Εισαγωγή στην Ενεργειακή Τεχνολογία Ηλιακή ενέργεια και φωτοβολταϊκά συστήµατα Νίκος Μαµάσης Τοµέας Υδατικών Πόρων – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Αθήνα 2010 ∆ιάρθρωση παρουσίασης: Ηλιακή ενέργεια και φωτοβολταϊκά συστήµατα ¾ Ηλιακή ενέργεια ¾ Ηλιακή ακτινοβολία στην ατµόσφαιρα ¾ Αξιοποίηση ηλιακής ενέργειας ¾ Φωτοβολταϊκά συστήµατα 1 Ηλιακή ενέργεια Γενικά χαρακτηριστικά του ήλιου Γενική περιγραφή Ο ήλιος (τυπικό αστέρι του γαλαξία µας), είναι µια πυρακτωµένη αεριώδης µάζα που αποτελείται κυρίως από υδρογόνο και ήλιο. Η θερµοκρασία στον πυρήνα υπολογίζεται σε 14*106 οC Στρώµατα του ηλίου Φωτόσφαιρα (photosphere). Ένα στρώµα σε ακτίνα 7*105 km, πάχους µερικών εκατοντάδων km και θερµοκρασία περίπου 6000 Κ Χρωµόσφαιρα (chromosphere). Ένα στρώµα πάχους 2500 km, πάνω από τη φωτόσφαιρα, µε θερµοκρασία που αυξάνει από 4300 Κ στο κάτω όριο µέχρι 105 Κ στο εξωτερικό όριο Ηλιακός άνεµος (solar wind). Το ακανόνιστο ρεύµα από εξαιρετικά ζεστά ιονισµένα σωµατίδια που προέρχονται από την χρωµόσφαιρα. Αντιδρούν µε το µαγνητικό πεδίο της γης και την ανώτερη ατµόσφαιρα. Στην τροχιά της γης οι ταχύτητες είναι της τάξης των 500 m/s και οι θερµοκρασίες 106 Κ Ηλιακό στέµµα (corona). Το πυκνότερο εσωτερικό τµήµα του ηλιακού ανέµου στο οποίο διαχέεται φωτοσφαιρική ακτινοβολία και προκαλεί διάχυτο φως Φαινόµενα στην επιφάνεια του ηλίου Κατακόρυφη µεταφορά θερµότητας από µεταγωγικές διεργασίες (convective granules), ηλιακές κηλίδες (sunspots), φωτεινές κηλίδες (faculae) και αναλαµπές (flares) Ηλιακή ενέργεια Ηλεκτροµαγνητικό φάσµα του ήλιου ΓΕΝΙΚΑ Η ηλιακή ενέργεια προέρχεται από θερµοπυρηνικές αντιδράσεις (σύντηξη ατόµων υδρογόνου σε ήλιο) που γίνονται στον πυρήνα του ηλίου. Η ενέργεια µεταφέρεται στην επιφάνεια µε ακτινοβολία ή µε κατακόρυφη µεταφορά του υδρογόνου Τα αέρια στην εξωτερική χρωµόσφαιρα και στο ηλιακό στέµµα εκπέµπουν στην µακρά υπεριώδη περιοχή του φάσµατος (<0.1 µm). H ακτινοβολία αυτή εξαρτάται από την ηλιακή δραστηριότητα και αυξάνεται πολύ αν υπάρχουν αναλαµπές, αλλά πρακτικά είναι το 1 προς 100.000 της συνολικής ακτινοβολίας Η φωτόσφαιρα εκπέµπει στην ορατή και υπέρυθρη περιοχή του φάσµατος ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΚΑ ΜΕΓΕΘΗ ΗΛΙΑΚΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ Ακτινοβολία φωτόσφαιρας: 2.33*1025 kJ/min ή 3.9*1026 Watt (για Τ =5800 Κ) Ένταση ηλιακής ακτινοβολίας (irradiance) στη φωτόσφαιρα: 63.3*106 Watt/m2 Ένταση ηλιακής ακτινοβολίας στη γη (εξωτερικό όριο ατµόσφαιρας): 1367 W /m2 Σύνθεση ηλιακής ακτινοβολίας: 8% υπεριώδης (<0.4 µm), 39% ορατή (0.4-0.7 µm), 53% υπέρυθρη (>0.7), µέγιστο (0.5 µm) 2 Ηλιακή ενέργεια Ηλεκτροµαγνητικό φάσµα Τυπικό Μήκος κύµατος (µm) 10-7 Ακτίνες Γάµα 10-4 Ακτίνες Χ 10-1 Υπεριώδης 0.5 Ορατό φώς 2 λ=0.64 µm λ=0.60 µm λ=0.57 µm λ=0.50 µm λ=0.47 µm λ=0.43 µm λ=0.53 µm Υπέρυθρο 103 Μικροκύµατα 106 Τηλεόραση 108 Ραδιοκύµατα Ηλιακή ενέργεια Βασικά µεγέθη ΙΣΧΥΣ ΗΛΙΑΚΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ ΙΗ=ΕΝΓ* ΕΠΓ-Η =3.9*1026 W ΕΝΤΑΣΗ ΗΛΙΑΚΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ ΣΤΗ ΦΩΤΟΣΦΑΙΡΑ ΕΝΦ=ΙΗ/ ΕΠΦ =6.3*107 W/m2 ΑΚΤΙΝΑ ΦΩΤΟΣΦΑΙΡΑΣ RΦ=0.7*106 km ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΦΩΤΟΣΦΑΙΡΑΣ ΕΠΦ= 4*π* RΦ2 =6.2*1012 km2 ΜΕΣΗ ΑΠΟΣΤΑΣΗ ΗΛΙΟΥ-ΓΗΣ RΗ-Γ=149.5*106 km ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΦΩΤΟΣΦΑΙΡΑΣ ΕΝΦ=σ*Τ4 , Τ≈5780 οΚ ΕΝΤΑΣΗ ΗΛΙΑΚΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ ΣΤΗ ΓΗ (ΗΛΙΑΚΗ ΣΤΑΘΕΡΑ) ΕΝΓ=1367 W/m2 ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΣΦΑΙΡΑΣ ΕΠΓ-Η=4*π* RΗ-Γ2=2.8*1017 km2 3 Ηλιακή ενέργεια Παράγοντες που επιδρούν στην εισερχόµενη ηλιακή ακτινοβολία Εξερχόµενη ηλιακή ενέργεια Υψόµετρο ηλίου Εξαρτάται από την ηλιακή δραστηριότητα Εξαρτάται από το χρόνο (ώρα, ηµέρα) και το γεωγραφικό πλάτος Ηλιοφάνεια Εξαρτάται από τη νεφοκάλυψη και τη δοµή της ατµόσφαιρας Απόσταση Γης-Ηλίου Η απόσταση είναι στις 3/1 147*106 και στις 4/7 152*106 km, (µεταβολή απόστασης: 3.4%) Ανάγλυφο Ε∆ΑΦΟΣ Ανακλαστικότητα επιφάνειας Εξαρτάται από την επιφάνεια (νερό: 0.06, έδαφος: 0.25, χιόνι: 0.95 Ηλιακή ενέργεια Χρονική εξέλιξη αριθµού ηλιακών κηλίδων 18ος αιώνας 17ος αιώνας 200 0 1600 1650 1700 19ος αιώνας 1750 1800 20ος αιώνας 200 0 1800 1850 1900 1950 2000 4 Ηλιακή ενέργεια Χρονική εξέλιξη ηλιακής ενέργειας στη Γη (W/m2) Συνολική Μήκη κύµατος από 0.12-0.4 µm Μήκη κύµατος από 0.4-1 µm Μήκη κύµατος από 1-100 µm Πηγή: Judith Lean and E. O. Hulburt, Evolution of the Sun's Spectral Irradiance Since the Maunder Minimum, Geophysical Research Letters, Vol. 27, no. 16, Pages 2425-2428, 2000 Ηλιακή ενέργεια Υπολογισµός της εκκεντρότητας (eccentricity) και της ηλιακής σταθεράς (solar constant) EARTH 4 July E0 D1≈ 152*106 km D2≈147*106 km EARTH 3 January SUN Συντελεστής εκκεντρότητας d = (Dmean/Dj)2 Dmean Η µέση απόσταση γης-ηλίου (≈149.6*106 km) Dj η απόσταση γης-ηλίου την ηµέρα J Συνολική ηλιακή ενέργεια E=3.9*1026 W Ηλιακή ακτινοβολία στη γη I=E/(4*π*D2) W/m2 Ηλιακή σταθερά Io=E/(4*π*Dmean2) W/m2 5 Ηλιακή ενέργεια Εισερχόµενη ηλιακή ακτινοβολία ΕΑΡΙΝΗ ΙΣΗΜΕΡΙΑ (21 ΜΑΡΤΙΟΥ) ΑΡΚΤΙΚΟΣ ΚΥΚΛΟΣ (66.5o Β) ΤΡΟΠΙΚΟΣ ΚΑΡΚΙΝΟΥ (23.5o Β) ΙΣΗΜΕΡΙΝΟΣ ΤΡΟΠΙΚΟΣ ΑΙΓΟΚΑΙΡΩ (23.5o Ν) ΑΡΚΤΙΚΟΣ ΚΥΚΛΟΣ (66.5o Ν) ΧΕΙΜΕΡΙΝΟ ΗΛΙΟΣΤΑΣΙΟ (22 ∆ΕΚΕΜΒΡΙΟΥ) ΘΕΡΙΝΟ ΗΛΙΟΣΤΑΣΙΟ (22 ΙΟΥΝΙΟΥ) ΦΘΙΝΟΠΩΡΙΝΗ ΙΣΗΜΕΡΙΑ (22 ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΥ) Ηλιακή ενέργεια Μεταβολή θέσης ήλιου (γεωγραφικό πλάτος 40ο) (40o N, 172,12) 21 Μαρτίου Ηµέρα 80 (40o N, 80,12) (40o N, 355,12) 21 Ιουνίου Ηµέρα 172 W (40o N, 355,17) (40o N, 80,18) (40o N, 172,19) S 21 ∆εκεµβρίου Ηµέρα 355 N E (40o N, 355, 8) (40o N, 80, 7) (40o N, 172,6) Το ύψος και το αζιµούθιο του Ηλίου είναι συνάρτηση των • Γεωγραφικό πλάτος • Ηµέρας • Ώρας της ηµέρας 6 Ηλιακή ενέργεια Γωνία πρόσπτωσης ηλιακών ακτινών το µεσηµέρι, σε επίπεδη επιφάνεια και σε γεωγραφικό πλάτος 39ο Ισηµερίες Γωνία πρόσπτωσης α: 90-39=51o α 39o 90o Θερινό ηλιοστάσιο Χειµερινό ηλιοστάσιο Γωνία πρόσπτωσης α: 90-(39-23.5)=73.5o Γωνία πρόσπτωσης α: 90-(39+23.5)=27.5o α α 90o 23.5 39o 23.5o 39o o 90o Ηλιακή ενέργεια Υψόµετρο ήλιου και εισερχόµενη ακτινοβολία σε επίπεδη επιφάνεια και σε 39ο ΥΨΟΜΕΤΡΟ ΗΛΙΟΥ (ο) ΕΙΣΕΡΧΟΜΕΝΗ 22/6 ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ (w/m2) 22/6 21/3 o ΥΨΟΜΕΤΡΟ ΗΛΙΟΥ () 21/3 21/12 60 1500 1000 21/12 30 500 0 2 21/12 21/3 22/6 ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ (w/m) 90 ΜΕΣΗ ΗΜΕΡΗΣΙΑ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ (w/m2) 164.2 341.4 483.8 ΣΥΝΟΛΙΚΗ ΗΜΕΡΗΣΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑ (kwh/m2) 3.94 8.19 11.6 ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ 0 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 ΩΡΕΣ 7 Ηλιακή ενέργεια Ηµερησία ηλιακή ακτινοβολία στο εξωτερικό όριο της ατµόσφαιρας (W/m2) Πηγή: Christopherson, 2000 Ηλιακή ενέργεια Ηµερησία ηλιακή ακτινοβολία στο εξωτερικό όριο της ατµόσφαιρας (W/m2) Βόρειος πόλος (90ο Β) Ισηµερινός (0ο) 600 600 500 500 400 400 300 300 200 200 100 100 0 ΙΑΝ ΦΕΒ ΜΑΡ ΑΠΡ ΜΑΙ ΙΟΥΝ ΙΟΥΛ ΑΥΓ ΣΕΠ ΟΚΤ ΝΟΕ ∆ΕΚ 0 ΙΑΝ ΦΕΒ ΜΑΡ ΑΠΡ ΜΑΙ ΙΟΥΝ ΙΟΥΛ ΑΥΓ ΣΕΠ ΟΚΤ ΝΟΕ ∆ΕΚ Νέα Υόρκη (40ο Β) Νότιος πόλος (90ο Ν) 600 600 500 500 400 400 300 300 200 200 100 100 0 0 ΙΑΝ ΦΕΒ ΜΑΡ ΑΠΡ ΜΑΙ ΙΟΥΝ ΙΟΥΛ ΑΥΓ ΣΕΠ ΟΚΤ ΝΟΕ ∆ΕΚ ΙΑΝ ΦΕΒ ΜΑΡ ΑΠΡ ΜΑΙ ΙΟΥΝ ΙΟΥΛ ΑΥΓ ΣΕΠ ΟΚΤ ΝΟΕ ∆ΕΚ 8 Ηλιακή ενέργεια στην ατµόσφαιρα Ενεργειακό ισοζύγιο της Γης ∆ΙΑΣΤΗΜΑ ΒΡΑΧΕΑ ΚΥΜΑΤΑ Εισερχόµενη ηλιακή ακτινοβολία 100 ΜΑΚΡΑ ΚΥΜΑΤΑ 100 Πηγή: Κουτσογιάννης και Ξανθόπουλος (1997) Εξερχόµενη ακτινοβολία βραχέων και µακρών κυµάτων 6 20 4 6 64 ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ ∆ιάχυση απ’ την ατµόσφαιρα Απορρόφηση και εκποµπή απ’ τα αέρια Απορρόφηση θερµοκηπίου και εκποµπή (CO2, H2O κ.ά.) απ’ τα σύννεφα Απορρόφηση από το Ο3 19 Απορρόφηση απ’ τα σύννεφα Ανάκλαση απ’ τα σύννεφα Ροή αισθητής θερµότητας (αγωγή, κατακόρυφη µεταφορά) 111 Απορρόφηση από τους υδρατµούς και τη σκόνη 51 ΩΚΕΑΝΟΙ, Ε∆ΑΦΟΣ Ανάκλαση απ’ την επιφάνεια Απορρόφηση ηλιακής ακτινοβολίας απ’ την επιφάνεια 117 Εκποµπή µακρών κυµάτων απ’ την επιφάνεια 96 Ροή λανθάνουσας θερµότητας (εξατµιση, διαπνοή) 7 23 Απορρόφηση µακρών κυµάτων απ’ την επιφάνεια Ηλιακή ενέργεια στην ατµόσφαιρα Μέση ετήσια ηλιακή ακτινοβολία στο έδαφος (W/m2) Πηγή: Christopherson, 2000 9 Ηλιακή ενέργεια στην ατµόσφαιρα Ηλιακή ισχύς και ενέργεια στο έδαφος Βόρεια Ελλάδα kWh/m2 Αιγαίο W/m2 kWh/m2 Κρήτη W/m2 kWh/m2 W/m2 ΙΑΝ 60 81 62 83 74 100 ΦΕΒ 75 112 81 120 93 138 ΜΑΡ 113 152 130 175 145 195 ΑΠΡ 132 183 173 241 189 262 ΜΑΙΟΣ 161 216 223 300 232 312 ΙΟΥΝ 181 251 249 346 254 353 ΙΟΥΛ 190 255 254 341 261 351 ΑΥΓ 171 230 227 305 235 316 ΣΕΠ 131 183 174 242 186 258 ΟΚΤ 94 126 121 162 134 180 ΝΟΕ 60 83 71 99 83 115 ∆ΕΚ 49 65 52 70 65 87 ΕΤΟΣ 1416 161 1817 207 1951 222 Πηγή: RETScreen Data, NASA Ηλιακή ενέργεια στην ατµόσφαιρα Άµεση ηλιακή ακτινοβολία στην Αττική (πηγή METEONET) 2006 2008 Άγιος Κοσµάς Ψυτάλλεια Μενίδι Ηλιούπολη 10 Ηλιακή ενέργεια στην ατµόσφαιρα Άµεση –διάχυτη ακτινοβολία Άµεση (direct) Η ακτινοβολία που φτάνει στην επιφάνεια της Γης χωρίς να σκεδαστεί στην ατµόσφαιρα Εξαρτάται από: ¾την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας στην ατµόσφαιρα ¾το ύψος του ηλίου ¾την απόσταση του ηλίου ¾το υψόµετρο της θέσης ¾την κλίση της επιφάνειας ∆ιάχυτη (diffuse) Η ακτινοβολία που φτάνει στην επιφάνεια της Γης αφού έχει αλλάξει η διεύθυνση της από ανάκλαση ή σκέδαση στην ατµόσφαιρα. Εξαρτάται από: ¾την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας στην ατµόσφαιρα ¾το ύψος του ηλίου ¾το υψόµετρο της θέσης ¾την ανακλαστικότητα του εδάφους ¾το ποσό και το είδος των νεφών ¾τη σύνθεση των σωµατιδίων και των αερίων της ατµόσφαιρας Ηλιακή ενέργεια στην ατµόσφαιρα 1 Θεσσαλονίκη Κόνιτσα Ιωάννινα Λάρισα ∆ιάχυτη προς συνολική ηλιακή ακτινοβολία Αναλογία διάχυτης προς άµεσης ηµερήσιας ηλιακής ακτινοβολίας Άµεση –διάχυτη ακτινοβολία 0.7 0.5 0.5 0.3 0 0 0.4 0.8 ∆ιαπερατότητα της ατµόσφαιρας Ι Φ Μ Α Μ Ι Ι Α Σ Ο Ν ∆ Μήνας Πηγή: B. D. Katsoulis, A Comparison of Several Diffuse Solar Radiation, Theor. Appl. Climatol. 44, 181-186 (1991) 11 Ηλιακή ακτινοβολία στην ατµόσφαιρα Υπολογισµός της δυνητικής ηλιακής ακτινοβολίας (W/m2) I = Io * d * cosf Io ≈ 1367 W/m2 cosf= sinAzm*cosElv*cos(90-Slp)*sinAsp+ cosAzm*cosElv*cos(90-Slp)*cosAsp+ sinElv*sin(90-Slp) d=1+0.034*cos(2*π*J/365-0.05) Ηλιακή ενέργεια στην ατµόσφαιρα Παράγοντες που υπεισέρχονται στον υπολογισµό της γωνίας πρόσπτωσης της ηλιακής ακτινοβολίας ZENITH Io Solar elevation I1 f Αζιµούθιο ηλίου-azimuth (Azm) Surface’s slope Unit inclined surface SOUTH Surface’s aspect EAST Η γωνία µεταξύ (α) του επιπέδου που περνάει από τον ήλιο, τον παρατηρητή και το zenith του και (β) της γραµµής που συνδέει τον παρατηρητή και το Βορρά Η γωνία µετριέται από το Βορρά στη φορά των δεικτών του ρολογιού σε µοίρες (0-360). uth Solar azim NADIR NORTH Υψόµετρο ηλίου-Elevation (Elv). Η γωνία µεταξύ (α) της γραµµής του ορίζοντα του παρατηρητή και (β) της γραµµής που συνδέει τον παρατηρητή και τον ήλιο. Η γωνία µετριέται από τον ορίζοντα προς τα πάνω σε µοίρες (0-90). Κλίση κυτάρων -Slope (Slp) Η κλίση ενός κυτάρου είναι η µεγαλύτερη κλίση ενός επιπέδου που ορίζεται από το κύταρο και τα οκτώ γειτονικά του. Η γωνία µετριέται σε µοίρες (0-90). ∆ιεύθυνση κυτάρων-Aspect (Asp) Η διεύθυνση που ‘βλέπει’ η κλίση. Η γωνία µετριέται από το Βορρά στη φορά των δεικτών του ρολογιού σε µοίρες (0-360). Επίπεδα κύταρα παίρνουν την τιµή -1. 12 Ηλιακή ακτινοβολία στην ατµόσφαιρα Επίδραση αναγλύφου στη γωνία πρόσπτωσης Ηλιακή ακτινοβολία στην ατµόσφαιρα Επίδραση αναγλύφου στη γωνία πρόσπτωσης 13 Ηλιακή ακτινοβολία στην ατµόσφαιρα Επίδραση αναγλύφου στη γωνία πρόσπτωσης ∆ΥΝΗΤΙΚΗ ΗΛΙΑΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΣΤΟΝ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΧΩΡΟ Ηλιακή ακτινοβολία στην ατµόσφαιρα Εκτίµηση δυνητικής ηλιακής ακτινοβολίας σε αστικό περιβάλλον ΜΗΝΑΣ ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ ΜΑΡΤΙΟΣ ΑΠΡΙΛΙΟΣ ΜΑΙΟΣ ΙΟΥΝΙΟΣ ΙΟΥΛΙΟΣ ΑΥΓΟΥΣΤΟΣ ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΣ ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ ∆ΕΚΕΜΒΡΙΟΣ ΕΤΟΣ ∆είκτης Ι Ε / Ι Θ 0,41 0,74 0,79 0,83 0,88 0,92 0,93 0,83 0,80 0,70 0,34 0,26 0,77 Σε αστικό περιβάλλον παρατηρείται επιπλέον σκίαση από διάφορα εµπόδια 14 Αξιοποίηση ηλιακής ενέργειας Παθητικά-ενεργητικά συστήµατα Τα παθητικά συστήµατα ενσωµατώνονται στα κτίρια µε στόχο την αξιοποίηση των περιβαλλοντικών πηγών (ήλιος, άνεµος, βλάστηση, νερό, έδαφος, υπέδαφος) για την θέρµανση, ψύξη και φωτισµό. Λειτουργούν χωρίς µηχανολογικά εξαρτήµατα και δεν παράγουν πρόσθετη ενέργεια. Τα ενεργητικά συστήµατα, χρησιµοποιούν µηχανικά µέσα για τη θέρµανση και το δροσισµό, αξιοποιώντας την ηλιακή ενέργεια ή τους φυσικούς µηχανισµούς ψύξης. Στη κατηγορία αυτή ανήκουν τα ηλιακά πλαίσια και οι ανεµογεννήτριες. Υπάρχουν δύο τύποι ηλιακών πλαισίων: το ηλεκτρικό και το θερµικό. ¾Το ηλεκτρικό πλαίσιο, το οποίο αποτελείται από µια διάταξη ή σύνολο διατάξεων που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια αναφέρεται ως “φωτοβολταϊκό”. ¾Το θερµικό πλαίσιο, το οποίο αποκαλείται ως “ηλιακός συλλέκτης” ή ηλιακός θερµοσίφωνας, αποτελείται από σωληνώσεις νερού, γυαλί και µόνωση και έχει ως στόχο τη θέρµανση ενός ρευστού (συνήθως νερού ή αέρα). Αξιοποίηση ηλιακής ενέργειας Παθητικά συστήµατα Θέρµανση • • • • • • • Παράθυρα κατάλληλου προσανατολισµού Ηλιακοί τοίχοι Τοίχοι θερµικής αποθήκευσης Θερµοσιφωνικό πλαίσιο Θερµοκήπιο Ηλιακό αίθριο Θερµοµόνωση ∆ροσισµός • Σκίαση-θερµική προστασία (σκίαση ανοιγµάτων, πράσινη στέγη, χρήση ανακλαστικών επιχρισµάτων) • Φυσικός αερισµός (διαµπερής φυσικός αερισµός, ανεµιστήρες οροφής, ηλιακή καµινάδα, αεριζόµενο κέλυφος, πύργος αερισµού) • ∆ροσισµός µέσω εδάφους (υπόσκαφα κτίρια, εναλλάκτες εδάφους-αέρα) • ∆ροσισµός µε µονάδες εξάτµισης Φωτισµός • • • • Ανοίγµατα στην τοιχοποιία Ανοίγµατα οροφής Αίθρια Φωταγωγοί 15 Αξιοποίηση ηλιακής ενέργειας Θέρµανση κτιρίων µε παθητικά ηλιακά συστήµατα Τα παθητικά ηλιακά συστήµατα αξιοποιούν την θερµική µάζα ενός κτιρίου. Σε ηµερήσια βάση η θερµική µάζα αποθηκεύει ηλιακή-θερµική ενέργεια από την ηλιακή ακτινοβολία, την οποία απελευθερώνει κατά την διάρκεια της νύχτας. Συνήθως οι κατασκευές αυτές γίνονται στο νότιο τµήµα του κτιρίου όπου το καλοκαίρι είναι ευκολότερο να περιορισθεί η ηλιακή ακτινοβολία Τοίχος Trombe Εξωτερικά του τοίχου κατασκευάζεται γυάλινο πέτασµα που εγκλωβίζει την θερµική ενέργεια, ενώ παράλληλα στον τοίχο υπάρχουν ανοίγµατα από όπου κυκλοφορεί αέρας που διοχετεύει την θερµότητα µέσα στο κτίριο. Θερµοκήπιο Αποθηκεύει θερµική ενέργεια λόγω ακτινοβολίας και ζεσταίνεται, ενώ ο αέρας κυκλοφορεί µέσα στο σπίτι. Την νύχτα το θερµοκήπιο αποµονώνεται από τον εσωτερικό χώρο. Αξιοποίηση ηλιακής ενέργειας Ενεργητικά ηλιακά συστήµατα θέρµανσης Αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας για θέρµανση νερού χρήσης και χώρων µέσω συστηµάτων µετατροπής της ηλιακής ακτινοβολίας σε θερµική ισχύ Ηλιακοί συλλέκτες: Συσκευές µετατροπής της ηλιακής ακτινοβολίας σε θερµότητα Επίπεδοι Η συνηθέστερη και φτηνότερη τεχνολογία. Η ηλιακή ενέργεια µετατρέπεται κατ’ ευθείαν σε θερµότητα στην απορροφητική επιφάνεια Συγκεντρωτικοί Συγκέντρωση της ηλιακής ενέργειας µε οπτικά µέσα απορρόφηση σε σωλήνα κενού και µετατροπή σε θερµική. Υψηλές θερµοκρασίες και αποδόσεις Επίπεδοι µε ανακλαστήρα Αύξηση απόδοσης επίπεδων µε χρήση επιφάνειας που οδηγεί µέσω ανάκλασης περισσότερη ηλιακή ακτινοβολία στο συλλέκτη ∆εξαµενές αποθήκευσης θερµότητας: Καλά µονωµένες δεξαµενές που περιέχουν νερό και θερµαίνονται από τους ηλιακούς συλλέκτες 16 Αξιοποίηση ηλιακής ενέργειας Ηλιακός φούρνος Ο ηλιακός φούρνος στο Odeillo των Πυρηναίων (Γαλλία) κατασκευάστηκε το 1969 από τον Felix Trombe και είναι ο µεγαλύτερος στον κόσµο. Αποτελείται από 63 κάτοπτρα συνολικής επιφάνειας 2840 m2 για να συγκεντρώσει ηλιακές ακτίνες σε µία επιφάνεια από επάργυρο γυαλί η θερµοκρασία της οποίας µπορεί να φτάσει τους 3200 βαθµούς. Η µέγιστη ισχύς είναι 1 MW. Αξιοποίηση ηλιακής ενέργειας Ηλιακή εστία 17 Αξιοποίηση ηλιακής ενέργειας Ηλιακός πύργος Πύργος Ηλιακή ακτινοβολία Ηλιακοί συλλέκτες Ηλιακοί συλλέκτες Στρόβιλοι Αξιοποίηση ηλιακής ενέργειας Ηλιακός πύργος Πειραµατική διάταξη στην Ισπανία (Manzanares, Ciudad Real) η οποία κατασκευάστηκε το 1982. Πύργος ύψους 195 m και διαµέτρου 10 m. Επιφάνεια συλλεκτών 46000 m2 (διάµετρος 244 m). Μέγιστη ισχύς 50 kW. Καταστράφηκε σε καταιγίδα το 1989. Αυστραλία (υπό κατασκευή). Πύργος ύψους 1100 m και διαµέτρου 150 m. Επιφάνεια συλλεκτών 20 km2 (διάµετρος 5 km). Μέγιστη ισχύς 200 ΜW. Κόστος 800 εκ. $ 18 Φωτοβολταϊκά συστήµατα • Ένα φωτοβολταϊκό σύστηµα έχει στόχο την µετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας σε ηλεκτρική. Αποτελείται από ένα ή περισσότερα φωτοβολταϊκά στοιχεία και τις απαραίτητες συσκευές και διατάξεις για τη µετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται στην επιθυµητή µορφή. • Το φωτοβολταϊκό στοιχείο είναι συνήθως από άµορφο ή κρυσταλλικό πυρίτιο. Εκτός από το πυρίτιο χρησιµοποιούνται και άλλα υλικά για την κατασκευή των φωτοβολταϊκών στοιχείων, όπως το Κάδµιο - Τελλούριο και ο ινδοδισεληνιούχος χαλκός. • Ο βαθµός απόδοσης εκφράζει το ποσοστό της ηλιακής ακτινοβολίας που µετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια στο φωτοβολταϊκό στοιχείο. Τα πρώτα φωτοβολταϊκά στοιχεία που σχεδιάστηκαν τον 19ο αιώνα είχαν 1-2% απόδοση, τη δεκαετία του 1950 η απόδοση ήταν 6%, ενώ σήµερα βρίσκεται στο 13- 15%. Συγκρινόµενη µε την απόδοση άλλων συστηµάτων (συµβατικού, αιολικού, υδροηλεκτρικού κλπ.) παραµένει ακόµα αρκετά χαµηλή. Έτσι απαιτείται να καταληφθεί µεγάλη επιφάνεια προκειµένου να παραχθεί η επιθυµητή ηλεκτρική ισχύς. Ωστόσο, η απόδοση ενός δεδοµένου συστήµατος µπορεί να βελτιωθεί σηµαντικά µε την τοποθέτηση των φωτοβολταϊκών σε ηλιοστάτη. Το φωτοβολταϊκό φαινόµενο Η συνήθης, εµπορική τεχνολογία παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας µέσω αξιοποίησης της ηλιακής ενέργειας, βασίζεται στο φωτοβολταϊκό φαινόµενο Το φωτοβολταϊκό φαινόµενο αφορά τη µετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική και ανακαλύφθηκε το 1839 από τον Becquerel. Στηρίζεται στην άµεση µετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρισµό. Το ηλιακό φως είναι ουσιαστικά µικρές δέσµες ενέργειας (φωτόνια) που περιέχουν διαφορετικά ποσά ενέργειας ανάλογα µε το µήκος κύµατος του ηλιακού φάσµατος. Όταν τα φωτόνια προσκρούσουν σε ένα Φ/Β στοιχείο (που είναι ουσιαστικά ένας “ηµιαγωγός”) άλλα ανακλώνται, άλλα το διαπερνούν και άλλα απορροφώνται από αυτό. Αυτά τα τελευταία είναι που παράγουν το ηλεκτρικό ρεύµα. Συγκεκριµένα, τα φωτόνια που απορροφώνται από το ηµιαγώγιµο υλικό δηµιουργούν ζεύγη οπών ηλεκτρονίου-ηλεκτρονίου κάτω από την επίδραση ενός ηλεκτρικού πεδίου και καθοδηγούνται µέσω εξωτερικού κυκλώµατος. Πιο απλά, τα φωτόνια αναγκάζουν τα ηλεκτρόνια του Φ/Β να µετακινηθούν σε άλλη θέση και όπως γνωρίζουµε ο ηλεκτρισµός δεν είναι τίποτε άλλο παρά κίνηση ηλεκτρονίων. ∆εδοµένου ότι από το ευρύ φάσµα της ηλιακής ακτινοβολίας, η ροή ηλεκτρονίων παρατηρείται µόνο σε συγκεκριµένα µήκη κύµατος υπάρχει περιορισµένη απόδοση Το κύριο υλικό που χρησιµοποιείται είναι το πυρίτιο σε τρεις µορφές: µονοκρυσταλλικό, πολυκρυσταλλικό και άµορφο 19 Φωτοβολταϊκά συστήµατα Ιστορική ανάδροµη 1839 1873 1883 1915 1954 1955 1957 Ο Γάλλος Φυσικός Edmond Becquerel παρατηρεί το Φ/Β φαινόµενο Ο Willoughby Smith ανακαλύπτει την φωτοαγωγιµότητα του σεληνίου Ο Αµερικανός εφευρέτης Charles Fritts περιγράφει την κατασκευή των πρώτων Φ/Β στοιχείων από σελήνιο. Ο Πολωνός επιστήµονας Czochralski ανέπτυξε µια µέθοδο για την παραγωγή µονοκρυσταλλικού πυριτίου. Οι Rappaport, Loferski και Jenny από την εταιρεία RCA ανακοινώνουν την εφαρµογή του Φ/Β φαινοµένου µε υλικά από κάδµιο (Cd). Στα εργαστήρια Bell οι ερευνητές Pearson, Chapin και Fuller ανακοινώνουν την επίτευξη απόδοσης Φ/Β Πυριτίου. Σε λίγους µήνες η απόδοση έφτασε το 6%. Οι ερευνητές παρουσίασαν τα αποτελέσµατα της δουλειάς τους στο επιστηµονικό περιοδικό Journal of Applied Physics. Η εταιρεία Western Electric αρχίζει να διαθέτει εµπορικά δικαιώµατα για εφαρµογές Φ/Β. Η ∆/νση Ηµιαγωγών της εταιρείας Hoffman Electronics ανακοινώνει την εµπορική διάθεση Φ/Β µε 2% απόδοση, κόστους $25/στοιχείο, 14MW το καθένα δηλ. µε κόστος ενέργειας $1500/W. Η εταιρεία Hoffman Electronics κατασκευάζει Φ/Β στοιχεία µε 8% απόδοση. Φωτοβολταϊκά συστήµατα Ιστορική ανάδροµη 1958 1960 1963 1964 1977 1979 1983 2004 Εκτοξεύεται από τις ΗΠΑ ο πρώτος δορυφόρος µε Φ/Β Vaguard I, ο οποίος λειτούργησε για 8 χρόνια. Η εταιρεία Hoffman Electronics κατασκευάζει Φ/Β στοιχεία µε 14% απόδοση. Στην Ιαπωνία εγκαθίσταται το µεγαλύτερο για την εποχή Φ/Β πεδίου 242-W σε ένα φάρο. Εκτοξεύεται από τις ΗΠΑ το διαστηµόπλοιο Nimbus εξοπλισµένο µε Φ/Β 470-W. Η παγκόσµια παραγωγή Φ/Β ξεπερνάει τα 500 kW. Το πρώτο Φ/Β σύστηµα για οικισµό εγκαθίσταται από ερευνητικό κέντρο της NASA Lewis Research Center ισχύος 3,5 kW στον Ινδιάνικο οικισµό Papago στην Αριζόνα. Η παγκόσµια παραγωγή Φ/Β ξεπερνάει τα 21,3 MW και οι πωλήσεις τα 250 εκατ. δολλάρια. Η παγκόσµια παραγωγή Φ/Β ξεπερνάει τα 1200 MW. 20 Φωτοβολταϊκά συστήµατα Πλεονεκτήµατα ¾ ∆εν προκαλούνται ρύποι από την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας ¾ Η ηλιακή ενέργεια διατίθεται παντού και δεν στοιχίζει απολύτως τίποτα ¾ Αθόρυβη λειτουργία ¾ Σχεδόν µηδενικές απαιτήσεις συντήρησης ¾ Μεγάλη διάρκεια ζωής (20-30 χρόνια λειτουργίας) ¾ ∆υνατότητα µελλοντικής επέκτασης ¾ Μικρό κόστος συντήρησης ¾ Εγκατάσταση πάνω σε ήδη υπάρχουσες κατασκευές (στέγες, προσόψεις κτηρίων) ¾ Ευελιξία στις εφαρµογές: λειτουργούν ως αυτόνοµα συστήµατα, αυτόνοµα υβριδικά συστήµατα, συσσωρευτές, διασυνδεδεµένο σύστηµα ¾ Πολύ πρακτική λύση για εφαρµογές µικρής ισχύος και µε χωρική διασπορά (φωτισµοί δρόµων, συστήµατα τηλεµατικής, φάροι, κατοικίες µακριά από το δίκτυο) Μειονεκτήµατα ¾ Το κόστος εγκατάστασης είναι αρκετά υψηλό µε ενδεικτική τιµή 4000 Ευρώ ανά εγκατεστηµένο kW (µια τυπική οικιακή κατανάλωση στην Ελλάδα απαιτεί από 1.5 έως 3.5 kW) ¾ Μικρή απόδοση ¾ Χρήση µπαταριών (στα αυτόνοµα συστήµατα) Φωτοβολταϊκά συστήµατα Τοποθέτηση (α) Σταθερή τοποθέτηση Φ/Β συστοιχίας στο έδαφος, (β) στη στέγη κατοικίας, (γ) σε διάφορες θέσεις σε οικοδοµή πολλών ορόφων (δ) τυπική διάταξη παρακολούθησης της τροχιάς του ήλιου (ηλιοτρόπιο, tracker δύο αξόνων), (ε) περιστροφή ως προς έναν κατακόρυφο άξονα, ενώ ο συλλέκτης τοποθετείται, συνήθως µε γωνία κλίσης ίση µε το πλάτος του τόπου και (στ) περιστροφή ως προς έναν άξονα, ο οποίος διατηρείται κεκλιµένος υπό γωνία ίση µε το πλάτος του τόπου, έχοντας τότε την ίδια διεύθυνση µε τον πολικό άξονα της ουράνιας σφαίρας. 21 Φωτοβολταϊκά συστήµατα Τύποι Φ/Β στοιχείων πυριτίου Πολυκρυσταλλικού πυριτίου: Απόδοση 11-14%, χρώµα: οµοιόµορφο µπλε έως µαύρο Μονοκρυσταλλικού πυριτίου : Μεγαλύτερη απόδοση 12-15%, χρώµα: συνήθως µπλε, διατίθενται και σε άλλα χρώµατα. Έχουν το µεγαλύτερο κόστος. Άµορφου πυριτίου : Απόδοση 5-7%, χρώµα: µαύρο έως µπλε σκούρο. Έχουν το µικρότερο κόστος και επηρεάζονται λιγότερο από τη σκίαση Όλοι οι τύποι προϊόντων µπορούν να διαθέτουν διαφάνεια ή χρώµα αλλά η απόδοση µειώνεται Για την παραγωγή 1kW απαιτείται επιφάνεια: στοιχεία µονοκρυσταλλικού πυριτίου: 7-9 m2 στοιχεία πολυκρυσταλλικού πυριτίου: 9-11 m2 στοιχεία άµορφου πυριτίου: 16-20 m2 Τα ποσά διαφοροποιούνται, διότι η τεχνολογία κατασκευής των Φ/Β συνεχώς εξελίσσεται. Φωτοβολταϊκά συστήµατα ¾ Ένα πλήρες Φ/Β σύστηµα µαζί µε τις βάσεις ζυγίζει περίπου 15-20 Kg/m2. Έτσι, στις περισσότερες περιπτώσεις δεν χρειάζεται περαιτέρω ενίσχυση των στατικών. ¾ Οι κατά παραγγελία διατάξεις µπορεί να έχουν µεγαλύτερο βάρος. Τα πλαίσια που χρησιµοποιούνται σε ηλιοροφές και αίθρια και κατά κανόνα είναι µονωµένα µε διπλό ή τριπλό τζάµι έχουν 2 µε 3 φορές µεγαλύτερο βάρος. Άλλοι παράγοντες που επηρεάζουν το βάρος ενός Φ/Β συστήµατος είναι το είδος του πλαισίου και η µέθοδος διασύνδεσης. ¾ Μια καλά σχεδιασµένη και συντηρηµένη εγκατάσταση µπορεί να λειτουργήσει για περισσότερα από 20 έτη. Τα Φ/Β συστήµατα εκτός από τα κινητά τους µέρη έχουν αναµενόµενη διάρκεια ζωής άνω των 30 ετών. Η µέχρι σήµερα εµπειρία δείχνει πως σε ένα Φ/Β σύστηµα µπορεί να εµφανιστούν προβλήµατα µόνο λόγω κακής εγκατάστασης. Άστοχες συνδέσεις, ανεπαρκές µήκος καλωδιώσεων, υλικά κατάλληλα για εφαρµογές συνεχούς ρεύµατος κ.λ.π. είναι οι κυριότερες αιτίες προβληµάτων. Μια ακόµα τυπική αιτία δυσλειτουργίας είναι η ανεπάρκεια των ηλεκτρονικών τµηµάτων (αντιστροφέας, συστήµατα ελέγχου και ασφάλειας κ.λ.π.). 22 Φωτοβολταϊκά συστήµατα Παράγοντες απόδοσης ¾ είδος του Φ/Β στοιχείου (κρυσταλλικού ή άµορφου πυριτίου) ¾ ηµερήσια διακύµανση ηλιακής ακτινοβολίας (λόγω περιστροφής γης & εποχής του χρόνου) ¾ τοποθεσία περιοχής Βορειότερο γεωγραφικό πλάτος → µικρότερη απόδοση ¾ κλίση (κατακόρυφη τοποθέτηση → µικρότερη απόδοση) ¾ σκίαση (φυσικά ή τεχνητά εµπόδια, γειτονικά κτίρια ή αρχιτεκτονικά στοιχεία της ίδιας κατασκευής) ¾ απόκλιση από νότιο προσανατολισµό (απόκλιση έως και 20° → απόδοση έως και 95% της µέγιστης) ¾ σωστή καλωδίωση και Η/Μ εξοπλισµός (υδατοστεγανότητα, ανθεκτικότητα στις υψηλές θερµοκρασίες, γείωση του συστήµατος) ¾ αερισµός της πίσω πλευράς των Φ/Β στοιχείων, διότι η αύξηση της θερµοκρασίας τους αντιστρόφως ανάλογη της απόδοσής τους (για κάθε 1°C άνω των 25°C → η απόδοση µειώνεται κατά 0,4-0,5%) Φωτοβολταϊκά συστήµατα Ετήσια παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας (kWh/ kWp) (για φωτοβολταϊκό σύστηµα τοποθετηµένο στη βέλτιστη κλίση) 23 Φωτοβολταϊκά συστήµατα Μεγάλοι φωτοβολταϊκοί σταθµοί παραγωγής Η.Ε. (2004) Ιδιοκτήτης Τοποθεσία Ισχύς ( kWp ) Κύθνος 100 ∆ΕΗ ΑΕ Αρκοί 37.5 ∆ΕΗ ΑΕ Αντικύθηρα 25 ΟΤΕ Αντικύθηρα 20 ∆ΕΗ ΑΕ ∆ΕΗ ΑΕ Γαύδος 20 I. Μ. Σίµωνος Πέτρας Αγ. Όρος 45 ∆ΕΗ ΑΕ Σίφνος 60 ΡΟΚΑΣ ΑΙΟΛΙΚΗ ΑΒΕΕ Λασίθι 171.6 Αρτοποιία Θ. και Ι. Κλαπάκη Ο.Ε. Χανιά 60 ΓΕΡΜΑΝΟΣ ΑΒΕΕ Ηράκλειο 170 Λευκοσιδηρουργία Κρήτης ΑΕΒΕ - Creta Can Ηράκλειο 120 ΕΜΠ ( Κτήριο Χηµικών Μηχανικών) Πολυτεχνειούπολη 50 ∆ήµος Ταύρου Ταύρος 12 Πηγή: Ρ.Α.Ε. - Σ.Ε.Φ. Φωτοβολταϊκά συστήµατα ∆ιασυνδεδεµένα: το σύστηµα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας χρησιµοποιείται σε συνδυασµό µε το δίκτυο της ∆.Ε.Η. Τοποθετείται διπλός µετρητής για καταµέτρηση εισερχόµενης και εξερχόµενης ηλεκτρικής ενέργειας) Αυτόνοµα: για τη συνεχή εξυπηρέτηση, η εγκατάσταση πρέπει να περιλαµβάνει και µια µονάδα αποθήκευσης (µπαταρίες) και διαχείρισης της ενέργειας 24 Φωτοβολταϊκά συστήµατα Εναλλακτικές δυνατότητες ενσωµάτωσης Φ/Β σε κτίριο Φωτοβολταϊκά συστήµατα Σχηµατική παράσταση ολοκληρωµένου συστήµατος Φ⁄Β 1. Σύστηµα Φ⁄Β στοιχείων 2. Αγωγός χαµηλής τάσης 3. Μετατροπέας συνεχούς ρεύµατος σε εναλλασσόµενο 4. Αγωγός τάσης δικτύου 5. Πίνακας διανοµής 6. Ηλεκτρική εγκατάσταση δικτύου Πηγή: περιοδικό ΚΤΙΡΙΟ, Οκτώβριος 2000﴿ 7. Πίνακας µε διπλής κατεύθυνσης µετρητή ενέργειας για λήψη και απόδοση ηλεκτρικής ενέργειας 8. ∆ίκτυο ηλεκτροδότησης της περιοχής 25 Φωτοβολταϊκά συστήµατα Πρόγραµµα: Φωτοβολταϊκά στις Στέγες Πρόγραµµα εγκατάστασης Φ/Β συστηµάτων ισχύος µέχρι 10 kW σε δώµατα και στέγες κτιρίων σε εντός & εκτός σχεδίου περιοχές (συµπεριλαµβανοµένων και των στεγάστρων βεραντών) Κ.Υ.Α. των ΥΠ.ΑΝ., Υ.ΠΕ.ΧΩ.∆.Ε. & Υπουργείου Οικονοµίας Ψηφίστηκε 4/6/2009 Τέθηκε σε ισχύ 1.7.2009 και ισχύει µέχρι και 31.12.2019 Φωτοβολταϊκά συστήµατα Πρόγραµµα: Φωτοβολταϊκά στις Στέγες Το πρόγραµµα αφορά σε Φ/Β Συστήµατα για παραγωγή ενέργειας που θα εγχέεται στο δίκτυο ﴾άρθ.1 §2 ﴿ δηλαδή πρόκειται για ∆ιασυνδεδεµένα Φ/Β συστήµατα Ο παραγωγός πουλάει όλη την παραγόµενη ενέργεια στο δίκτυο της ∆.Ε.Η. & συνεχίζει να αγοράζει προς 0.11€/kWh Τοποθετείται νέο ρολόϊ µε διπλό µετρητή για την παραγόµενη από την εγκατάσταση ενέργεια και την προς διάθεση. Για παράδειγµα όταν παράγεται ηλεκτρική ενέργεια αξίας 250 € καταναλώνεται ενέργεια αξίας 100 € τότε ο παραγωγός λαµβάνει πιστωτικό λογαριασµό 150 € Το πρόγραµµα απευθύνεται: Οικιακούς καταναλωτές και µικρές επιχειρήσεις (προσωπικό µέχρι 10 άτοµα και ετήσιο τζίρο 2 εκατ. €), οι οποίοι έχουν στην κυριότητά τους το χώρο εγκατάστασης του Φ/Β ﴾Κ.Υ.Α. άρθ. 1§4﴿ Οριζόντιες Ιδιοκτησίες (πολυκατοικίες). ∆εδοµένου ότι σε κάθε κτίριο επιτρέπεται η εγκατάσταση ενός και µόνο Φ/Β συστήµατος απαιτείται πρακτικό οµόφωνης απόφασης της γενικής συνέλευσης ή έγγραφη συµφωνία όλων των συνιδιοκτητών του κτιρίου. 26 Φωτοβολταϊκά συστήµατα Πρόγραµµα: Φωτοβολταϊκά στις Στέγες ∆εν θα επιτρέπεται η τοποθέτηση Φ/Β σε : - διατηρητέα κτίρια - παραδοσιακούς οικισµούς - απολήξεις κλιµακοστασίων εκτός εάν επιτρέπονται από τους ειδικούς όρους δόµησης των οικισµών και των κτιρίων αυτών. Το πρόγραµµα δεν ισχύει για τα µη διασυνδεδεµένα στο δίκτυο νησιά ﴾Κρήτη, ∆ωδεκάνησα, Κυκλάδες, νησιά Β.Α. Αιγαίου﴿ Το πρόγραµµα ισχύει για το ηπειρωτικό δίκτυο για τα διασυνδεδεµένα στο δίκτυο νησιά (Εύβοια, Ιόνια, Σποράδες, νησιά Αργοσαρωνικού) Φωτοβολταϊκά συστήµατα Πρόγραµµα: Φωτοβολταϊκά στις Στέγες Κόστος επένδυσης ~ 3500-5.000 € ανά εγκατεστηµένο kW (εξαρτάται από τον εξοπλισµό & τη χώρα προέλευσης του) Επιµερισµός κόστους Φ/Β συστήµατος: ¾ κόστος πάνελ ¾ κόστος inverter ¾ κόστος βάσεων στήριξης ¾ κόστος εγκατάστασης, µεταφορικών & λοιπών εξόδων ~70% ~10% ~5% ~15% Στην επένδυση πρέπει να συνυπολογιστούν: Κόστος συντήρησης Μόνωση δώµατος Μελέτες (τεχνική & στατική µελέτη 500-1.000€) Νέο ρολόι µε διπλό µετρητή (300-500€) Τυχόν συνοδευτικός εξοπλισµός (π.χ. κάµερα, συναγερµός) Ασφάλιση του συστήµατος από κλοπή ή δολιοφθορά Απόσβεση επένδυσης: ~ 7 χρόνια 27 Φωτοβολταϊκά συστήµατα Πρόγραµµα: Φωτοβολταϊκά στις Στέγες Προϋποθέσεις ένταξης στο πρόγραµµα ¾ Η ύπαρξη ενεργής σύνδεσης κατανάλωσης ηλεκτρικού ρεύµατος στο όνοµα του κυρίου του Φ/Β, στο κτίριο όπου το σύστηµα εγκαθίσταται. ¾ Οι οικιακοί καταναλωτές να καλύπτουν µέρος των αναγκών τους σε ζεστό νερό από Α.Π.Ε. ﴾π.χ. ηλιακό θερµοσίφωνα, βιοµάζα, γεωθερµική αντλία θερµότητας κ.λ.π.﴿ ¾ Οι επιχειρήσεις να µην επιδοτούνται για το Φ/Β από εθνικά ή κοινοτικά προγράµµατα. ¾ Η κατοχή του χώρου εγκατάστασης του Φ/Β συστήµατος. ΠΡΟΣΟΧΗ: Υπάρχει ενδεχόµενο να πληρούνται όλες οι προϋποθέσεις αλλά η ∆.Ε.Η. να αρνηθεί τη σύνδεση του Φ/Β λόγω κορεσµένου δικτύου. Ο ενδιαφερόµενος µπορεί να ενηµερωθεί και από το διαδικτυακό τόπο της ∆.Ε.Η. Φωτοβολταϊκά συστήµατα Πρόγραµµα: Φωτοβολταϊκά στις Στέγες Πλεονεκτήµατα ¾ Ευνοϊκή τιµή πώλησης της παραγόµενης ηλεκτρικής ενέργειας, ήτοι 0,55 €/kWh για τις Συµβάσεις Συµψηφισµού (25ετούς διάρκειας) των ετών 2009, 2010, 2011 ¾ Η τιµή θα µειώνεται κατά 5% ετησίως για τις Συµβάσεις Συµψηφισµού που συνάπτονται από 1.1.2013 µέχρι και 31.12.2019 ¾ Καµία φορολογική ή ασφαλιστική υποχρέωση (άνοιγµα βιβλίων έναρξης εργασιών, έκδοση τιµολογίων, ασφάλιση, Φ.Π.Α., φορολογία εισοδήµατος) για τον ενδιαφερόµενο, είτε είναι επιτηδευµατίας, είτε όχι. ¾ ∆εν εµπλέκονται η Ρ.Α.Ε. ή το ΥΠ.ΑΝ. στην όλη διαδικασία. Ο ενδιαφερόµενος απευθύνεται µόνο στην Τοπική Υπηρεσία Εµπορίας της ∆.Ε.Η., στην περιοχή όπου θα εγκατασταθεί το Φ/Β σύστηµα, µε την οποία συνάπτει δύο συµβάσεις (η µία αφορά τη σύνδεση του Φ/Β µε το δηµόσιο δίκτυο και την τοποθέτηση του νέου µετρητή και η άλλη είναι η σύµβαση πώλησης ηλεκτρικής ενέργειας. ¾ Η µόνη Υπηρεσία όπου θα απευθυνθεί, εκτός της ∆.Ε.Η., είναι η Πολεοδοµία η οποία θα εκδώσει την Έγκριση Εργασιών Μικρής Κλίµακας είτε αυθηµερόν ή το ανώτερο σε 5 ηµέρες. ¾ 70 ηµέρες το διάστηµα µεταξύ αίτησης και λειτουργία του Φ/Β Το µόνο µειονέκτηµα του προγράµµατος αφορά στην έγκριση Εργασιών Μικρής Κλίµακας καθώς αναµένεται να προσδιοριστούν µε νέα Υ.Α. του Υ.ΠΕ.ΧΩ.∆.Ε. οι όροι εγκατάστασης Φ/Β συστηµάτων στα κτίρια (ανάγκες αισθητικής, ποσοστό κάλυψης, θέµατα µόνωσης) 28 Φωτοβολταϊκά συστήµατα Πρόγραµµα: Φωτοβολταϊκά στις Στέγες ∆ιαδικασία σύνδεσης του Φ/Β στο ∆ίκτυο Χαµηλής Τάσης 1. 2. 3. 4. 5. 6. Αίτηση προς τη ∆.Ε.Η. Α.Ε. (Τοπική Υπηρεσία, Περιοχή), που περιλαµβάνει : (i) στοιχεία του κυρίου του Φ/Β (ii) στοιχεία της εγκατάστασης (iii) στοιχεία των Φ/Β πλαισίων και του αντιστροφέα (iv) υπεύθυνες δηλώσεις (v) καταβολή εφάπαξ ποσού 300 € Η ∆.Ε.Η. εντός 20 ηµερών προβαίνει σε διατύπωση Προσφοράς Σύνδεσης (ισχύει για 3 µήνες) περιγραφή & δαπάνη των έργων σύνδεσης Έγκριση εκτέλεσης εργασιών µικρής κλίµακας & υπογραφή της Σύµβασης Σύνδεσης. Κατασκευή των έργων σύνδεσης εντός 20 ηµερών, εφόσον δεν απαιτούνται νέα έργα δικτύου. Αίτηµα για τη σύναψη Σύµβασης Συµψηφισµού. Η διαδικασία ολοκληρώνεται εντός 15 ηµερών από την παραλαβή της αίτησης. Εγκατάσταση του Φ/Β από την εταιρεία Αίτηµα για την ενεργοποίηση της σύνδεσης και συνυποβολή (α) Αντίγραφου της Σύµβασης Συµψηφισµού (β) υπεύθυνη δήλωση µηχανικού για τη συνολική εγκατάσταση µε τεχνική περιγραφή και ηλεκτρολογικό σχέδιο της εγκατάστασης (γ) υπεύθυνη δήλωση του κυρίου του Φ/Β, ότι σε όλη τη διάρκεια λειτουργίας του σταθµού δεν θα τροποποιηθούν οι παραπάνω ρυθµίσεις. Η σύνδεση ενεργοποιείται εντός 10 ηµερών 29
© Copyright 2024 Paperzz
