1. Ποια είναι τα πλεονεκτήματα των φωτοβολταϊκών;
Οταν τα φωτοβολταϊκά εκτεθούν στην ηλιακή ακτινοβολία, μετατρέπουν ένα 5%-15% της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική. Το πόσο ακριβώς είναι αυτό το ποσοστό εξαρτάται από την τεχνολογία που χρησιμοποιούμε. Υπάρχουν π.χ. τα λεγόμενα μονοκρυσταλλικά φωτοβολταϊκά (τα πιο συνηθισμένα της αγοράς), τα πολυκρυσταλλικά φωτοβολταϊκά και τα άμορφα. Τα τελευταία έχουν χαμηλότερη απόδοση, είναι όμως σημαντικά φθηνότερα. H επιλογή του είδους των φωτοβολταϊκών είναι συνάρτηση των αναγκών, του διαθέσιμου χώρου ή ακόμη και της οικονομικής ευχέρειας του ενδιαφερομένου. Ολα τα φωτοβολταϊκά πάντως μοιράζονται τα παρακάτω πλεονεκτήματα:
α) Μηδενική ρύπανση.
β) Αθόρυβη λειτουργία.
γ) Αξιοπιστία και μεγάλη διάρκεια ζωής (η οποία φθάνει τα 30 χρόνια).
δ) Απεξάρτηση από την τροφοδοσία καυσίμων για τις απομακρυσμένες περιοχές.
ε) Δυνατότητα επέκτασης ανάλογα με τις ανάγκες.
ζ) Ελάχιστη συντήρηση.
η) Τα φωτοβολταϊκά συνεπάγονται σημαντικά οφέλη για το περιβάλλον και την κοινωνία. Οφέλη για τον καταναλωτή, για τις αγορές ενέργειας και για τη βιώσιμη ανάπτυξη.
2. Ποιες ενεργειακές ανάγκες μπορεί να καλύψει ένα φωτοβολταϊκό;
Φωτισμός, τηλεπικοινωνίες, ψύξη, ηχητική κάλυψη και γενικότερα οποιαδήποτε ουσιαστικά ενεργειακή ανάγκη μπορεί να καλυφθεί από ένα κατάλληλα σχεδιασμένο φωτοβολταϊκό σύστημα. Τα φωτοβολταϊκά παράγουν συνεχές ρεύμα. Αυτό σημαίνει είτε ότι τα χρησιμοποιούμε με συσκευές συνεχούς ρεύματος είτε ότι μετατρέπουμε αυτό το συνεχές ρεύμα σε εναλλασσόμενο 220 V (σε ρεύμα ίδιο με της ΔΕΗ δηλαδή) με τη βοήθεια κάποιων ηλεκτρονικών συσκευών. Για λόγους απόδοσης και οικονομίας πάντως, δεν συνιστάται η χρήση φωτοβολταϊκών συστημάτων για την τροφοδότηση θερμικών ηλεκτρικών συσκευών, όπως κουζίνες, θερμοσίφωνες, ηλεκτρικά καλοριφέρ ή θερμοσυσσωρευτές. Για τις χρήσεις αυτές υπάρχουν πολύ οικονομικότερες λύσεις που δεν στηρίζονται καθόλου στον ηλεκτρισμό, όπως οι ηλιακοί θερμοσίφωνες, ο ηλιακός κλιματισμός, οι κουζίνες ή τα συστήματα θέρμανσης φυσικού αερίου, υγραερίου κτλ. Από την άλλη πλευρά, ο φωτισμός με λάμπες εξοικονόμησης και η χρήση ηλεκτρονικών συσκευών (υπολογιστές, ηχητικά συστήματα, ψυγεία, τηλεοράσεις, τηλεπικοινωνίες κτλ.) αποτελούν ανάγκες που μπορούν να καλυφθούν εύκολα και οικονομικά με φωτοβολταϊκά.
3. Πρέπει να υπάρχει σύνδεση με τη ΔΕΗ για να αξιοποιηθεί η ηλιακή ενέργεια;
Οχι απαραιτήτως. Μια φωτοβολταϊκή εγκατάσταση μπορεί να αποτελεί ένα αυτόνομο σύστημα (off-grid system) που να καλύπτει το σύνολο των ενεργειακών αναγκών ενός σπιτιού ή μιας επαγγελματικής χρήσης. Για τη συνεχή εξυπηρέτηση του καταναλωτή, η εγκατάσταση θα πρέπει να περιλαμβάνει και μια μονάδα αποθήκευσης (μπαταρίες) και διαχείρισης της ενέργειας. Εναλλακτικά, ένα σύστημα παραγωγής ηλεκτρισμού με φωτοβολταϊκά μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό με το δίκτυο της ΔΕΗ (grid-connected system). Στην περίπτωση αυτή γίνεται κατανάλωση ρεύματος από το δίκτυο όταν το φωτοβολταϊκό σύστημα δεν επαρκεί (π.χ. όταν έχει συννεφιά ή κατά τη διάρκεια της νύχτας) και δίνεται ενέργεια στο δίκτυο όταν η παραγωγή υπερκαλύπτει τις ανάγκες του χρήστη (π.χ. τις ηλιόλουστες ημέρες ή όταν ο χρήστης απουσιάζει). Κατά κανόνα τα φωτοβολταϊκά συστήματα που έχουν εγκατασταθεί στην Ελλάδα εξυπηρετούν απομονωμένες χρήσεις, σε σημεία όπου δεν υπάρχει δίκτυο της ΔΕΗ επειδή στις περιπτώσεις αυτές η οικονομική βιωσιμότητα του συστήματος είναι πολύ πιο εμφανής.
4. Τι συμβαίνει τις ημέρες του χειμώνα που δεν έχει ήλιο;
H παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος από τον ήλιο με φωτοβολταϊκά χρειάζεται το φως της ηλιακής ακτινοβολίας, όχι τη θερμότητά της. Ακόμη και μια συννεφιασμένη χειμωνιάτικη ημέρα θα υπάρχει άφθονο διάχυτο φως και τα φωτοβολταϊκά θα συνεχίσουν να παράγουν ηλεκτρισμό, έστω και με μειωμένη απόδοση (π.χ. ακόμη και με απόλυτη συννεφιά το φωτοβολταϊκό θα παράγει ένα 5%-20% της μέγιστης ισχύος του). Ανάλογα με την ισχύ του συστήματος και τις ανάγκες του χρήστη, η μειωμένη αυτή παραγωγή μπορεί να μην επαρκεί. Στις περιπτώσεις αυτές, αν η εγκατάσταση είναι συνδεδεμένη με τη ΔΕΗ, η κατανάλωση ρεύματος θα γίνεται από το δίκτυο.
Μια πλήρως αυτόνομη λύση με καλή σχέση κόστους-απόδοσης είναι π.χ. ένας συνδυασμός φωτοβολταϊκών στοιχείων και μιας μικρής ανεμογεννήτριας, δηλαδή ένα υβριδικό σύστημα. H παραγωγή ηλεκτρισμού από τον ήλιο και τον άνεμο αλληλοσυμπληρώνονται μέσα από το σύστημα αποθήκευσης και διαχείρισης της ενέργειας. H Ελλάδα είναι πάντως ιδιαίτερα ευνοημένη από τον ήλιο καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους. Αν σκεφθεί κανείς ότι πολλά από τα συστήματα για τα οποία μιλάμε έχουν αναπτυχθεί και αποδίδουν στη Βόρεια Ευρώπη, γίνεται κατανοητό ότι οι συνθήκες ηλιοφάνειας στη χώρα μας προσφέρονται για τη συμφέρουσα παραγωγή ενέργειας. Σε γενικές γραμμές, ένα φωτοβολταϊκό σύστημα στην Ελλάδα παράγει ετησίως περί τις 1.000-1.600 κιλοβατώρες ανά εγκατεστημένο κιλοβάτ (KWh/έτος/KW). Προφανώς στις νότιες και πιο ηλιόλουστες περιοχές της χώρας ένα φωτοβολταϊκό παράγει περισσότερο ηλιακό ηλεκτρισμό απ’ ό,τι στις βόρειες. Ενδεικτικά αναφέρουμε πως ένα φωτοβολταϊκό σύστημα στην Αθήνα αποδίδει 1.250-1.450 KWh/έτος/KW, στη Θεσσαλονίκη 1.200-1.380 KWh/έτος/KW και στην Κρήτη ή στη Ρόδο 1.400-1.600 KWh/έτος/KW.
5. Υπάρχουν επιδοτήσεις για εγκατάσταση φωτοβολταϊκών;
Για τις εμπορικές επιχειρήσεις υπάρχουν. H επιδότηση αυτή δίνεται είτε από τα σχετικά προγράμματα του υπουργείου Ανάπτυξης (Επιχειρησιακό Πρόγραμμα Ανταγωνιστικότητα [ΕΠΑΝ] 2000-2006) είτε μέσω του αναπτυξιακού νόμου. Στο τρέχον ΕΠΑΝ (B’ φάση), το ποσοστό επιδότησης είναι 40%-50%, ανάλογα με τη γεωγραφική περιοχή (50% για τους νομούς Ξάνθης, Ροδόπης, Εβρου, 40% για τους νομούς Αττικής και Θεσσαλονίκης και 45% για την υπόλοιπη χώρα).
Ο αναπτυξιακός νόμος στηρίζει εφαρμογές φωτοβολταϊκών παρέχοντας τα εξής πακέτα κινήτρων (ο επενδυτής επιλέγει τον έναν ή τον άλλον τρόπο ενίσχυσης, όχι και τους δύο ταυτόχρονα).
A’ Τρόπος
Επιχορήγηση κεφαλαίου: 40% του συνολικού κόστους επένδυσης
Επιδότηση επιτοκίου: 40% του επιτοκίου δανεισμού για επένδυση σε φωτοβολταϊκά
Επιδότηση χρηματοδοτικής μίσθωσης: 40%
B’ Τρόπος
Φορολογική απαλλαγή: 100% του συνολικού κόστους επένδυσης
Επιδότηση επιτοκίου: 40% του επιτοκίου δανεισμού για επένδυση σε φωτοβολταϊκά.
6. H ΔΕΗ αγοράζει ρεύμα;
Ναι, αν κάποιος είναι συνδεδεμένος με το δίκτυο της ΔΕΗ και διαθέτει περίσσεια ρεύματος από το φωτοβολταϊκό του. Το τρέχον σύστημα τιμολόγησης της ηλεκτρικής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ΑΠΕ) που καθιερώθηκε από τους νόμους 2244/94 και 2773/99 διαφοροποιεί τις τιμές ανάλογα με το αν η παραγωγή από φωτοβολταϊκά γίνεται στο ηπειρωτικό σύστημα ή στα μη διασυνδεδεμένα νησιά και ανάλογα με το αν η ενέργεια προέρχεται από ανεξάρτητο παραγωγό ή αυτοπαραγωγό. Οι ισχύουσες σήμερα τιμές κυμαίνονται από 0,06 ευρώ ανά κιλοβατώρα για τους αυτοπαραγωγούς ως 0,078 ευρώ ανά κιλοβατώρα για τους ανεξάρτητους παραγωγούς στα μη διασυνδεδεμένα νησιά.
Διαστημικοί Ιάπωνες
Παρά το γεγονός ότι οι προσπάθειες των Ιαπώνων να κατακτήσουν το Διάστημα έχουν γνωρίσει μόνο λίγες επιτυχίες η κυβέρνηση της Ιαπωνίας έχει ανακοινώσει εδώ και καιρό ότι πρέπει να γίνει προσπάθεια ώστε να δημιουργηθεί ένας διαστημικός σταθμός που θα συγκεντρώνει την ηλιακή ενέργεια. Κίνητρο για τη δημιουργία του σταθμού είναι το γεγονός ότι από το Διάστημα η αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας μπορεί να γίνει πολύ πιο αποτελεσματικά. Στη Γη τα σύννεφα απορροφούν μεγάλο μέρος της ενέργειας που προέρχεται από τον Ηλιο, ενώ στο Διάστημα η συλλογή της μπορεί να γίνεται όλο το 24ωρο. Οι Ιάπωνες σκοπεύουν να θέσουν σε τροχιά έναν γεωστατικό δορυφόρο σε ύψος 36.000 χιλιομέτρων, ο οποίος θα μπορεί να παράγει ένα εκατομμύριο κιλοβατώρες, που αντιστοιχούν στην παραγωγή ενέργειας ενός πυρηνικού εργοστασίου. Ο δορυφόρος θα είναι εξοπλισμένος με δύο γιγαντιαίους συλλέκτες, μήκους τριών χιλιομέτρων ο καθένας, ανάμεσα στους οποίους θα τοποθετηθεί μία τεράστια κεραία διαμέτρου ενός χιλιομέτρου, που θα μεταδίδει τη συλλεχθείσα ενέργεια στη Γη με τη μορφή μικροκυμάτων.
Στο έδαφος θα υπάρχει μια δεύτερη κεραία με διάμετρο αρκετών χιλιομέτρων, η οποία πιθανότατα θα βρίσκεται σε έρημο ή στην επιφάνεια της θάλασσας. Από εκεί η ενέργεια θα μεταφέρεται ως ηλεκτρικό ρεύμα με καλώδια προς κατανάλωση. Ο δορυφόρος αναμένεται να ζυγίζει 20.000 τόνους και το κόστος του θα φθάσει τα 17 δισ. δολάρια. Αξίζει να σημειωθεί ότι και η NASA έχει εκπονήσει ανάλογα σχέδια αλλά δεν έχει προχωρήσει στην υλοποίησή τους. Επιστήμονες θεωρούν ότι το σχέδιο έχει και οικολογική αξία, αφού η παραγωγή ενέργειας στο Διάστημα θα μπορούσε να βοηθήσει στον περιορισμό της θέρμανσης του πλανήτη, αφού δεν προκαλεί εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα, ενώ εκλείπουν κάθε είδους προβλήματα ασφαλείας που σχετίζονται με την παραγωγή πυρηνικής ενέργειας.
Γενναία επιδότηση στη Βρετανία
Εξι χιλιάδες ηλιακές στέγες ως το 2005 είναι ο στόχος που θέτει η βρετανική κυβέρνηση, μετά την απόφασή της να επιχορηγήσει (ως και το 50%) την εγκατάσταση φωτοβολταϊκών πάνελ που θα εξυπηρετούν τις ανάγκες σε ενέργεια στα βρετανικά νοικοκυριά. Το πρόγραμμα έχει προϋπολογισμό 32,37 εκατ. ευρώ και θα τεθεί σε εφαρμογή άμεσα. Μελέτη του υπουργείου Εμπορίου και Βιομηχανίας της χώρας έδειξε ότι το υψηλό κόστος της εγκατάστασης φωτοβολταϊκών πάνελ λειτουργούσε αποτρεπτικά για τους Βρετανούς. Ετσι το υπουργείο αποφάσισε να χορηγήσει σημαντικό μέρος από το κόστος της εγκατάστασης, που φθάνει ως και το 50% του κόστους. Σήμερα ελάχιστα νοικοκυριά της χώρας (περίπου 100) ικανοποιούν τις ανάγκες τους με ενέργεια από φωτοβολταϊκά πάνελ, τα οποία τοποθετούνται ανάμεσα στα κεραμίδια στις στέγες των σπιτιών. Το νέο πρόγραμμα όμως εκτιμάται ότι θα φέρει τους αριθμούς στη Βρετανία πιο κοντά σε εκείνους άλλων χωρών, αφού προβλέπεται πως εντός των επόμενων τριών ετών θα αριθμούνται 6.000 ηλιακές στέγες στη χώρα. Ως τότε η Γερμανία εκτιμά ότι θα έχει 140.000 ηλιακές στέγες και η Ιαπωνία 400.000.
H Telestet επενδύει οικολογικά στην Ελλάδα
Επιδότηση ύψους 4,7 εκατ. ευρώ ενέκρινε για την Telestet το Επιχειρησιακό Πρόγραμμα Ανάπτυξης του ΚΠΣ-3 το οποίο προωθεί τις επενδύσεις σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. H Telestet ήταν η μόνη εταιρεία που επιδοτήθηκε στην κατηγορία φωτοβολταϊκών συστημάτων, έχοντας καταθέσει προς έγκριση ένα πρόγραμμα εγκατάστασης υβριδικών ηλιακών συστημάτων ενέργειας για αγροτικούς σταθμούς βάσης της σε όλη την Ελλάδα. Το υβριδικό ηλιακό σύστημα ενέργειας που σχεδίασε – και δοκίμασε για έναν ολόκληρο χρόνο – η Telestet συνδυάζει την εγκατάσταση φωτοβολταϊκών πλαισίων, που αξιοποιούν την ηλιακή ενέργεια, με ηλεκτρογεννήτριες ντίζελ.
Το σύστημα είναι ικανό να τροφοδοτεί σε συνεχή βάση τον σταθμό βάσης κινητής τηλεφωνίας μετατρέποντας την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική ενώ οι ηλεκτρογεννήτριες ντίζελ τίθενται σε λειτουργία μόνο όταν η ηλιακή ενέργεια που έχουν συσσωρεύσει τα φωτοβολταϊκά πλαίσια δεν επαρκεί για τις ενεργειακές ανάγκες του σταθμού.
Τα υβριδικά ηλιακά συστήματα προβλέπονται για την ηλεκτροδότηση σταθμών βάσης σε αγροτικές περιοχές, όπου δεν υπάρχει πρόσβαση σε δημόσιο ηλεκτρικό ρεύμα, και είναι φιλικότερα για το περιβάλλον, αφού αξιοποιούν την ηλιακή ενέργεια, μειώνοντας την κατανάλωση πετρελαίου ντίζελ. Εχει υπολογιστεί ότι μετά την εγκατάσταση των υβριδικών ηλιακών συστημάτων η ηλεκτρογεννήτρια των συγκεκριμένων σταθμών βάσης θα παρέχει μόνο το 20% της συνολικής ενέργειας που απαιτείται. H εγκατάσταση των υβριδικών ηλιακών συστημάτων εντάσσεται σε ένα ευρύτερο πρόγραμμα οικολογικού χαρακτήρα της Telestet που αποσκοπεί στην καλύτερη διαχείριση των φυσικών πόρων και στην προστασία του περιβάλλοντος και αφορά όλες τις κτιριακές εγκαταστάσεις της εταιρείας πανελλαδικά.
H εταιρεία χρησιμοποιεί οικολογικά υβριδικά συστήματα ηλιακής ενέργειας σε αγροτικούς σταθμούς βάσης του δικτύου της, έχοντας ήδη εγκαταστήσει δύο πιλοτικά συστήματα στην Κερατέα του Νομού Αττικής και στη λίμνη Κερκίνη. Το πρόγραμμα εγκατάστασης των εναλλακτικών συστημάτων ενέργειας από την Telestet είναι πενταετές και προβλέπει αρχικά την τοποθέτηση 22 συστημάτων σε όλη την Ελλάδα, ενώ με την ολοκλήρωση του προγράμματος οι σταθμοί βάσης της Telestet που θα παίρνουν ενέργεια από τα υβριδικά ηλιακά συστήματα ενέργειας θα φθάνουν τους 80.
Το λεξιλόγιο των φωτοβολταϊκών
Φωτοβολταϊκό φαινόμενο ονομάζεται η άμεση μετατροπή της ηλιακής ακτινοβολίας σε ηλεκτρική τάση. Για ευκολία, συνήθως χρησιμοποιούμε τη σύντμηση Φ/B για τη λέξη «φωτοβολταϊκό» (photovoltaic – PV).
Φωτοβολταϊκό στοιχείο. H ηλεκτρονική διάταξη που παράγει ηλεκτρική ενέργεια όταν δέχεται ακτινοβολία. Λέγεται ακόμη Φ/B κύτταρο ή Φ/B κυψέλη (PV cell).
Φωτοβολταϊκό πλαίσιο. Ενα σύνολο Φ/B στοιχείων που είναι ηλεκτρονικά συνδεδεμένα. Αποτελεί τη βασική δομική μονάδα της Φ/B γεννήτριας (PV module).
Φωτοβολταϊκό πάνελ. Ενα ή περισσότερα Φ/B πλαίσια που έχουν προκατασκευαστεί και συναρμολογηθεί σε ενιαία κατασκευή, έτοιμη για να εγκατασταθεί σε Φ/B εγκατάσταση (PV panel).
Φωτοβολταϊκή συστοιχία. Μια ομάδα από Φ/B πλαίσια ή πάνελ με ηλεκτρική αλληλοσύνδεση, τοποθετημένα συνήθως σε κοινή κατασκευή στήριξης (PV array).
Φωτοβολταϊκή γεννήτρια. Το τμήμα μιας Φ/B εγκατάστασης που περιέχει Φ/B στοιχεία και παράγει συνεχές ρεύμα (PV generator).
