιά θαη ηνπ ΔΠΑN 60 (Κέληξν Αλαλεψζηκσλ Πεγψλ Δλέξγεηαο θαη Δμνηθνλφκεζεο Δλέξγεηαο 61 ) feed-in tariff: κεραληζκφο πνιηηηθήο κε ζθνπφ ηελ επηηάρπλζε ησλ επελδχζεσλ ζε ΑΠΔ, Δπηρεηξεζηαθφ Πξφγξακκα Αληαγσληζηηθφηεηαο θαη Δπηρεηξεκαηηθφηεηαο

42 2.6.2 Καηαλνκή ησλ θσηνβνιηατθψλ ζπζηεκάησλ ζηελ Διιάδα Σελ 4 ε ζέζε ζηελ Δπξψπε θαη ηελ 7 ε ζέζε δηεζλψο θαηέιαβε ε Διιάδα, φζν αθνξά ηε λέα εγθαηεζηεκέλε ηζρχ θσηνβνιηατθψλ γηα ην έηνο πγθεθξηκέλα, εγθαηαζηάζεθαλ Φ/Β ζπλνιηθήο ηζρχνο 912 MW, πνπ αληηζηνηρνχλ ζην 88 % ηεο νιηθήο ηζρχνο ΑΠΔ ηεο ρξνληάο πνπ πέξαζε. Σα θσηνβνιηατθά θάιπςαλ πάλσ απφ ην 3 % ησλ αλαγθψλ ηεο ρψξαο, ζε ειεθηξηθή ελέξγεηα, παξάγνληαο 1,7 δηζ. KWh (1,7 TWh) ή ην 30 % ηεο νιηθήο πξάζηλεο ελέξγεηαο. Υάξε ζηα θσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα, απνθεχρζεθε ε έθιπζε 1,12 εθαη. ηφλνπο CO 2 ζηελ αηκφζθαηξα (χλδεζκνο Δηαηξηψλ Φσηνβνιηατθψλ 62 ). Δηθφλα 6: Δγθαηεζηεκέλε ηζρχο ΑΠΔ ην 2012 Πεγέο: ΛΑΓΖΔ 63, ΓΔΓΓΖΔ Λεηηνπξγφο αγνξά ειεθηξηθήο ελέξγεηαο, 64 Γηαρεηξηζηήο ειιεληθνχ δηθηχνπ δηαλνκήο ειεθηξηθήο ελέξγεηαο, 42

43 2.6.3 Φσηνβνιηατθφ θαηλφκελν Σν θσηνβνιηατθφ θαηλφκελν είλαη ε ζπλερήο ειεθηξηθή ηάζε ε νπνία αλαπηχζζεηαη φηαλ θσηεηλή αθηηλνβνιία πξνζπέζεη ζε έλα ζχζηεκα δχν εθαπηφκελσλ πιηθψλ (ζπλεζέζηεξα εκηαγσγψλ) κε ζπγθεθξηκέλεο ηδηφηεηεο θαη επηηπγράλεηαη ε άκεζε κεηαηξνπή ηεο ειηαθήο αθηηλνβνιίαο ζε ειεθηξηθή ελέξγεηα (Renewable Energy Technology and Development 65 ). Σν θσο παξάγεη «ειεχζεξα» ειεθηξφληα θαη νπέο, ζε φιε ηελ έθηαζε ησλ δχν ζε επαθή εκηαγσγψλ. ζα απφ απηά δεκηνπξγνχληαη κέζα θαη θνληά ζηελ επαθή ησλ πιηθψλ, πξνσζνχληαη απφ ην εζσηεξηθφ ειεθηξηθφ πεδίν ηεο επαθήο, ζηα δχν άθξα ηεο δηάηαμεο, αληίζηνηρα. Ο ξπζκφο πνπ παξάγνληαη, νη ειεχζεξνη θνξείο 66 είλαη ηέηνηνο ψζηε, ην ειεθηξηθφ ξεχκα θαζψο θαη ε ειεθηξηθή ηάζε ζηα άθξα ηνπ θσηνβνιηατθνχ ζηνηρείνπ λα δηαηεξνχληαη ζε πξαθηηθά αμηνπνηήζηκα επίπεδα, φζνλ αθνξά ηελ απνδηδφκελε ζηνλ θαηαλαισηή ειεθηξηθή ηζρχ. πλεπψο ην θσηνβνιηατθφ ζηνηρείν, εκθαλίδεη ραξαθηεξηζηηθά πεγήο ελέξγεηαο, θαηάιιειεο γηα ηξνθνδνζία ηππηθψλ ειεθηξηθψλ εθαξκνγψλ. Άξα, ε ζπλεξγαζία ησλ δχν αλαθεξζέλησλ παξαγφλησλ, ηνπ ελδνγελνχο ειεθηξηθνχ πεδίνπ ησλ δχν ζε επαθή θσηναγψγηκσλ πιηθψλ θαη ηνπ θσηφο, παξάγεη ην θσηνβνιηατθφ θαηλφκελν (Φξαγθηαδάθεο Η., 2011, ζει. 168). Πίλαθαο 1: Πεξηγξαθηθή απεηθφληζε θσηνβνιηατθνχ θαηλνκέλνπ Πεγή: Φξαγθηαδάθεο Η., 2011, ζει. 168 Δπαθή πιηθψλ + Φσο = Φσηνβνιηατθφ Φαηλφκελν Έλα εκπνξηθά αμηνπνηήζηκν πιηθφ γηα ηε δεκηνπξγία ηνπ θσηνβνιηατθνχ ζηνηρείνπ είλαη ην ππξίηην. Αλάινγα κε ηε θαηεξγαζία ηνπ πξνθχπηνπλ ηξεηο βαζηθνί ηχπνη θσηνβνιηατθψλ ζπζηεκάησλ νη νπνίνη παξνπζηάδνπλ ειαθξψο δηαθνξεηηθέο ηδηφηεηεο κε αληίθηππν ζηελ απνδνηηθφηεηά ηνπο θαη απηνί είλαη: Ο άκνξθνο. Ο κνλνθξπζηαιιηθφο. Ο πνιπθξπζηαιιηθφο. (Renewable Energy Technology and Development 67 ) Μεγάιε θσηναγσγηκφηεηα ελφο εκηαγσγνχ είλαη απαξαίηεηε πξνυπφζεζε γηα ηελ δεκηνπξγία ηνπ θσηνβνιηατθνχ θαηλνκέλνπ. Οη ειεχζεξνη θνξείο πνπ δεκηνπξγνχληαη, πξέπεη λα ηεζνχλ ζε θίλεζε κε θάπνην κεραληζκφ ν νπνίνο δελ ζα απαηηεί εμσηεξηθή ειεθηξηθή πεγή, ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΚΟ ΔΚΠΑΗΓΔΤΣΗΚΟ ΗΓΡΤΜΑ ΚΡΖΣΖ ΥΟΛΖ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΚΧΝ ΔΦΑΡΜΟΓΧΝ ΣΜΖΜΑ ΜΖΥΑΝΟΛΟΓΗΑ

44 ηαλ ηα θσηνβνιηατθά ζηνηρεία εθηεζνχλ ζηελ ειηαθή αθηηλνβνιία, κεηαηξέπνπλ έλα 5 19 % ηεο ειηαθήο ελέξγεηαο ζε ειεθηξηθή κε ηε ζεκεξηλή ηερλνινγία, ε νπνία ζπλερψο βειηηψλεηαη. Σν πφζν αθξηβψο είλαη απηφ ην πνζνζηφ, εμαξηάηαη απφ ηελ ηερλνινγία πνπ ρξεζηκνπνηνχκε. Τπάξρνπλ, γηα παξάδεηγκα, ηα κνλνθξπζηαιιηθά, ηα πνιπθξπζηαιιηθά θαη ηα θσηνβνιηατθά «ιεπηνχ πκελίνπ» (thin - film φπσο είλαη ηα άκνξθα [a - Si], ηα κηθξνκνξθηθά [κ - Si], ηα CIS - CIGS, CdTe, θ.ι.π.). Ζ επηινγή ηνπ είδνπο ησλ θσηνβνιηατθψλ είλαη ζπλάξηεζε ησλ αλαγθψλ, ηνπ δηαζέζηκνπ ρψξνπ ή αθφκα θαη ηεο νηθνλνκηθήο επρέξεηαο ηνπ ρξήζηε. Έλα θσηνβνιηατθφ ζχζηεκα απνηειείηαη απφ ζπζηνηρίεο θσηνβνιηατθψλ πιαηζίσλ (modules) κε ηηο κεηαιιηθέο βάζεηο ηνπο, ηνπο αληηζηξνθείο (inverters) πνπ κεηαηξέπνπλ ην ζπλερέο ξεχκα ζε ελαιιαζζφκελν θαζψο θαη ηνπο ζπζζσξεπηέο φπνπ απνζεθεχεηαη ε ειεθηξηθή ελέξγεηα (φηαλ ην ζχζηεκα είλαη απηφλνκν). H θαξδηά ηνπ ζπζηήκαηνο είλαη πξνθαλψο ηα θσηνβνιηατθά. Αλ θαη ππάξρνπλ αξθεηέο ηερλνινγίεο δηαθνξεηηθέο κεηαμχ ηνπο, ε πην ζπλήζεο είλαη απηή ηνπ θξπζηαιιηθνχ ππξηηίνπ. Ζ πξψηε χιε γηα ηελ παξαγσγή απηψλ ησλ θσηνβνιηατθψλ είλαη, φπσο ιέεη θαη ην φλνκα ηνπο, ην δηνμείδην ηνπ ππξηηίνπ (SiO 2 ) πνπ ην παίξλνπκε απφ ραιαδηαθά πεηξψκαηα ηα νπνία ρξεζηκνπνηνχληαη θαη γηα ηελ θαηαζθεπή ησλ chips ζηνπο ππνινγηζηέο (χλδεζκνο Δηαηξεηψλ Φσηνβνιηατθψλ 68 ) Μέξε θσηνβνιηατθνχ ζπζηήκαηνο Σα βαζηθά κέξε ελφο θσηνβνιηατθνχ ζπζηήκαηνο είλαη: Τα θσηνβνιηατθά παλει (κνλνθξπζηαιιηθνχ ππξηηίνπ, πνιπθξπζηαιιηθνχ ππξηηίνπ θαη άκνξθνπ ππξηηίνπ), ηα νπνία επζχλνληαη γηα ηελ νξζή απνξξφθεζε ησλ ειηαθψλ αθηηλνβνιηψλ θαη ηελ απνζηνιή ηνπο ζηνλ εηδηθφ κεηαηξνπέα. Ο κεηαηξνπέαο, ν νπνίνο κεηαηξέπεη ηελ ειηαθή αθηηλνβνιία ζε ειεθηξηθή ελέξγεηα (κεηαηξέπεη ην ζπλερέο ξεχκα ζε ελαιιαζζφκελν) θαη είλαη ππεχζπλνο γηα ηελ απνζηνιή ηεο ελέξγεηαο ζην ηξίην κέξνο ηνπ θσηνβνιηατθνχ ζπζηήκαηνο, ην ζπζζσξεπηή. Ο ζπζζσξεπηήο (κπαηαξία), ν νπνίνο επζχλεηαη γηα ηελ νξζή απνζήθεπζε ηεο ελέξγεηαο, ζε πεξηπηψζεηο πνπ ε ειηαθή αθηηλνβνιία αδπλαηεί λα θνξηίζεη νινθιεξσκέλα ην θσηνβνιηατθφ ζχζηεκα (π.ρ. κέξεο κε ζπλλεθηά θαη βξνρνπηψζεηο). Τα ειεθηξηθά αληηθείκελα, πνπ ηξνθνδνηνχληαη απφ ηελ ελέξγεηα π.ρ. ζχλδεζε ζην κεηξεηή ηνπ δηθηχνπ ή απεπζείαο κε ηηο ππνδνρέο θαη ηηο ζπζθεπέο. (ΦΧΣΟΒΟΛΣΑΗΚΑ GREEN SYSTEM 69 )

45 2.6.5 Καηεγνξίεο θαη ζχλζεζε θσηνβνιηατθψλ ζπζηεκάησλ Σα Φ/Β ζπζηήκαηα δηαθξίλνληαη ζε δχν βαζηθέο θαηεγνξίεο: Α. Απνκνλσκέλα ή εθηφο δηθηχνπ Φ/Β ζπζηήκαηα (Stand - alone ή Off grid systems) Υαξαθηεξίδνληαη έηζη ηα Φ/Β ζπζηήκαηα, ηα νπνία παξάγνπλ ειεθηξηθή ελέξγεηα ρσξίο λα είλαη ζπλδεδεκέλα ζην θεληξηθφ ειεθηξηθφ δίθηπν. Γηαθξίλνληαη ζε απηφλνκα ζηα νπνία ε Φ/Β ζπζηνηρία, απνηειεί ηελ απνθιεηζηηθή πεγή ελέξγεηαο θαη ζε πβξηδηθά, ζηα νπνία πεξηιακβάλεηαη θαη άιιε πεγή Α.Π.Δ. ή ζπκβαηηθή ειεθηξηθή πεγή (ειεθηξνπαξαγσγφ δεχγνο) (Φξαγθηαδάθεο Η., 2011, ζει. 274). Ι. Ασηόνομα Φ/Β ζσζηήμαηα Ζ απαηηνχκελε, απφ ηελ εθαξκνγή, ειεθηξηθή ελέξγεηα θαιχπηεηαη εμ νινθιήξνπ απφ ηελ Φ/Β ζπζηνηρία, ρσξίο ηε ζπκκεηνρή άιισλ ΑΠΔ, θαη κπνξεί λα πεξηιακβάλνληαη ή φρη ειεθηξηθνί ζπζζσξεπηέο. Αθνξνχλ εθαξκνγέο κε ζπλδεδεκέλεο ζην εζληθφ δίθηπν. Ζ παξερφκελε ειεθηξηθή ελέξγεηα κπνξεί λα είλαη είηε ζπλερνχο (DC) είηε ελαιιαζζφκελεο (AC) ηάζεσο (Φξαγθηαδάθεο Η., 2011, ζει. 274). Δηθφλα 7: Μέξε απηφλνκνπ Φ/Β Πεγή: Sun Products

46 Σα απηφλνκα θσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα δηαθξίλνληαη ζε: Απηόλνκα θσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα άκεζεο ηξνθνδνζίαο ηνπ θνξηίνπ ηεο εθαξκνγήο (Direct-coupled PV systems). Ζ παξαγφκελε ειεθηξηθή ελέξγεηα, απνδίδεηαη απεπζείαο ζηελ θαηαλάισζε, φζν θσηίδεηαη ε θσηνβνιηατθή ζπζηνηρία, ρσξίο απνζήθεπζε ειεθηξηθήο ελέξγεηαο ζε ζπζζσξεπηέο. Σα ζπζηήκαηα απηά κπνξνχλ λα ρξεζηκνπνηεζνχλ ζε άληιεζε γηα πφηηζκα θαιιηεξγεηψλ θαη δελ απαηηνχλ απζηεξά ηαθηηθή ιεηηνπξγία ηνπ ζπζηήκαηνο (Φξαγθηαδάθεο Η., 2011,ζει ). Απηόλνκα ζπζηήκαηα κε απνζήθεπζε ηεο παξαγόκελεο ειεθηξηθήο ελέξγεηαο. ρεδηάδνληαη κε πξφβιεςε νξηζκέλσλ εκεξψλ απηνλνκίαο ηνπ ζπζηήκαηνο, κε βάζε ην θαηάιιειν κέγεζνο ησλ ζπζζσξεπηψλ π.ρ. απηφλνκα θσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα θσηηζκνχ νδψλ, αξραηνινγηθψλ ρψξσλ, θ.α. (Φξαγθηαδάθεο Η., 2011, ζει. 275). Υβριδικά θωηοβοληαϊκά ζσζηήμαηα (Hybrid PV systems) ηα πβξηδηθά ζπζηήκαηα, ρξεζηκνπνηείηαη κηα ζπκβαηηθή πεγή ελέξγεηαο, π.ρ. ην ειεθηξηθφ δίθηπν ή κηα ειεθηξνγελλήηξηα, γηα ηελ θάιπςε ηνπ θνξηίνπ ζε πεξηφδνπο πνπ δελ επαξθεί ε παξαγσγή ή ε απνζεθεπκέλε ειεθηξηθή ελέξγεηα. Σέηνηνπ είδνπο ζπζηήκαηα είλαη πνιχπινθα θαη έρνπλ κεγάιν πεδίν εθαξκνγήο ρξεζηκνπνηψληαο θαη ζπλδπαζκνχο θσηνβνιηατθψλ ζπζηνηρηψλ (Μπαιαξάο Κ. θ.ά., 2006, ζει. 285). ΙΙ. Φσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα ζπλδεδεκέλα ζην δίθηπν (Grid-connected systems) Σα ζπζηήκαηα απηά ζπλδένληαη απεπζείαο ζην εζληθφ ή ηνπηθφ δίθηπν ειεθηξηθήο παξνρήο (AC). Σν δίθηπν απνηειεί γηα ην θσηνβνιηατθφ ζχζηεκα, κηα ηεξάζηηα «δεμακελή» ειεθηξηθήο ελέξγεηαο, ζηαζεξήο ειεθηξηθήο ηάζεο. πλεπψο, ζηα ζπζηήκαηα απηά δελ απαηηείηαη απνζήθεπζε ηεο παξαγφκελεο θσηνβνιηατθήο ειεθηξηθήο ελέξγεηαο. Γηαθξίλνληαη, ζε απηά πνπ είλαη ζπλδεδεκέλα ζην δίθηπν, σο θαηαλεκεκέλα (Distributed) ζπζηήκαηα θαη ζε εθείλα πνπ ζπληζηνχλ θεληξηθνχο θσηνβνιηατθνχο ζηαζκνχο κεγάιεο ηζρχνο, ησλ νπνίσλ ε παξαγφκελε ειεθηξηθή ελέξγεηα δηνρεηεχεηαη ζην θεληξηθφ δίθηπν (Centralized systems). Σα ζπλδεδεκέλα ζην δίθηπν θσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα απνηεινχλ ην κεγαιχηεξν πνζνζηφ ηνπ ζπλφινπ ησλ εγθαηεζηεκέλσλ θσηνβνιηατθψλ ζπζηεκάησλ παγθνζκίσο (Φξαγθηαδάθεο Η., 2011, ζει. 275). 46

47 Δηθφλα 8: Μέξε δηαζπλδεκέλνπ Φ/Β Πεγή: SOLARWIND Κχξηα πιηθά θαηαζθεπήο θσηνβνιηατθψλ ζπζηεκάησλ Φσηνβνιηατθά ζηνηρεία Ππξηηίνπ (Si) Σν πιηθφ πνπ ρξεζηκνπνηείηαη επξχηαηα ζηε βηνκεραλία ησλ θσηνβνιηατθψλ θπςειίδσλ, είλαη ην ππξίηην (Si) θαη παξάγεηαη έπεηηα απφ δηαδνρηθέο εξγαζίεο θαζαξηζκνχ ηεο πξψηεο χιεο, ηεο άκκνπ. ηελ άκκν, ην ππξίηην πεξηέρεηαη κε ηε κνξθή ηνπ δηνμεηδίνπ ηνπ ππξηηίνπ (SiO 2 ). Σν ηειηθφ πξντφλ ραξαθηεξίδεηαη απφ πςειή (99,99999 % ή 7 ελληάξηα, 7 Ν) έσο θαη πνιχ πςειή θαζαξφηεηα (99, % ή 9 Ν). Σα θσηνβνιηατθά ζηνηρεία ππξηηίνπ δηαθξίλνληαη ζε ηέζζεξηο θαηεγνξίεο, αλάινγα κε ηε δνκή ηνπ βαζηθνχ πιηθνχ ή ηνλ ηδηαίηεξν ηξφπν παξαζθεπήο ηνπο (Φξαγθηαδάθεο Η., 2011, ζει. 173). Σα ζεκαληηθφηεξα πιενλεθηήκαηα ηνπ ππξηηίνπ είλαη φηη: Βξίζθεηαη πνιχ εχθνια ζηελ θχζε. Δίλαη ην δεχηεξν ζε αθζνλία πιηθφ πνπ ππάξρεη ζηνλ πιαλήηε κεηά ην νμπγφλν. Σν δηνμείδην ηνπ ππξηηίνπ (SiO 2 ) (άκκνο) θαη ν ραιαδίηεο απνηεινχλ ην 28 % ηνπ θινηνχ ηεο γεο θαη είλαη ηδηαίηεξα θηιηθά πξνο ην πεξηβάιινλ. Μπνξεί εχθνια λα ιηψζεη, λα κνξθνπνηεζεί θαη είλαη ζρεηηθά εχθνιν λα κεηαηξαπεί ζηελ κνλνθξπζηαιιηθή ηνπ κνξθή

48 Οη ειεθηξηθέο ηδηφηεηεο ηνπ, κπνξνχλ λα δηαηεξεζνχλ κέρξη ζηνπο 125 o C, θάηη πνπ επηηξέπεη ηελ ρξήζε ηνπ ππξηηίνπ ζε ηδηαίηεξα δχζθνιεο πεξηβαιινληηθέο ζπλζήθεο. Απηφο είλαη θαη ν ιφγνο, πνπ ηα θσηνβνιηατθά ζηνηρεία ππξηηίνπ αληαπεμέξρνληαη ζε έλα ηδηαίηεξα επξχ θάζκα ζεξκνθξαζηψλ. Πνιχ ζεκαληηθφ ζηνηρείν, πνπ ζπλέβαιε ζηελ γξήγνξε αλάπηπμε, ησλ θσηνβνιηατθψλ ζηνηρείσλ ηα ηειεπηαία ρξφληα, ήηαλ ε ήδε αλαπηπγκέλε ηερλνινγία, ζηε βηνκεραλία ηεο επεμεξγαζίαο ηνπ ππξηηίνπ θαη εηδηθά ζηνλ ηνκέα ηεο ειεθηξνληθήο (ειεθηξνληθνί ππνινγηζηέο, ηειενξάζεηο θ.ι.π.). (Helio Systems, Φσηνβνιηατθά πζηήκαηα 72 ) Δηθφλα 9: Δηθφλα αθαηέξγαζηνπ ππξηηίνπ ζε πξσηνγελή θάζε Πεγή: Helio Systems, Φσηνβνιηατθά πζηήκαηα 73 Τπάξρνπλ δηαθνξεηηθνί ηχπνη θσηνβνιηατθψλ ζηνηρείσλ ππξηηίνπ θαη είλαη νη εμήο: 1. Φσηνβνιηατθά ζηνηρεία κνλνθξπζηαιιηθνχ ππξηηίνπ (Single - Crystal Silicon, sc - Si ) Σν βαζηθφ πιηθφ είλαη κνλν-θξπζηαιιηθφ. Σν πάρνο ηνπ πιηθνχ είλαη ζρεηηθά κεγάιν (Wafer ~ 300 κm). Ζ απφδνζε ηνπο, κε ηε κνξθή θπςειίδαο, θπκαίλεηαη απφ 21 % έσο 24 %, ελψ κε ηε κνξθή ησλ θσηνβνιηατθψλ πιαηζίσλ κεηαμχ 13 έσο 18 %. Υαξαθηεξίδνληαη απφ πςειφ θφζηνο θαηαζθεπήο θαη ην ρξψκα ηνπο είλαη ζθνχξν κπιε (Φξαγθηαδάθεο Η., 2011, ζει. 173). Δηθφλα 10: Σχπνο κνλνθξπζηαιιηθνχ ππξηηίνπ Πεγή: Helio Systems, Φσηνβνιηατθά πζηήκαηα

49 Σα κνλνθξπζηαιιηθά θσηνβνιηατθά ζηνηρεία ραξαθηεξίδνληαη απφ ην πιενλέθηεκα ηεο θαιχηεξεο ζρέζεο απφδνζεο /επηθάλεηαο ή "ελεξγεηαθήο ππθλφηεηαο". Βαζηθέο ηερλνινγίεο παξαγσγήο κνλνθξπζηαιιηθψλ θσηνβνιηατθψλ, είλαη ε κέζνδνο αλάπηπμεο κνλνθξπζηάιινπ ή κέζνδνο Czochralski (CZ) 75 θαη ε κέζνδνο ηεο επηπιένπζαο δψλεο (float zone method, 76 FZ). Ακθφηεξεο βαζίδνληαη ζηελ αλάπηπμε ξάβδνπ ππξηηίνπ (Helio Systems, Φσηνβνιηατθά πζηήκαηα 77 ). Δηθφλα 11: Ράβδνο ππξηηίνπ Πεγή: Helio Systems, Φσηνβνιηατθά πζηήκαηα Φωηοβοληαϊκά κελιά πολσκρσζηαλλικού πσριηίοσ (MultiCrystalline Silicon, mc - Si) Έρνπλ δπλαηφηεηα θαηαζθεπήο κεγάισλ επηθαλεηψλ, ζπλήζσο θφβνληαη ζε ηεηξαγσληθήο κνξθήο ζηνηρεία. Απνηεινχληαη απφ ιεπηά επηζηξψκαηα, πάρνπο 10 έσο 50 κm. ηελ επηθάλεηα ηεο θπςειίδαο, δηαθξίλνληαη νη δηαθνξεηηθέο κνλνθξπζηαιιηθέο πεξηνρέο. Σα φξηα ηνπο απνηεινχλ ζέζεηο παγίδεπζεο ησλ θνξέσλ. Άξα, φζν κηθξφηεξν ην ζπλνιηθφ κήθνο ησλ νξηαθψλ πεξηνρψλ κέζα ζην δεδνκέλεο δηάζηαζεο Φ/Β ζηνηρείν ηφζν θαιχηεξε ε ειεθηξηθή αγσγηκφηεηά ηνπο. Γεληθά, φζν κεγαιχηεξεο νη δηαζηάζεηο ησλ κνλνθξπζηαιιηθψλ πεξηνρψλ ηνπ πνιπθξπζηαιιηθνχ θσηνβνιηατθνχ ζηνηρείνπ ηφζν πςειφηεξε ε απφδνζή ηνπ, ε νπνία θπκαίλεηαη απφ 17 % έσο 20 %, ζε εξγαζηεξηαθή κνξθή θπςειίδαο θαη απφ 10 % έσο θαη 14%, ζε βηνκεραληθή κνξθή Φ/Β πιαηζίνπ. Υαξαθηεξίδεηαη απφ ζρεηηθά πςειή ρξνληθή ζηαζεξφηεηα. Σν θφζηνο παξαζθεπήο ηνπο είλαη ρακειφηεξν ζε ζρέζε κε ην αληίζηνηρν ηνπ κνλνθξπζηαιιηθνχ ππξηηίνπ. Σν ρξψκα ηνπο είλαη γαιάδην (Φξαγθηαδάθεο Η., 2011, ζει. 174). 75 Δίλαη κηα κέζνδνο θξπζηαιιηθήο αλάπηπμεο πνπ ρξεζηκνπνηείηαη γηα ηε ιήςε κεκνλσκέλσλ θξπζηάιισλ ησλ εκηαγσγψλ (π.ρ. ππξίηην, γεξκάλην θαη αξζελίδην ηνπ γαιιίνπ), κέηαιια (π.ρ. παιιάδην, ιεπθφρξπζνο, άξγπξνο θαη ρξπζφο), άιαηα θαη ζπλζεηηθνχο πνιχηηκνπο ιίζνπο, 76 Δίλαη πνιχ θαζαξφ ππξίηην πνπ ιακβάλεηαη κε ηήμε θαηαθφξπθε δψλε,

50 Οη βαζηθφηεξεο ηερλνινγίεο παξαγσγήο είλαη: Ζ κέζνδνο απ' επζείαο ζηεξενπνίεζεο DS 79. Ζ αλάπηπμε ιησκέλνπ ππξηηίνπ (ρχηεπζε). Ζ EMC 80. (Helio Systems, Φσηνβνιηατθά πζηήκαηα 81 ). Δηθφλα 12: Κειηά πνιπθξπζηαιιηθνχ ππξηηίνπ Πεγή: Helio Systems, Φσηνβνιηατθά πζηήκαηα Φσηνβνιηατθά ζηνηρεία ηαηλίαο ππξηηίνπ (Ribbon Silicon) Γεκηνπξγία ιεπηήο ηαηλίαο απφ ηεγκέλν πιηθφ. Σν πνιπθξπζηαιιηθφ ππξίηην έρεη απφδνζε πεξίπνπ 13 %. Δίλαη κέζνδνο πςεινχ θφζηνπο θαη, πξνο ην παξφλ, πεξηνξηζκέλεο βηνκεραληθήο παξαγσγήο (Φξαγθηαδάθεο Η., 2011, ζει. 175). Πξφθεηηαη γηα κηα ζρεηηθά λέα ηερλνινγία θσηνβνιηατθψλ ζηνηρείσλ. Πξνζθέξεη έσο θαη 50 % κείσζε ζηελ ρξήζε ηνπ ππξηηίνπ ζε ζρέζε κε ηηο "παξαδνζηαθέο ηερληθέο" θαηαζθεπήο κνλνθξπζηαιιηθψλ θαη πνιπθξπζηαιιηθψλ θσηνβνιηατθψλ θπςειψλ ππξηηίνπ (Helio Systems, Φσηνβνιηατθά πζηήκαηα 83 ). Δηθφλα 13: ηνηρεία ηαηλίαο ππξηηίνπ Πεγή: Helio Systems, Φσηνβνιηατθά πζηήκαηα Directional solidification (Καηεπζπλφκελε ζηεξενπνίεζε). 80 Ζιεθηξνκαγλεηηθή ρχηεπζε

51 4. Φσηνβνιηατθά ζηνηρεία άκνξθνπ ππξηηίνπ (Amorphous ή thin film Silicon) Ζ ηερλνινγία ιεπηψλ επηζηξψζεσλ ή πκελίσλ (films), είλαη ζεσξεηηθά πνιχ ρακεινχ θφζηνπο παξαγσγήο, εμαηηίαο ηεο κηθξήο ρξεζηκνπνηνχκελεο κάδαο πιηθνχ. Σν ιεπηφ επίζηξσκα ζρεκαηίδεηαη πάλσ ζε ππφζηξσκα ππνζηήξημεο, ρακεινχ θφζηνπο. Ζ απφδνζε ησλ θσηνβνιηατθψλ ζπζηεκάησλ κεηψλεηαη έληνλα, ζηα αξρηθά ζηάδηα θσηηζκνχ ηνπο, θπξίσο ζηα επίπεδα, απφ 6 έσο θαη 8 %. ήκεξα ε ηερλνινγία απηή, ρξεζηκνπνηείηαη γηα ηελ παξαζθεπή ζχλζεησλ θσηνβνιηαηθψλ ζηνηρείσλ, κε δηαδνρηθέο ελψζεηο 2 ή 3 ζηξσκάησλ κε δηαθνξεηηθφ ελεξγεηαθφ ράζκα, κε ζθνπφ ηελ αχμεζε ηνπ αμηνπνηήζηκνπ ηκήκαηνο ηνπ ειηαθνχ θάζκαηνο. Παξαδείγκαηνο ράξηλ παξαζθεπάδνληαη θσηνβνιηατθά ζηνηρεία απφ θξάκα ππξηηίνπ κε άλζξαθα (C) θαη γεξκάλην (Ge) 85 ηξηψλ επαθψλ, a - SiGe (~ 1,4 ev), a - SiC (1,85 ev), κε ζηαζεξνπνηεκέλε απφδνζε ~ 13 %. Σν ηδηαίηεξν θαηαζθεπαζηηθφ ραξαθηεξηζηηθφ ηνπο είλαη ε δπλαηφηεηα δεκηνπξγίαο δηαδνρηθψλ θσηνβνιηατθψλ ζηνηρείσλ ζε κεγάιεο επηθάλεηεο θσηνβνιηατθψλ πιαηζίσλ (Φξαγθηαδάθεο Η., 2011, ζει. 175). Δηθφλα 14: Άκνξθν Ππξίηην Πεγή: Helio Systems, Φσηνβνιηατθά πζηήκαηα πάλην, ζθιεξφ, ιακπεξφ, γθξηδφιεπθν εκηκέηαιιν

52 5. Φσηνβνιηατθά ζηνηρεία άιισλ πιηθψλ, ιεπηψλ επηζηξψζεσλ ηελ θαηεγνξία ησλ θσηνβνιηατθψλ ζηνηρείσλ ιεπηήο επίζηξσζεο, εθηφο ησλ Φ/Β ζηνηρείσλ άκνξθνπ Ππξηηίνπ (a - Si:H), ηα νπνία ζήκεξα απνηεινχλ ηα πεξηζζφηεξν δηαδεδνκέλα ζηνλ θφζκν γηα ηελ θαηεγνξία απηή, θαηαζθεπάδνληαη Φ/Β ζηνηρεία θαη απφ άιια εκηαγψγηκα πιηθά, θπξίσο κε ζπλδπαζκφ κεηαμχ ηνπο. Ο ζπλδπαζκφο επηιέγεηαη έηζη ψζηε λα πξνθχπηεη δηάηαμε κε θαιχηεξε αμηνπνίεζε ηνπ ειηαθνχ θάζκαηνο. Σα θσηνβνιηατθά ζηνηρεία απηά, παξά ηα πνιχ ζεκαληηθά πιενλεθηήκαηά ηνπο ζε ζρέζε κε ην Ππξίηην (ζηαζεξφηεηα απφδνζεο, ρακειφ ζεξκηθφ ζπληειεζηή κέγηζηεο ηζρχνο θ.α.) εκθαλίδνπλ αθφκε πεξηνξηζκέλε ρξήζε θπξίσο, ιφγσ ησλ δπζθνιηψλ πνπ ζπλδένληαη κε ηελ πνιππινθφηεηα ησλ κεζφδσλ πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη (Φξαγθηαδάθεο Η., 2011, ζει. 175). Δηθφλα 15: Γηζειελντλδηνχρνο ραιθφο Πεγή: Ζιηαθή Δ.Δ. 87 Δηθφλα 16: Αξζεληθνχρν γάιιην Πεγή: Ζιηαθή Δ.Δ

53 Πίλαθαο 2: Φσηνβνιηατθά ζηνηρεία ιεπηψλ επηζηξσκάησλ Πεγή: Φξαγθηαδάθεο Η., 2011, ζει. 176 Βαζηθά πιηθά Φ/Β ζηνηρείνπ Υαξαθηεξηζηηθά Πιενλεθηήκαηα Μεηνλεθηήκαηα Δηεξνέλσζε Cu 2 S/CdS Πνιπθξπζηαιιηθφ. Eg = 1,2eV / 2,3eV. Απφδνζε: ~10 %. Μηθξφ θφζηνο θαηαζθεπήο. Με ζηαζεξήο απφδνζεο Φ/Β ζηνηρείν. Άκεζν ελεξγεηαθφ δηάθελν. Γηζειελντλδηνχρνο ραιθφο (CuInSe 2 ή CIS) Τςειή απνξξφθεζε ζε ιεπηφ ζηξψκα. Δξγαζηεξηαθή απφδνζε %. Με πξνζζήθε Ga βειηηψλνληαη ηα ραξαθηεξηζηηθά ηνπ (Δξγαζηεξηαθή απφδνζε:17 %). Απφδνζε βηνκεραληθνχ πξντφληνο (πιαηζίνπ): 8 11 %. Υακειφ θφζηνο θαηαζθεπήο. ηαζεξφηεηα ηζνδχλακε ηνπ c Si. Τςειή εηήζηα ελεξγεηαθή απνδνηηθφηεηα. Υακειή απφδνζε βηνκεραληθνχ πξντφληνο. Με επαλαιήςηκεο Σεινπξηνχρν Kάδκην (CdTe) Ηδαληθφ ελεξγεηαθφ δηάθελν. Δμαηξεηηθή εθκεηάιιεπζε ειηαθνχ θάζκαηνο. ηδηφηεηεο. Γπζθνιία δεκηνπξγίαο κεηαιιηθψλ επαθψλ. Αξζεληθνχρν Γάιιην (GaAs) Παξνπζηάδεη ηελ πςειφηεξε ελεξγεηαθή απφδνζε ~25,5 %. Υξήζε ζε δηαζηεκηθέο εθαξκνγέο. Τςειή ελεξγεηαθή απφδνζε βηνκεραληθνχ Φ/Β πιαηζίνπ: 22 %. Τςειφ θφζηνο θαηαζθεπήο. 53

54 1. Τβξηδηθά Φσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα (Hybrid PV systems): ηα πβξηδηθά θσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα, ε απαηηνχκελε ειεθηξηθή ελέξγεηα θαιχπηεηαη απφ ην ζπλδπαζκφ Φ/Β γελλήηξηαο κε κία άιιε πεγή ηζρχνο ζπλήζσο κηα ληηδεινγελλήηξηα ή κε θάπνηα άιιε αλαλεψζηκε πεγή, π.ρ. αλεκνγελλήηξηα (Δπξσπατθή Δπηηξνπή πξφγξακκα Leonardo da Vinci). Σα επεθηάζηκα πβξηδηθά ζπζηήκαηα, κπνξνχλ λα παξέρνπλ ελαιιαζζφκελα δίθηπα πςειήο πνηφηεηαο θαη δηαζεζηκφηεηαο κέζσ ηεο κεηαηξνπήο θαη απνζήθεπζεο αλαλεψζηκσλ πεγψλ ελέξγεηαο. Σα πβξηδηθά ζπζηήκαηα κπνξνχλ λα δηακνξθσζνχλ ζχκθσλα κε ηηο ηδηαίηεξεο ζπλζήθεο ελεξγεηαθψλ πφξσλ θαη θαηαλάισζεο επηιέγνληαο ηηο θαηάιιειεο κνλάδεο παξαγσγήο ειεθηξηζκνχ (Κ.Α.Π.Δ. 89 ). Έλα πβξηδηθφ θσηνβνιηατθφ ζηνηρείν απνηειείηαη απφ ζηξψζεηο πιηθψλ δηαθφξσλ ηερλνινγηψλ HIT 90. Σα πνην γλσζηά εκπνξηθά πβξηδηθά θσηνβνιηατθά ζηνηρεία απνηεινχληαη απφ δχν ζηξψζεηο άκνξθνπ ππξηηίνπ ελψ ελδηάκεζα ππάξρεη κηα ζηξψζε κνλνθξπζηαιιηθνχ ππξηηίνπ. Σν κεγάιν πιενλέθηεκα απηήο ηεο ηερλνινγίαο είλαη ν πςειφο βαζκφο απφδνζεο ηνπ πιαηζίνπ πνπ θηάλεη ζε εκπνξηθέο εθαξκνγέο ζην 17,2 %. Άιια πιενλεθηήκαηα γηα ηα πβξηδηθά θσηνβνιηατθά ζηνηρεία είλαη ε πςειή ηνπο απφδνζε ζε πςειέο ζεξκνθξαζίεο αιιά θαη ε κεγάιε ηνπο απφδνζε ζηελ δηαρεφκελε αθηηλνβνιία. Φπζηθά, αθνχ πξνζθέξεη ηφζα πνιιά, ην πβξηδηθφ θσηνβνιηατθφ είλαη αθξηβφηεξν ζπγθξηηηθά κε ηα ζπκβαηηθά θσηνβνιηατθά πιαίζηα (Helio Systems, Φσηνβνιηατθά πζηήκαηα 91 ). Δηθφλα 17: Τβξηδηθφ θσηνβνιηατθφ ζηνηρείν Πεγή: Helio Systems, Φσηνβνιηατθά πζηήκαηα Κέληξν Αλαλεψζηκσλ Πεγψλ Δλέξγεηαο 90 Hetero junction with Intrinsic Thin-layer (εηεξν - δηαζηαχξσζε κε ηηο εγγελέο ιεπηφ ζηξψκα)

55 Άιιεο ηερλνινγίεο θσηνβνιηατθψλ ζπζηεκάησλ είλαη: Νανοκρσζηαλλικά θωηοβοληαϊκά ζηοιτεία πσριηίοσ (nc-si) Σα λαλνθξπζηαιιηθά ειηαθά θχηηαξα ή ειηαθά θχηηαξα «θβαληηθψλ ηειεηψλ» είλαη θχηηαξα βαζηζκέλα ζε λαλνθξπζηάιινπο. ην κέιινλ ηα θσηνβνιηατθά «θβαληηθψλ ηειεηψλ» κπνξνχλ λα πξνζθέξνπλ δηάθνξα πιενλεθηήκαηα φπσο επθακςία, ρακειφ θφζηνο, θαζαξή πεγή ελέξγεηαο θαη απφδνζε έσο θαη 65 % (Future Pundit 93 ). Οργανικά θωηοβοληαϊκά ζηοιτεία Δθηφο απφ ηελ ηερλνινγία ησλ ζπκβαηηθψλ Φ/Β ζηνηρείσλ, ε νπνία βαζίδεηαη ζηε δεκηνπξγία ηζρπξνχ εζσηεξηθνχ ειεθηξηθνχ πεδίνπ κεηαμχ δχν θσηναγψγηκσλ εκηαγσγψλ. Ζ εξεπλεηηθή πξνζπάζεηα, ζηξάθεθε ζηα ιεγφκελα ειεθηξνρεκηθά ή νξγαληθά θσηνβνιηατθά ζηνηρεία. πσο πξνδίδεη ε νλνκαζία ηνπο, ε κεηαηξνπή ηεο ειηαθήο αθηηλνβνιίαο ζε ειεθηξηθή ελέξγεηα, πξαγκαηνπνηείηαη ζε νξγαληθά ζπζηήκαηα. Ζ απφδνζε ησλ πνιπκεξψλ νξγαληθψλ θσηνβνιηατθψλ ζηνηρείσλ βξηζθφηαλ, ην 2004, ζην επίπεδν ηνπ 4,5 % (Spectrolab 94 ). Σν βαζηθφ πιενλέθηεκα ησλ θσηνβνιηατθψλ ζηνηρείσλ απηήο ηεο ηερλνινγίαο είλαη ην εμαηξεηηθά ρακειφ θφζηνο θαηαζθεπήο ηνπο, γεγνλφο πνπ επηηξέπεη λα ζεσξνχκε δπλαηή ηελ αμηνπνίεζή ηνπο αθφκα θαη κε ην κεηνλέθηεκα ηνπ πνιχ κηθξφηεξνπ ρξφλνπ δσήο ηνπο ζε ζρέζε κε ηα ζπκβαηηθά θσηνβνιηατθά ζηνηρεία (Φξαγθηαδάθεο Η., 2011, ζει. 176, 178) Ζιηαθέο θπςέιεο Οη ειηαθέο θπςέιεο, είλαη ζπζθεπέο πνπ κεηαηξέπνπλ ηελ ειηαθή ελέξγεηα απεπζείαο ζε ειεθηξηθή ελέξγεηα, είηε άκεζα µέζσ ηνπ θσηνβνιηατθνχ θαηλφκελνπ, είηε έµµεζα µε αξρηθή κεηαηξνπή ηεο ειηαθήο ελέξγεηαο ζε ζεξκφηεηα ή ρεκηθή ελέξγεηα. Οη πην θνηλέο κνξθέο ησλ ειηαθψλ θπςειψλ βαζίδνληαη ζην θσηνβνιηατθφ θαηλφκελν, θαηά ην νπνίν ην θσο πξνζπίπηνληαο ζε µία εµηαγσγηθή δηάηαμε δχν ζηξσκάησλ παξάγεη µία θσην - ηάζε ή δηαθνξά δπλακηθνχ κεηαμχ ησλ ζηξσκάησλ. Απηή ε ηάζε είλαη ηθαλή λα νδεγήζεη έλα ξεχκα µέζσ ελφο εμσηεξηθνχ θπθιψκαηνο, παξάγνληαο µε απηφλ ηνλ ηξφπν σθέιηκν έξγν. Μέρξη ηψξα, ζρεδφλ ην 90 % ησλ θσηνβνιηατθψλ θπςειψλ έρνπλ θαηαζθεπαζηεί απφ θξπζηαιιηθή ζηιηθφλε, ε νπνία έρεη δνθηκαζηεί αξθεηέο δεθαεηίεο. Ζ ηειεπηαία ηερλνινγηθή αλάπηπμε έρεη νδεγήζεη ζηηο θπςέιεο ιεπηνχ θηικ, σο κηα άιιε επηινγή ζην κέιινλ. Απηέο νη θπςέιεο κπνξνχλ λα παξαρζνχλ κε ρακειφηεξν θφζηνο, αθνχ είλαη πνιχ ιεπηφηεξεο απφ απηέο ηεο θξπζηαιιηθήο ζηιηθφλεο (Κ.Α.Π.Δ 95 ) Καηαζθεπαζηήο ειηαθψλ θπηηάξσλ,

56 Κρσζηαλλική ζιλικόνη Ζ θξπζηαιιηθή ζηιηθφλε είλαη αθφκε ην ζεκαληηθφηεξν ζηνηρείν ησλ θσηνβνιηατθψλ ζπζηεκάησλ. Αλ θαη δελ είλαη πξαγκαηηθά ην ηδαληθφ πιηθφ γηα ηηο θπςέιεο, είλαη φκσο ην δεχηεξν ζε αθζνλία ζηνηρείν ζην θινηφ ηεο γεο, επξέσο δηαζέζηκν θαη έρεη ππνζηεί δνθηκέο γηα αξθεηά ρξφληα. Πεξηζζφηεξν απφ ην 20 % ηεο εμνηθνλφκεζεο ελέξγεηαο έρεη επηηεπρζεί κε ηηο θπςέιεο ζηιηθφλεο ζηνπο ειέγρνπο, ελψ ζηελ πξαγκαηηθή παξαγσγή επηηπγράλεηαη αλάκεζα ζην 13 % θαη 17 %. Σν ζεσξεηηθφ φξην γηα ηηο θπςέιεο θξπζηαιιηθήο ζηιηθφλεο θζάλεη ην 30 % (Κ.Α.Π.Δ. 96 ). Λεπηό θιλμ Σα κνληέια ιεπηνχ θηικ, θαηαζθεπάδνληαη κε ηελ ελαπφζεζε εμαηξεηηθά ιεπηψλ ζηξψζεσλ θσηνεπαίζζεησλ πιηθψλ ζε ρακεινχ θφζηνπο ζηεξίγκαηα φπσο γπαιί, αλνμείδσην αηζάιη ή πιαζηηθφ, ηα νπνία εγγπψληαη ρακειφ θφζηνο παξαγσγήο. Αλ θαη νη θπςέιεο ιεπηνχ θηικ έρνπλ νηθνλνκηθφ πιενλέθηεκα, ιεηηνπξγνχλ κε ρακειφηεξνπο δείθηεο απφδνζεο θαη δελ έρνπλ δνθηκαζηεί ηφζν φζν ε θξπζηαιιηθή ζηιηθφλε. ιεο νη δηαζέζηκεο κέρξη ζήκεξα θπςέιεο ιεπηνχ θηικ, έρνπλ ελεξγέο ζηξψζεηο πάρνπο κφλν ιίγα microns 97. Σν κεξίδην αγνξάο απηψλ ησλ θπςειψλ είλαη αθφκα κηθξφ, αιιά αλακέλεηαη λα απμεζεί ζην κέιινλ (Κ.Α.Π.Δ. 98 ). Λεηηνπξγία ησλ ειηαθψλ θπςειψλ Γηα λα γίλεη αληηιεπηή ε ιεηηνπξγία µηαο θσηνβνιηατθήο θπςέιεο, πξέπεη λα θαηαλνεζεί ε θχζε ηφζν ηνπ πιηθνχ φζν θαη ηνπ ειηαθνχ θσηφο. Οη ειηαθέο θπςέιεο απνηεινχληαη απφ δχν ηχπνπο πιηθψλ, ζπλήζσο ππξίηην p - ηχπνπ θαη n - ηχπνπ. ε ζπγθεθξηκέλα κήθε θχκαηνο ην θσο είλαη ζε ζέζε λα ηνλίζεη ηα άηνκα ζην ππξίηην θαη ην εζσηεξηθφ πεδίν πνπ παξάγεηαη απφ ηελ επαθή p - n δηαρσξίδεη κεξηθά απφ ηα ζεηηθά θνξηία (νπέο) απφ ηα αξλεηηθά θνξηία (ειεθηξφληα) κέζα ζηε θσηνβνιηατθή ζπζθεπή. Οη νπέο παξαζχξνληαη ζην ζεηηθφ ή p - ζηξψκα θαη ηα ειεθηξφληα ζην αξλεηηθφ ή n - ζηξψµα. Παξφηη ηα αληίζεηα θνξηία έιθνληαη κεηαμχ ηνπο, ηα πεξηζζφηεξα απφ απηά µπνξνχλ λα επαλαζπλδπαζηνχλ µφλν εάλ δηέιζνπλ απφ έλα εμσηεξηθφ θχθισκα, εμαηηίαο ηνπ εζσηεξηθνχ θξάγµαηνο δπλαµηθνχ. Έηζη, εάλ θαηαζθεπαζηεί έλα θχθισµα, φπσο απηφ ηεο εηθφλαο 18, είλαη δπλαηφ λα παξαρζεί ειεθηξηθή ηζρχο απφ ηηο θπςέιεο ππφ θσηηζµφ, αθνχ ηα ειεχζεξα ειεθηξφληα πξέπεη λα δηέιζνπλ µέζσ ηνπ θνξηίνπ γηα ηνλ επαλαζπλδπαζµφ ηνπο µε ηηο ζεηηθέο νπέο (Δπξσπατθή Δπηηξνπή - Πξφγξακκα Leonardo da Vinci 99 ) Μνλάδα κήθνπο ίζε κε 1 * 10 6 ζχκθσλα κε ν πξφηππν SI

57 Δηθφλα 18: Σν θσηνβνιηατθφ θαηλφκελν ζε κηα ειηαθή θπςέιε Πεγή: Δπξσπατθή Δπηηξνπή - Πξφγξακκα Leonardo da Vinci 100 Ζ πνζφηεηα ηεο δηαζέζηκεο ηζρχνο απφ µηα Φ/Β ζπζθεπή θαζνξίδεηαη απφ: Σνλ ηχπν θαη ηελ επηθάλεηα ηνπ πιηθνχ. Σελ έληαζε ηνπ ειηαθνχ θσηφο (έθζεζε ζηελ ειηαθή αθηηλνβνιία). Σν κήθνο θχκαηνο ηνπ ειηαθνχ θσηφο. Ο ιφγνο ηεο ειεθηξηθήο ελέξγεηαο πνπ παξάγεηαη απφ µηα ειηαθή θπςέιε πξνο ηελ πξνζπίπηνπζα ειηαθή αθηηλνβνιία είλαη γλσζηφο σο απνδνηηθφηεηα ηεο θπςέιεο. Οη ειηαθέο θπςέιεο µνλνθξπζηαιιηθνχ ππξηηίνπ, γηα παξάδεηγµα, δε µπνξνχλ πξνο ην παξφλ λα µεηαηξέςνπλ πεξηζζφηεξν απφ 25 % ηεο ειηαθήο ελέξγεηαο ζε ειεθηξηθή, επεηδή ε αθηηλνβνιία ζηελ ππέξπζξε πεξηνρή ηνπ ειεθηξνµαγλεηηθνχ θάζµαηνο δελ δηαζέηεη αξθεηή ελέξγεηα γηα λα δηαρσξίζεη ηα ζεηηθά θαη αξλεηηθά θνξηία ζην πιηθφ. Οη ειηαθέο θπςέιεο πνιπθξπζηαιιηθνχ ππξηηίνπ έρνπλ απνδνηηθφηεηα κηθξφηεξε απφ 20 % ηε ζηηγµή απηή θαη νη θπςέιεο άµνξθνπ ππξηηίνπ µφλν 10 % πεξίπνπ, ιφγσ ησλ µεγαιχηεξσλ εζσηεξηθψλ απσιεηψλ ελέξγεηαο απφ απηέο ηνπ µνλνθξπζηαιιηθνχ ππξηηίνπ (Δπξσπατθή Δπηηξνπή - Πξφγξακκα Leonardo da Vinci 101 )

58 Γηα ηελ πνζνηηθνπνίεζε ησλ επηδφζεσλ ησλ ειηαθψλ θπςειψλ έρεη δηεμαρζεί πιήζνο εξγαζηεξηαθψλ δνθηµψλ θαη έρνπλ θαζηεξσζεί θάπνηεο ζπλζήθεο σο βηνµεραληθά πξφηππα γηα ηηο δνθηµέο, νη Π 102, ζπγθεθξηµέλα: Θεξµνθξαζία = 25 ν C. Έληαζε ειηαθήο αθηηλνβνιίαο = 1000 W / m 2. Αέξηα µάδα = ΑΜ 1,5. Ζ αέξηα µάδα αλαθέξεηαη ζην πάρνο ηεο αηµφζθαηξαο ην νπνίν δηαπεξλά ην ειηαθφ θσο θαη απνηειεί έλα ζεµαληηθφ δείθηε ησλ ραξαθηεξηζηηθψλ ηνπ δηαζέζηκνπ θσηφο, αθνχ νη ειηαθέο θπςέιεο αμηνπνηνχλ ηελ ειηαθή αθηηλνβνιία ζε ζπγθεθξηµέλα µήθε θχκαηνο. Δάλ ν ήιηνο βξίζθεηαη θαη επζείαλ απφ πάλσ, ε αέξηα µάδα ηζνχηαη µε 1. Ζ πνζφηεηα ηνπ παξαγφκελνπ ξεχκαηνο εμαξηάηαη απφ ηελ ηάζε, θαη ε ζρέζε απηή απεηθνλίδεηαη ζηελ θαµπχιε I - V ηεο θπςέιεο. ηελ εηθφλα 19, παξνπζηάδεηαη ε θαµπχιε I - V µίαο θπςέιεο θξπζηαιιηθνχ ππξηηίνπ ζηηο ΠΓ (Δπξσπατθή Δπηηξνπή - Πξφγξακκα Leonardo da Vinci 103 ). Δηθφλα 19: Ζ θακπχιε I V κηαο ηππηθήο θπςέιεο θξπζηαιιηθνχ ππξηηίνπ ζε ΠΓ Πεγή: Δπξσπατθή Δπηηξνπή - Πξφγξακκα Leonardo da Vinci Πξφηππεο πλζήθεο νθηµψλ

59 Ζ παξαγφµελε ηζρχο απφ ηελ θπςέιε είλαη ζρεδφλ επζέσο αλάινγε πξνο ηελ έληαζε ηνπ ειηαθνχ θσηφο (γηα παξάδεηγµα, εάλ ππνδηπιαζηαζηεί ε έληαζε ηνπ ειηαθνχ θσηφο ζα ππνδηπιαζηαζηεί θαη ε παξαγφµελε ηζρχο). Έλα ζεµαληηθφ γλψξηζµα ησλ Φ/Β θπςειψλ είλαη φηη ε ηάζε ηεο θπςέιεο δελ εμαξηάηαη απφ ην µέγεζφο ηεο, θαη παξακέλεη ζρεηηθά ζηαζεξή µε ηε µεηαβνιή ηεο έληαζεο ηνπ θσηφο. Δληνχηνηο, ην ξεχµα ζε µηα δηάηαμε είλαη ζρεδφλ επζέσο αλάινγν πξνο ηελ έληαζε ηνπ θσηφο θαη ην κέγεζφο ηεο. Απηφ παξνπζηάδεηαη ζηελ εηθφλα 20 (Δπξσπατθή Δπηηξνπή - Πξφγξακκα Leonardo da Vinci 105 ). Δηθφλα 20: Παξαγσγή ξεχκαηνο θαη ηάζεο ειηαθήο θπςέιεο ππφ δηαθνξεηηθέο εληάζεηο θσηφο Πεγή: Δπξσπατθή Δπηηξνπή - Πξφγξακκα Leonardo da Vinci 106 Ζ παξαγφκελε απφ µηα ειηαθή θπςέιε ηζρχο κπνξεί λα απμεζεί αξθεηά µε ηε ρξήζε ελφο µεραληζµνχ παξαθνινχζεζεο ηεο ηξνρηάο πνπ λα δηαηεξεί ηε Φ/Β δηάηαμε απεπζείαο θάζεηε πξνο ηηο αθηίλεο ηνπ ήιηνπ, ή ζπγθεληξψλνληαο ην θσο ηνπ ήιηνπ µε ηε βνήζεηα θαθψλ ή θαηφπηξσλ. Δληνχηνηο, ππάξρνπλ φξηα ζηε δηαδηθαζία απηή, ιφγσ ηεο πνιππινθφηεηαο ησλ µεραληζµψλ θαη ηεο αλαγθαίαο ςχμεο ησλ θπςειψλ. Ζ παξαγσγή ξεχκαηνο είλαη ζρεηηθά ζηαζεξή ζε πςειφηεξεο ζεξκνθξαζίεο αιιά ε ηάζε µεηψλεηαη (θαηά 0,0023 Volts πεξίπνπ γηα θάζε αχμεζε ελφο βαζµνχ Κειζίνπ), πξνθαιψληαο έηζη ηε µείσζε ηεο ηζρχνο µε ηελ αχμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο. Ζ εηθφλα 21, απεηθνλίδεη ηα ραξαθηεξηζηηθά µηαο θπςέιεο ζε ηξεηο δηαθνξεηηθέο ζεξκνθξαζίεο (νη άιιεο ζπλζήθεο παξαµέλνπλ ίδηεο) (Δπξσπατθή Δπηηξνπή - Πξφγξακκα Leonardo da Vinci 107 )

60 Δηθφλα 21: Δπίδξαζε ηεο ζεξκνθξαζίαο ζηηο θακπχιεο I V κηαο ηππηθήο θπςέιεο θξπζηαιιηθνχ ππξηηίνπ Πεγή: Δπξσπατθή Δπηηξνπή - Πξφγξακκα Leonardo da Vinci Σνπνζέηεζε θσηνβνιηατθψλ ζπζηεκάησλ ζπζηνηρίεο Φσηνβνιηατθά πιαίζηα ζπζηνηρίαο Ο φξνο ζπζηνηρία, αλαθέξεηαη ζπλήζσο ζηηο ζπληζηψζεο πνπ εμεηάδνπκε. πγθεθξηκέλα αθνξά φια ηα πιαίζηα ελφο θσηνβνιηατθνχ ζπζηήµαηνο, ηελ θαισδίσζε θαη ηηο δηφδνπο (Δπξσπατθή Δπηηξνπή - Πξφγξακκα Leonardo da Vinci). πληζηψζεο µηαο Φ/Β ζπζηνηρίαο Οη θπςέιεο νκαδνπνηνχληαη ζε πιαίζηα θαη ηα πιαίζηα ζπλαζξνίδνληαη γηα λα δηαµνξθψζνπλ µηα ζπζηνηρία, φπσο απηή πνπ παξνπζηάδεηαη ζηελ εηθφλα 22. Αλάινγα µε ηελ εθαξµνγή, ε ζπζηνηρία µπνξεί λα απνηειείηαη απφ µία θπςέιε, έλα πιαίζην, ή πνιιά πιαίζηα (Δπξσπατθή Δπηηξνπή - Πξφγξακκα Leonardo da Vinci 109 )

61 Δηθφλα 22: πληζηψζεο κηαο Φ/Β ζπζηνηρίαο Πεγή: Δπξσπατθή Δπηηξνπή - Πξφγξακκα Leonardo da Vinci Κπςέιε Μηα ηππηθή ειηαθή θπςέιε µνλνθξπζηαιιηθνχ ππξηηίνπ, έρεη βαζχ µπιε ρξψµα θαη δπγίδεη ιηγφηεξν απφ 10 gr. Σν µήθνο θαη ην πιάηνο ηεο είλαη πεξίπνπ 10cm, αλάινγα µε ηνλ θαηαζθεπαζηή. Ζ µεµνλσµέλε θπςέιε παξάγεη, ππφ βέιηηζηεο ζπλζήθεο, θαηά πξνζέγγηζε 1,5 Watt ζηα 0,5 Volt. Απφ µφλν ηνπ απηφ δελ είλαη πνιχ ρξήζηµν γηα ηηο πεξηζζφηεξεο ειεθηξηθέο εθαξµνγέο. Πξνθεηµέλνπ λα παξαρζεί σθέιηµε ηζρχο, νη θπςέιεο ζπλδένληαη ειεθηξηθά µεηαμχ ηνπο ζε ζεηξά ή παξάιιεια, ελψ µεξηθέο θνξέο θφβνληαη ζε µηθξφηεξα ηεκάρηα (Δπξσπατθή Δπηηξνπή - Πξφγξακκα Leonardo da Vinci 111 ) πλδεζκνινγία Οη θπςέιεο ζπλδένληαη ειεθηξηθά µεηαμχ ηνπο γηα λα ζπζηήζνπλ µηα ζπλδεζµνινγία, φπσο ζπρλά νλνµάδεηαη απηή ε δηάηαμε. Οη θπςέιεο δηαζπλδένληαη µε ζπγθφιιεζε ησλ αθξνδεθηψλ ηνπο απφ ηελ θνξπθή ηεο µίαο ζηε βάζε ηεο επφκελεο. Απηφ γίλεηαη εξγνζηαζηαθά µε εηδηθέο κεραλέο. Δίλαη ζεµαληηθφ λα µελ πθίζηαληαη θζνξέο νη θπςέιεο θαηά ηε δηεξγαζία, λα είλαη αλζεθηηθέο νη ζπλδέζεηο, θαη λα δηαηεξείηαη ην θαηάιιειν δηάζηεκα µεηαμχ ησλ θπςειψλ. Δάλ νη θπςέιεο αθνπκπνχλ µεηαμχ ηνπο µπνξεί λα πξνθχςνπλ πξνβιήκαηα ειεθηξηθψλ βξαρπθπθισκάησλ θαζψο επίζεο θαη πξνβιήκαηα ζθίαζεο, ελψ απμάλεηαη ε πηζαλφηεηα ξαγίζµαηφο ηνπο. Σα ππεξβνιηθά κεγάια θελά µεηαμχ ησλ θπςειψλ ζπαηαινχλ πνιχηηκε επηθάλεηα (Δπξσπατθή Δπηηξνπή - Πξφγξακκα Leonardo da Vinci 112 )

62 Πιαίζην Οη ειηαθέο θπςέιεο ζπλδένληαη ζπλήζσο ζε ζεηξά, δηακνξθψλνληαο έλα ζχλνιν πνπ νλνµάδεηαη πιαίζην. Σν Φ/Β πιαίζην, απνηειεί ηε µηθξφηεξε απηνηειή κνλάδα ζε µηα ζπζηνηρία, θαζψο είλαη µία νκάδα θπςειψλ πνπ έρνπλ ζπλδεζεί µεηαμχ ηνπο θαη ζηε ζπλέρεηα ηνπνζεηνχληαη ζε έλα θέιπθνο σο απηφλνκε κνλάδα. Ο αξηζκφο ησλ θπςειψλ ελφο πιαηζίνπ θαζνξίδεηαη ζπλήζσο απφ ηηο αλάγθεο ηάζεο ηνπ ζπζηήµαηνο θαη νη πεξηζζφηεξνη θαηαζθεπαζηέο παξάγνπλ πιαίζηα, ηα νπνία δηαζηαζηνινγνχληαη ζχκθσλα µε ηηο ηάζεηο ησλ ρξεζηµνπνηνχµελσλ µπαηαξηψλ. Έλα ηππηθφ πιαίζην γηα θφξηηζε µηαο κπαηαξίαο 12 Volt έρεη 33 έσο 36 θπςέιεο (πξέπεη λα παξέρεη πάλσ απφ 12 Volt γηα λα θνξηίζεη ηε κπαηαξία). εκεηψλεηαη, φηη ε ιέμε πιαίζην µπνξεί λα αλαθέξεηαη είηε ζε έλα µφλν πιαίζην είηε ζε έλα ζχλνιν πιαηζίσλ. Οη ειηαθέο θπςέιεο ρξεηάδνληαη πξνζηαζία θαη ππνζηήξημε. Γηα ην ιφγν απηφ ζρεδφλ πάληα ηνπνζεηνχληαη ζε θέιπθνο, µε ηέηνην ηξφπν πνπ λα ηηο πξνζηαηεχεη θαη λα ηηο κνλψλεη ειεθηξηθά. ηελ εηθφλα 23, παξνπζηάδεηαη ε εγθάξζηα ηνκή ελφο ηππηθνχ πιαηζίνπ πνπ ρξεζηµνπνηείηαη ζε νηθηαθέο ή απνµνλσµέλεο εθαξµνγέο, ή ζε θσηνβνιηατθνχο ζηαζκνχο ειεθηξνπαξαγσγήο. Σα πεξηζζφηεξα πιαίζηα ελζπιαθψλνληαη ζε θάπνην πνιπκεξέο πιηθφ, φπσο ν νμηθφο εζηέξαο αηζπιελίνπ-βηλπιίνπ (EVA 113 ), ην νπνίν ζηε ζπλέρεηα ηνπνζεηείηαη µεηαμχ γπαιηνχ ζηελ επάλσ επηθάλεηα θαη Mylar ή Tedlar 114 ζηελ θάησ. Οη αθκέο ζθξαγίδνληαη µε έλα ζηεγαλσηηθφ παξέµβπζµα θαη ππνζηεξίδνληαη απφ έλα πιαίζην. Έρνπλ γίλεη επίζεο θαηαζθεπέο απφ εχθαµπηα ειάζµαηα (Δπξσπατθή Δπηηξνπή - Πξφγξακκα Leonardo da Vinci 115 ). Δηθφλα 23: Σνκή ελφο ηππηθνχ θσηνβνιηατθνχ πιαηζίνπ Πεγή: Σκήκα Φπζηθψλ Πφξσλ θαη Πεξηβάιινληνο Πνιπκεξέο πνπ πιεζηάδεη ηα ειαζηνκεξή πιηθά (πνιπκεξή κε ρακειφ κέηξν ειαζηηθφηεηαο θαη πςειή απφδνζε), ζηελ απαιφηεηα θαη ηελ ειαζηηθφηεηα κπνξνχλ λα ππνζηνχλ επεμεξγαζία φπσο άιια ζεξκνπιαζηηθά (πνιπκεξή πνπ γίλνληαη εχθακπηα θαη ρπηεχζηκα πάλσ απφ κηα ζπγθεθξηκέλε ζεξκνθξαζία), Πνιπεζηεξηθή κεκβξάλε πνπ ρξεζηκνπνηείηαη γηα ηελ πςειή αληνρή ηεο ζε εθειθπζκφ,δηαθάλεηα, αλαθιαζηηθφηεηα, θπζηθνχ αεξίνπ,

63 Δλζπιάθσζε Τπάξρνπλ πνιινί παξάγνληεο πνπ εμεηάδνληαη θαηά ηελ επηινγή ησλ πιηθψλ γηα ηελ ελζπιάθσζε. Οη πην ζεκαληηθνί είλαη: Η ειεθηξηθή εηδηθή αληίζηαζε Σν πιηθφ πξέπεη λα είλαη ειεθηξηθφο µνλσηήο. Δίλαη ζεµαληηθφ λα απνµνλσζεί ε ηάζε ηεο ζπζηνηρίαο θαη λα πξνζηαηεχεηαη ε ζπζηνηρία απφ νπνηεζδήπνηε εμσηεξηθέο ηάζεηο. Η κεηάδνζε ηνπ θσηόο Ηδαληθά, ε ελζπιάθσζε δελ πξέπεη λα εκπνδίδεη ην θσο λα πξνζεγγίζεη ηηο θπςέιεο. Η κεηάδνζε ηεο ζεξκόηεηαο Οη ειηαθέο θπςέιεο είλαη απνδνηηθφηεξεο ζε ραµειέο ζεξµνθξαζίεο. Δίλαη ρξήζηκν λα ππάξρεη, εάλ είλαη δπλαηφ, έλα πιηθφ ελζπιάθσζεο µε πςειή ζεξµηθή αγσγηµφηεηα, έηζη ψζηε λα είλαη δπλαηή ε απνµάθξπλζε ηεο ζεξµφηεηαο απφ ηηο θπςέιεο. Η ζεξκηθή δηαζηνιή ε µεξηθέο ζέζεηο, ε ζεξκνθξαζία ηνπ πιαηζίνπ είλαη αξθεηά ρακειφηεξε ηνπ ζεκείνπ πήμεο ην ρεηκψλα θαη αξθεηά επάλσ απφ ηνπο 40ºC ην θαινθαίξη. Δίλαη, επνκέλσο, ζεµαληηθφ ε ελζπιάθσζε λα κελ ζπζηέιιεηαη ή δηαζηέιιεηαη ζεµαληηθά ιφγσ ησλ ζεξκνθξαζηαθψλ κεηαβνιψλ. Τν βάξνο Γηα µεξηθέο εθαξµνγέο, ην βάξνο απνηειεί έλαλ απφ ηνπο παξάγνληεο επηινγήο ηνπ πιηθνχ ελζπιάθσζεο. Η αλζεθηηθόηεηα Πνιιά πιαίζηα ηνπνζεηνχληαη ζε εμσηεξηθφ ρψξν θαζ φιε ηε δηάξθεηα ηνπ έηνπο θαη ππφθεηληαη ζε αλέκνπο, βξνρέο, ήιην, ραιάδη, θαη ρηφληα. Απηά φκσο αλακέλεηαη λα ιεηηνπξγήζνπλ γηα είθνζη ηνπιάρηζηνλ έηε, νπφηε ην πιηθφ ελζπιάθσζεο πξέπεη λα είλαη ηθαλφ λα αληαπεμέιζεη ζε απηέο ηηο ζπλζήθεο ρσξίο ζεµαληηθφ βαζκφ θζνξάο. (Δπξσπατθή Δπηηξνπή - Πξφγξακκα Leonardo da Vinci 117 )

64 πζηήµαηα έδξαζεο / παξαθνινχζεζεο Μεξηθέο ζπζθεπέο, φπσο ηα ειηαθά ξνιφγηα ή νη ππνινγηζηέο ρεηξφο, ελζσµαηψλνπλ ηελ ειηαθή θπςέιε ζηελ ίδηα ηε ζπζθεπή. Με ηηο πξφζθαηεο εμειίμεηο ζηα πιηθά ησλ ειηαθψλ θπςειψλ, απηέο µπνξνχλ λα ρξεζηµνπνηεζνχλ άµεζα σο πιηθά θαηαζθεπήο ηεο ζηέγεο ησλ θηηξίσλ. Οη πεξηζζφηεξεο εθαξµνγέο ησλ Φ/Β ρξεηάδνληαη θάπνηα βάζε γηα ηελ ππνζηήξημε θαη ηνπνζέηεζή ηνπο. Οη βάζεηο απηέο µπνξεί λα είλαη απφ απιέο θαηαζθεπέο γηα ηε ζπγθξάηεζε ελφο πιαηζίνπ ζε µηα ζηέγε (πηζαλψο µε µφληµε θιίζε ππφ θάπνηα γσλία), κέρξη ζχλζεηεο δηαηάμεηο παξαθνινχζεζεο ηεο ηξνρηάο ηνπ ήιηνπ ζε δχν άμνλεο. Ζ πνιππινθφηεηα ηεο βάζεο ζηήξημεο θαζνξίδεηαη απφ ηηο αλάγθεο ηνπ ζπζηήµαηνο θαη ην δηαζέζηκν θεθάιαην (Δπξσπατθή Δπηηξνπή - Πξφγξακκα Leonardo da Vinci 118 ) Σξφπνη ζηήξημεο θσηνβνιηατθψλ πάλει Φσηνβνιηατθά πάλει επί εδάθνπο Σα θσηνβνιηατθά πάλει ζπλήζσο εδξάδνληαη επί εδάθνπο κε δχν ηξφπνπο: ε βάζεηο ζηαζεξήο θιίζεο σο πξνο ηελ νξηδφληην γσλία, ζπλήζσο αλαθεξφκελεο σο «ζηαζεξέο βάζεηο». ε βάζεηο επί δηαηάμεσλ παξαθνινχζεζεο ηεο πνξείαο ηνπ ήιηνπ, αλαθεξφκελεο ζπλήζσο σο ζπζηήκαηα ηρλειάηεζεο ηεο πνξείαο ηνπ ήιηνπ, ή ήιην παξαθνινπζεηέο ή ηξάθεξο (trackers). (Σερληθφ Δπηκειεηήξην Διιάδαο, Σκήκα Κεληξηθήο Μαθεδνλίαο) ηαζεξέο βάζεηο Οη ζηαζεξέο βάζεηο απνηεινχλ ηνλ απινχζηεξν θαη νηθνλνκηθφηεξν ηξφπν έδξαζεο ησλ θσηνβνιηατθψλ πάλει. Ζ αξρή ζρεδηαζκνχ ηνπο είλαη απιή: νη αθηίλεο ηνπ ήιηνπ ζα πξέπεη λα πξνζπίπηνπλ θάζεηα ζηελ επηθάλεηα ησλ πάλει θαηά ην κεζεκέξη. Έηζη νη βάζεηο θαηαζθεπάδνληαη, ψζηε λα επηηξέπνπλ ηελ ηνπνζέηεζε ησλ πάλει ζε ζηαζεξή θιίζε, πεξί ηηο 30 ν. Ζ θιίζε απηή ζεσξείηαη σο κία ηθαλνπνηεηηθή κέζε ηηκή γηα ηα Διιεληθά δεδνκέλα. Υαξαθηεξηζηηθά αλαθέξεηαη φηη ε ηδαληθή θιίζε είλαη αξθεηά κηθξφηεξε θαηά ηνπο θαινθαηξηλνχο κήλεο θαη αξθεηά κεγαιχηεξε θαηά ηνπο ρεηκεξηλνχο κήλεο. Οη ζηαζεξέο βάζεηο θαηαζθεπάδνληαη ζπλήζσο απφ αινπκίλην ή αλνμείδσην ράιπβα (ράιπβαο γαιβαληζκέλνο ελ ζεξκψ) θαη κεηά απφ ηερληθή κειέηε, δηαπηζηψλεηαη ε ζηαηηθή ηνπο επάξθεηα θαη ε αληνρή ηνπο ζε αλεκνπηέζεηο ή θνξηία ρηνληνχ (Σερληθφ Δπηκειεηήξην Διιάδαο, Σκήκα Κεληξηθήο Μαθεδνλίαο)

65 Δηθφλα 24: Σππηθή ζηαζεξή βάζε ζηήξημεο Πεγή: Σερληθφ Δπηκειεηήξην Διιάδαο, Σκήκα Κεληξηθήο Μαθεδνλίαο Δηθφλα 25: θπξνδέηεζε ζηαζεξψλ βάζεσλ ζε δνθάξη απφ κπεηφλ Πεγή: Σερληθφ Δπηκειεηήξην Διιάδαο, Σκήκα Κεληξηθήο Μαθεδνλίαο 65

66 πζηήκαηα ηρλειάηεζεο ηεο πνξείαο ηνπ ήιηνπ Ζ ηρλειάηεζε ηεο πνξείαο ηνπ ήιηνπ απνηειεί κία ηερληθή, ε νπνία ζηνρεχεη ζηε κεγηζηνπνίεζε ηεο παξαγφκελεο ειεθηξηθήο ελέξγεηαο κέζσ ηεο πξνζπάζεηαο θίλεζεο ησλ βάζεσλ ησλ πάλει θαηά ηε δηάξθεηα ηεο εκέξαο, ψζηε λα επηηπγράλεηαη ζπλερψο ε θάζεηε πξφζπησζε ηεο ειηαθήο αθηηλνβνιίαο. Σα ζπζηήκαηα ηρλειάηεζεο ηεο πνξείαο ηνπ ήιηνπ, ή ειηνπαξαθνινπζεηέο ή ηξάθεξ (tracker) ραξαθηεξίδνληαη απφ κεγαιχηεξε πνιππινθφηεηα ζε ζρέζε κε ηα ζπζηήκαηα βάζεσλ, παξέρνληαο σζηφζν απμεκέλεο απνδφζεηο, θαηά κέζν φξν ηεο ηάμεο ηνπ 30 % (Σερληθφ Δπηκειεηήξην Διιάδαο, Σκήκα Κεληξηθήο Μαθεδνλίαο). Υσξίδνληαη ζε δχν βαζηθέο θαηεγνξίεο: Σπζηήκαηα κνλνύ άμνλα (single axis): Πξφθεηηαη γηα ζπζηήκαηα ζηα νπνία ιακβάλεη ρψξα ε θίλεζε ησλ πάλει ζε έλαλ άμνλα, απηφλ ηεο Αλαηνιήο - Γχζεο θαηά ηε δηάξθεηα ηεο κέξαο. Σππηθά, ηα ζπζηήκαηα απηά επηηπγράλνπλ αχμεζε ηεο παξαγσγήο θαηά % ζε ζρέζε κε ηα ζπζηήκαηα ζηαζεξψλ βάζεσλ. Σπζηήκαηα δηπινύ άμνλα (dual axis): Πξφθεηηαη γηα ζπζηήκαηα ζηα νπνία είλαη δπλαηή ε ξχζκηζε ηεο θιίζεο ησλ πάλει σο πξνο ηε νξηδφληην. Ζ δπλαηφηεηα παξέρεη απμεκέλε απφδνζε % ζε ζρέζε κε ηα ζπζηήκαηα ζηαζεξψλ βάζεσλ. (Σερληθφ Δπηκειεηήξην Διιάδαο, Σκήκα Κεληξηθήο Μαθεδνλίαο) Δηθφλα 26: Γηάηαμε ηρληιάηεζεο κνλνχ άμνλα Πεγή: Green Energy Plus 66

67 Φσηνβνιηατθά πάλει ζε ζηέγεο Πξνζαλαηνιηζκφο ησλ Φ/Β πιαηζίσλ ζε ζηέγεο Γηα λα είλαη εθηθηή ε κεγηζηνπνίεζε ηεο ελεξγεηαθήο παξαγσγηθφηεηαο ησλ θσηνβνιηατθψλ πιαηζίσλ, ζα πξέπεη λα επηηπγράλεηαη βέιηηζηε εθκεηάιιεπζε ηεο πξνζπίπηνπζαο ειηαθήο αθηηλνβνιίαο. πγθεθξηκέλα, εθφζνλ ε πνξεία ηνπ ήιηνπ αιιάδεη ηφζν κε ηελ ψξα ηεο εκέξαο φζν θαη κε ηε κέξα ηνπ έηνπο, ηεθκεξηψλεηαη πσο, γηα λα παξάγεη έλα πιαίζην ηε κέγηζηε πνζφηεηα ειεθηξηθήο ελέξγεηαο ζα πξέπεη λα είλαη ζε ζέζε λα πεξηζηξέθεηαη, ψζηε λα κπνξεί λα αθνινπζεί ηελ ηξνρηά ηνπ ήιηνπ θαη λα είλαη ζπλερψο θάζεην ζηελ θαηεχζπλζε ηεο αθηηλνβνιίαο. Πξαθηηθά, ε κεραληθή πνιππινθφηεηα θαη ην θφζηνο ελφο κεραληζκνχ πνπ ζα επέηξεπε ηελ θίλεζε ησλ πιαηζίσλ ζχκθσλα κε ηνλ παξαπάλσ ηξφπν, θαζηζηά εμαηξεηηθά δχζθνιε θαη δαπαλεξή ηελ εθαξκνγή ησλ θσηνβνιηατθψλ ζπζηεκάησλ ζε θηίξηα. Έηζη ζηελ πιεηνλφηεηα ησλ θηηξηαθψλ θσηνβνιηατθψλ ζπζηεκάησλ επηιέγεηαη ζηαζεξφο πξνζαλαηνιηζκφο ησλ πιαηζίσλ, ψζηε λα επηηπγράλεηαη κέζε εηήζηα γσλία πξφζπησζεο ηεο ειηαθήο αθηηλνβνιίαο φζν ην δπλαηφ πην θνληά ζηηο 90 ν. Ζ επίηεπμε απηνχ ηνπ ζηφρνπ έγθεηηαη ζηελ ζσζηή επηινγή ηεο θιίζεο θαη ηεο αδηκνχζηαο γσλίαο ηνπ πιαηζίνπ. Ζ θιίζε ηνπ πιαηζίνπ εθθξάδεηαη κε ηε γσλία πνπ ζρεκαηίδεηαη αλάκεζα ζην επίπεδν ηεο επηθάλεηαο ηνπ θσηνβνιηατθνχ πιαηζίνπ θαη ηνπ νξηδφληηνπ επίπεδνπ, ελψ ε αδηκνχζηα γσλία ζρεκαηίδεηαη πάλσ ζην νξηδφληην επίπεδν αλάκεζα ζηελ πξνβνιή ηεο θεθιηκέλεο πιεπξάο ηνπ πιαηζίνπ θαη ηνπ ηνπηθνχ κεζεκβξηλνχ βνξξά λφηνπ (Κ.Α.Π.Δ. 119 )

68 Δηθφλα 27: Γξαθηθή απεηθφληζε ηεο θιίζεο θαη ηεο αδηκνχζηαο γσλίαο ελφο Φ/Β πιαηζίνπ πνπ βξίζθεηαη ζην Βφξεην εκηζθαίξην Πεγή: Κ.Α.Π.Δ. 120 Πίλαθαο 3: Δπίδξαζε θιίζεο θαη πξνζαλαηνιηζκνχ ζηελ ειεθηξνπαξαγσγηθή ηθαλφηεηα ελφο θηηξηαθνχ Φ/Β Πεγή: Κ.Α.Π.Δ

69 Λεηηνπξγία ησλ Φ/Β ζπζηνηρηψλ Γεληθά, έλα θσηνβνιηατθφ πιαίζην ή µηα ζπζηνηρία επεξεάδεηαη απφ ην πεξηβάιινλ µε ηνλ ίδην ηξφπν πνπ επεξεάδεηαη θαη µία Φ/Β θπςέιε. Ζ ηάζε µεηψλεηαη θαζψο απμάλεηαη ε ζεξκνθξαζία θαη ην ξεχµα απμάλεηαη θαζψο απμάλεηαη ε έθζεζε ζηηο ειηαθέο αθηίλεο (Δπξσπατθή Δπηηξνπή - Πξφγξακκα Leonardo da Vinci 122 ) χλδεζε ζε ζεηξά Ρεχκα Σν ξεχµα ζε µία ελ ζεηξά ζπλδεζκνινγία θπςειψλ είλαη ην ίδην ζε θάζε ζεµείν ηεο ζπλδεζκνινγίαο θαη φκνην µε απηφ πνπ παξάγεηαη απφ µία θπςέιε. Δάλ µία θπςέιε µε ραξαθηεξηζηηθά ρακεινχ ξεχκαηνο ζπλδεζεί ζε µηα ζπλδεζκνινγία µε άιιεο θπςέιεο πνπ έρνπλ ραξαθηεξηζηηθά πςειφηεξνπ ξεχκαηνο, ε ζπλδεζκνινγία ζα πεξηνξηζηεί ζην ξεχµα ηεο θπςέιεο ρακεινχ ξεχκαηνο. εκεηψλεηαη φηη, κπνξεί νη µεµνλσµέλεο θπςέιεο λα ιεηηνπξγνχλ ζε δηαθνξεηηθέο ηάζεηο, αιιά θάζε µία θπςέιε ζα ιεηηνπξγεί µε ην ίδην ξεχµα φπσο θαη νη άιιεο ζηε ζπλδεζκνινγία Ζ εηθφλα 28 παξνπζηάδεη ην πψο ζπλδπάδνληαη ηα ραξαθηεξηζηηθά I - V ησλ κεκνλσκέλσλ θπςειψλ γηα λα δηακνξθψζνπλ ηελ θακπχιε I - V ηεο ελ ζεηξά ζπλδεζκνινγίαο. ηελ εηθφλα 29 παξνπζηάδεηαη κηα ελ ζεηξά ζπλδεζκνινγία απφ 4 θπςέιεο θαη ηα ραξαθηεξηζηηθά ηάζεο θαη ξεχκαηνο απηψλ (Δπξσπατθή Δπηηξνπή - Πξφγξακκα Leonardo da Vinci 123 ). Δηθφλα 28: Σππηθέο θακπχιεο I - V γηα κία θαη ηέζζεξηο θπςέιεο δηαζπλδεδεκέλεο ελ ζεηξά Πεγή: Δπξσπατθή Δπηηξνπή - Πξφγξακκα Leonardo da Vinci

70 Δηθφλα 29: Σέζζεξηο ειηαθέο θπςέιεο δηαζπλδεδεκέλεο ελ ζεηξά Πεγή: Δπξσπατθή Δπηηξνπή - Πξφγξακκα Leonardo da Vinci χλδεζε παξάιιεια Ρεχκα Σν παξαγφκελν ξεχµα απφ µηα νκάδα θπςειψλ ζπλδεδεκέλσλ παξάιιεια ηζνχηαη µε ην άζξνηζκα ησλ µεµνλσµέλσλ ξεπκάησλ θάζε θπςέιεο. εκεηψλεηαη φηη, φηαλ µηα νκάδα θπςειψλ ζπλδέεηαη παξάιιεια, νη µεµνλσµέλεο θπςέιεο µπνξεί λα παξάγνπλ δηαθνξεηηθά ξεχκαηα, αιιά θάζε θπςέιε ζα ιεηηνπξγεί ζηελ ίδηα ηάζε. ηελ εηθφλα 30, παξνπζηάδνληαη ηα ραξαθηεξηζηηθά I - V ησλ κεκνλνκέλσλ θπςειψλ γηα λα δηακνξθψζνπλ ηελ θακπχιε I - V ηεο νκάδαο ησλ θπςειψλ ζε παξάιιειε ζχλδεζε. ηελ εηθφλα 31, απεηθνλίδνληαη νκάδεο θπςειψλ ζε παξάιιειε ζχλδεζε (Δπξσπατθή Δπηηξνπή - Πξφγξακκα Leonardo da Vinci 126 ). Δηθφλα 30: Κακπχιεο I - V γηα ηέζζεξηο θπςέιεο ζπλδεδεκέλεο παξάιιεια Πεγή: Δπξσπατθή Δπηηξνπή - Πξφγξακκα Leonardo da Vinci

71 Δηθφλα 31: Μία, δχν θαη ηξεηο θπςέιεο ζπλδεδεκέλεο παξάιιεια Πεγή: Δπξσπατθή Δπηηξνπή - Πξφγξακκα Leonardo da Vinci Γίνδνη Οη ειηαθέο ζπζηνηρίεο µεξηθέο θνξέο δηαζέηνπλ δηφδνπο θξαγήο θαη παξάθακςεο. Απηέο είλαη µηθξέο ζπζθεπέο πνπ πεξηνξίδνπλ ηελ θαηεχζπλζε ηεο ξνήο ηνπ ξεχκαηνο (Δπξσπατθή Δπηηξνπή - Πξφγξακκα Leonardo da Vinci 129 ). ίνδνη θξαγήο: Οη δίνδνη θξαγήο εγθαζίζηαληαη γηα λα απνηξέςνπλ ηελ αληηζηξνθή ηεο ξνήο ηνπ ξεχµαηνο πξνο ηα πιαίζηα. Μηα δίνδνο θξαγήο ζπλδέεηαη ζπλήζσο ζε ζεηξά µεηαμχ ηεο ζπζηνηρίαο θαη ησλ µπαηαξηψλ. Αλη απηνχ, εάλ έλαο αξηζκφο ζπλδεζκνινγηψλ ζπλδέεηαη ζε ζεηξά, νη δίνδνη θξαγήο κπνξνχλ λα ζπλδεζνχλ ζε ζεηξά µε θάζε µία ζπλδεζκνινγία. Δλίνηε ν εμνπιηζκφο πνπ ρξεζηκνπνηείηαη ζηα Φ/Β ζπζηήκαηα γηα ηε ξχζκηζε ηεο ηζρχνο εμαιείθεη ηελ αλάγθε πξνζζήθεο µηαο δηφδνπ θξαγήο (Δπξσπατθή Δπηηξνπή - Πξφγξακκα Leonardo da Vinci 130 ). ίνδνη παξάθακςεο: Οη δίνδνη παξάθακςεο ρξεζηµνπνηνχληαη γηα ηελ πξνζηαζία ησλ ζπλδεζµνινγηψλ ζε ζεηξά ησλ θπςειψλ. Δλ γέλεη, έλα πιαίζην πξνζθέξεηαη απφ ηνλ θαηαζθεπαζηή µε ελζσµαησµέλε µηα δίνδν παξάθαµςεο, ε νπνία ζπλδέεηαη παξάιιεια µε νιφθιεξν ην πιαίζην. Καηά ηε δηάξθεηα ηεο θαλνληθήο ιεηηνπξγίαο, ε δίνδνο δελ θάλεη ηίπνηα εθηφο απφ ην λα θαηαλαιψλεη µία ειάρηζηε πνζφηεηα ηζρχνο. Δάλ ζθηαζηεί ή ππνζηεί βιάβε µέξνο ηνπ πιαηζίνπ, ε δίνδνο παξάθαµςεο εθηξέπεη ην ξεχµα µέζσ απηήο θαη γχξσ απφ ην πιαίζην. Υσξίο ηε δίνδν, ην πιαίζην πνπ ζθηάδεηαη ή έρεη ππνζηεί βιάβε δηαρέεη ην ξεχµα ππφ κνξθή ζεξµφηεηαο θαη ηειηθά θαηαζηξέθεηαη (Δπξσπατθή Δπηηξνπή - Πξφγξακκα Leonardo da Vinci 131 )

72 Παξάγνληεο πνπ επεξεάδνπλ ηα θσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα Ζ ζεξκνθξαζία ιεηηνπξγίαο. Ζ έληαζε ηεο ειηαθήο αθηηλνβνιίαο. Ζ γσλία πξφζπησζεο ηεο ειηαθήο αθηηλνβνιίαο. (Δλεξγεηαθή Γνκή Φσηνβνιηατθά πζηήκαηα 132 ) Ζ ζπλλεθηά θαη νη βξνρεξέο κέξεο κεηψλνπλ ηελ ειηαθή αθηηλνβνιία έρνληαο ρακειφηεξε απφδνζε ην ζχζηεκα. Ζ επνρή ηνπ έηνπο. (Paudel A.M. & Sarper H., 2013) Πιενλεθηήκαηα θσηνβνιηατθψλ ζπζηεκάησλ Ζ αληνρή. Ζ πςειή απφδνζε. Ζ αζφξπβε ιεηηνπξγία. Ζ έιιεηςε ησλ θηλνχκελσλ κεξψλ πνπ πξνζθέξνπλ ηα θσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα. Ζ παξνρή πεγήο ξεχκαηνο κε ειάρηζηε ζπληήξεζε θαη απαξάκηιιε αμηνπηζηία. (Herzog A.V. et al., 2001) Ζ άκεζε παξαγσγή ειεθηξηθήο ελέξγεηαο, ζε κηθξή ή κεγάιε ηζρχ. Ζ δπλαηφηεηα ζηαδηαθήο πινπνίεζεο ηνπ ζπζηήκαηνο. Οη κεδεληθέο εθπνκπέο ξχπσλ θαηά ηελ ιεηηνπξγία ηνπο. Οη ειάρηζηεο απαηηήζεηο ζπληήξεζεο. Ζ κεγάιε αμηνπηζηία. Ζ κεγάιε δηάξθεηα δσήο. Ζ απνδεθηή αηζζεηηθή παξνπζία. (Φξαγθηαδάθεο Η., 2011, ζει. 273)

73 Μεηνλεθηήκαηα: Σν πςειφ νηθνλνκηθφ θφζηνο (Φξαγθηαδάθεο Η., 2011, ζει. 273) Υαξαθηεξηζηηθά θσηνβνιηατθψλ ζπζηεκάησλ Σα βαζηθά ραξαθηεξηζηηθά ησλ Φ/Β ζπζηεκάησλ, πνπ ηα δηαθνξνπνηνχλ απφ ηηο άιιεο κνξθέο ΑΠΔ είλαη: Ζ απεπζείαο παξαγσγή ειεθηξηθήο ελέξγεηαο, αθφκε θαη ζε πνιχ κηθξή θιίκαθα, π.ρ. ζε επίπεδν κεξηθψλ δεθάδσλ W ή θαη mw. Δίλαη εχρξεζηα. Σα κηθξά ζπζηήκαηα κπνξνχλ λα εγθαηαζηαζνχλ απφ ηνπο ίδηνπο ηνπο ρξήζηεο. Μπνξνχλ λα εγθαηαζηαζνχλ κέζα ζηηο πφιεηο, ελζσκαησκέλα ζε θηίξηα θαη δελ πξνζβάιινπλ αηζζεηηθά ην πεξηβάιινλ. Μπνξνχλ λα ζπλδπαζηνχλ κε άιιεο πεγέο ελέξγεηαο (πβξηδηθά ζπζηήκαηα). Δίλαη βαζκσηά ζπζηήκαηα δειαδή κπνξνχλ λα επεθηαζνχλ ζε κεηαγελέζηεξε θάζε γηα λα αληηκεησπίζνπλ ηηο απμεκέλεο αλάγθεο ησλ ρξεζηψλ, ρσξίο κεηαηξνπή ηνπ αξρηθνχ ζπζηήκαηνο. Λεηηνπξγνχλ αζφξπβα, εθπέκπνπλ κεδεληθνχο ξχπνπο, ρσξίο επηπηψζεηο ζην πεξηβάιινλ. Οη απαηηήζεηο ζπληήξεζεο είλαη ζρεδφλ κεδεληθέο. Έρνπλ κεγάιε δηάξθεηα δσήο θαη αμηνπηζηία θαηά ηε ιεηηνπξγία. Οη εγγπήζεηο πνπ δίλνληαη απφ ηνπο θαηαζθεπαζηέο γηα ηηο θσηνβνιηατθέο γελλήηξηεο είλαη πεξηζζφηεξν απφ 25 έηε θαιήο ιεηηνπξγίαο. (Κ.Α.Π.Δ. 133 )

74 Σνκείο εθαξκνγήο θσηνβνιηατθψλ ζπζηεκάησλ Οη εθαξκνγέο ησλ Φ/Β είλαη: Δλζσκάησζε θσηνβνιηατθψλ ζε ζηέγεο, ηαξάηζεο θαη πξνζφςεηο θηηξίσλ (εληφο πφιεσο θαη ζε αγξνηηθέο πεξηνρέο). Δθαξκνγή εχθακπησλ θσηνβνιηατθψλ (άκνξθνπ ππξηηίνπ) ζε βηνκεραληθέο ζηέγεο. Φσηνβνιηατθά ζε ξφιν ζθηάζηξσλ. Δθαξκνγή θσηνβνιηατθψλ ζε ρψξν ζηάζκεπζεο. Δλζσκάησζε θσηνβνιηατθψλ ζε γήπεδα. Δθαξκνγή θσηνβνιηατθψλ ζε ξφιν ερνθξάγκαηνο ζε απηνθηλεηφδξνκνπο. Φσηνβνιηατθνχο ζηαζκνχο ειεθηξνπαξαγσγήο κεζαίαο θαη κεγάιεο θιίκαθαο. (χλδεζκνο Δηαηξηψλ Φσηνβνιηατθψλ 134 ) Παξαθνινχζεζε ηξνρηάο ειίνπ Έλα πιαίζην ην νπνίν βξίζθεηαη θάζεηα ζηηο αθηίλεο ηνπ ήιηνπ ιακβάλεη πεξηζζφηεξν θσο απφ έλα άιιν πνπ δελ είλαη πξνζαλαηνιηζκέλν πξνο ηνλ ήιην. Ζ πνξεία ηνπ ήιηνπ ζηνλ νπξαλφ αιιάδεη ηφζν µε ηελ ψξα ηεο εκέξαο φζν θαη µε ηελ εκέξα ηνπ έηνπο. Απηφ ζεκαίλεη φηη, γηα λα παξάγεη έλα πιαίζην ηε µέγηζηε πνζφηεηα ελέξγεηαο, πξέπεη λα είλαη ζε ζέζε λα πεξηζηξαθεί γηα λα αθνινπζήζεη ηελ ηξνρηά ηνπ ήιηνπ. Σα ζηαζεξά πιαίζηα ηνπνζεηνχληαη έηζη, ψζηε λα αληηθξίδνπλ ηνλ ηζεµεξηλφ ππφ µηα νξηζκέλε γσλία θαη δελ θηλνχληαη. Αλ θαη ηα πιαίζηα απηά δελ µπνξνχλ λα παξάγνπλ ηφζε ηζρχ φζε ηα πιαίζηα µε παξαθνινχζεζε ηεο ηξνρηάο, έρνπλ ην πιενλέθηεκα φηη είλαη πην νηθνλνκηθά θαη ζπληεξνχληαη επθνιφηεξα. Ζ πιεηνςεθία ησλ πιαηζίσλ είλαη ζηαζεξά ζε µεξηθέο φκσο πεξηπηψζεηο, ηα ζηαζεξά πιαίζηα ξπζκίδνληαη ρεηξνθίλεηα. Απηφ µπνξεί λα γίλεη µεξηθέο θνξέο ην ρξφλν ψζηε λα ιεθζνχλ ππφςε νη επνρηαθέο αιιαγέο ηεο πνξείαο ηνπ ήιηνπ ή ελίνηε µεξηθέο θνξέο ηελ εκέξα. Με ηε ρεηξνθίλεηε ξχζκηζε ησλ πιαηζίσλ µπνξεί λα ραζεί έλα ζεµαληηθφ µέξνο ηνπ θσηφο πνπ ζα ζπιιεγφηαλ µέζσ ελφο ζπζηήµαηνο παξαθνινχζεζεο. Σα ζπζηήκαηα απηά µπνξνχλ ζρεδφλ λα δηπιαζηάζνπλ ηελ παξαγσγή µηαο ζπζηνηρίαο, εηθφλα 32, ελίνηε φκσο απαηηείηαη πξνζεθηηθή αλάιπζε γηα λα πξνζδηνξηζηεί εάλ ην απμεκέλν θφζηνο θαη ε κεραληθή πνιππινθφηεηα ηεο ρξήζεο ελφο ηξνρηνδεηθηηθνχ ζπζηήµαηνο είλαη ζπκθέξνπζα (Δπξσπατθή Δπηηξνπή - Πξφγξακκα Leonardo da Vinci 135 )

75 Δηθφλα 32: Παξαγφκελε ηζρχο απφ κία ζπζηνηρία κε θαη ρσξίο ζχζηεκα παξαθνινχζεζεο ηεο ηξνρηάο ηνπ ήιηνπ Πεγή: Δπξσπατθή Δπηηξνπή - Πξφγξακκα Leonardo da Vinci 136 ηελ παξαθνινχζεζε ηξνρηάο µνλνύ άμνλα, ηα πιαίζηα θηλνχληαη θαηά µήθνο ελφο άμνλα γηα λα αθνινπζνχλ ηελ πνξεία ηνπ ήιηνπ, εηθφλα 33. ρεδφλ πάληα αθνινπζείηαη ε µεηαβαιιφµελε αλχςσζε ηνπ ήιηνπ ζηνλ νπξαλφ, αληί ηεο θίλεζήο ηνπ απφ αλαηνιή πξνο δχζε. ηελ παξαθνινχζεζε ηξνρηάο δηπινύ άμνλα, εηθφλα 34, ηα πιαίζηα θηλνχληαη θαηά µήθνο δχν αμφλσλ. Μεξηθέο ζπζηνηρίεο, φπσο απηέο µε ζπγθεληξσηηθέο θπςέιεο, απαηηνχλ παξαθνινχζεζε ηεο ηξνρηάο ζε δχν άμνλεο, επεηδή νη θπςέιεο ρξεζηκνπνηνχλ µφλν ηελ άκεζε αθηηλνβνιία θαη ε απφδνζή ηνπο µεηψλεηαη ζεµαληηθά εάλ δελ είλαη αθξηβψο θάζεηεο ζηηο αθηίλεο ηνπ ήιηνπ (Δπξσπατθή Δπηηξνπή - Πξφγξακκα Leonardo da Vinci). Δηθφλα 33: Παξαθνινχζεζε ηξνρηάο κνλνχ άμνλα Πεγή: Δπξσπατθή Δπηηξνπή - Πξφγξακκα Leonardo da Vinci

76 Δηθφλα 34: πγθεληξσηηθέο θπςέιεο κε παξαθνινχζεζε ηξνρηάο δηπινχ άμνλα Πεγή: Δπξσπατθή Δπηηξνπή - Πξφγξακκα Leonardo da Vinci 2.7 Μέζνδνο ππνινγηζκνχ απνξξνθφκελεο ειηαθήο αθηηλνβνιίαο Ήιηνο θαη επίδξαζε ζηε αηκφζθαηξα ηεο γεο Ο ήιηνο είλαη έλα ηππηθφ αζηέξη, κε κάδα 2 * kg, κε αθηίλα km, ειηθίαο 5 * 10 9 έηε θαη ππνινγίδεηαη φηη έρεη κπξνζηά ηνπ άιια 5 πεξίπνπ δηζεθαηνκκχξηα έηε δσήο. Ζ επηθαλεηαθή ζεξκνθξαζία ηνπ είλαη ~ Κ, ελψ ε εζσηεξηθή, ~15 * 10 6 Κ. Ζ πςειή ζεξκνθξαζία ηνπ ήιηνπ νθείιεηαη ζηηο απηνζπληεξνχκελεο ππξεληθέο αληηδξάζεηο πνπ ζπκβαίλνπλ ζην εζσηεξηθφ ηνπ θαηά ηηο νπνίεο κεηαηξέπεηαη ην πδξνγφλν ζε ήιην. Ζ ειηαθή ελέξγεηα δηαδίδεηαη ζην ζχκπαλ, θπξίσο κε ειεθηξνκαγλεηηθή αθηηλνβνιία αιιά θαη κε ζσκαηηδηαθή κνξθή (Φξαγθηαδάθεο Η., 2011, ζει. 35). 76

77 2.7.2 Αθηηλνβνιία ηνπ ήιηνπ Ζ ηξνρηά ηεο γεο, θαηά ηελ θίλεζε ηεο γχξσ απ' ηνλ ήιην, είλαη έιιεηςε, κε ηνλ ήιην ζηε κία ησλ εζηηψλ ηεο, κε κήθνο κεγάινπ εκηάμνλα, α = 149,6 * 10 6 km θαη εθθεληξφηεηα, e ~ 0, Ζ απφζηαζε γεο - ήιηνπ κεηαβάιιεηαη πεξηνδηθά, θαηά ηε δηάξθεηα ηνπ έηνπο, κεηαμχ ηεο κέγηζηεο ηηκήο ηεο (~ 4 Ηνπιίνπ), πνπ νλνκάδεηαη αθήιην (~ 152,1 * 10 6 km) θαη ηεο ειάρηζηεο (~ 3 Ηαλνπαξίνπ), πνπ νλνκάδεηαη πεξηήιην (147,1 * 10 6 km). To κήθνο ηνπ κεγάινπ εκηάμνλα α, πξνζεγγηζηηθά 150 * 10 6 km, ιακβάλεηαη σο κνλάδα κήθνπο ζε δηαζηεκηθέο απνζηάζεηο, νλνκάδεηαη Αζηξνλνκηθή Μνλάδα θαη ζπκβνιίδεηαη σο 1 AU 138. Γηα λα δηαλχζεη ηελ απφζηαζε απηή ην θσο, κε ηελ ηαρχηεηα ησλ ~ km / s, απαηηνχληαη ~ 8,5 min. Ζ εθπεκπφκελε αθηηλνβνιία απνκαθξχλεηαη αθηηληθά απφ ηνλ αζηέξα πξνο ην δηάζηεκα θαη άξα ε ππθλφηεηα ηζρχνο Δ, ηεο αθηηλνβνιίαο ηνπ, κεηαβάιιεηαη αληηζηξφθσο αλάινγα κε ην ηεηξάγσλν ηεο απφζηαζεο 139. Δ = P / (4 * π * d 2 ) πνπ: Ρ: Ζ νιηθή, ζε φια ηα κήθε θχκαηνο, εθπεκπφκελε απ' φιε ηελ επηθάλεηά ηνπ, ηζρχο ηεο ειεθηξνκαγλεηηθήο αθηηλνβνιίαο. d: Ζ απφζηαζε απφ ηνλ ήιην ζηελ νπνία κεηξάηαη ε έληαζε. (Φξαγθηαδάθεο Η., 2011, ζει ) 138 Astronomical Unit. 139 Ζ ζρέζε απηή πξνθχπηεη κε βάζε ηε δηαηήξεζε ηεο ελέξγεηαο αλά κνλάδα ρξφλνπ (δει. ηεο ηζρχνο), κέζα απφ νπνηαδήπνηε ζθαηξηθή επηθάλεηα νκφθεληξε ηνπ αζηέξα. Έζησ φηη ν αζηέξαο εθπέκπεη ελέξγεηα P. ζε ελέξγεηα εθπέκπεηαη απφ ηελ επηθάλεηα ηνπ αζηέξα, ζε ρξφλν dt, ηφζν δηαπεξλά κηα νκφθεληξε ζθαηξηθή επηθάλεηα αθηίλαο d (εκβαδνχ S = 4 * π * d 2 ), ζηνλ ίδην ρξφλν. Άξα, P * dt = J * S * dt => J = P / 4*π*d 2. 77

78 2.7.3 Πξνζδηνξηζκφο ζέζεο ηνπ ήιηνπ ζηνλ νπξάλην ζφιν Ζ ζέζε ηνπ ήιηνπ ζηνλ νπξάλην ζφιν, κηα δεδνκέλε ζηηγκή, κπνξεί λα θαζνξηζηεί σο πξνο ην ζχζηεκα ηνπ ηνπηθνχ παξαηεξεηή, κε βάζε δχν ζπληεηαγκέλεο γσλίεο. Δηθφλα 35: Πξνζδηνξηζκφο ζέζεο ηνπ ήιηνπ ζην ζχζηεκα ηνπ ηνπηθνχ παξαηεξεηή Πεγή: Φξαγθηαδάθεο Η., 2011, ζει

79 Οη γσλίεο απηέο είλαη: Σν χςνο (Elevation) ηνπ ειίνπ, (ην νπνίν εδψ ζπκβνιίδεηαη κε EL), είλαη ε γσλία κεηαμχ ηεο επζείαο απφ ηνλ παξαηεξεηή ή ηνλ ηφπν, πξνο ηνλ ήιην, κε ην νξηδφληην επίπεδν. Ηζνχηαη κε ηε ζπκπιεξσκαηηθή γσλία ηεο δεληζίαο απφζηαζεο ηνπ ήιηνπ, z, δειαδή ηεο γσλίαο κεηαμχ ηεο επζείαο παξαηεξεηή - ήιηνπ θαη ηεο θαηαθνξχθνπ ηνπ ηφπνπ Κδ (EL = 90 o - z). Σν αδηκνχζην ή ε αδηκνπζηαθή γσλία ηνπ ήιηνπ, πνπ αθνξά ζηελ αληίζηνηρε γσλία κεηαμχ ηνπ θαηαθφξπθνπ επηπέδνπ, πνπ πεξηέρεη ηνλ ήιην θαη ην γεσγξαθηθφ κεζεκβξηλφ, ζπκβνιίδεηαη ζπλήζσο, κε ην γξάκκα Α. Μεηξηέηαη θαηά ηε θνξά θίλεζεο ησλ δεηθηψλ ηνπ σξνινγίνπ (ClocKWise), κε αλαθνξά ζηελ θαηεχζπλζε ηνπ βνξξά, απφ ν. ηα Φ/Β ζπζηήκαηα, ζπλεζίδεηαη ε αλαθνξά ηνπ αδηκνχζηνπ ηνπ ήιηνπ, σο πξνο ηελ θαηεχζπλζε ηνπ λφηνπ, αλαηνιηθά, απφ ν θαη δπηηθά, απφ 0 (- 180 ν ). πσο εχθνια κπνξνχκε λα ζπκπεξάλνπκε παξαηεξψληαο ηελ παξαπάλσ εηθφλα 35, ην άζξνηζκα ησλ αδηκνπζηαθψλ γσληψλ, σο πξνο ηηο θαηεπζχλζεηο αλαθνξάο βνξξά θαη λφηνπ, αληηζηνίρσο ηζνχηαη κε 180 ν. Απηφ εμεγεί ηελ πξνζήκαλζε ηεο αδηκνπζηαθήο γσλίαο σο πξνο ην λφην. Σν χςνο θαη ην αδηκνχζην ηνπ ήιηνπ πξνζδηνξίδνληαη απφ ηηο επφκελεο ζρέζεηο: εκel = εκθ * εκδ + ζπλθ * ζπλδ * ζπλσ ζπλα = ((εκel * εκθ) εκδ) / (ζπλel * ζπλθ) πνπ: θ: Σν γεσγξαθηθφ πιάηνο ηνπ ηφπνπ δ: Ζ απφθιηζε ηνπ ήιηνπ ηε δεδνκέλε εκέξα σ: Ζ σξηαία γσλία ηνπ ήιηνπ ηε ρξνληθή ζηηγκή t A (ειηαθφο ρξφλνο, t A = LST + ((L L ZCM )/15) + (ET (min) / 60)), φηαλ ην χςνο θαη ην αδηκνχζηφ ηνπ είλαη EL θαη Α. Πξνζδηνξίδεηαη απφ ηε ζρέζε: σ = ((12 - t A ) / 24) * 360 (Φξαγθηαδάθεο Η., 2011, ζει ) 79

80 Ζ γσλία πνπ ζρεκαηίδνπλ νη αθηίλεο ηνπ ήιηνπ θαηά ηε κεζνπξάλεζή ηνπ θάζε κέξα, κε ην επίπεδν ηνπ ηζεκεξηλνχ, δειαδή, κε ηελ επζεία ΚΛ (εηθφλα 36, ζρήκαηα α θαη β), νλνκάδεηαη απόθιηζε (Declination) ηνπ ήιηνπ ηελ ζπγθεθξηκέλε κέξα θαη ζπκβνιίδεηαη κε ην γξάκκα δ. Μεηαβάιιεηαη εκηηνληθά, κεηαμχ ησλ ηηκψλ - 23,5 ν θαη + 23,5 ν, ε ην ρξφλν, εθθξαζκέλν ζε αξηζκφ εκεξψλ θαηά ηε δηάξθεηα ηνπ έηνπο. Καηά ηελ εηήζηα θαηλφκελε θίλεζή ηνπ ν ήιηνο αιιάδεη ζπλερψο εκεξήζην θχθιν θαη ην χςνο κεζνπξάλεζήο ηνπ (ELM ειάρ = (90 ν - θ) + δ), απμάλεη κέξα κε ηε κέξα, απφ ηελ ειάρηζηε ηηκή ΔΛΜ ειαρ = (90 ν θ) - 23,5 ν (22 Γεθεκβξίνπ), κέρξη ηε κέγηζηε ηηκή ELM κεγ = (90 ν θ) + 23,5 ν (21 Ηνπλίνπ). Σφηε έρνπκε ηε κέγηζηε κέξα θαη αληίζηνηρα ηελ ειάρηζηε λχθηα ηνπ έηνπο, γηα ην ζπγθεθξηκέλν ηφπν. Οη έλλνηεο εκέξαο θαη λχθηαο θαζνξίδνληαη απφ ηα αληίζηνηρα ηφμα, πάλσ θαη θάησ απφ ην επίπεδν ηνπ νξίδνληα. ηηο ηζεκεξίεο (Δαξηλή 21 Μαξηίνπ θαη Φζηλνπσξηλή 22 επηεκβξίνπ), ε απφθιηζε ηνπ ήιηνπ κεδελίδεηαη θαη ην χςνο κεζνπξάλεζήο ηνπ γίλεηαη ίζν κε 90 ν θ (Φξαγθηαδάθεο Η., 2011, ζει ). Δηθφλα 36: α) Πξννπηηθφ ζρήκα, β) Σνκή νπξάληαο ζθαίξαο Πεγή: Φξαγθηαδάθεο Η., 2011, ζει

81 2.7.4 Ζιηνθάλεηα θαη βέιηηζηε θιίζε ειηαθψλ ζπζηεκάησλ Δθηφο απφ ηε κέζε εκεξήζηα ελέξγεηα απφ ην ήιην ζε κεληαία θαη εηήζηα βάζε, ζε νξηδφληην επίπεδν, ραξαθηεξηζηηθφ ζηνηρείν κηαο πεξηνρήο είλαη ε ειηνθάλεηα ηεο. ηελ Διιάδα, ε πεξηνρή κε ηε κεγαιχηεξε ειηνθάλεηα είλαη ε πεξηνρή ηεο Ηεξάπεηξαο, ζηελ Κξήηε (3.108 ψξεο εηεζίσο) (Φξαγθηαδάθεο Η., 2011, ζει ). Σα ζπζηήκαηα αμηνπνίεζεο ηεο ειηαθήο αθηηλνβνιίαο (ειηαθφο ζπιιέθηεο ή θσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα) κπνξεί λα είλαη ηνπνζεηεκέλα πάλσ ζε ζηαζεξή ή ζε πεξηζηξεθφκελε βάζε θαη ζπλήζσο κε λφηην πξνζαλαηνιηζκφ. Αλάιoγα κε ην είδνο ηνπ θσηνβνιηατθνχ ζπζηήκαηνο, ην πνζφ ηεο ειηαθήο αθηηλνβνιίαο πνπ αμηνπνηείηαη, είλαη δηαθνξεηηθφ. Σα θσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα ηα νπνία είλαη ηνπνζεηεκέλα ζε ζηαζεξή βάζε έρνπλ ηε δπλαηφηεηα ξχζκηζεο ηεο γσλίαο θιίζεο ή κε ξχζκηζεο ηεο σο πξνο ην νξηδφληην επίπεδν. Ζ βέιηηζηε εηήζηα ζηαζεξή γσλία θιίζεο ελφο ειηαθνχ ζπζηήκαηνο, εμαξηάηαη απφ ην γεσγξαθηθφ πιάηνο ηεο πεξηνρήο, ηελ πεξίνδν ειηνθάλεηαο, ηε κνξθνινγία ηεο πεξηνρήο εγθαηάζηαζεο θαη ηα θπζηθά εκπφδηα (νξεηλνί φγθνη, δέλδξα, θηηξηαθέο εγθαηαζηάζεηο, θ.α.). Σα θπζηθά ή ηερλεηά εκπφδηα κπνξεί λα πεξηνξίδνπλ ηελ πξνζπίπηνπζα ειηαθή αθηηλνβνιία αλάινγα κε ηε γεσκεηξηθή ζέζε πνπ έρνπλ σο πξνο ηα ειηαθά ζπζηήκαηα. Ζ πξνζπίπηνπζα ειηαθή αθηηλνβνιία ζε κηα επηθάλεηα κε ζηαζεξή βάζε, κπνξεί λα απμεζεί (4 6 %) κε ηε κεληαία κεηαβνιή ηεο θιίζεο αλά κήλα ή αλά επνρή. ηελ Διιάδα, ε κεηαβνιή ηεο θιίζε ελφο ειηαθνχ ζπζηήκαηνο ζε επνρηθή βάζε, απμάλεη ηελ πξνζπίπηνπζα ειηαθή αθηηλνβνιία θαηά πεξίπνπ 5 % σο πξνο ηελ πξνζπίπηνπζα ζε ζχζηεκα ζηαζεξήο εηήζηαο θιίζεο, ελψ ε κεηαβνιή ηεο θιίζεο ζε κεληαία βάζε ηζνχηαη κε 6 %. πζηήκαηα πεξηζηξεθφκελσλ βάζεσλ ππάξρνπλ ελφο ή δχν αμφλσλ. Οη βάζεηο κε έλαλ άμνλα πεξηζηξνθήο δηαηεξνχλ ηελ ζπιιεθηηθή επηθάλεηα ελφο ειηαθνχ ζπζηήκαηνο ζε ζηαζεξή θιίζε αιιά κε πξνζαλαηνιηζκφ ίζν κε ην ειηαθφ αδηκνχζην (Σερληθή Οδεγία, Σερληθνχ Δπηκειεηεξίνπ Διιάδαο, Σ.Ο.Σ.Δ.Δ / )

82 Οη βάζεηο κε δχν άμνλεο πεξηζηξνθήο κεηαθηλνχλ ηελ ζπιιεθηηθή επηθάλεηα ηνπ ζπζηήκαηνο ζε θιίζε ίζε κε ην ειηαθφ χςνο θαη κε πξνζαλαηνιηζκφ ίζν κε ην ειηαθφ αδηκνχζην, δειαδή έηζη ψζηε λα αθνινπζεί ηελ θίλεζε ηνπ ειίνπ. ηελ Διιάδα, ζπζηήκαηα πεξηζηξεθφκελσλ βάζεσλ ελφο άμνλα απμάλνπλ ηελ πξνζπίπηνπζα ειηαθή αθηηλνβνιία ζε πνζνζηφ πεξίπνπ % σο πξνο ηελ πξνζπίπηνπζα ζε ζχζηεκα ζηαζεξήο εηήζηαο θιίζεο, ελψ ζηελ πεξίπησζε πεξηζηξεθφκελσλ βάζεσλ δχν αμφλσλ ε αχμεζε αλέξρεηαη πεξίπνπ ζην % (Σερληθή Οδεγία, Σερληθνχ Δπηκειεηεξίνπ Διιάδαο, Σ.Ο.Σ.Δ.Δ / ). Πίλαθαο 4: Γεσγξαθηθά δεδνκέλα ηεο ππφ κειέηε πεξηνρήο Πεγή: Σερληθή Οδεγία, Σερληθνχ Δπηκειεηεξίνπ Διιάδαο, Σ.Ο.Σ.Δ.Δ /2010 Πφιε Πεξηνρή (Ννκφο) Γεσγξαθηθφ πιάηνο Γεσγξαθηθφ κήθνο Τςφκεηξν βαξνκέηξνπ (m) Άξγνο (Ππξγέια) Αξγνιίδαο 37 ν ν 47 11,

83 Πίλαθαο 5: Μέζε αθηηλνβνιία ηεο ππφ κειέηε πεξηνρήο Πεγή: Σερληθή Οδεγία, Σερληθνχ Δπηκειεηεξίνπ Διιάδαο, Σ.Ο.Σ.Δ.Δ /2010 ΑΡΓΟ (ΠΤΡΓΔΛΑ): Μέζε Αθηηλνβνιία (KWh/m 2 ) Γηα θιίζε επηθάλεηαο 90 ν Γηα θιίζε επηθάλεηαο45 ν Μήλεο Οξηδφληην επίπεδν Β ΒΑ/ΒΓ Α/Γ ΝΑ/ΝΓ Ν Β ΒΑ/ΒΓ Α/Γ ΝΑ/ΝΓ Ν ΗΑΝ ΦΔΒ ΜΑΡ ΑΠΡ ΜAI ΗΟΤΝ ΗΟΤΛ ΑΤΓ ΔΠΣ ΟΚΣ ΝΟΔ ΓΔΚ

84 2.8 πκπεξάζκαηα ην παξφλ θεθάιαην θξίζεθε αλαγθαίν λα αλαθεξζνχλ ζε πξψηε θάζε φινη νη ηχπνη ελέξγεηαο, πεξηιακβαλνκέλσλ ησλ πξσηνγελψλ θαη δεπηεξνγελψλ κνξθψλ ηεο. Δπίζεο, αθνινπζψληαο ηελ ζπλνρή ηνπ θεηκέλνπ, έγηλε εθηελήο αλαθνξά ζε φινπο ηνπο ηχπνπο ησλ Αλαλεψζηκσλ Πεγψλ Δλέξγεηαο, αλαθέξνληαο επίζεο ηε ζεκαζία θαη ηελ εμέιημε απηψλ ζηνλ Διιαδηθφ ρψξν. ηε ζπλέρεηα ηνπ δεχηεξνπ θεθαιαίνπ πξαγκαηνπνηήζεθε ε βηβιηνγξαθηθή έξεπλα πάλσ ζηνλ ελεξγεηαθφ θηηξηαθφ ηνκέα. Δδψ, ν αλαγλψζηεο κπνξεί λα βξεη ρξήζηκεο πιεξνθνξίεο γηα ηνπο ηξφπνπο εμνηθνλφκεζεο ζε κηα πθηζηάκελε νηθία. Σέινο, έγηλε εθηελήο αλαθνξά ζηα θσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα, αθνχ απηά απνηεινχλ ην θπξίσο κέξνο ηεο παξνχζαο εξγαζίαο. ε απηφ ην ζεκείν αλαθέξζεθαλ ηα είδε ησλ θσηνβνιηατθψλ ζπζηεκάησλ θαη ηα πιηθά θαηαζθεπήο ηνπο. Δπηπιένλ, θξίζεθε απαξαίηεην λα αλαθεξζνχκε ζηνλ ηξφπν ππνινγηζκνχ ηεο ηξνρηάο ηνπ ήιηνπ θαη ηεο απνξξνθφκελεο ειηαθήο αθηηλνβνιίαο απφ ηα θσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα. πκπεξαζκαηηθά, παξαηεξνχκε φηη νη ΑΠΔ θαη εηδηθφηεξα ηα θσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα απνηεινχληαη απφ έλα επξχηεξν θάζκα ιεηηνπξγηψλ, νη νπνίεο πξέπεη λα ιακβάλνληαη ππφςε θαηά ηε δεκηνπξγία ελφο ηέηνηνπ έξγνπ. 84

85 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3: ΜΔΘΟΓΟΛΟΓΗΑ ΚΑΗ ΓΔΓΟΜΔΝΑ 85

86 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3: ΜΔΘΟΓΟΛΟΓΗΑ ΚΑΗ ΓΔΓΟΜΔΝΑ 3. Λνγηζκηθφ RETScreen (International Renewable Energy Technologies) Σν ινγηζκηθφ RETScreen ή ινγηζκηθφ αλάιπζεο έξγσλ θαζαξήο ελέξγεηαο είλαη ην πξσηνπφξν παγθνζκίσο ινγηζκηθφ ππνζηήξημεο απνθάζεσλ ζρεηηθά κε ηελ θαζαξή ελέξγεηα. Παξέρεηαη εληειψο δσξεάλ απφ ηελ Κπβέξλεζε ηνπ Καλαδά ζηα πιαίζηα ηεο αλαγλψξηζεο ηεο αλάγθεο λα πηνζεηεζεί κηα νινθιεξσκέλε πξνζέγγηζε γηα ηελ αληηκεηψπηζε ηεο θιηκαηηθήο αιιαγήο θαη γηα ηε κείσζε ηεο ξχπαλζεο. Σν ινγηζκηθφ RETScreen είλαη απνδεδεηγκέλα έλα εξγαιείν ελδπλάκσζεο ζε έξγα θαζαξήο ελέξγεηαο παγθνζκίσο (RETScreen International 142 ). Μπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί ζε φιν ηνλ θφζκν πξνθεηκέλνπ λα αμηνινγεζεί: Ζ ελεξγεηαθή παξαγσγή. Σν θφζηνο θχθινπ δσήο. Ζ κείσζε ησλ εθπνκπψλ αεξίσλ ηνπ ζεξκνθεπίνπ. Σα δηάθνξα είδε ηερλνινγηψλ ελεξγεηαθήο απφδνζεο ΑΠΔ. Σν ινγηζκηθφ απηφ κεηψλεη ζεκαληηθά ηα θφζηε (ηφζν ηα νηθνλνκηθά φζν θαη ηα ρξνληθά) πνπ ζρεηίδνληαη κε ηνλ εληνπηζκφ θαη ηελ αμηνιφγεζε πηζαλψλ ελεξγεηαθψλ έξγσλ. Απηά ηα θφζηε, ηα νπνία αλαθχπηνπλ ζηα ζηάδηα πξν - ζθνπηκφηεηαο, ζθνπηκφηεηαο, αλάπηπμεο θαη ζρεδηαζκνχ, κπνξνχλ λα απνηειέζνπλ ζεκαληηθά εκπφδηα γηα ηελ αλάπηπμε ησλ Δλεξγεηαθά Απνδνηηθψλ Σερλνινγηψλ θαη Σερλνινγηψλ ΑΠΔ (RETScreen International 143 ). Οη ηερλνινγίεο πνπ εκπεξηέρνληαη ζηα κνληέια έξγσλ ηνπ RETScreen πεξηιακβάλνπλ ηα πάληα θαη ζπκπεξηιακβάλνπλ ηφζν παξαδνζηαθέο φζν θαη κε - παξαδνζηαθέο πεγέο θαζαξήο ελέξγεηαο, θαζψο επίζεο θαη ζπκβαηηθέο πεγέο ελέξγεηαο θαη ηερλνινγίεο (RETScreen International 144 )

87 Μία δεηγκαηνιεςία απηψλ ησλ κνληέισλ έξγσλ πεξηέρεη: Σελ ελεξγεηαθή απφδνζε απφ κεγάιεο βηνκεραληθέο εγθαηαζηάζεηο κέρξη κεκνλσκέλεο θαηνηθίεο. Σε ζέξκαλζε θαη ςχμε π.ρ. αληιίεο ζεξκφηεηαο θαη ειηαθή ζέξκαλζε αέξα / λεξνχ. Σελ ελέξγεηα, ζπκπεξηιακβαλνκέλσλ ησλ ΑΠΔ φπσο ειηαθή ελέξγεηα, αηνιηθή ελέξγεηα, θπκαηηθή ελέξγεηα, πδξνδπλακηθή ελέξγεηα, γεσζεξκηθή ελέξγεηα, θ.η.ι. αιιά θαη ησλ ζπκβαηηθψλ ηερλνινγηψλ φπσο αεξηνζηξφβηινη / αηκνζηξφβηινη θαη παιηλδξνκηθνί θηλεηήξεο. Σε ζπλδπαζκέλε παξαγσγή ζεξκφηεηαο θαη ειεθηξηζκνχ ή ζπκπαξαγσγή. (RETScreen International 145 ) Σα κνληέια πνπ ππάξρνπλ ζην ινγηζκηθφ, έρνπλ κηα θνηλή φςε θαη κηα ζπγθεθξηκέλε πξνζέγγηζε, πξνθεηκέλνπ λα ππάξμεη δηεπθφιπλζε ιήςεο απνθάζεσλ κε αμηφπηζηα απνηειέζκαηα. Κάζε κνληέιν, πεξηιακβάλεη βάζεηο δεδνκέλσλ: Σσλ πξντφλησλ. Σνπ θφζηνπο. Σηο θαηξηθέο ζπλζήθεο. Σελ απεπζείαο ζχλδεζε ησλ ρξεζηψλ ζην εγρεηξίδην. (Clean Energy Project Analysis, RETScreen Engineering & Cases Textbook, 3 ε ζει. 36) έθδνζε, 3.1 Βήκαηα γηα ηελ αλάιπζε έξγνπ ζην ινγηζκηθφ RETScreen Βήκα 1 ν : Μνληέιν Δλέξγεηαο. ε απηφ ην θχιιν εξγαζίαο, ν ρξήζηεο θαζνξίδεη ηηο παξακέηξνπο εθείλεο πνπ είλαη απαξαίηεηεο γηα ηε ρξήζε ηεο ελέξγεηαο, ην είδνο ηνπ ζπζηήκαηνο πνπ ζα ρξεζηκνπνηεζεί, ηελ ηερλνινγία θαη ηα θνξηία ζηελ πεξίπησζε κειέηεο ησλ Αλαλεψζηκσλ Πεγψλ Δλέξγεηαο. Σν Λνγηζκηθφ RETScreen, ππνινγίδεη επίζεο ηελ εηήζηα παξαγσγή ή εμνηθνλφκεζε ελέξγεηαο (Clean Energy Project Analysis, RETScreen Engineering & Cases Textbook, 3 ε έθδνζε, ζει. 37)

88 Βήκα 2 ν : Αλάιπζε Κφζηνπο. ε απηφ ην θχιιν εξγαζίαο, ν ρξήζηεο εηζάγεη: Σν αξρηθφ, εηήζην θαη πεξηνδηθφ θφζηνο. Σν θφζηνο γηα ην πξνηεηλφκελν ζχζηεκα κειέηεο. Σν θφζηνο ησλ πηζηψζεσλ γηα θάζε πεξίπησζε κειέηεο. Ο ρξήζηεο έρεη λα επηιέμεη ηελ εθηέιεζε πξν ζθνπηκφηεηαο κειέηεο ή ηε κειέηε ζθνπηκφηεηαο 146. Γηα έλα αλαιπηή πνπ αζρνιείηαη κε ηε κειέηε πξν αλάιπζεο ζθνπηκφηεηαο ρξεηάδνληαη ιηγφηεξεο ιεπηνκέξεηεο θαη πιεξνθνξίεο, ελψ γηα ηελ αλάιπζε ζθνπηκφηεηαο, ν αλαιπηήο, ρξεηάδεηαη πην ιεπηνκεξείο θαη πην αθξηβείο πιεξνθνξίεο (Clean Energy Project Analysis, RETScreen Engineering & Cases Textbook, 3 ε έθδνζε, ζει. 37). Βήκα 3 ν : Τπνινγηζκφο αεξίσλ ηνπ ζεξκνθεπίνπ (GHG). ε απηφ ην θχιν εξγαζίαο, ν ρξήζηεο θαζνξίδεη ηελ εηήζηα κείσζε ησλ αεξίσλ ηνπ ζεξκνθεπίνπ. Δπίζεο, ν ρξήζηεο έρεη ηε δπλαηφηεηα λα επηιέμεη ηελ εθηέιεζε κηαο απινπνηεκέλεο ηππηθήο αλάιπζεο ή κηαο πξνζαξκνζκέλεο αλάιπζεο, αλαθέξνληαο εάλ ηα απνηειέζκαηα ηνπ έξγνπ ηνπ, κπνξνχλ λα αμηνινγεζνχλ σο κεραληζκφο θαζαξήο αλάπηπμεο. Σν ινγηζκηθφ RETScreen αμηνινγεί απηφκαηα αλ κπνξεί ή φρη ην έξγν λα ζεσξεζεί κηθξήο θιίκαθαο (Clean Energy Project Analysis, RETScreen Engineering & Cases Textbook, 3 ε έθδνζε, ζει. 37). Βήκα 4 ν : Οηθνλνκηθή Πεξίιεςε. ε απηφ ην θχιιν εξγαζίαο, ν ρξήζηεο θαζνξίδεη ηηο νηθνλνκηθέο παξακέηξνπο γηα ηελ απνθπγή ηνπ θφζηνπο ελέξγεηαο, ησλ ζπληειεζηψλ παξαγσγήο ησλ αεξίσλ ηνπ ζεξκνθεπίνπ, ηε κείσζε ησλ εθπνκπψλ, ηα θίλεηξα, ηνλ πιεζσξηζκφ, ην πξνεμνθιεηηθφ επηηφθην, ην ρξένο θαη ηνπο θφξνπο. Σν ινγηζκηθφ πεξηέρεη κηα πνηθηιία νηθνλνκηθψλ δεηθηψλ (π.ρ. θαζαξή πξνθαζνξηζκέλε ηηκή, θ.ιπ.) γηα ηελ αμηνιφγεζε ηεο βησζηκφηεηαο ηνπ έξγνπ θαη έλα γξάθεκα αζξνηζηηθψλ ηακεηαθψλ ξνψλ πνπ πεξηιακβάλεηαη ζην νηθνλνκηθφ θχιιν εξγαζίαο (Clean Energy Project Analysis, RETScreen Engineering & Cases Textbook, 3 ε έθδνζε, ζει. 37). Βήκα 5 ν : Δπαηζζεζία θαη αλάιπζε θηλδχλνπ. Απηφ ην θχιιν εξγαζίαο, βνεζά ηνλ ρξήζηε γηα ηνλ θαζνξηζκφ ηνπ ηξφπνπ αβεβαηφηεηαο ζηηο εθηηκήζεηο ησλ δηαθφξσλ βαζηθψλ παξακέηξσλ θαη κπνξεί λα επεξεάζεη ηελ νηθνλνκηθή βησζηκφηεηα ηνπ έξγνπ. Ο ρξήζηεο κπνξεί λα εθηειέζεη είηε αλάιπζε επαηζζεζίαο ή αλάιπζε θηλδχλνπ ή θαη ηα δχν (Clean Energy Project Analysis, RETScreen Engineering & Cases Textbook, 3 ε έθδνζε, ζει. 37). 146 Δίλαη ε αλάιπζε ελφο επηρεηξεζηαθνχ πξνβιήκαηνο ψζηε λα δηαπηζηψλεηαη αλ απηφ κπνξεί λα επηιπζεί απνηειεζκαηηθά, 88

89 Δηθφλα 37: Σα 5 βήκαηα αλάιπζεο ηνπ έξγνπ Πεγή: Clean Energy Project Analysis, RETScreen Engineering & Cases Textbook, 3 ε έθδνζε 3.2 Αιγφξηζκνο ηνπ ινγηζκηθνχ RETScreen γηα ηα θσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα Ο αιγφξηζκνο ηνπ ινγηζκηθνχ RETScreen κπνξεί λα πεξηγξαθεί απφ κηα δηαδνρή ηξηψλ βεκάησλ: 1 ν Βήκα: Τπνινγηζκφο σξηαίαο παγθφζκηαο θαη δηάρπηεο αθηηλνβνιίαο ζε νξηδφληηα επηθάλεηα, φιεο ηηο ψξεο ηεο εκέξαο έρνληαο σο κεληαίν κέζν φξν ηελ ίδηα εκεξήζηα παγθφζκηα αθηηλνβνιία. 2 ν Βήκα: Τπνινγηζκφο σξηαίσλ ηηκψλ ηεο παγθφζκηαο αθηηλνβνιίαο ζε θεθιηκέλε επηθάλεηα, φιεο ηηο ψξεο ηεο εκέξαο. 3 ν Βήκα: Άζξνηζκα σξηαίσλ ηηκψλ γηα εχξεζε ηνπ κέζνπ φξνπ ηεο θαζεκεξηλήο αθηηλνβνιίαο ζην επίπεδν ηνπ θσηνβνιηατθνχ ζπζηήκαηνο. (Clean Energy Project Analysis, RETScreen Engineering & Cases Textbook, 3 ε ζει. 20) έθδνζε, 89

90 Σν ινγηζκηθφ RETScreen ρξεζηκνπνηεί δηάθνξνπο αιγφξηζκνπο γηα λα ππνινγίζεη - εθηηκήζεη ζε κεληαία βάζε ηελ ελεξγεηαθή παξαγσγή ησλ θσηνβνιηατθψλ ζπζηεκάησλ. ζν αθνξά ηηο ζπλδεδεκέλεο ζην δίθηπν εγθαηαζηάζεηο, ην δηάγξακκα ξνήο ησλ αιγνξίζκσλ ππνινγηζκνχ θαίλεηαη παξαθάησ (Clean Energy Project Analysis, RETScreen Engineering & Cases Textbook, 3 ε έθδνζε, ζει. 19). Δηθφλα 38: Γηάγξακκα ξνήο αιγνξίζκνπ ππνινγηζκνχ ζην ινγηζκηθφ RETScreen Πεγή: Clean Energy Project Analysis, RETScreen Engineering & Cases Textbook, 3 ε έθδνζε 90

91 3.3 Τπνινγηζκνί ειηαθήο αθηηλνβνιίαο Αξρηθά, ε κέζε κεληαία δηάρπηε αθηηλνβνιία ζην νξηδφληην αλά εκέξα H d ππνινγίδεηαη απφ ηε κέζε κεληαία νιηθή αθηηλνβνιία αλά ήκεξα H, ρξεζηκνπνηψληαο ηηο δχν παξαθάησ ζρέζεηο ησλ Erbs et al., 1982 (Duffie and Beckman, 1991): Γηα γσλία δχζεο κηθξφηεξε απφ 81,4 ηελ αληηπξνζσπεπηηθή εκέξα ηνπ κήλα: Γηα γσλία δχζεο κεγαιχηεξε απφ 81,4 ηελ αληηπξνζσπεπηηθή εκέξα ηνπ κήλα: Ζ εκεξήζηα αθηηλνβνιία θαηαθεξκαηίδεηαη ζε σξηαίεο ηηκέο κε ρξήζε ηεο ζρέζεο ησλ Collares - Pereira et al., 1979: πνπ: r t: Δίλαη ν ιφγνο ηεο νιηθήο σξηαίαο πξνο ηελ νιηθή εκεξήζηα αθηηλνβνιία, σ s ε γσλία δχζεο ζε αθηίληα. σ: Ζ ειηαθή αδηκνχζηα γσλία γηα ην ρξνληθφ ζεκείν πνπ γίλεηαη ν ππνινγηζκφο, εθθξαζκέλε ζε αθηίληα. (Clean Energy Project Analysis, RETScreen Engineering & Cases Textbook, 3 ε ζει. 20) έθδνζε, 91

92 Υξεζηκνπνηψληαο ηελ ζρέζε ησλ Liu et al., 1960, γηα ηε δηάρπηε αθηηλνβνιία: φπνπ: r d : Ο ιφγνο ηεο σξηαίαο δηάρπηεο πξνο ηελ εκεξήζηα δηάρπηε αθηηλνβνιία Γηα θάζε ψξα ηεο αληηπξνζσπεπηηθήο ή κέζεο εκέξαο, ε νιηθή αθηηλνβνιία Ζ, ε δηάρπηε Ζ d θαη ε άκεζε Ζ b, δίλνληαη απφ ηηο παξαθάησ ζρέζεηο: (Clean Energy Project Analysis, RETScreen Engineering & Cases Textbook, 3 ε ζει. 20) έθδνζε, Γηα ηνλ ππνινγηζκφ ηεο σξηαίαο αθηηλνβνιίαο ζην θεθιηκέλν επίπεδν ησλ θσηνβνιηατθψλ ρξεζηκνπνηείηαη έλα απιφ ηζνηξνπηθφ κνληέιν ησλ Duffie et al., πνπ: ξ: Ο ζπληειεζηήο αλαθιαζηηθφηεηαο ηνπ εδάθνπο. β: Ζ θιίζε ηεο θσηνβνιηατθήο ζπζηνηρίαο. Ο ζπληειεζηήο αλαθιαζηηθφηεηαο ζεσξείηαη ίζνο κε 0,2 αλ ε κέζε κεληαία ζεξκνθξαζία είλαη κεγαιχηεξε απφ 0 o C, θαη ίζνο κε 0,7 εάλ είλαη κηθξφηεξε απφ - 5 o C. γηα ζεξκνθξαζίεο κεηαμχ απηψλ ησλ ηηκψλ ππνινγίδεηαη κε γξακκηθή παξεκβνιή. (Clean Energy Project Analysis, RETScreen Engineering & Cases Textbook, 3 ε ζει. 21) έθδνζε, 92

93 Σν R b είλαη ν ιφγνο ηεο άκεζεο αθηηλνβνιίαο ζην θεθιηκέλν επίπεδν πξνο απηή ζην νξηδφληην, θαη κπνξεί λα εθθξαζηεί σο εμήο: πνπ: ζ: Ζ γσλία πξφζπησζεο ηεο άκεζεο αθηηλνβνιίαο ζηε θσηνβνιηατθή ζπζηνηρία. ζ Ε : Ζ δελίζηα γσλία ηνπ ειίνπ. Σν κνληέιν απηφ κπνξεί λα θάλεη ππνινγηζκνχο γηα ζηαζεξέο ζπζηνηρίεο, θαζψο θαη γηα ζπζηήκαηα πνπ αθνινπζνχλ ηνλ ήιην. Γηα ηα ζπζηήκαηα πνπ αθνινπζνχλ ηελ πνξεία ηνπ ήιηνπ ε θιίζε β θαη ε γσλία πξφζπησζεο ζ γηα θάζε ψξα νξίδνληαη απφ ηηο εμηζψζεηο ησλ Braun et al., (Clean Energy Project Analysis, RETScreen Engineering & Cases Textbook, 3 ε ζει. 21). έθδνζε, 3.4 Λνγηζκηθφ RETScreen θαη απφδνζε θσηνβνιηατθψλ ζπζηεκάησλ Σν κνληέιν ηεο απφδνζεο ησλ θσηνβνιηατθψλ πνπ ρξεζηκνπνηεί ην ινγηζκηθφ RETScreen βαζίδεηαη ζηελ εξγαζία ηνπ Evans, Ζ θσηνβνιηατθή ζπζηνηρία ραξαθηεξίδεηαη απφ ηε κέζε απφδνζε ηεο, ε νπνία είλαη ζπλάξηεζε ηεο κέζεο ζεξκνθξαζίαο ηνπ θσηνβνιηατθνχ Σc: πνπ: n: Ο βαζκφο απφδνζεο ζηε ζεξκνθξαζία αλαθνξάο (Tr = 25 C). β: Ο ζπληειεζηήο ζεξκνθξαζίαο. (Clean Energy Project Analysis, RETScreen Engineering & Cases Textbook, 3 ε ζει. 22) έθδνζε, 93

94 Ζ Σc ζπζρεηίδεηαη κε ηε κέζε κεληαία ζεξκνθξαζία πεξηβάιινληνο Σ α κέζσ ηεο ζρέζεο ηνπ Evans (1981) θαη είλαη ε εμήο: πνπ: NOCT: Δίλαη ε νλνκαζηηθή ζεξκνθξαζία ιεηηνπξγίαο. Κt: Ο κεληαίνο ζπληειεζηήο αηζξηφηεηαο Σα n r, NOCT θαη β p εμαξηψληαη απφ ηνλ ηχπν ηνπ θσηνβνιηατθνχ ζπζηήκαηνο. Μπνξνχλ λα εηζαρζνχλ απφ ην ρξήζηε ή γηα ηηο ηππνπνηεκέλεο ηερλνινγίεο, ιακβάλνληαο ηηο ηηκέο πνπ δίλνληαη ζηελ παξαθάησ εηθφλα: Δηθφλα 39: Υαξαθηεξηζηηθά Φ/Β ζε «ηππνπνηεκέλεο» ηερλνινγίεο Πεγή: Clean Energy Project Analysis, RETScreen Engineering & Cases Textbook, 3 ε έθδνζε, ζει

95 3.5 Υξήζεηο ηνπ ινγηζκηθνχ RETScreen Σν ινγηζκηθφ RETScreen, κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί γηα λα αμηνινγήζεη ηηο: Βηνκεραληθέο εθαξκνγέο. Δκπνξηθέο εθαξκνγέο. Θεζκηθέο εθαξκνγέο. Κνηλνηηθέο εθαξκνγέο. Δθαξκνγέο ζηνλ ηνκέα ησλ θαηνηθηψλ. Άιιεο εθαξκνγέο. (Clean Energy Project Analysis, RETScreen Engineering & Cases Textbook, 3 ε ζει. 40) έθδνζε, Μεξηθά κνληέια εθαξκνγήο ηνπ ινγηζκηθνχ είλαη απηά ηεο ηερλνινγίαο θαζαξήο ελέξγεηαο θαη αλαθέξνληαη παξαθάησ: Μνληέιν αηνιηθψλ έξγσλ: Απνηειεί κέξνο ηνπ θεληξηθνχ δηθηχνπ παξαγσγήο ειεθηξηζκνχ θαη ζπλδέεηαη κε πεξηνρέο ζηηο νπνίεο ηα έξγα είλαη απνκνλσκέλα. Σα έξγα απηά, δηαθξίλνληαη ζε κεγάιεο θιίκαθαο, δειαδή έξγα πνιιψλ αλεκνγελλεηξηψλ ή γεσξγηθήο ρξήζεο, θαη ζε έξγα κηθξήο θιίκαθαο φπσο κηθξέο αλεκνγελλήηξηεο ή πβξηδηθά ζπζηήκαηα (Clean Energy Project Analysis, RETScreen Engineering & Cases Textbook, 3 ε έθδνζε, ζει. 40). Μνληέιν κηθξψλ πδξνειεθηξηθψλ έξγσλ: Απνηειεί κέξνο ηνπ θεληξηθνχ δηθηχνπ παξαγσγήο ειεθηξηζκνχ θαη ζπλδέεηαη κε πεξηνρέο φπνπ ηα έξγα είλαη απνκνλσκέλα. Σα έξγα απηά θπκαίλνληαη ζε κέγεζνο απφ πνιιέο κηθξέο ηνπξκπίλεο θαη κηθξέο πδξνειεθηξηθέο εγθαηαζηάζεηο έσο εληαία ζπζηήκαηα κηθξνηνπξκπηλψλ, φπσο ηα πδξνκαζάδ (Clean Energy Project Analysis, RETScreen Engineering & Cases Textbook, 3 ε έθδνζε, ζει. 40). Μνληέιν θσηνβνιηατθψλ έξγσλ: Σα έξγα απηά είλαη είηε δηαζπλδεδεκέλα κε ην θεληξηθφ δίθηπν παξαγσγήο ειεθηξηζκνχ, δειαδή παξάγνπλ ειεθηξηζκφ θαη ην παξέρνπλ ζην θεληξηθφ δίθηπν, είηε είλαη απηφλνκα, δειαδή παξάγνπλ θαη απνζεθεχνπλ ειεθηξηζκφ, ή είλαη πβξηδηθά, δειαδή ζπλδπάδνπλ ηα θσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα κε κηα άιιε κνξθή ΑΠΔ (Clean Energy Project Analysis, RETScreen Engineering & Cases Textbook, 3 ε έθδνζε, ζει. 40). 95

96 Μνληέιν έξγσλ απφ βηνκάδα: Σα έξγα βνεζνχλ ζηελ παξαγσγή ζέξκαλζεο θαη / ή γηα ηελ αλάθηεζε ζεξκφηεηαο. Απηά είηε απνηεινχλ ζρέδηα ζέξκαλζεο ζε κεγάιεο θιίκαθαο έξγα ή απνηεινχλ έξγα ζε κεκνλσκέλεο θηηξηαθέο εθαξκνγέο. Σν κνληέιν κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί, γηα λα αμηνινγήζεη ηξία βαζηθά ζπζηήκαηα ζέξκαλζεο πνπ ρξεζηκνπνηνχλ: ηελ αλάθηεζε ζεξκφηεηαο απφ βηνκάδα, ηε βηνκάδα θαη ηα απφβιεηα γηα ηελ αλάθηεζε ζεξκφηεηαο (Clean Energy Project Analysis, RETScreen Engineering & Cases Textbook, 3 ε έθδνζε, ζει. 40). Μνληέιν γηα έξγα απφ ειηαθή ζέξκαλζε αέξα: Σα έξγα απηά ρξεζηκνπνηνχληαη πξνθεηκέλνπ λα ζεξκάλνπλ ηνλ αέξα ηνπ εμαεξηζκνχ, ζε εθαξκνγέο κε ειηαθνχο ζπιιέθηεο, είηε ζε κηθξέο θαηνηθίεο ή ζε έξγα κεγάιεο θιίκαθαο φπσο εκπνξηθέο θαη βηνκεραληθέο επηρεηξήζεηο ή δηαδηθαζίεο μήξαλζεο γηα δηάθνξεο θαιιηέξγεηεο (Clean Energy Project Analysis, RETScreen Engineering & Cases Textbook, 3 ε έθδνζε, ζει. 40). Μνληέιν γηα έξγα ειηαθήο ζέξκαλζεο λεξνχ: Σα έξγα απηά ρξεζηκνπνηνχληαη γηα ηελ παξαγσγή δεζηνχ λεξνχ ζε βηνκεραλίεο θαη ζε πηζίλεο (εζσηεξηθέο θαη εμσηεξηθέο) θαη ην κέγεζφο ηνπο θπκαίλεηαη απφ κηθξήο έσο κεγάιεο θιίκαθαο ζπζηήκαηα γηα εκπνξηθνχο, ζεζκηθνχο θαη βηνκεραληθνχο ιφγνπο (Clean Energy Project Analysis, RETScreen Engineering & Cases Textbook, 3 ε έθδνζε, ζει. 40). Μνληέιν γηα έξγα παζεηηθήο ειηαθήο ζέξκαλζεο: Σα έξγα απηά ρξεζηκνπνηνχληαη ζαλ παζεηηθά ειηαθά ζρέδηα θαη / ή γηα ηελ ελεξγεηαθή απνδνηηθή ρξήζε ελφο αληηθεηκέλνπ π.ρ. παξάζπξα ζε ρακειά θηίξηα είηε ζε αλαθαηλίζεηο ή ζηελ θαηαζθεπή λέσλ έξγσλ (Clean Energy Project Analysis, RETScreen Engineering & Cases Textbook, 3 ε έθδνζε, ζει. 41). Μνληέιν γεσζεξκηθψλ αληιηψλ ζεξκφηεηαο: Σα έξγα απηά ρξεζηκνπνηνχληαη γηα ηε ζέξκαλζε ή / θαη ηελ ςχμε θαηνηθηψλ, ζεζκηθψλ θαη βηνκεραληθψλ θηηξίσλ, ρξεζηκνπνηψληαο είηε ην έδαθνο (νξηδφληηνο θαη θαηαθφξπθνο θιεηζηφο βξφρνο) ή αληιίεο ζεξκφηεηαο ησλ ππφγεησλ πδάησλ (Clean Energy Project Analysis, RETScreen Engineering & Cases Textbook, 3 ε έθδνζε, ζει. 41). 96

97 Μνληέιν γηα έξγα ζπκπαξαγσγήο ζεξκφηεηαο θαη ειεθηξηζκνχ: Σα έξγα απηά ρξεζηκνπνηνχληαη ζηελ παξαγσγή ζεξκφηεηαο ή / θαη ειεθηξηζκνχ κε ηηο αθφινπζεο εθαξκνγέο: ζέξκαλζε θαη ςχμε, ηειεζέξκαλζε θαη ηειεςχμε. Απηέο πξαγκαηνπνηνχληαη απφ έλα επξχ θάζκα αλαλεψζηκσλ ή κε θαπζίκσλ, ηα νπνία κπνξνχλ λα ρξεζηκνπνηεζνχλ ηαπηφρξνλα, φπσο είλαη ε βηνκάδα, ην βηνληίδει, ην πδξνγφλν, ην θπζηθφ αέξην, ην πεηξέιαην, ν άλζξαθαο, ηα αζηηθά απφβιεηα, θ.α. ρξεζηκνπνηψληαο πνιιαπινχο ηχπνπο ελέξγεηαο ζέξκαλζεο ή / θαη ςχμεο. Σα αλσηέξσ επηηπγράλνληαη κέζσ εμνπιηζκψλ, φπσο αεξηνζηξφβηινπο, ηνπξκπίλεο αηκνχ, γεσζεξκηθά ζπζηήκαηα, θπςέιεο θαπζίκνπ, αλεκνγελλήηξηεο, πδξαπιηθνχο ζηξνβίινπο, ιέβεηεο, θσηνβνιηατθά ζπζηήκαηα, αληιίεο ζεξκφηεηαο, ζπζηήκαηα βηνκάδαο, θιίβαλνπο, θ.ι.π. (Clean Energy Project Analysis, RETScreen Engineering & Cases Textbook, 3 ε έθδνζε, ζει. 41). 97

98 3.6 Διιεληθά κεηεσξνινγηθά ζηνηρεία Πίλαθαο 6: Οη 4 δψλεο ειηαθήο αθηηλνβνιίαο ζηελ Διιάδα Πεγή: χλδεζκνο Δηαηξεηψλ Φσηνβνιηατθψλ 147 ΚΛΗΜΑΣΗΚΖ ΕΩΝΖ ΕΩΝΖ Α ΕΩΝΖ Β ΕΩΝΖ Γ ΕΩΝΖ Γ ΝΟΜΟΗ Αξγνιίδαο, Ζξαθιείνπ, Υαλίσλ, Ρεζχκλνπ, Λαζηζίνπ, Κπθιάδσλ, Γσδεθαλήζνπ, άκνπ, Μεζζελίαο, Λαθσλίαο, Εαθχλζνπ, Κεθαιιελίαο, Ηζάθεο, Κπζήξσλ θαη λεζηά αξσληθνχ (Αηηηθήο), Αξθαδίαο (πεδηλή) Αηηηθήο (εθηφο Κπζήξσλ θαη λεζηψλ αξσληθνχ), Κνξηλζίαο, Ζιείαο, Αραΐαο, Αηησιναθαξλαλίαο, Φζηψηηδαο, Φσθίδαο, Βνησηίαο, Δπβνίαο, Μαγλεζίαο, Λέζβνπ, Υίνπ, Κέξθπξαο, Λεπθάδαο, Θεζπξσηίαο, Πξέβεδαο, Άξηαο Αξθαδίαο (νξεηλή), Δπξπηαλίαο, Ησαλλίλσλ, Κηιθίο, Λάξηζαο, Καξδίηζαο, Σξηθάισλ, Πηεξίαο, Ζκαζίαο, Πέιιαο, Θεζζαινλίθεο, Υαιθηδηθήο, εξξψλ (εθηφο ΒΑ ηκήκαηνο), Καβάιαο, Ξάλζεο, Ρνδφπεο, Έβξνπ Γξεβελψλ, Κνδάλεο, Καζηνξηάο, Φιψξηλαο, εξξψλ (ΒΑ ηκήκα), Γξάκαο Πίλαθαο 7: Μέζε κεληαία νιηθή ειηαθή αθηηλνβνιία ζην νξηδφληην επίπεδν [KWh/(m 2.mo)] Πεγή: χλδεζκνο Δηαηξεηψλ Φσηνβνιηατθψλ 148 Πεξηνρή/κήλαο ΗΑΝ ΦΔΒ ΜΑΡ ΑΠΡ ΜΑΗ ΗΟΤΝ ΗΟΤΛ ΑΤΓ ΔΠ ΟΚΣ ΝΟΔ ΓΔΚ Άξγνο (Ππξγέια) 68,7 83,6 127,7 159,5 202,5 220,6 229,0 206,4 157,2 115,5 74,8 59,

99 3.7 Πεξηγξαθή έξγνπ πξνο κειέηε Πξνηεηλφκελε ζέζε αλέγεξζεο θσηνβνιηατθνχ ζπζηήκαηνο Ζ νηθία γηα ηελ νπνία ζα πξαγκαηνπνηεζεί ε κειέηε εγθαηάζηαζεο θσηνβνιηατθνχ ζπζηήκαηνο, βξίζθεηαη ζηελ Δξκηφλε, ζηνλ Ννκφ Αξγνιίδαο, θαη παξνπζηάδεηαη ζην ράξηε ηνπ Παξαξηήκαηνο Α. Ζ πξφζβαζε γίλεηαη κέζσ αγξνηηθήο νδνχ. Ζ πξνβιεπφκελε έθηαζε γεο γηα ηελ θαηαζθεπή ηνπ θσηνβνιηατθνχ ζπζηήκαηνο θαίλεηαη απφ ην ηνπνγξαθηθφ δηάγξακκα θιίκαθαο 1:750 θαη έθηαζεο πεξίπνπ 2.960,93 m 2 (Παξάξηεκα Β), έρεη κεδεληθή θιίζε θαη είλαη εμαηξεηηθά ειηφινπζηε. Απφ ηα κεηεσξνινγηθά ζηνηρεία ηεθκεξίσζεο ειηαθήο ελέξγεηαο, πνπ ζπιιέρζεθαλ, ε πεξηνρή δελ έρεη ηδηαίηεξεο ζσξεχζεηο λεθψλ θαη έρεη πςειή ειηνθάλεηα, κε ζπλερείο ήπηνπο ζρεηηθά αλέκνπο πνπ ζπλεηζθέξνπλ ζηνλ δξνζηζκφ ηεο κνλάδνο, ζπκβάιινληαο έηζη ζηελ βέιηηζηε απφδνζε ησλ θσηνβνιηατθψλ ζηνηρείσλ. Ζ επηινγή ηεο ζέζεο έγηλε δηφηη ν ρψξνο είλαη ηδηφθηεηνο θαη ηθαλνπνηεί ηνπο πεξηνξηζκνχο πνπ πξνβιέπνληαη απφ ηε ζρεηηθή λνκνζεζία Ν. 996/1971 πνπ απνηειεί κέξνο ηνπ Ν. 86/1969 «Πεξί Γαζηθνχ Κψδηθνο», δειαδή λα κελ είλαη ζε Ππξήλεο Δζληθψλ Γξπκψλ, Αηζζεηηθά δάζε ή Γηαηεξεηέα Μλεκεία ηεο Φχζεο (Γεσηερληθφ Δπηκειεηήξην Διιάδνο Παξάξηεκα Αλαηνιηθήο Μαθεδνλίαο 149 ). 3.8 Οηθηαθέο ζπζθεπέο θαη θαηαλαιψζεηο νηθίαο Ο ππνινγηζκφο ηεο νιηθήο εγθαηεζηεκέλεο ειεθηξηθήο ηζρχνο ηεο νηθίαο ζηελ πεξηνρή Δξκηφλε Αξγνιίδαο, έγηλε κε ηελ βνήζεηα αξρηηεθηνληθψλ ζρεδίσλ - θαηφςεσλ, ζηα νπνία αλαγξάθνληαη ην κέγεζφο ηεο, ζε ηεηξαγσληθά κέηξα. πλνιηθά, ηξνθνδνηνχληαη κε ξεχκα 10 δσκάηηα, ζπλνιηθήο έθηαζεο 150 m 2. Ο παξαθάησ πίλαθαο παξνπζηάδεη ηελ ηζρχ ησλ ειεθηξηθψλ ζπζθεπψλ πνπ ππάξρνπλ ζηελ ππφ κειέηε νηθία

100 Πίλαθαο 8: Αξηζκφο θαη ηζρχο ειεθηξηθψλ ζπζθεπψλ νηθίαο Δξκηφλεο Αξγνιίδαο Αξηζκφο πζθεπψλ Ζιεθηξηθέο πζθεπέο Ηζρχο (αλά ηεκάρην) 1 Φπγείν 200 Watt 1 Φπγεηνθαηαςχθηεο 90 Watt 1 Κνπδίλα Watt 1 Φεζηηέξα Watt 1 Καθεηηέξα 800 Watt 1 ηεξενθσληθφ 30 Watt 67 Λακπηήξαο θσηηζκνχ 40 Watt 13 Spot Lights 2 Watt 2 Αζχξκαην ηειέθσλν 3 Watt 1 Πηζηνιάθη καιιηψλ 400 Watt 2 Σειεφξαζε 120 Watt 1 Boiler θαινξηθέξ Watt 1 DVD Player 40 Watt 1 Μπιέληεξ 300 Watt 1 Καπζηήξαο πεηξειαίνπ 250 Watt 3 Air Condition (9000btu) 800 Watt 1 Air Condition (12000btu) Watt 1 Air Condition (9000btu) Watt 1 Πιπληήξην Πηάησλ Watt 1 Αληιία Πηζίλαο Watt 1 Πιπληήξην Ρνχρσλ 600 Watt χλνιν Watt 100

101 Πέξα απφ ηελ ζπλνιηθή εγθαηεζηεκέλε ειεθηξηθή ηζρχ πνπ ππνινγίζακε παξαπάλσ θαη πξνθεηκέλνπ λα δηακνξθσζεί κηα πην νινθιεξσκέλε άπνςε ησλ ελεξγεηαθψλ αλαγθψλ ηεο νηθίαο, ρξεηάζηεθε λα ππνινγηζηεί ε απαηηνχκελε ελέξγεηα, δειαδή πφζεο KWh απαηηνχληαη γηα ηελ ιεηηνπξγία ηεο, αλάινγα κε ηηο ψξεο ιεηηνπξγίαο φισλ ησλ παξαπάλσ ζπζθεπψλ. Ζ εηήζηα θαηαλάισζε ησλ νηθηαθψλ ζπζθεπψλ παξνπζηάδεηαη ζηνλ παξαθάησ πίλαθα θαη πξνθχπηεη απφ ηνλ πνιιαπιαζηαζκφ ηεο ηζρχνο θάζε ζπζθεπήο επί ηελ εκεξήζηα ιεηηνπξγία ηεο επί 365 εκέξεο θαη ην ζχλνιν πνπ πξνθχπηεη ζε W δηαηξείηαη δηα ηνπ πξνθεηκέλνπ λα κεηαηξαπεί ζε KW. Πίλαθαο 9: Δηήζηα θαηαλάισζε νηθίαο Δξκηφλεο Αξγνιίδαο Αξηζκφο ζπζθεπψλ Ζιεθηξηθέο ζπζθεπέο Ηζρχο (αλά ηεκάρην) Ώξεο ιεηηνπξγίαο αλά εκέξα Δηήζηα θαηαλάισζε 1 Φπγείν 200 Watt 21 h KWh 1 Φπγείν θαηαςχθηεο 90 Watt 21 h 689,85 KWh 1 Κνπδίλα Watt 3 h KWh 1 Φεζηηέξα Watt 0,40 h 233,6 KWh 1 Καθεηηέξα 800 Watt 2 h 584 KWh 1 ηεξενθσληθφ 30 Watt 2 h 21,9 KWh 44 Λακπηήξεο θσηηζκνχ 40 Watt 4 h 2.569,6 KWh 23 Λακπηήξεο θσηηζκνχ (εμσηεξηθνχ ρψξνπ) 40 Watt 1 h 335,8 KWh 13 Spot Lights 2 Watt 3 h 28,47 KWh 2 Αζχξκαην ηειέθσλν 3 Watt 24 h 52,56 KWh 1 Πηζηνιάθη καιιηψλ 400 Watt 0,10 h 14,6 KWh 2 Σειεφξαζε 120 Watt 3 h 262,8 KWh 101

102 1 Boiler Καινξηθέξ Watt 5 h KWh 1 DVD Player 40 Watt 2 h 29,2 KWh 1 Μπιέληεξ 300 Watt 0,10 h 10,95 KWh 1 Καπζηήξαο πεηξειαίνπ 250 Watt 5 h ,5 KWh 3 Air Condition (9000 btu) 800 Watt 6 h KWh 1 Air Condition (12000 btu) Watt 6 h KWh 1 Air Condition (9000 btu) Watt 6 h KWh 1 Πιπληήξην πηάησλ Watt 2 h ,2 KWh 1 Αληιία πηζίλαο Watt 21 h KWh 1 Πιπληήξην ξνχρσλ 600 Watt 2 h ,6 KWh χλνιν Watt ,63 KWh 150 Γηα ιεηηνπξγία 5 κελψλ (150 κέξεο) αλά έηνο, δειαδή γηα ηνπο κήλεο απφ Ννέκβξην έσο θαη Μάξηην. 151 Γηα ιεηηνπξγία 5 κελψλ (150 κέξεο) αλά έηνο, δειαδή γηα ηνπο κήλεο απφ Ννέκβξην έσο θαη Μάξηην. 152 Αθνξά ηε ρξήζε πιπληεξίνπ πηάησλ κία θνξά ηελ εβδνκάδα, άξα 4 πιχζεηο ηνλ κήλα θαηά κέζν φξν, δειαδή 12 κήλεο επί 4 πιχζεηο = 48 πιχζεηο αλά έηνο. 153 Γηα ιεηηνπξγία 4 κελψλ (120 κέξεο) αλά έηνο, δειαδή γηα ηνπο κήλεο απφ Ηνχλην έσο θαη επηέκβξην. 154 Αθνξά ηε ρξήζε πιπληεξίνπ ξνχρσλ κία θνξά ηελ εβδνκάδα, άξα 4 πιχζεηο ηνλ κήλα θαηά κέζν φξν, δειαδή 12 κήλεο επί 4 πιχζεηο = 48 πιχζεηο αλά έηνο. 102

103 3.9 Μειέηε Δθαξκνγή ελαξίσλ Πεξηγξαθή ελαξίσλ Σα ζελάξηα πνπ αλαπηχρζεθαλ θαη κειεηήζεθαλ ζηελ παξνχζα εξγαζία, πξαγκαηνπνηήζεθαλ κε βάζε ην ινγηζκηθφ RETScreen θαη αλαθέξνληαη παξαθάησ ελάξηα: Γηαζπλδεδεκέλνπ θσηνβνιηατθνχ ζπζηήκαηνο ηα ζελάξηα, ζα αλαπηπρζνχλ νη δείθηεο εθείλνη, πνπ ζα παξνπζηάζνπλ πνην απφ ηα ζελάξηα απηά, είλαη θαηάιιειν γηα λα εγθαηαζηαζεί έλα θσηνβνιηατθφ ζχζηεκα δηαζπλδεδεκέλν κε ην θεληξηθφ δίθηπν ηεο Γ.Δ.Ζ.. Σα πέληε ζελάξηα πνπ πξφθεηηαη λα αλαπηπρζνχλ παξνπζηάδνληαη παξαθάησ: ελάξην 1 ν : Ο ηδηψηεο δίλεη ην 0 % ηεο αξρηθήο επέλδπζεο ηνπ θσηνβνιηατθνχ ζπζηήκαηνο θαη 100 % είλαη ηξαπεδηθφ δάλεην. ελάξην 2 ν : Ο ηδηψηεο δίλεη ην 25 % ηεο αξρηθήο επέλδπζεο ηνπ θσηνβνιηατθνχ ζπζηήκαηνο θαη 75 % είλαη ηξαπεδηθφ δάλεην. ελάξην 3 ν : Ο ηδηψηεο δίλεη ην 50 % ηεο αξρηθήο επέλδπζεο ηνπ θσηνβνιηατθνχ ζπζηήκαηνο θαη 50 % είλαη ηξαπεδηθφ δάλεην. ελάξην 4 ν : Ο ηδηψηεο δίλεη ην 75 % ηεο αξρηθήο επέλδπζεο ηνπ θσηνβνιηατθνχ ζπζηήκαηνο θαη 25 % είλαη ηξαπεδηθφ δάλεην. ελάξην 5 ν : Ο ηδηψηεο δίλεη ην 100 % ηεο αξρηθήο επέλδπζεο ηνπ θσηνβνιηατθνχ ζπζηήκαηνο θαη 0 % είλαη ηξαπεδηθφ δάλεην πκπεξάζκαηα ην θεθάιαην απηφ αλαιχεηαη ην ινγηζκηθφ RETScreen, ν αιγφξηζκφο ηνπ θαη ηα βήκαηα γηα ηελ αλάιπζε έξγνπ, κε βάζε ην ινγηζκηθφ απηφ. Γίλεηαη επίζεο, αλαθνξά ζηηο ρξήζεηο θαη ζηηο εθαξκνγέο πνπ έρνπλ πξαγκαηνπνηεζεί κε βάζε ην ινγηζκηθφ RETScreen. ηελ ζπλέρεηα ηνπ ηξίηνπ θεθαιαίνπ, παξνπζηάδνληαη ηα κεηεσξνινγηθά ζηνηρεία ηεο Διιάδαο θαη ηεο ππφ κειέηε πεξηνρήο, νη νηθηαθέο ζπζθεπέο θαη νη θαηαλαιψζεηο ηεο νηθίαο ζηελ Δξκηφλε Αξγνιίδαο ζε εηήζηα βάζε. Σέινο, γίλεηαη ε πεξηγξαθή θαη ε κειέηε ησλ ζελαξίσλ πνπ πξφθεηηαη λα πξαγκαηνπνηεζνχλ γηα ην έξγν εγθαηάζηαζεο ησλ θσηνβνιηατθψλ ζπζηεκάησλ ζηελ νηθία κε βάζε ην ινγηζκηθφ RETScreen. πλεπψο, παξαηεξνχκε φηη ην ινγηζκηθφ RETScreen, κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί γηα κειέηεο εγθαηάζηαζεο ΑΠΔ θαη θπξίσο ζε κειέηεο εγθαηάζηαζεο θσηνβνιηατθψλ ζπζηεκάησλ είηε απηά είλαη δηαζπλδεδεκέλα κε ην θεληξηθφ δίθηπν ηεο Γ.Δ.Ζ. είηε είλαη απηφλνκα. 103

104 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4: ΑΠΟΣΔΛΔΜΑΣΑ 104

105 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4: ΑΠΟΣΔΛΔΜΑΣΑ ΜΔΛΔΣΖ 4.1 Δηζαγσγή Μεηά ηελ πιήξε αλάιπζε ηνπ ινγηζκηθνχ RETScreen θαη ηεο κεζνδνινγίαο ζην θεθάιαην 3, έγηλε ε εηζαγσγή θαη ε ζπκπιήξσζε ησλ θαηάιιεισλ δεδνκέλσλ ζην ινγηζκηθφ θαη παξνπζηάδνληαη παξαθάησ, ηα απνηειέζκαηα πνπ πξνέθπςαλ απφ ηα πέληε ζελάξηα πνπ πξαγκαηνπνηήζεθαλ. Κάπνηνη δείθηεο είλαη ζηαζεξνί γηα φια ηα ζελάξηα, ελψ θάπνηνη άιινη δηαθνξνπνηνχληαη αλάινγα κε ην εθάζηνηε ζελάξην. Σα απνηειέζκαηα παξνπζηάδνληαη ζηνπο παξαθάησ πίλαθεο ηνπ ινγηζκηθνχ. 4.2 Αλάιπζε ζελαξίσλ Πεξηγξαθή δηαδηθαζίαο βήκαηα Οη δηαδηθαζίεο πνπ αθνινπζήζεθαλ είλαη ίδηεο γηα φια ηα ζελάξηα: ην θχιιν Δθθίλεζε: Πίλαθαο 10: Βαζηθέο πιεξνθνξίεο έξγνπ 105

106 Σην θύιιν απηό ζπκπιεξώζεθαλ: Project name (λνκα έξγνπ): Πηπρηαθή εξγαζία Project location (Σνπνζεζία έξγνπ): Δξκηφλε Αξγνιίδαο Prepared for (πληάρζεθε γηα): University of the Aegean, Dept. of Environment (Παλεπηζηήκην Αηγαίνπ, Σκήκα Πεξηβάιινληνο) Prepared by (πληάρζεθε απφ): Κνπηνχβαιε Υαξά Δπηιέρζεθαλ ηα εμήο ζηνηρεία: Project type (Σχπνο έξγνπ): Power (Παξαγσγή ειεθηξηζκνχ) Technology (Σερλνινγία): Photovoltaic (Φσηνβνιηατθφ) Grid type (Σχπνο δηθηχνπ): Central grid (Κεληξηθφ δίθηπν) Analysis type (Σχπνο αλάιπζεο): Method 1 (Μέζνδνο 1) Heating value reference (Θεξκνγφλνο ηθαλφηεηα αλαθνξάο): Lower heating value 155 (LHV) (Καηψηεξε ζεξκνγφλνο ηθαλφηεηα (ΚΘΗ)) Language Langue (Γιψζζα): English Anglais (Αγγιηθά) User manual (Δγρεηξίδην ρξήζηε ): English Anglais (Αγγιηθά) Currency (Νφκηζκα): Euro (Δπξψ) Units (Μνλάδεο): Metric units (Μνλάδεο κεηξηθνχ ζπζηήκαηνο) 155 Ζ κέζνδνο απηή επηιέρηεθε γηαηί είλαη πην πξαθηηθή. 106

107 Πίλαθαο 11: Δπηινγή ηεο πεξηνρήο πνπ κειεηάηαη Τν ζηνηρείν πνπ επηιέρζεθε ήηαλ: Climate data location (Θέζε θιηκαηνινγηθψλ δεδνκέλσλ): Argos / Pirgela (Άξγνο / Ππξγέια 156 ) Πίλαθαο 12: Κιηκαηνινγηθά δεδνκέλα ηεο πεξηνρήο 156 Ζ πεξηνρή απηή είλαη ε πην θνληηλή ζηελ πεξηνρή κειέηεο καο, ηελ Δξκηφλε Αξγνιίδαο. 107

108 Σα θιηκαηνινγηθά δεδνκέλα πνπ αθνξνχλ ηελ πεξηνρή παξνπζηάδνληαη παξαθάησ: Latitude (Γεσγξαθηθφ πιάηνο). Longitude (Γεσγξαθηθφ κήθνο). Elevation (Τςφκεηξν). Heating design temperature (Θεξκνθξαζία ζέξκαλζεο βάζεη ζρεδηαζκνχ). Cooling design temperature (Θεξκνθξαζία ςχμεο βάζεη ζρεδηαζκνχ). Earth temperature amplitude (Πιάηνο (δηαθχκαλζε) ζεξκνθξαζίαο εδάθνπο). Climate data location (Θέζε θιηκαηνινγηθψλ δεδνκέλσλ). Project location (Σνπνζεζία έξγνπ). Air temperature (Θεξκνθξαζία αέξα). Relative humidity (ρεηηθή πγξαζία). Daily solar radiation horizontal (Ζκεξήζηα ειηαθή αθηηλνβνιία Οξηδφληηα). Atmospheric pressure (Αηκνζθαηξηθή πίεζε). Wind speed (Σαρχηεηα αλέκνπ). Earth temperature (Θεξκνθξαζία εδάθνπο). Heating degree-days (Bαζκφο - εκέξεο ζέξκαλζεο). Cooling degree-days (Βαζκφο - εκέξεο ςχμεο). Moth (Μήλεο). Unit (Μνλάδα). 108

109 ην θχιιν Δλεξγεηαθφ Μνληέιν: Πίλαθαο 13: χζηεκα ειεθηξηζκνχ πξνηεηλφκελεο πεξίπησζεο Ζ ηζρχο ηεο νηθίαο Δξκηφλεο Αξγνιίδαο είλαη 13,275 KW θαη ε εηήζηα θαηαλάισζε ελέξγεηαο είλαη ,63 KWh. Τα δεδνκέλα πνπ ζπκπιεξώζεθαλ ζην ινγηζκηθό RETScreen είλαη: Power capacity (Ζιεθηξηθή ηζρχο): 19,6 157 KW Τα δεδνκέλα πνπ επηιέρζεθαλ είλαη ηα εμήο: Manufacturer (Καηαζθεπαζηήο): Yingli Solar Model (Μνληέιν): κνλν - Si - Panda - YL265C-30b Capacity factor (απφδνζε): 15,0 % Unit(s) (Μνλάδεο): Οη ηηκέο πνπ δόζεθαλ από ην ινγηζκηθό RETScreen είλαη: Technology (Σερλνινγία): Photovoltaic (Φσηνβνιηατθφ) Analysis type (Σχπνο αλάιπζεο): Method 1 (Μέζνδνο 1) Electricity export rate (Σηκή πσινχκελνπ ειεθηξηζκνχ): 233, 38 / MWh 159 ή 0,233 / KWh Electricity exported to grid (Ζιεθηξηθή ελέξγεηα ην δίθηπν): 25,8 MWh ή KWh 157 Ζ ηηκή απηή δφζεθε γηα λα ηθαλνπνηήζεη ηηο πηζαλέο παξαπάλσ αλάγθεο ηεο νηθίαο αιιά θαη έλα κέξνο ηεο ηζρχνο απηήο λα κπνξεί λα πσιείηαη ζην θεληξηθφ δίθηπν ηεο Γ.Δ.Ζ Δίλαη ν αξηζκφο ησλ θσηνβνιηατθψλ ζπζηεκάησλ πνπ πξφθεηηαη λα εγθαηαζηαζνχλ. 159 (238, 75 (Φεβξνπάξηνο 2013) + 228,01 (Αχγνπζηνο 2013) = 233,38 /MWh, Ζ ηηκή απηή επηιέρζεθε κε ηελ πξνυπφζεζε φηη απηή ηελ ρξνληά πνπιάκε γηα πξψηε θνξά ζην θεληξηθφ δίθηπν ηεο Γ.Δ.Ζ. έλα πνζνζηφ απφ ην παξαγφκελν ειεθηξηθφ ξεχκα. 109

110 Πίλαθαο 14: Υαξαθηεξηζηηθά επηιεγκέλνπ θσηνβνιηατθνχ ζπζηήκαηνο Τα δεδνκέλα πνπ επηιέρζεθαλ είλαη: Type (Σχπνο): mono Si (κνλν - Si 160 ) Manufacturer (Καηαζθεπαζηήο): Yingli Solar Model (Μνληέιν): mono Si Panda YL245C 30b Number of units (Αξηζκφο κνλάδσλ): 80 Οη ηηκέο πνπ δόζεθαλ από ην ινγηζκηθό RETScreen είλαη: Capacity par unit (Υσξεηηθφηεηα αλά κνλάδα): 245 W Capacity (Ηζρχο): W Efficiency (Βαζκφο απφδνζεο): 15 % Frame area (Δπηθάλεηα πιαηζίνπ): 1,63 m 2 Τα ζηνηρεία πνπ δελ ειήθζεζαλ ππόςε είλαη: Σν System (χζηεκα) Ζ Technology (Σερλνινγία) 160 Μνλνθξπζηαιιηθφ ππξίηην. 110

111 Πίλαθαο 15: Αλάιπζε Δθπνκπψλ Τα δεδνκέλα πνπ επηιέρηεθαλ είλαη: Country region (Κξάηνο - Πεξηθέξεηα): Greece (Διιάδα) Fuel type (Σχπνο θαπζίκνπ): All type (ινη ηχπνη) T&D losses (Απψιεηεο Μεηαθνξάο θαη δηαλνκήο): 1,0 161 % GHG credits transaction fee (Σέιε ζπλαιιαγψλ πηζηψζεσλ): 2,0 162 % GHG reduction credit rate (Σηκή πίζησζεο κείσζεο εθπνκπψλ ΑΣΘ): 14,0 163 /tco 2 GHG reduction credit escalation rate (Πνζνζηφ κείσζεο πηζησηηθψλ εθπνκπψλ ΑΣΘ): 3,0 % GHG reduction credit duration (Γηάξθεηα κείσζεο πηζησηηθψλ εθπνκπψλ ΑΣΘ): 10 yr (έηε) Ηs equivalent to (Ηζνδπλακεί κε): tn CO Ζ ηηκή απηή επηιέρηεθε επεηδή θαηά ηελ κεηαθνξά θαη δηαλνκή ηνπ ειεθηξηζκνχ απφ ηελ νηθία πξνο ην δίθηπν ππάξρνπλ ειάρηζηεο απψιεηεο. 162 Σηκή πνπ βξέζεθε απφ ην ινγηζκηθφ RETScreen. 163 Απφ ην δηεζλέο ρξεκαηηζηήξην. 111

112 Οη ηηκέο πνπ δόζεθαλ από ην ινγηζκηθό RETScreen είλαη: GHG emission factor (excl. T&D) (πληειεζηήο εθπνκπψλ αεξίσλ ζεξκνθεπίνπ (εμαηξνχληαη Μ&Γ)): 0,664 GHG emission factor (πληειεζηήο εθπνκπψλ ΑΣΘ): 0,671 Electricity exported to grid (Ζιεθηξηθή ελέξγεηα ζην δίθηπν): 26 MW Base case (Βαζηθή πεξίπησζε): 17,3 tco 2 Proposed case (Πξνηεηλφκελε πεξίπησζε): 0,2 tco 2 Gross annual GHG emission reduction (Μηθηή εηήζηα κείσζε εθπνκπψλ ΑΣΘ): 17,1 tco 2 Net annual GHG emission reduction (Καζαξή εηήζηα κείσζε εθπνκπψλ ΑΣΘ): 16,8 tco 2 112

113 ελάξηα γηα δηαζπλδεδεκέλν θσηνβνιηατθφ ζχζηεκα ελάξην 1 ν : Ηδηψηεο 0 % αξρηθή επέλδπζε θαη 100 % ηξαπεδηθφ δάλεην Πίλαθαο 16: Οηθνλνκηθνί δείθηεο 1 νπ ζελαξίνπ Πίλαθαο 17: Αζξνηζηηθφ δηάγξακκα ρξεκαηνξνψλ 1 νπ ζελαξίνπ 113

114 Οη ηηκέο πνπ δόζεθαλ ήηαλ νη εμήο: Inflation rate (Σηκή πιεζσξηζκνχ): % Project life (Γηάξθεηα δσήο έξγνπ): έηε Debt interest rate (Δπηηφθην δαλεηζκνχ): 10,0 166 % Debt ratio (Σνθνρξενιχζην): 100 % Debt term (Πεξίνδνο ρξένπο): 15 έηε Other (Αιιν): Incentives and grants (Δπηρνξεγήζεηο θαη θίλεηξα): 0 O&M (savings) costs (Κφζηνο Λεηηνπξγίαο & πληήξεζεο (εμνηθνλφκεζε)): Οη ηηκέο πνπ δόζεθαλ από ην ινγηζκηθό RETScreen είλαη: Fuel cost - proposed case (Κφζηνο θαπζίκσλ - πξνηεηλφκελε πεξίπησζε): 0 Dept payment (Πιεξσκέο ρξένπο ) 15yr (έηε): Total annual costs (πλνιηθά εηήζηα θφζηε): Fuel cost - base case (Κφζηνο θαπζίκνπ - βαζηθή πεξίπησζε): 0 Electricity export income (Έζνδα απφ πψιεζε ειεθηξηθήο ελέξγεηαο): GHG reduction income (Αέξηα ηνπ ζεξκνθεπίνπ - κείσζε εηζνδήκαηνο) - 10 yrs (έηε): 235 Total annual savings and income (πλνιηθέο εηήζηεο απνηακηεχζεηο θαη εηζφδεκα): Pre-tax IRR equity (Πξν θφξσλ IRR κεηνρέο): 2,4 % Pre - tax IRR assets (Πξν θφξσλ IRR - πεξηνπζηαθά ζηνηρεία): - 3,1% Simple payback (Απιή απφζβεζε): 14, 2 yr (έηε) Equity payback (Έηε απνπιεξσκήο): immediate (Άκεζν) 164 Μέζνο φξνο πξνεγνχκελσλ εηψλ. 165 Απφ κειέηεο /KW * 20 KW ηζρχο ζπηηηνχ = , Καηά κέζν φξν 600 ην ρξφλν θαη 200 πεξίπνπ ην ηεηξάκελν. 114

115 ελάξην 2 ν : Ηδηψηεο 25 % αξρηθή επέλδπζε θαη 75 % ηξαπεδηθφ δάλεην Πίλαθαο 18: Οηθνλνκηθνί δείθηεο 2 νπ ζελαξίνπ Πίλαθαο 19: Αζξνηζηηθφ δηάγξακκα ρξεκαηνξνψλ 2 νπ ζελαξίνπ 115

116 Οη ηηκέο πνπ δόζεθαλ ήηαλ νη εμήο: Inflation rate (Σηκή πιεζσξηζκνχ): 2 % Project life (Γηάξθεηα δσήο έξγνπ): 25 έηε Debt interest rate (Δπηηφθην δαλεηζκνχ): 10,0 % Debt ratio (Σνθνρξενιχζην): 100 % Debt term (Πεξίνδνο ρξένπο): 15 έηε Other (Αιιν): Incentives and grants (Δπηρνξεγήζεηο θαη θίλεηξα): 0 O&M (savings) costs (Κφζηνο Λεηηνπξγίαο & πληήξεζεο (εμνηθνλφκεζε)): 600 Οη ηηκέο πνπ δόζεθαλ από ην ινγηζκηθό RETScreen είλαη: Fuel cost - proposed case (Κφζηνο θαπζίκσλ - πξνηεηλφκελε πεξίπησζε): 0 Dept payment (Πιεξσκέο ρξένπο ) 15yr (έηε): Total annual costs (πλνιηθά εηήζηα θφζηε): Fuel cost - base case (Κφζηνο θαπζίκνπ - βαζηθή πεξίπησζε): 0 Electricity export income (Έζνδα απφ πψιεζε ειεθηξηθήο ελέξγεηαο): GHG reduction income (Αέξηα ηνπ ζεξκνθεπίνπ - κείσζε εηζνδήκαηνο) - 10 yrs (έηε): 235 Total annual savings and income (πλνιηθέο εηήζηεο απνηακηεχζεηο θαη εηζφδεκα): Pre-tax IRR equity (Πξν θφξσλ IRR κεηνρέο): 4,1 % Pre - tax IRR - assets (Πξν θφξσλ IRR - πεξηνπζηαθά ζηνηρεία): - 1,1 % Simple payback (Απιή απφζβεζε): 14, 2 yr (έηε) Equity payback (Έηε απνπιεξσκήο): 20,2 yr (έηε) 116

117 ελάξην 3 ν : Ηδηψηεο 50 % αξρηθή επέλδπζε θαη 50 % ηξαπεδηθφ δάλεην Πίλαθαο 20: Οηθνλνκηθνί δείθηεο 3 νπ ζελαξίνπ Πίλαθαο 21: Αζξνηζηηθφ δηάγξακκα ρξεκαηνξνψλ 3 νπ ζελαξίνπ 117