Τα αυτόνομα φωτοβολταϊκά είναι συστήματα χωρίς διασύνδεση με το Δημόσιο Δίκτυο (ΔΕΗ), τα οποία εκμεταλλευόμενα την ενέργεια του ήλιου (ή/και του ανέμου), παρέχουν στον χρήστη ηλεκτρικό ρεύμα.Αναλυτικότερα, η ενέργεια από τον ήλιο ή/και την ανεμογεννήτρια αποθηκεύεται σε κατάλληλους συσσωρευτές και λαμβάνεται κατά τις βραδινές ώρες ή εν γένει κατά την απουσία ηλιοφάνειας.
Ένα αυτόνομο σύστημα ηλεκτροδότησης αποτελείται κυρίως από:
- Τα φωτοβολταϊκά πλαίσια (photovoltaicpanels), τα οποία συλλέγουν την ηλιακή ενέργεια και την μετατρέπουν σε ηλεκτρική.
- Την ανεμογεννήτρια, η οποία συλλέγει την αιολική ενέργεια και την μετατρέπει σε ηλεκτρική (προαιρετικά).
- Τον ρυθμιστή (ή ελεγκτή) φόρτισης (solarchargecontroller), ο οποίος «επιβλέπει» τη διαδικασία φόρτισης-εκφόρτισης των μπαταριών.
- Τη συστοιχία συσσωρευτών (μπαταρίες), η οποία αποθηκεύει την ενέργεια από τα φωτοβολταϊκά ή/και την ανεμογεννήτρια προς χρήση τις ώρες που δεν υπάρχει ηλιακό φως ή άνεμος.
- Τον αντιστροφέα (inverter),ο οποίος μετατρέπει την συνεχή τάση των μπαταριών σε εναλλασσόμενη.
- Την γεννήτρια υγρών καυσίμων, η οποία συνήθως χρησιμοποιείται ως εναλλακτική λύση (back-up)για περιόδους που δεν επαρκεί η ενέργεια από τον ήλιο ή τον άνεμο (προαιρετικά).
Τα πλεονεκτήματα της εγκατάστασης ενός αυτόνομου φωτοβολταϊκού συστήματος είναι πολλά αλλά και σημαντικά. Συνοπτικά αναφέρουμε ότι όχι μόνο είναι αξιόπιστα και ασφαλή συστήματα αποτελούν μία οικονομική, οικολογική και αθόρυβη λύση στην απομακρυσμένη ηλεκτροδότηση.
Τι να προσέξω πριν την εγκατάσταση ενός αυτόνομου συστήματος
Τι να προσέξω πριν την εγκατάσταση ενός αυτόνομου συστήματος
Παρακάτω δίνονται βασικές συμβουλές οι οποίες αποτελούν σύνοψη της πολυετούς εμπειρίας του γράφοντος σε εκατοντάδες εγκαταστάσεις αυτόνομων φωτοβολταϊκών σε όλη την Ελλάδα.
1. Χρειάζομαι ένα αυτόνομο φωτοβολταϊκό;
Η πρώτη και βασικότερη ερώτηση που πρέπει να απαντηθεί από τον ενδιαφερόμενο είναι εάν πραγματικά χρειάζεται ένα αυτόνομο φωτοβολταϊκό σύστημα. Σε κάποιες περιπτώσεις η επιλογή αυτή είναι μονόδρομος. Για παράδειγμα, όταν το κόστος για διασύνδεση με το Δημόσιο Δίκτυο είναι υψηλό ή όταν δεν είναι δυνατή η ηλεκτροδότηση για πολεοδομικούς λόγους ή όταν οι συχνές διακοπές ρεύματος καθιστούν τη διαβίωση ή τη συντήρηση εμπορευμάτων ανέφικτη, η λύση του αυτόνομου φωτοβολταϊκού είναι ιδανική για τον χρήστη.
Σε περιπτώσεις όμως που υπάρχει διασύνδεση με το Δίκτυο και ο μόνος στόχος είναι η εξοικονόμηση χρημάτων, τότε η απόφαση δεν είναι τόσο εύκολο να ληφθεί. Αν η επιλογή δεν είναι ξεκάθαρη, ένας ειλικρινής και έμπειρος Μηχανικός αυτόνομων φωτοβολταϊκών μπορεί να βοηθήσει σημαντικά.
2. Με συμφέρει η εγκατάσταση αυτόνομου φωτοβολταϊκού;
Αν ο βασικός λόγος της εγκατάστασης ενός αυτόνομου φωτοβολταϊκού δεν είναι η απρόσκοπτη παροχή ηλεκτρικού ρεύματος υπό οποιεσδήποτε συνθήκες (εν μέσω οικονομικής κρίσης πολλοί είναι εκείνοι που εγκαθιστούν ένα αυτόνομο φωτοβολταϊκό για λόγους ασφαλείας), αλλά η εξοικονόμηση χρημάτων, τότε απαιτείται μία τεχνοοικονομική μελέτη από εξειδικευμένο σε αυτόνομα φωτοβολταϊκά Μηχανικό. Και πάλι η περίπτωση κτιρίων χωρίς ΔΕΗ δεν αποτελεί το δύσκολο σενάριο.
Συνοπτικά αναφέρουμε κάποια παραδείγματα που θα βοηθήσουν να ξεκαθαριστεί λίγο το θέμα. Ένα μικρό εξοχικό με χρήση κυρίως κατά τους καλοκαιρινούς μήνες στην οποία ο χρήστης χρησιμοποιεί ένα ψυγείο, μερικά φώτα, μία τηλεόραση, ένα ραδιόφωνο και κάποιες μικροσυσκευές, μπορεί να αυτονομηθεί αξιόπιστα με ένα κόστος 2.000-3.000¤. Σε αυτή την περίπτωση, ακόμη και εάν υπάρχει διασύνδεση με τη ΔΕΗ, η επιλογή του αυτόνομου φωτοβολταϊκού συστήματος μπορεί να αποσβέσει σύντομα.
Για την περίπτωση μίας μόνιμης κατοικίας με κατανάλωση ηλεκτρικού ρεύματος που ξεπερνά τις 10kwhημερησίως κατά τη διάρκεια του χειμώνα, η αυτονόμησή της κοστίζει τουλάχιστον 15.000¤ και σε αυτή την περίπτωση θα πρέπει να γίνει αναλυτικότερη εκτίμηση των αναγκών του ενδιαφερόμενου.
3. Ποιος θα κάνει τη μελέτη;
Η μελέτη είναι το θεμελιώδες ζήτημα πριν την εγκατάσταση ενός αυτόνομου φωτοβολταϊκού συστήματος. Είναι αυταπόδεικτο ότι θα πρέπει να γίνεται από διπλωματούχο Ηλεκτρολόγο Μηχανικό έμπειρο και εξειδικευμένο σε εγκαταστάσεις αυτόνομων φωτοβολταϊκών συστημάτων.
Σημειωτέον, πρέπει να τονιστεί ότι στα μεγάλα έργα συνήθως ο μελετητής είναι διαφορετικός από τον κατασκευαστή. Στις περισσότερες περιπτώσεις δε η θεωρητική δεινότητα δεν συνεπάγεται και πρακτική εμπειρία και για το λόγο αυτό είναι κοινή πρακτική πριν την κατασκευή να προηγείται μία μελέτη εφαρμογής (συνήθως από τον κατασκευαστή ή έμπειρο σε κατασκευές μελετητή) η οποία είναι πολύ κοντά στα πραγματικά δεδομένα. Οι παροικούντες την Ιερουσαλήμ της Μηχανικής στην Ελλάδα γνωρίζουν πολύ καλά ότι μία μελέτη «Πολεοδομίας» μπορεί να διενεργηθεί από οποιονδήποτε (συνήθως γίνεται αυτοματοποιημένα από κατάλληλο λογισμικό μέσα σε μισή ώρα) ενώ τη μελέτη εφαρμογής την αναλαμβάνουν μόνο έμπειρα και εξειδικευμένα μελετητικά γραφεία που στην χώρα μας μετριούνται στα δάχτυλα του ενός χεριού.
Άποψη του γράφοντος είναι λοιπόν ότι η μελέτη ενός μέσου αυτόνομου φωτοβολταϊκού πρέπει να γίνεται από τον Μηχανικό που θα αναλάβει και την εγκατάσταση. Στις περισσότερες περιπτώσεις ο κατασκευαστής ενός αυτόνομου φωτοβολταϊκού έχει μεγάλη εμπειρία στην εγκατάσταση αυτόνομων φωτοβολταϊκών συστημάτων, έχει μιλήσει με χιλιάδες ενδιαφερόμενους, έχει εγκαταστήσει εκατοντάδες συστήματα, έχει δει τις ιδιαιτερότητες, τις αστοχίες και έχει μάθει από τα λάθη του παρελθόντος. Με τον τρόπο αυτό επιπλέον, όχι μόνο η ευθύνη βαραίνει ένα άτομο-εταιρεία, αλλά δεν υπάρχουν και οι κλασικές διενέξεις ανάμεσα σε μελετητή-κατασκευαστή που λειτουργούν σε βάρος της αξιοπιστίας του τελικού αποτελέσματος.
Ο εγκαταστάτης Μηχανικός λοιπόν θα καταγράψει τις ηλεκτρικές ανάγκες του ενδιαφερόμενου, τις μελλοντικές ενεργειακές διαφοροποιήσεις και τον τρόπο χρήσης του κτιρίου (για παράδειγμα ένα εξοχικό συνήθως λειτουργεί σε καθημερινή βάση μόνο για ένα με δύο μήνες κάθε καλοκαίρι, τον υπόλοιπο χρόνο κυρίως τα Σαββατοκύριακα και κατά τις εορτές των Χριστουγέννων και του Πάσχα για μία με δύο εβδομάδες).
Στη συνέχεια εκπονείται αναλυτική μελέτη φορτίων, η οποία μας δείχνει την ισχύ του φωτοβολταϊκού που πρέπει να εγκατασταθεί, την ισχύ του αντιστροφέα, τη χωρητικότητα και την τάση της συστοιχίας συσσωρευτών, το μέγεθος του ρυθμιστή φόρτισης, την ισχύ της ανεμογεννήτριας (προαιρετικά), την ισχύ της γεννήτριας και άλλες σημαντικές λεπτομέρειες (πχ. προσανατολισμός και κλίση πλαισίων, ύψος ιστού και θέση ανεμογεννήτριας, διατομές καλωδίων DCκαι AC,διαστασιολόγηση διακοπτικού και ασφαλιστικού υλικού κ.α.).
4. Ποιος θα το εγκαταστήσει;
Η επιλογή του εγκαταστάτη είναι ένα ακόμη κομβικό σημείο πριν την ηλεκτροδότηση με αυτόνομα φωτοβολταϊκά. Ο εγκαταστάτης όχι μόνο θα κάνει την μελέτη, αλλά θα επιλέξει τον εξοπλισμό, θα τον εγκαταστήσει, θα τον ασφαλίσει, θα εκπαιδεύσει τον ενδιαφερόμενο στη χρήση του αλλά και θα τον υποστηρίξει σε οποιαδήποτε ανάγκη του μετά το πέρας των εργασιών.
Συστήνεται η επιλογή έμπειρης εταιρείας σε εγκατάσταση αυτόνομων φωτοβολταϊκών, η οποία θα αφιερώσει στον ενδιαφερόμενο, ένα εξειδικευμένο διπλωματούχο Ηλεκτρολόγο Μηχανικό (επιμένουμε στην ειδικότητα – για την καρδιά μας πάμε στον καρδιολόγο και όχι στον οφθαλμίατρο), ο οποίος θα αφουγκραστεί τις ανάγκες του, θα εκπονήσει αναλυτική μελέτη φορτίων και θα επιβλέψει το έργο (ας σημειωθεί ότι η μελέτη και εγκατάσταση ενός αυτόνομου συστήματος ηλεκτροδότησης δεν έχει καμία σχέση με τις αντίστοιχες ενός διασυνδεδεμένου με τη ΔΕΗ φωτοβολταϊκού).
Ζητήστε από τον εγκαταστάτη σας να σας επιδείξει ίδια έργα με το δικό σας (όχι παρόμοια, δεν θέλετε να είστε ο πρώτος που δοκιμάζει για παράδειγμα έναν αντιστροφέα ή μία μπαταρία). Μη διστάσετε να ζητήσετε τηλέφωνα πελατών που έχουν εγκαταστήσει ίδια συστήματα για να τους ρωτήσετε εκτός από τη συνεργασία τους με τον εγκαταστάτη για τις δυνατότητες του συστήματος (αν θέλετε να εγκαταστήσετε ένα φωτοβολταϊκό με 9φωτοβολταϊκά πλαίσια των 250W μη ρωτήσετε τη γνώμη κάποιου που έχει 15 πάνελ των300W!).
Τέλος, σημειώνεται ως κρίσιμη και η επιλογή Ελληνικής εταιρείας με Ελληνικό ΑΦΜ και έδρα, με συνέχεια και πολυετή συνέπεια στην αγορά των αυτόνομων φωτοβολταϊκών. Ζητήστε πριν κάνετε την επιλογή, η τιμολόγηση για την εγκατάσταση να γίνει από την ίδια εταιρεία που επικοινωνήσατε και όχι από τρίτους. Με τον τρόπο αυτό αν θα έχετε κάποιο πρόβλημα δεν θα σας στέλνει ο ένας στον άλλον επιρρίπτοντας εναλλάξ τις ευθύνες της αστοχίας.
Ρωτήστε τον άνθρωπο με τον οποίο μιλάτε, αν θα είναι και ο επιβλέποντας του έργου. Αν όχι, τότε απλώς μιλάτε με κάποιο πωλητή που προσπαθεί να πιάσει τους στόχους του εμπορικού του διευθυντή.
5. Που θα τοποθετήσω τις μπαταρίες και τα φωτοβολταικα πάνελ;
Ο χώρος και ο τρόπος τοποθέτησης των συσσωρευτών και των φωτοβολταϊκών πλαισίων αποτελούν τεχνικές λεπτομέρειες που θα πρέπει να σας εξηγήσει ο μηχανικός-εγκαταστάτης που θα επιλέξετε. Συνοπτικά αναφέρουμε ότι τα πάνελ θα πρέπει συνήθως να έχουν νότιο προσανατολισμό με κλίση 12-40 μοίρες, ανάλογα με την εφαρμογή χωρίς σκιάσεις (η μελέτη σκίασης αποτελεί εξειδικευμένη διεργασία που μόνο ένας έμπειρο Μηχανικός μπορεί να εκτελέσει με αποτελεσματικότητα και αξιοπιστία). Η απόσταση από τις μπαταρίες δεν θα πρέπει να υπερβαίνει συγκεκριμένα μέτρα ανάλογα με τη διατομή του καλωδίου που θα επιλεγεί, ενώ οι μπαταρίες και ο υπόλοιπος εξοπλισμός θα πρέπει να τοποθετηθούν σε αεριζόμενο στεγασμένο χώρο μακριά από εύφλεκτα υλικά, σπινθήρες ή θερμότητα. Σε περίπτωση ανοιχτού τύπου μπαταριών θα πρέπει να ληφθεί ειδική μέριμνα για τον αερισμό του χώρου. (Προσοχή! Δεν βάζουμε ποτέ σύστημα εξαερισμού πάνω από τις μπαταρίες). Δεκάδες άλλες λεπτομέρειες, όπως τρόπος στήριξης στο δώμα ή τη στέγη, υγρομόνωση και στεγανοποίηση της οροφής, διέλευση καλωδίων, επιλογή γεννήτριας κλπ. θα τις συζητήσετε με τον εγκαταστάτη Μηχανικό που θα αναλάβει το έργο.
6. Από πού να αγοράσω τον εξοπλισμό;
Είναι ξεκάθαρο ότι η αγορά του εξοπλισμού πρέπει να γίνει από την εταιρεία που θα κάνει την εγκατάσταση (φυσικά δεδομένου ότι οι τιμές είναι λογικές και ανταγωνιστικές). Οι λόγοι είναι απλοί και κατανοητοί:
- Ο εγκαταστάτης έχει την εμπειρία (έχει δει δεκάδες περιπτώσεις και εμπιστεύεται συγκεκριμένο εξοπλισμό, τον οποίο έχει επιλέξει με βασικό κριτήριο να μην χτυπάει διαρκώς το τηλέφωνό του με βλάβες!)
- Ο εγκαταστάτης γνωρίζει τις τεχνικές λεπτομέρειες (γνωρίζει πώς συμπεριφέρεται το ένα υποσύστημα στο άλλο)
- Ο εγκαταστάτης έχει την πλήρη ευθύνη για το σύστημα και δεν μπορεί να ρίξει τις ευθύνες στον εξοπλισμό
- Ο εγκαταστάτης έχει δοκιμάσει και έχει απορρίψει πιθανώς τον εξοπλισμό που θα βρείτε οικονομικό σε κάποιο e-shop
- Πριν κάνετε check-outαπό το καλάθι σας σκεφτείτε με ποιόν θα επικοινωνήσετε στην πρώτη τεχνική δυσκολία
- Ο απρόσωπος πωλητής εκ τηλεφώνου μίας εταιρείας έχει απλώς οικονομικούς στόχους και πίεση, ο εγκαταστάτης θα είναι με υπευθυνότητα μαζί σας κατά την εγκατάσταση και θα είναι αυτός που θα δεχτεί τα παράπονα ή τις ευχαριστίες σας. Εμπιστευτείτε το ένστικτό σας ακόμη και από το τηλέφωνο.
7. Τι να προσέξω στην επιλογή του εξοπλισμού;
Ως γενική οδηγία θα μπορούσαμε να πούμε ότι ο επώνυμος εξοπλισμός από αξιόπιστες εταιρείες αξιόπιστων χωρών θα σας αποζημιώσει (προσωπική και πολυετής εμπειρία έχει δείξει ότι μεγάλες εταιρείες από Ευρωπαϊκές, Αμερικάνικες, Ιαπωνικές εταιρείες όχι μόνο παρουσιάζουν αξιόπιστα και ασφαλή προϊόντα, αλλά προστατεύουν την επωνυμία τους, σεβόμενοι τις εγγυήσεις που προσφέρουν). Ανώνυμες επιλογές, αμφιβόλου προέλευσης (ανατολικές συνήθως επιλογές), όχι μόνο θα αποβούν οικονομικά ζημιογόνες (σύντομα θα χρειαστεί να αγοράσετε καινούρια), αλλά θα θέσουν σε κίνδυνο και την ασφάλεια του συστήματος καθώς μην ξεχνάτε ότι μιλάμε για μία «μικρή ΔΕΗ» στο σπίτι σας.
Ως γενική οδηγία θα μπορούσαμε να πούμε ότι ο επώνυμος εξοπλισμός από αξιόπιστες εταιρείες αξιόπιστων χωρών θα σας αποζημιώσει (προσωπική και πολυετής εμπειρία έχει δείξει ότι μεγάλες εταιρείες από Ευρωπαϊκές, Αμερικάνικες, Ιαπωνικές εταιρείες όχι μόνο παρουσιάζουν αξιόπιστα και ασφαλή προϊόντα, αλλά προστατεύουν την επωνυμία τους, σεβόμενοι τις εγγυήσεις που προσφέρουν). Ανώνυμες επιλογές, αμφιβόλου προέλευσης (ανατολικές συνήθως επιλογές), όχι μόνο θα αποβούν οικονομικά ζημιογόνες (σύντομα θα χρειαστεί να αγοράσετε καινούρια), αλλά θα θέσουν σε κίνδυνο και την ασφάλεια του συστήματος καθώς μην ξεχνάτε ότι μιλάμε για μία «μικρή ΔΕΗ» στο σπίτι σας.
- Φωτοβολταϊκά πλαίσια
Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δοθεί στη χώρα κατασκευής των φωτοβολταϊκών πλαισίων (η εμπειρία έχει δείξει ότι πλαίσια (πάνελ) από συγκεκριμένες χώρες της Ασίας υποαποδίδουν με την πάροδο του χρόνου, ενώ η αντίδραση των εταιρειών αυτών στις εγγυήσεις –αν εξακολουθούν να έχουν εταιρική υπόσταση- είναι από καθυστερημένη μέχρι ανύπαρκτη). Για την περίπτωση που το εμβαδόν είναι περιορισμένο, υπάρχουν πλέον φωτοβολταϊκά πλαίσια που στις ίδεις διαστάσεις με τα υπόλοιπα αποδίδουν τουλάχιστον 330Wp (όταν πριν από μία πενταετία πασχίζαμε για 220Wp).
Τέλος, επιλέξτε φωτοβολταϊκά πλαίσια νέας τεχνολογίας, με χαμηλό θερμοκρασιακό συντελεστή, πιστοποιητικά και κυρίως μακροχρόνιες εγγυήσεις (εγγύηση προϊόντος τουλάχιστον 10 ετών και απόδοσης τουλάχιστον 25 ετών).
Προσοχή! Κυκλοφορούν κατασχεμένα πλαίσια ή πάνελ μεταχειρισμένα από Ευρωπαϊκές χώρες, τα οποία οι φίλοι μας Ευρωπαίοι έχουν αντικαταστήσει μετά από δεκαετή τουλάχιστον λειτουργία. Οι εγγυήσεις τους είναι κάτω από 10 χρόνιαή ακόμη και ανύπαρκτες. Ζητήστε εγγράφως την εγγύηση των πλαισίων σας καθώς και τιμολόγια (δεν είναι λίγες οι φορές που πωλείται κλεμμένος εξοπλισμός χωρίς παραστατικά).
Τέλος, επιλέξτε φωτοβολταϊκά πλαίσια νέας τεχνολογίας, με χαμηλό θερμοκρασιακό συντελεστή, πιστοποιητικά και κυρίως μακροχρόνιες εγγυήσεις (εγγύηση προϊόντος τουλάχιστον 10 ετών και απόδοσης τουλάχιστον 25 ετών).
Προσοχή! Κυκλοφορούν κατασχεμένα πλαίσια ή πάνελ μεταχειρισμένα από Ευρωπαϊκές χώρες, τα οποία οι φίλοι μας Ευρωπαίοι έχουν αντικαταστήσει μετά από δεκαετή τουλάχιστον λειτουργία. Οι εγγυήσεις τους είναι κάτω από 10 χρόνιαή ακόμη και ανύπαρκτες. Ζητήστε εγγράφως την εγγύηση των πλαισίων σας καθώς και τιμολόγια (δεν είναι λίγες οι φορές που πωλείται κλεμμένος εξοπλισμός χωρίς παραστατικά).
- Βάσεις στήριξης
Οι βάσεις στήριξης για το φωτοβολταϊκό σύστημα θα μπορούσαν να παρομοιαστούν με τα ελαστικά ενός αυτοκινήτου. Ζητήστε λεπτομέρειες για την στήριξη των πλαισίων στο δώμα ή τη στέγη σας. Απαιτήστε βάσεις αλουμινίου και όχι «γαλβανιζέ» ή σιδερένιες (τουλάχιστον οι μηκίδες που έρχονται σε επαφή με το πάνελ), καθώς τα διαφορετικά υλικά προκαλούν ηλεκτροχημική διάβρωση με αποτέλεσμα να χάνετε και τις εγγυήσεις των πλαισίων πέραν της φθοράς που υφίσταται το πλαίσιο του πάνελ. Ζητήστε inoxεξαρτήματα, καθώς οι μικρές λεπτομέρειες κάνουν τη διαφορά.
- Ρυθμιστής φόρτισης
Ο ρυθμιστής φόρτισης θα πρέπει να είναι «έξυπνος» νέας τεχνολογίας MPPT (και όχι PWM!), καθώς όχι μόνο κερδίζετε περισσότερη ενέργεια από τον ήλιο, αλλά φορτίζετε καλύτερα και τις μπαταρίες σας, φροντίζονταςγια τη «μακροβιότητά» τους. Ένας φθηνός ρυθμιστής φόρτισης μπορεί να απέχει μόλις 100¤ από ένα «έξυπνο» MPPTρυθμιστή, αλλά μπορεί να καταστεί η αιτία να χάσει ο ενδιαφερόμενος ακόμη και το 30% της ενέργειας από τα φωτοβολταϊκά του πλαίσια.
Μια έξυπνη συμβουλή είναι να αγοράσετε μεγαλύτερο ρυθμιστή από το απαιτούμενο, ώστε να είστε έτοιμοι για πιθανή μελλοντική επέκταση.
Ζητήστε αντίστοιχα καλώδια από τον εγκαταστάτη σας. Το κόστος είναι μικρό, αλλά θα βρείτε το όφελος μπροστά σας.
Επιλέξτε ρυθμιστή ίδιας εταιρείας με τον αντιστροφέα, ώστε η φόρτιση από τη γεννήτρια ή από τον ήλιο να γίνεται με τον ίδιο αλγόριθμο. Επίσης, σε περίπτωση που θέλετε απομακρυσμένη παρακολούθηση (τηλεμετρία), θα δύναται να «επικοινωνούν» τα δύο υποσυστήματα μεταξύ τους.
Προσοχή πρέπει να δοθεί στην περίπτωση που επιλεγούν μπαταρίες ανοιχτού τύπου, ο ρυθμιστής θα πρέπει να επιτελεί αυτοματοποιημένα την απαιτούμενη εξισορρόπηση (equalisation) των μπαταριών (μπορείτε να βρείτε περισσότερα στοιχεία στην υποενότητα για τις μπαταρίες). Θα πρέπει να χαίρει εγγύησης τουλάχιστον 4 ετών.
Μια έξυπνη συμβουλή είναι να αγοράσετε μεγαλύτερο ρυθμιστή από το απαιτούμενο, ώστε να είστε έτοιμοι για πιθανή μελλοντική επέκταση.
Ζητήστε αντίστοιχα καλώδια από τον εγκαταστάτη σας. Το κόστος είναι μικρό, αλλά θα βρείτε το όφελος μπροστά σας.
Επιλέξτε ρυθμιστή ίδιας εταιρείας με τον αντιστροφέα, ώστε η φόρτιση από τη γεννήτρια ή από τον ήλιο να γίνεται με τον ίδιο αλγόριθμο. Επίσης, σε περίπτωση που θέλετε απομακρυσμένη παρακολούθηση (τηλεμετρία), θα δύναται να «επικοινωνούν» τα δύο υποσυστήματα μεταξύ τους.
Προσοχή πρέπει να δοθεί στην περίπτωση που επιλεγούν μπαταρίες ανοιχτού τύπου, ο ρυθμιστής θα πρέπει να επιτελεί αυτοματοποιημένα την απαιτούμενη εξισορρόπηση (equalisation) των μπαταριών (μπορείτε να βρείτε περισσότερα στοιχεία στην υποενότητα για τις μπαταρίες). Θα πρέπει να χαίρει εγγύησης τουλάχιστον 4 ετών.
- Αντιστροφέας
Ο αντιστροφέας που θα επιλέξετε θα πρέπει να είναι καθαρού ημιτόνου και επώνυμης εταιρείας, καθώς αποτελεί ένα από τα υποσυστήματα του αυτόνομου φωτοβολταϊκού με τις περισσότερες βλάβες. Θα πρέπει να μπορεί να παραλληλιστεί (ώστε να μεγαλώσει η ισχύς του μελλοντικά χωρίς να αντικατασταθεί) ή να αποτελέσει μέρος ενός τριφασικού συστήματος.Ένας φθηνός αντιστροφέας (αγνώστου προελεύσεως) το πιο πιθανό είναι σε μία μελλοντική επέκταση να είναι άχρηστος, καθώς δε θα μπορεί ο ενδιαφερόμενος, παραλληλίζοντάς τον, να επαυξήσει τη στιγμιαία ισχύ του συστήματός του.Επίσης ζητήστε ο αντιστροφέας να είναι και φορτιστής (charger) από γεννήτρια ή ΔΕΗ.
Επιλέξτε αντιστροφέα με δυνατότητα «επικοινωνιακής» διασύνδεσης με τον ρυθμιστή φόρτισης, αλλά και τηλεμετρίας μέσω κάποιου Modem, ώστε να μπορείτε να τον παρακολουθήσετε και να τον διαχειριστείτε από μακριά.Ζητήστε τουλάχιστον 4 έτη εγγύηση.
Επιλέξτε αντιστροφέα με δυνατότητα «επικοινωνιακής» διασύνδεσης με τον ρυθμιστή φόρτισης, αλλά και τηλεμετρίας μέσω κάποιου Modem, ώστε να μπορείτε να τον παρακολουθήσετε και να τον διαχειριστείτε από μακριά.Ζητήστε τουλάχιστον 4 έτη εγγύηση.
- Συσσωρευτές
Το πιο φθαρτό υποσύστημα ενός αυτόνομου φωτοβολταϊκού είναι οι συσσωρευτές. Ένας απλός τρόπος να κρίνετε μία μπαταρία είναι από τους πιστοποιημένους κύκλους φορτίσεων-εκφορτίσεων που «υπόσχεται» ο κατασκευαστής στο φύλλο δεδομένων του (ζητήστε το).
Σαν γενική αρχή οι μπαταρίες ονομαστικής τάσης 12Volts εκτελούν περίπου 400-800 κύκλους για 50% βάθος εκφόρτισης και οι μπαταρίες τάσης 2Voltsπερίπου 2.000-3.000 κύκλους για την ίδια εκφόρτιση. Υπάρχουν δεκάδες άλλες παράμετροι που θα σας ενημερώσει ο εγκαταστάτης σας σχετικά με την επιλογή της κατάλληλης μπαταρίας για το σύστημά σας.
Αν ο ενδιαφερόμενος αποφασίσει μαζί με τον Μηχανικό του να εγκαταστήσει μπαταρίες ανοιχτού τύπου, πέρα από τον αερισμό, θα πρέπει να φροντίσει και για την εξισορρόπηση των μπαταριών (equalization), η οποία θα γίνεται είτε με τη βοήθεια γεννήτριας, είτε αυτοματοποιημένα από έναν καλό MPPTρυθμιστή φόρτισης. Συνοπτικά αναφέρουμε ότι θα πρέπει ανά τακτά χρονικά διαστήματα να «βράζουν» οι μπαταρίες, ώστε να σπάνε οι αγώγιμοι δρόμοι θεϊκού μολύβδου (φαινόμενο θειϊκωσης), που δημιουργούνται μεταξύ των πλακών.
Προσοχή μεγάλη πρέπει να δίνετε σε μπαταρίες που δεν προορίζονται για φωτοβολταϊκά συστήματα. Συνήθως, μπαταρίες έλξεως (μαύρο κουτί – συνήθως με γκρι καπάκια) που προορίζονται για περονοφόρα παρουσιάζονται ως ιδανικές και οικονομικές λύσεις. Επιστρέψτε τες πίσω.
Μεγάλη προσοχή απαιτείται και στη σύγκριση των μπαταριών. Πέρα από την τάση, η χωρητικότητα εκφράζεται με όρους ταχύτητας φόρτισης (ή εκφόρτισης). Έτσι μία μπαταρία 2V 1500AhC120 (ουσιαστικά μπορεί να φτάσει τη χωρητικότητα αυτή σε 120 ώρες φόρτισης – διάρκεια ανούσια για τα φωτοβολταϊκά που η ηλιοφάνεια δεν ξεπερνά τις 10 ώρες!) είναι αρκετά μικρότερη σε χωρητικότητα από μία μπαταρία 2V 1400AhC10!
Μικρές αλλά σημαντικές λεπτομέρειες επίσης είναι ο αριθμός των πλακών, η επιφάνειά τους, ο τύπος τους κα. Ένα απλό κριτήριο σύγκρισης είναι το βάρος μίας μπαταρίας, καθώς όσο περισσότερο το βάρος, τόσο περισσότερος και ο μόλυβδος και κατά συνέπεια ο χρόνος ζωής της μπαταρίας.
Για τους παραπάνω λόγους δε συστήνεται η εξοικονόμηση χρημάτων από το υποσύστημα αυτό, καθώς είναι χρήματα που θα «πληρωθούν» στη συνέχεια σε υπερθετικό βαθμό. Για παράδειγμα, μία μπαταρία φορτηγού μπορεί να απέχει σε κόστος μόλις 100-200¤ από μία μπαταρία κλειστού τύπου για φωτοβολταϊκά, αλλά η διαφορά στο χρόνο ζωής τους απέχει 3 έως 5 φορές (για να μη μιλήσουμε για στοιχεία 2βολτα OpZsπου χαίρουν ακόμη και 10 φορές περισσότερο χρόνο ζωής).
Στο σημείο αυτό πρέπει να τονίσουμε ότι δεν έχει νόημα κανείς να αγοράσει μεταχειρισμένες μπαταρίες. Δεν μπορεί κανείς να υπολογίσει το χρόνο ζωής τους, τους κύκλους που έχουν εκτελέσει, το βάθος εκφορτίσεων, την ταχύτητα φόρτισης ή εκφόρτισης κα. Ζητήστε πάλι τιμολόγιο αγοράς και προσέξτε την ημερομηνία κατασκευής τους. Μην αμελείτε να συγκρίνετε τις εγγυήσεις (συνήθως 2 έτη) και την χώρα κατασκευής.
Σαν γενική αρχή οι μπαταρίες ονομαστικής τάσης 12Volts εκτελούν περίπου 400-800 κύκλους για 50% βάθος εκφόρτισης και οι μπαταρίες τάσης 2Voltsπερίπου 2.000-3.000 κύκλους για την ίδια εκφόρτιση. Υπάρχουν δεκάδες άλλες παράμετροι που θα σας ενημερώσει ο εγκαταστάτης σας σχετικά με την επιλογή της κατάλληλης μπαταρίας για το σύστημά σας.
Αν ο ενδιαφερόμενος αποφασίσει μαζί με τον Μηχανικό του να εγκαταστήσει μπαταρίες ανοιχτού τύπου, πέρα από τον αερισμό, θα πρέπει να φροντίσει και για την εξισορρόπηση των μπαταριών (equalization), η οποία θα γίνεται είτε με τη βοήθεια γεννήτριας, είτε αυτοματοποιημένα από έναν καλό MPPTρυθμιστή φόρτισης. Συνοπτικά αναφέρουμε ότι θα πρέπει ανά τακτά χρονικά διαστήματα να «βράζουν» οι μπαταρίες, ώστε να σπάνε οι αγώγιμοι δρόμοι θεϊκού μολύβδου (φαινόμενο θειϊκωσης), που δημιουργούνται μεταξύ των πλακών.
Προσοχή μεγάλη πρέπει να δίνετε σε μπαταρίες που δεν προορίζονται για φωτοβολταϊκά συστήματα. Συνήθως, μπαταρίες έλξεως (μαύρο κουτί – συνήθως με γκρι καπάκια) που προορίζονται για περονοφόρα παρουσιάζονται ως ιδανικές και οικονομικές λύσεις. Επιστρέψτε τες πίσω.
Μεγάλη προσοχή απαιτείται και στη σύγκριση των μπαταριών. Πέρα από την τάση, η χωρητικότητα εκφράζεται με όρους ταχύτητας φόρτισης (ή εκφόρτισης). Έτσι μία μπαταρία 2V 1500AhC120 (ουσιαστικά μπορεί να φτάσει τη χωρητικότητα αυτή σε 120 ώρες φόρτισης – διάρκεια ανούσια για τα φωτοβολταϊκά που η ηλιοφάνεια δεν ξεπερνά τις 10 ώρες!) είναι αρκετά μικρότερη σε χωρητικότητα από μία μπαταρία 2V 1400AhC10!
Μικρές αλλά σημαντικές λεπτομέρειες επίσης είναι ο αριθμός των πλακών, η επιφάνειά τους, ο τύπος τους κα. Ένα απλό κριτήριο σύγκρισης είναι το βάρος μίας μπαταρίας, καθώς όσο περισσότερο το βάρος, τόσο περισσότερος και ο μόλυβδος και κατά συνέπεια ο χρόνος ζωής της μπαταρίας.
Για τους παραπάνω λόγους δε συστήνεται η εξοικονόμηση χρημάτων από το υποσύστημα αυτό, καθώς είναι χρήματα που θα «πληρωθούν» στη συνέχεια σε υπερθετικό βαθμό. Για παράδειγμα, μία μπαταρία φορτηγού μπορεί να απέχει σε κόστος μόλις 100-200¤ από μία μπαταρία κλειστού τύπου για φωτοβολταϊκά, αλλά η διαφορά στο χρόνο ζωής τους απέχει 3 έως 5 φορές (για να μη μιλήσουμε για στοιχεία 2βολτα OpZsπου χαίρουν ακόμη και 10 φορές περισσότερο χρόνο ζωής).
Στο σημείο αυτό πρέπει να τονίσουμε ότι δεν έχει νόημα κανείς να αγοράσει μεταχειρισμένες μπαταρίες. Δεν μπορεί κανείς να υπολογίσει το χρόνο ζωής τους, τους κύκλους που έχουν εκτελέσει, το βάθος εκφορτίσεων, την ταχύτητα φόρτισης ή εκφόρτισης κα. Ζητήστε πάλι τιμολόγιο αγοράς και προσέξτε την ημερομηνία κατασκευής τους. Μην αμελείτε να συγκρίνετε τις εγγυήσεις (συνήθως 2 έτη) και την χώρα κατασκευής.
- Ανεμογεννήτρια
Η επιλογή της εγκατάστασης (ή μη) μίας ανεμογεννήτριας θα γίνει με τη βοήθεια ενός έμπειρου εγκαταστάτη. Αφού μελετηθεί το αιολικό δυναμικό της περιοχής από εξειδικευμένους αιολικούς χάρτες, σε συνδυασμό με τις ανάγκες του χρήστη (αν οι ανάγκες είναι για παράδειγμα αυξημένες κατά την περίοδο του χειμώνα και δη τις νύχτες), πρέπει να επιλεγεί η κατάλληλη ανεμογεννήτρια, που θα αποδώσει τα μέγιστα σε χαμηλές ταχύτητες ανέμου (αν το αιολικό δυναμικό είναι χαμηλό) και δεν θα έχει βλάβες σε υψηλές ταχύτητες (πχ Νότια Εύβοια, Λαύριο, Κυκλάδες…). Είναι χαρακτηριστικό ότι υπάρχουν ανεμογεννήτριες με την ίδια ισχύ (για παράδειγμα 600Watts)με κόστος από 400Ε μέχρι 4000Ε.
- Γεννήτρια
Τέλος, η γεννήτρια αποτελεί αναπόσπαστο τμήμα ενός αυτόνομου συστήματος, το οποίο θα πρέπει να επιλεγεί με προσοχή, καθώς ο χρόνος λειτουργίας της ετησίως θα καθορίσει το κόστος σε υγρά καύσιμα, τις συντηρήσεις και τις πιθανές βλάβες. Προσοχή πρέπει να δοθεί κατά την επιλογή στη δυνατότητα αυτόματης εκκίνησης αν απαιτηθεί. Και εδώ συνιστώνται επώνυμες γεννήτριες από γνωστούς ευρωπαϊκούς ή γιαπωνέζικους οίκους (τουλάχιστον το μοτέρ).
Σε κάθε περίπτωση ζητήστε τιμολόγια για τα υλικά που αγοράζετε, καθώς όχι μόνο μπορείτε εκ των υστέρων να αναζητήσετε τις εγγυήσεις (ακόμη και αν η εταιρεία που σας το εγκατέστησε έχει κλείσει), αλλά είστε σίγουροι ότι ο εξοπλισμός σας δεν είναι προϊόν κλοπής.
8. Ποιος θα αναλάβει τη συντήρηση του αυτόνομου φωτοβολταϊκού;
Πολύ σημαντική είναι η ορθή λειτουργία και συντήρηση ενός αυτόνομου συστήματος. Οι κατάλληλες οδηγίες που θα δοθούν στον χρήστη από τον έμπειρο σε αυτόνομα φωτοβολταϊκά Μηχανικό μπορεί να αποτρέψουν τη γρήγορη μείωση του χρόνου ζωής των μπαταριών ή ακόμη και συνεχή και επαναλαμβανόμενα «μπλακ άουτ» που κανένας δεν επιθυμεί.
Συνοπτικά αναφέρουμε ότι ο χρήστης θα πρέπει να ελέγχει (σε περίπτωση που αυτό δεν γίνεται αυτόματα από κάποιο επώνυμο αντιστροφέα ή/και «έξυπνο» ελεγκτή φόρτισης) το επίπεδο φόρτισης των μπαταριών και να μην το αφήνει να πέφτει κάτω από ένα συγκεκριμένο επίπεδο (πχ 60%, ο εγκαταστάτης θα αντιστοιχήσει στον χρήστη την τάση των μπαταριών που έχουν εγκατασταθεί με το ποσοστό φόρτισής τους). Για να μην εκφορτίζεται βαθέως και πολλές φορές η μπαταρία, θα πρέπει τα μεγάλα ηλεκτρικά φορτία να χρησιμοποιούνται κυρίως με ηλιοφάνεια. Σε παρόμοια λογική οι συσκευές θα πρέπει να είναι οικονομικής ενεργειακής κλάσης (Α+), ο φωτισμός να είναιLED, να υπάρχει ηλιακός θερμοσίφωνας, όπου είναι δυνατόν να χρησιμοποιείται υγραέριο για μαγείρεμα ή θέρμανση, οι πλύσεις του πλυντηρίου να γίνονται σε χαμηλές θερμοκρασίες (<45οC), να απομακρύνονται από την πρίζα οι συσκευές, ώστε να μην έχουμε καταναλώσεις-«φαντάσματα» κα.
Όσον αφορά στη συντήρηση ενός αυτόνομου φωτοβολταϊκού συστήματος, αυτή συνίσταται κυρίως στον καθαρισμό των πάνελ και στη συμπλήρωση απιονισμένου νερού στις μπαταρίες (αν αυτές είναι ανοιχτού τύπου). Τα υπόλοιπα (για παράδειγμα εξισορρόπηση μπαταριών) αναλαμβάνουν να τα κάνουν αυτόματα ένας «έξυπνος» ποιοτικός ρυθμιστής φόρτισης και ένας επώνυμος αξιόπιστος αντιστροφέας, εφόσον προγραμματιστούν κατάλληλα από τον εξειδικευμένο Μηχανικό που θα τα εγκαταστήσει. Μην αμελείτε τη σύσφιξη μηχανολογικών μερών στις βάσεις στήριξης και τους πόλους των μπαταριών.
9. Να εγκαταστήσω τηλεμετρία στο αυτόνομο σύστημά μου;
Συστήνεται ανεπιφύλακτα η απομακρυσμένη παρακολούθηση και καταγραφή των λειτουργιών του συστήματος. Πέρα από την παρακολούθηση και επίλυση τυχών βλαβών ο Μηχανικός γνωρίζει την ακριβή χρήση του συστήματος και κυρίως των μπαταριών και μπορεί να προτείνει βελτιώσεις και επεκτάσεις που θα επιμηκύνουν τη ζωή τους. Επίσης, υπάρχει δυνατότητα απομακρυσμένου προγραμματισμού και αλλαγών που θα βελτιώσουν τις συνθήκες λειτουργίας του φωτοβολταϊκού συστήματος.
10. Ποιόν θα καλέσω σε περίπτωση απορίας ή βλάβης;
Μα φυσικά τον εγκαταστάτη που εμπιστευθήκατε εξ αρχής. Για το λόγο αυτό είναι πολύ σημαντικός παράγοντας για την επιλογή εγκαταστάτη για ένα αυτόνομο φωτοβολταϊκό σύστημα η εξυπηρέτηση μετά το έργο και η διαθεσιμότητα του επιβλέποντα Μηχανικού. Πριν επιλέξετε, δοκιμάστε να καλέσετε τον εγκαταστάτη σας εκτός ωραρίου ή Κυριακή. Αν δεν τον βρίσκετε, σκεφτείτε πώς θα αισθανόσαστε Παραμονή Χριστουγέννων με καλεσμένους στο σπίτι σας και «black-out»εξαιτίας μίας συνηθισμένης μικροαστοχίας που κατά 99% λύνεται τηλεφωνικά.
Συμπέρασμα
Σε κάθε περίπτωση ζητήστε τιμολόγια για τα υλικά που αγοράζετε, καθώς όχι μόνο μπορείτε εκ των υστέρων να αναζητήσετε τις εγγυήσεις (ακόμη και αν η εταιρεία που σας το εγκατέστησε έχει κλείσει), αλλά είστε σίγουροι ότι ο εξοπλισμός σας δεν είναι προϊόν κλοπής.
8. Ποιος θα αναλάβει τη συντήρηση του αυτόνομου φωτοβολταϊκού;
Πολύ σημαντική είναι η ορθή λειτουργία και συντήρηση ενός αυτόνομου συστήματος. Οι κατάλληλες οδηγίες που θα δοθούν στον χρήστη από τον έμπειρο σε αυτόνομα φωτοβολταϊκά Μηχανικό μπορεί να αποτρέψουν τη γρήγορη μείωση του χρόνου ζωής των μπαταριών ή ακόμη και συνεχή και επαναλαμβανόμενα «μπλακ άουτ» που κανένας δεν επιθυμεί.
Συνοπτικά αναφέρουμε ότι ο χρήστης θα πρέπει να ελέγχει (σε περίπτωση που αυτό δεν γίνεται αυτόματα από κάποιο επώνυμο αντιστροφέα ή/και «έξυπνο» ελεγκτή φόρτισης) το επίπεδο φόρτισης των μπαταριών και να μην το αφήνει να πέφτει κάτω από ένα συγκεκριμένο επίπεδο (πχ 60%, ο εγκαταστάτης θα αντιστοιχήσει στον χρήστη την τάση των μπαταριών που έχουν εγκατασταθεί με το ποσοστό φόρτισής τους). Για να μην εκφορτίζεται βαθέως και πολλές φορές η μπαταρία, θα πρέπει τα μεγάλα ηλεκτρικά φορτία να χρησιμοποιούνται κυρίως με ηλιοφάνεια. Σε παρόμοια λογική οι συσκευές θα πρέπει να είναι οικονομικής ενεργειακής κλάσης (Α+), ο φωτισμός να είναιLED, να υπάρχει ηλιακός θερμοσίφωνας, όπου είναι δυνατόν να χρησιμοποιείται υγραέριο για μαγείρεμα ή θέρμανση, οι πλύσεις του πλυντηρίου να γίνονται σε χαμηλές θερμοκρασίες (<45οC), να απομακρύνονται από την πρίζα οι συσκευές, ώστε να μην έχουμε καταναλώσεις-«φαντάσματα» κα.
Όσον αφορά στη συντήρηση ενός αυτόνομου φωτοβολταϊκού συστήματος, αυτή συνίσταται κυρίως στον καθαρισμό των πάνελ και στη συμπλήρωση απιονισμένου νερού στις μπαταρίες (αν αυτές είναι ανοιχτού τύπου). Τα υπόλοιπα (για παράδειγμα εξισορρόπηση μπαταριών) αναλαμβάνουν να τα κάνουν αυτόματα ένας «έξυπνος» ποιοτικός ρυθμιστής φόρτισης και ένας επώνυμος αξιόπιστος αντιστροφέας, εφόσον προγραμματιστούν κατάλληλα από τον εξειδικευμένο Μηχανικό που θα τα εγκαταστήσει. Μην αμελείτε τη σύσφιξη μηχανολογικών μερών στις βάσεις στήριξης και τους πόλους των μπαταριών.
9. Να εγκαταστήσω τηλεμετρία στο αυτόνομο σύστημά μου;
Συστήνεται ανεπιφύλακτα η απομακρυσμένη παρακολούθηση και καταγραφή των λειτουργιών του συστήματος. Πέρα από την παρακολούθηση και επίλυση τυχών βλαβών ο Μηχανικός γνωρίζει την ακριβή χρήση του συστήματος και κυρίως των μπαταριών και μπορεί να προτείνει βελτιώσεις και επεκτάσεις που θα επιμηκύνουν τη ζωή τους. Επίσης, υπάρχει δυνατότητα απομακρυσμένου προγραμματισμού και αλλαγών που θα βελτιώσουν τις συνθήκες λειτουργίας του φωτοβολταϊκού συστήματος.
10. Ποιόν θα καλέσω σε περίπτωση απορίας ή βλάβης;
Μα φυσικά τον εγκαταστάτη που εμπιστευθήκατε εξ αρχής. Για το λόγο αυτό είναι πολύ σημαντικός παράγοντας για την επιλογή εγκαταστάτη για ένα αυτόνομο φωτοβολταϊκό σύστημα η εξυπηρέτηση μετά το έργο και η διαθεσιμότητα του επιβλέποντα Μηχανικού. Πριν επιλέξετε, δοκιμάστε να καλέσετε τον εγκαταστάτη σας εκτός ωραρίου ή Κυριακή. Αν δεν τον βρίσκετε, σκεφτείτε πώς θα αισθανόσαστε Παραμονή Χριστουγέννων με καλεσμένους στο σπίτι σας και «black-out»εξαιτίας μίας συνηθισμένης μικροαστοχίας που κατά 99% λύνεται τηλεφωνικά.
Συμπέρασμα
Η αύξηση της ζήτησης για αυτόνομα φωτοβολταϊκά έχει προκαλέσει την ραγδαία αύξηση προσφοράς εγκαταστατών και εξοπλισμού. Από την μία πλευρά αυτό έχει θετικό αντίκτυπο στη μείωση του κόστους και στην πληθώρα επιλογών, από την άλλη έχει προκαλέσει τεράστια δυσφορία κατά την επιλογή συνεργατών. Το άρθρο αυτό πιστεύουμε ότι δίνει κατευθυντήριες γραμμές για τις ορθότερες επιλογές πριν την εγκατάσταση ενός αυτόνομου φωτοβολταϊκού συστήματος.
Η αυτόνομη ηλεκτροδότηση είναι εφικτή, οικονομική, αξιόπιστη και ασφαλής, αρκεί να επιλεγεί η κατάλληλη εξειδικευμένη σε αυτόνομα φωτοβολταϊκά συστήματα επιχείρηση, η οποία θα συστήσει και θα επιλέξει κατάλληλα και ποιοτικά υλικά, τα οποία θα εγκαταστήσει σύμφωνα με της αρχές της Επιστήμης και της Τεχνολογίας, ενώ ταυτόχρονα θα συμβουλεύσει τον ενδιαφερόμενο για την ορθή χρήση, λειτουργία και συντήρηση του συστήματος.
Αυτόνομο Φωτοβολταϊκό ή NetMetering, τι με συμφέρει
Να ευχαριστήσουμε τους ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΟΥΣ της 1ης ΕΠΑΣ ΟΑΕΔ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ για το εκπληκτικό τεχνολογικό περιεχόμενο και τα υπέροχα άρθρα που δημοσιεύουν στο blog τους.
Υπάρχουν 2 βασικοί τρόποι εκμετάλλευσης της ηλιακής ενέργειας στην Ελλάδα. Είτε με ένα φωτοβολταϊκό αυτοπαραγωγής και συμψηφισμού ενέργειας (netmetering), είτε με ένα αυτόνομο φωτοβολταϊκό με μπαταρίες το οποίο λειτουργεί χωρίς σύνδεση με το δημόσιο δίκτυο (ΔΕΗ).
Αναλυτικότερα, ένα φωτοβολταϊκό netmetering παράγει ενέργεια η οποία συμψηφίζεται ετησίως με την καταναλισκόμενη ενέργεια από τον καταναλωτή. Για παράδειγμα αν μία κατοικία καταναλώσει 5.000kWh ετησίως και έχει ένα φωτοβολταϊκό αυτοπαραγωγής το οποίο παράγει ετησίως 4.500kWh τότε ο χρήστης θα πληρώσει κόστος ενέργειας για 500kWh (με αντίστοιχη αναπροσαρμογή και στα τέλη που προστίθενται στον λογαριασμό).
Το φωτοβολταϊκό netmetering απαιτεί διασύνδεση με το δημόσιο δίκτυο (ΔΕΗ) και πλήρη νομιμότητα του κτιρίου. Επίσης, θα πρέπει ο ιδιοκτήτης να έχει πληρώσει ή ρυθμίσει τις οφειλές του προς τη ΔΕΗ.
Στα αυτόνομα φωτοβολταϊκά η ουσιώδης διαφορά είναι ότι δεν είναι αναγκαία η συνύπαρξη διασύνδεσης με τη ΔΕΗ καθώς οι μπαταρίες δίνουν τη δυνατότητα στον χρήστη να λαμβάνει ενέργεια όταν είναι αναγκαίο από αυτές. Τα αυτόνομα φωτοβολταικά συνήθως συνεπικουρούνται από μία ή περισσότερες ανεμογεννήτριες καθώς και κάποια ηλεκτρογεννήτρια.
Τα Αυτόνομα Φωτοβολταϊκά Συστήματα είναι η απάντηση σε θέματα ρευματοδότησης.
Πότε;
Όταν για οποιοδήποτε λόγο το δίκτυο της ΔΕΗ δεν εξυπηρετεί.
Δηλαδή αναφερόμαστε κυρίως σε:
Πότε;
Όταν για οποιοδήποτε λόγο το δίκτυο της ΔΕΗ δεν εξυπηρετεί.
Δηλαδή αναφερόμαστε κυρίως σε:
- Απομακρυσμένες περιοχές,
- εξοχικά σπίτια και
- αυτοκινούμενα τροχόσπιτα και όχι μόνο..
Αυτές είναι οι περιπτώσεις όπου ένα αυτόνομο φωτοβολταϊκό σύστημα καλύπτει ανάγκες σε ρεύμα και παρέχει ανεξαρτησία και οικονομία.
Τα δύο παραπάνω σχήματα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με φωτοβολταικά δεν ταιριάζουν όμως σε όλα τα κτίρια. Ανάλογα με τη χρήση του κτιρίου, τις ανάγκες του χρήστη και τις επιθυμίες του ένας έμπειρος μηχανικός φωτοβολταϊκών μπορεί να καθοδηγήσει προς την κατεύθυνση της ορθότερης επιλογής.
Παρακάτω δίνονται κάποιες βασικές οδηγίες ώστε κάθε ενδιαφερόμενος να επιλέξει την πιο συμφέρουσα λύση.
Αν το εξεταζόμενο κτίριο δεν έχει διασύνδεση με τη ΔΕΗ τότε η επιλογή της εγκατάστασης ενός αυτόνομου φωτοβολταϊκού είναι μονόδρομος. Το μόνο που πρέπει να ελεγχθεί είναι το κόστος διασύνδεσης με τη ΔΕΗ (κόστος γραμμής μεταφοράς, μετασχηματιστής αν απαιτείται, τέλος σύνδεσης ΔΕΗ, κόστος νομιμοποίησης κτιρίου, κόστος κλεισίματος οικοδομικής αδείας κλπ.).
Αν το εξεταζόμενο κτίριο έχει διασύνδεση με τη ΔΕΗ και η χρήση είναι περιστασιακή ή μηδαμινή θα μπορούσε πάλι να συμφέρει η επιλογή της διακοπής της ηλεκτροδότησης από το δημόσιο δίκτυο και η εγκατάσταση ενός αυτόνομου φωτοβολταϊκού. Στην περίπτωση για παράδειγμα μίας κατοικίας σε ένα χωριό η οποία έχει μείνει ακατοίκητη για καιρό δεν υπάρχει λόγος να πληρώνει κανείς ΕΝΦΙΑ ως ηλεκτροδοτούμενο ακίνητο και τέλη ΔΕΗ ενώ μπορεί με κόστος κάτω από 1.000€ να έχει το φωτισμό και ένα μικρό ψυγείο για 3-4 μέρες το χρόνο που μπορεί να το επισκεφτεί.
Αν μιλάμε για μία μόνιμη κατοικία με κατανάλωση ρεύματος πάνω από 5.000kWh το χρόνο, τότε η πλέον συμφέρουσα λύση είναι η εγκατάσταση ενός φωτοβολταϊκού αυτοπαραγωγής (netmetering) με το χρόνο απόσβεσης της επένδυσης να κυμαίνεται ανάλογα με το μέγεθος του συστήματος από 6 έως 9 χρόνια.
Για περιπτώσεις ενεργοβόρων κτιρίων όπως ξενοδοχεία, βιοτεχνίες, βιομηχανίες κ.ο.κ η επιλογή του netmeteringείναι μονόδρομος καθώς πέραν από την οικονομία κλίμακος που γίνεται εγκαθιστώντας ένα μεγάλο φωτοβολταϊκό (μικρότερο κόστος /kwp) το κόστος του φωτοβολταϊκού εκπίπτει και ως δαπάνη κατεβάζοντας την απόσβεση της επένδυσης κάτω από 5 έτη.
Εξετάζοντας μία κατοικία με σχετικά μικρή κατανάλωση (2-4.000KWh/ετησίως), και διασύνδεση με το δημόσιο δίκτυο, θα λέγαμε ότι δεν συμφέρει ούτε η μία λύση ούτε η άλλη. Αν επιλεγεί αυτόνομο φωτοβολταϊκό το κόστος του είναι αρκετά μεγάλο για να αποσβέσει σε λιγότερο από 10 έτη (οπότε και θα πρέπει να αντικατασταθούν οι μπαταρίες) ενώ αν επιλεγεί φωτοβολταϊκό netmetering, το κόστος ανα kWpείναι τόσο υψηλό (για μικρά συστήματα ξεπερνά τα 2000€/kwp) που καθιστά την επένδυση ασύμφορη.
Τέλος, υπάρχουν καταναλωτές ηλεκτρικού ρεύματος οι οποίοι επιθυμούν την αυτονομία από το δημόσιο δίκτυο είτε για λόγους συνειδησιακούς, είτε για λόγους περιβαλλοντικής ευαισθησίας, είτε για λόγους ευαίσθητων φορτίων (κρεοπωλείο, ζαχαροπλαστείο κλπ σε μία περιοχή με πολλές διακοπές ρεύματος) είτε ακόμη και για λόγους φόβου (πρόσφατο παράδειγμα είναι η κατάσταση στη Βενεζουέλα με τις συνεχείς διακοπές ρεύματος). Οι παραπάνω περιπτώσεις μπορούν να λύσουν το πρόβλημα της ηλεκτροδότηση μόνο με την εγκατάσταση ενός αυτόνομου φωτοβολταϊκού.
ΤΙ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΠΡΟΣΕΞΕΤΕ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΕΠΙΛΟΓΗ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΩΝ ΠΑΝΕΛ
Τι πρέπει να προσέξετε όταν επιλέγετε φωτοβολταϊκά
Πριν μερικά χρόνια η επιλογή φωτοβολταϊκών συστημάτων ήταν πολύ εύκολη, γιατί απλά δεν υπήρχαν πολλές επιλογές. Τώρα υπάρχει πληθώρα συστημάτων στην αγορά, κάνοντας την επιλογή σαφώς δυσκολότερη.
Η εγκατάσταση φωτοβολταϊκών είναι μια σημαντική επένδυση και η απόφαση της αγοράς δεν πρέπει να βασίζεται μόνο στο κόστος.
Σας παρουσιάζουμε τους σημαντικότερους παράγοντες που πρέπει να εξετάσετε κατή την επιλογή των ηλιακών πάνελ.
Το πραγματικό κόστος καθορίζεται από: το μέγεθος (υπολογισμένο σε Watt), τη μάρκα, την ποιότητα υλικών, την αντοχή, την περίοδο εγγύησης και τις πιστοποιήσεις των φωτοβολταϊκών.
Συνιστάται να μην επιλέξετε ένα ηλιακό πάνελ μόνο βάσει κόστους, καθώς ενδέχεται να μην έχει τις απαραίτητες πιστοποιήσεις, να είναι πολύ μεγάλο για να εγκατασταθεί εντός της προκαθορισμένης περιοχής ή να υπολειτουργεί και να μην παρέχει καμία απόδοση της επένδυσης.
Χαρακτηριστικά:
-Έχουν μεγάλο βαθμό απόδοσης που μπορεί να φτάσει και το 19%.-Έχουν πολύ καλή συμπεριφορά στην επίδραση της θερμοκρασίας και αξιόλογη απόδοση στον διάχυτο φωτισμό.-Έχουν αρκετά μεγαλύτερο κόστος κατασκευής.-Δεν υπάρχουν στοιχεία από παλιές εγκαταστάσεις, σχετικά με τις αποδόσεις και τη διάρκειά τους, αφού η τεχνολογία τους είναι σχετικά καινούργια.
Πριν μερικά χρόνια η επιλογή φωτοβολταϊκών συστημάτων ήταν πολύ εύκολη, γιατί απλά δεν υπήρχαν πολλές επιλογές. Τώρα υπάρχει πληθώρα συστημάτων στην αγορά, κάνοντας την επιλογή σαφώς δυσκολότερη.
Η εγκατάσταση φωτοβολταϊκών είναι μια σημαντική επένδυση και η απόφαση της αγοράς δεν πρέπει να βασίζεται μόνο στο κόστος.
Σας παρουσιάζουμε τους σημαντικότερους παράγοντες που πρέπει να εξετάσετε κατή την επιλογή των ηλιακών πάνελ.
1) Το κόστος
Το πραγματικό κόστος καθορίζεται από: το μέγεθος (υπολογισμένο σε Watt), τη μάρκα, την ποιότητα υλικών, την αντοχή, την περίοδο εγγύησης και τις πιστοποιήσεις των φωτοβολταϊκών.
Συνιστάται να μην επιλέξετε ένα ηλιακό πάνελ μόνο βάσει κόστους, καθώς ενδέχεται να μην έχει τις απαραίτητες πιστοποιήσεις, να είναι πολύ μεγάλο για να εγκατασταθεί εντός της προκαθορισμένης περιοχής ή να υπολειτουργεί και να μην παρέχει καμία απόδοση της επένδυσης.
Πιστοποιήσεις φωτοβολταικών στοιχείων
Εγγύηση κατασκευαστικής αντοχής (έτη)
Εγγύηση μειωμένης απόδοσης (%/χρόνο)
Πρότυπο ελάχιστων τεχνικών προδιαγραφών για ΦΒ κρυσταλλικού πυριτίου (ΕΝ-IEK 61215)
Πρότυπο ΦΒ πλαισίων λεπτού υμενίου (ΕΝ-IEK 61646)
Πρότυπο προδιαγραφών ασφαλείας (IEK 61730-1)
Πιστοποίηση προστασίας έναντι της διάβρωσης (Protection class II)
πιστοποιητικό ΙSO 9001:2000 (Διασφάλιση Ποιότητας)
πιστοποιητικό ΙSO 14000 (Περιβάλλον)
Εγγύηση κατασκευαστικής αντοχής (έτη)
Εγγύηση μειωμένης απόδοσης (%/χρόνο)
Πρότυπο ελάχιστων τεχνικών προδιαγραφών για ΦΒ κρυσταλλικού πυριτίου (ΕΝ-IEK 61215)
Πρότυπο ΦΒ πλαισίων λεπτού υμενίου (ΕΝ-IEK 61646)
Πρότυπο προδιαγραφών ασφαλείας (IEK 61730-1)
Πιστοποίηση προστασίας έναντι της διάβρωσης (Protection class II)
πιστοποιητικό ΙSO 9001:2000 (Διασφάλιση Ποιότητας)
πιστοποιητικό ΙSO 14000 (Περιβάλλον)
2) Τρεις ποιοτικές κατηγορίες
Οι κατασκευαστές ακολουθούν κάποια ποιοτικά πρότυπα κατά τη διαδικασία παρασκευής των ΦΒ πάνελ.Υπάρχουν τρία επίπεδα ποιότητας και συνιστάται να αγοράζετε ηλιακά πάνελ που ανήκουν στα πρώτα δύο.
Στην πρώτη ποιοτική κατηγορία ανήκει το καλύτερο 2% των κατασκευαστών φωτοβολταϊκών. Οι εταιρείες αυτές χρησιμοποιούν προηγμένες ρομποτικές μεθόδους και έχουν 5 χρόνια εμπειρίας στην κατασκευή φωτοβολταϊκών. Παράγουν πυρίτιο της υψηλότερηςποιότητας, το οποίο έχει μεγαλύτερη διάρκεια ζωής.
Οι κατασκευαστές ακολουθούν κάποια ποιοτικά πρότυπα κατά τη διαδικασία παρασκευής των ΦΒ πάνελ.Υπάρχουν τρία επίπεδα ποιότητας και συνιστάται να αγοράζετε ηλιακά πάνελ που ανήκουν στα πρώτα δύο.
Στην πρώτη ποιοτική κατηγορία ανήκει το καλύτερο 2% των κατασκευαστών φωτοβολταϊκών. Οι εταιρείες αυτές χρησιμοποιούν προηγμένες ρομποτικές μεθόδους και έχουν 5 χρόνια εμπειρίας στην κατασκευή φωτοβολταϊκών. Παράγουν πυρίτιο της υψηλότερηςποιότητας, το οποίο έχει μεγαλύτερη διάρκεια ζωής.
Η δεύτερη κατηγορία βασίζεται σε ρομποτικά και σε χειρωνακτική εργασία για την παραγωγή φωτοβολταϊκών. Αυτοί οι κατασκευαστές έχουν 2 έως 5 χρόνια εμπειρίας στον τομέα και οι τιμές τους είναι καλές και λογικές.
Στο τρίτο ποιοτικό επίπεδο ανήκει το 90% των κατασκευαστών φωτοβολταϊκών. Ο τρόπος που κατασκευάζουν τα προϊόντα τους δεν θεωρείται και ο καλύτερος, καθώς συγκεντρώνουν πάνελ και κολλούν πάνω τους τα φυσικά ηλιακά κύτταρα
Στο τρίτο ποιοτικό επίπεδο ανήκει το 90% των κατασκευαστών φωτοβολταϊκών. Ο τρόπος που κατασκευάζουν τα προϊόντα τους δεν θεωρείται και ο καλύτερος, καθώς συγκεντρώνουν πάνελ και κολλούν πάνω τους τα φυσικά ηλιακά κύτταρα
3) Ο βαθμός ανοχής
Ο βαθμός ανοχής σημαίνει ότι το πάνελ θα υπολείπεται, θα φτάσει ή θα ξεπεράσει την παραγωγή ενέργειας που αναγράφεται στο φωτοβολταϊκό. Ένα χαμηλής ποιότητας ηλιακό πάνελ θα δείξει στην πραγματικότητα μικρότερο βαθμό ανοχής, από αυτόν που υπόσχεται.Ο βαθμός ανοχής δίνεται σε -%/+%
Για παράδειγμα, ένα ηλιακό πάνελ μπορεί να γράφει πως έχει 200 βατ ισχύ, αλλά να παράγει μόνο 195 βατ λόγω κακής ποιότητας.
Ο βαθμός ανοχής σημαίνει ότι το πάνελ θα υπολείπεται, θα φτάσει ή θα ξεπεράσει την παραγωγή ενέργειας που αναγράφεται στο φωτοβολταϊκό. Ένα χαμηλής ποιότητας ηλιακό πάνελ θα δείξει στην πραγματικότητα μικρότερο βαθμό ανοχής, από αυτόν που υπόσχεται.Ο βαθμός ανοχής δίνεται σε -%/+%
Για παράδειγμα, ένα ηλιακό πάνελ μπορεί να γράφει πως έχει 200 βατ ισχύ, αλλά να παράγει μόνο 195 βατ λόγω κακής ποιότητας.
4) Ο βαθμός απόδοσης
Η αναφερόμενη «απόδοση» για κάθε τύπο πάνελ είναι ουσιαστικά το ποσοστό της ηλιακής ενέργειας που μετατρέπει σε ηλεκτρική ενέργεια. Ο βαθμός απόδοσης (efficiency) κυμαίνεται σήμερα από 6%-19% ο οποίος, συγκρινόμενος με την απόδοση άλλου συστήματος (συμβατικού, αιολικού, υδροηλεκτρικού κλπ.) παραμένει χαμηλός. Θα καθορίσει τι ισχύ μπορεί να παράγει ένα φωτοβολταϊκό πάνελ.
Ο βαθμός απόδοσης δίνεται σε πρότυπες συνθήκες που είναι: Η ακτινοβολία που προσπίπτει κάθετα στο συλλέκτη έχει πυκνότητα ισχύος ακτινοβολίας 1kW/m2 και φάσμα ΑΜ1,5. Η θερμοκρασία του πλαισίου είναι 25οC.
Η αναφερόμενη «απόδοση» για κάθε τύπο πάνελ είναι ουσιαστικά το ποσοστό της ηλιακής ενέργειας που μετατρέπει σε ηλεκτρική ενέργεια. Ο βαθμός απόδοσης (efficiency) κυμαίνεται σήμερα από 6%-19% ο οποίος, συγκρινόμενος με την απόδοση άλλου συστήματος (συμβατικού, αιολικού, υδροηλεκτρικού κλπ.) παραμένει χαμηλός. Θα καθορίσει τι ισχύ μπορεί να παράγει ένα φωτοβολταϊκό πάνελ.
Ο βαθμός απόδοσης δίνεται σε πρότυπες συνθήκες που είναι: Η ακτινοβολία που προσπίπτει κάθετα στο συλλέκτη έχει πυκνότητα ισχύος ακτινοβολίας 1kW/m2 και φάσμα ΑΜ1,5. Η θερμοκρασία του πλαισίου είναι 25οC.
Είναι φανερό ότι το φωτοβολταικό πλαίσιο δεν θα δουλεύει σε πρότυπες συνθήκες
Κατά την λειτουργία του σε πραγματικές συνθήκες η θερμοκρασία του πλαισίου είναι διαφορετική από τους 25oC και η πυκνότητα ισχύος της ΗΜ ακτινοβολίας από 0 ως 1200 W\m2.
Η μέγιστη παραγόμενη ισχύς είναι διαφορετική και μάλιστα μικρότερη από την ισχύ αιχμής του.
Κατά την λειτουργία του σε πραγματικές συνθήκες η θερμοκρασία του πλαισίου είναι διαφορετική από τους 25oC και η πυκνότητα ισχύος της ΗΜ ακτινοβολίας από 0 ως 1200 W\m2.
Η μέγιστη παραγόμενη ισχύς είναι διαφορετική και μάλιστα μικρότερη από την ισχύ αιχμής του.
Ο βαθμός απόδοσης επηρεάζεται από 4 παράγοντες:
Γήρανση: Η απόδοση του φωτοβολταικού πλαισίου μειώνεται λόγω της αλλοίωσης των υλικών κατασκευής των ΦΒ στοιχείων. Η μείωση της απόδοσης είναι 1% για κάθε έτος λειτουργίας και εκφράζεται με το συντελεστή γήρανσης σγ.
Είναι χαρακτηριστικό ότι οι εγγυήσεις των σοβαρών εταιρειών αναφέρονται στα 25 χρόνια για τη διατήρηση της ισχύος αιχμής Pmpp σε αποδεκτά όρια. Για τα φωτοβολταικά πυριτίου (μονοκρυσταλλικά και πολυκρυσταλλικά) μια καλή εγγύηση είναι η απόδοση να φτάσει στο 80% στα 25 χρόνια .
Ως τυπική τιμή για τα πλαίσια αυτά παίρνουμε τη μέση τιμή του συντελεστή γήρανσης στο χρόνο εγγύησης που είναι σγ(μέσο)=0,9
Είναι χαρακτηριστικό ότι οι εγγυήσεις των σοβαρών εταιρειών αναφέρονται στα 25 χρόνια για τη διατήρηση της ισχύος αιχμής Pmpp σε αποδεκτά όρια. Για τα φωτοβολταικά πυριτίου (μονοκρυσταλλικά και πολυκρυσταλλικά) μια καλή εγγύηση είναι η απόδοση να φτάσει στο 80% στα 25 χρόνια .
Ως τυπική τιμή για τα πλαίσια αυτά παίρνουμε τη μέση τιμή του συντελεστή γήρανσης στο χρόνο εγγύησης που είναι σγ(μέσο)=0,9
Ρύπανση επιφανείας: Η επιφάνεια των πάνελ ρυπαίνεται λόγω επικάθισης σκόνης, φύλλων, χιονιού, αλατιού από τη θάλασσα, εντόμων, κουτσουλιών κ.λ.π, με αποτέλεσμα να μειώνεται η απόδοσή τους, ιδίως εκείνων που έχουν μικρή κλίση.Η μείωση της απόδοσης είναι εντονότερη σε βιομηχανικές και αστικές περιοχές λόγω της αιθάλης.Για τους παραπάνω λόγους παίρνουμε ένα συντελεστή ρύπανσης σρ σύμφωνα με τις παρακάτω τιμές :
σρ=0,95 για πλαίσια που καθαρίζονται συχνά σρ=0,90 για πλαίσια ελαφρώς σκονισμένα σρ=0,80 για πλαίσια οριζόντια με μεγάλη ρύπανση και που δεν καθαρίζονται
σρ=0,95 για πλαίσια που καθαρίζονται συχνά σρ=0,90 για πλαίσια ελαφρώς σκονισμένα σρ=0,80 για πλαίσια οριζόντια με μεγάλη ρύπανση και που δεν καθαρίζονται
Αύξηση θερμοκρασίας: Τα πάνελ αποκτούν θερμοκρασία 30oC περίπου μεγαλύτερη από τη θερμοκρασία που έχουν σε πρότυπες συνθήκες.Η αύξηση αυτή της θερμοκρασίας τους μειώνει την απόδοσή τους
Γι’αυτό το λόγο χρησιμοποιούμε το συντελεστή θερμοκρασίας σθ
σθ=1-{(ta+30) -25} *0,004
όπου ta η μέση μηνιαία θερμοκρασία αέρα του τόπου όπου εγκαθιστούμε τα πάνελ, την οποία βρίσκουμε από τοPvgishttp://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/
Γι’αυτό το λόγο χρησιμοποιούμε το συντελεστή θερμοκρασίας σθ
σθ=1-{(ta+30) -25} *0,004
όπου ta η μέση μηνιαία θερμοκρασία αέρα του τόπου όπου εγκαθιστούμε τα πάνελ, την οποία βρίσκουμε από τοPvgishttp://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/
Δίοδος αντεπιστροφής: εμποδίζει την εκφόρτιση της μπαταρίας διαμέσου του ΦΒ στοιχείου όταν αυτό δεν φωτίζεται και προκαλεί απώλειες ενέργειας της τάξης του 1%.
Οι απώλειες αυτές λαμβάνονται υπόψη με το συντελεστή απωλειών διόδου σδ=0,99
Οι απώλειες αυτές λαμβάνονται υπόψη με το συντελεστή απωλειών διόδου σδ=0,99
ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ
Στους υπολογισμούς των ΦΒ συστημάτων ο βαθμός απόδοσης nstc του ΦΒ πλαισίου , ο οποίος δίνεται σε πρότυπες συνθήκες ελέγχου STC, θα πρέπει να πολλαπλασιάζεται με το γινόμενο των τεσσάρων συντελεστών μείωσης της απόδοσης (σγ, σρ, σθ, σδ)
Η απόδοση του ΦΠ μας ενδιαφέρει όταν έχουμε εγκατάσταση με solar trackerΑν έχουμε σταθερά πάνελ τότε τα πάνελ κατά τη διάρκεια όλης της ημέρας θα δώσουν την ίδια ισχύ άσχετα του βαθμού απόδοσης.Επίσης θα πρέπει να ξέρουμε τον ευρωπαικό βαθμό απόδοσης και όχι του κατασκευαστή που είναι πάντα μεγαλύτερος
Στους υπολογισμούς των ΦΒ συστημάτων ο βαθμός απόδοσης nstc του ΦΒ πλαισίου , ο οποίος δίνεται σε πρότυπες συνθήκες ελέγχου STC, θα πρέπει να πολλαπλασιάζεται με το γινόμενο των τεσσάρων συντελεστών μείωσης της απόδοσης (σγ, σρ, σθ, σδ)
Η απόδοση του ΦΠ μας ενδιαφέρει όταν έχουμε εγκατάσταση με solar trackerΑν έχουμε σταθερά πάνελ τότε τα πάνελ κατά τη διάρκεια όλης της ημέρας θα δώσουν την ίδια ισχύ άσχετα του βαθμού απόδοσης.Επίσης θα πρέπει να ξέρουμε τον ευρωπαικό βαθμό απόδοσης και όχι του κατασκευαστή που είναι πάντα μεγαλύτερος
5) Η αντοχή στη θερμοκρασία
Η αντίσταση των πάνελ στη θερμοκρασία είναι σημαντική για τον προσδιορισμό των επιπτώσεων των ακραίων καιρικών συνθηκών, όπως η ζέστη, η βροχή ή το κρύο.
Είναι προτιμότερο τα ποσοστά των παρακάτω συντελεστών ανά βαθμό Κελσίου να είναι χαμηλότερα.
Η αντίσταση των πάνελ στη θερμοκρασία είναι σημαντική για τον προσδιορισμό των επιπτώσεων των ακραίων καιρικών συνθηκών, όπως η ζέστη, η βροχή ή το κρύο.
Είναι προτιμότερο τα ποσοστά των παρακάτω συντελεστών ανά βαθμό Κελσίου να είναι χαμηλότερα.
Θερμοκρασιακός συντελεστής ισχύος -Pmpp (-%/oC) ή mW/oC
Θερμοκρασιακός συντελεστής ρεύματος βραχυκύκλωσης -Ιsc (+%/oC) ή mA/oC
Θερμοκρασιακός συντελεστής τάσεως ανοικτού κυκλώματος - Voc (-%/oC) ή mV/oC
Όσο μικρότεροι είναι αυτοί οι συντελεστές τόσο το καλύτερο γιατί τόσο μικρότερα είναι η τάση ανοικτού κυκλώματος και το ρεύμα βραχυκύκλωσης του panel
Όσο μικρότεροι είναι αυτοί οι συντελεστές τόσο το καλύτερο γιατί τόσο μικρότερα είναι η τάση ανοικτού κυκλώματος και το ρεύμα βραχυκύκλωσης του panel
Ονομαστική Θερμοκρασία Λειτουργίας ΦΒ κυψελίδας (Nominal Operating Cell Temperature-NOCT ).
Σε κάθε πλαίσιο μπορεί να αναγράφεται επιπλέον και η θερμοκρασία την οποία αποκτά το πλαίσιο σε καθορισμένες συνθήκες περιβάλλοντος που προσεγγίζουν μια μέση πραγματική κατάσταση.
Αντιπροσωπευτικές τιμές αυτής της θερμοκρασίας μπορεί να είναι 45oC-50oC.
Η περιοχή αυτή των θ αφορά τη μέση κατάσταση του υλικού του φβ στοιχείου στο χρονικό διάστημα 2-3 ώρες πριν και μετά το μεσημέρι μιας αίθριας καλοκαιρινής μέρας σε μέσα γεωγραφικά πλάτη.
Σε κάθε πλαίσιο μπορεί να αναγράφεται επιπλέον και η θερμοκρασία την οποία αποκτά το πλαίσιο σε καθορισμένες συνθήκες περιβάλλοντος που προσεγγίζουν μια μέση πραγματική κατάσταση.
Αντιπροσωπευτικές τιμές αυτής της θερμοκρασίας μπορεί να είναι 45oC-50oC.
Η περιοχή αυτή των θ αφορά τη μέση κατάσταση του υλικού του φβ στοιχείου στο χρονικό διάστημα 2-3 ώρες πριν και μετά το μεσημέρι μιας αίθριας καλοκαιρινής μέρας σε μέσα γεωγραφικά πλάτη.
Συνθήκες λειτουργίας της φβ κυψελίδας κάτω από τις οποίες η θερμοκρασία της ισούται με την ονομαστική τιμή της (NOCT):
Το φβ πλαίσιο σε κατάσταση ανοιχτού κυκλώματος.Πυκνότητα ισχύος ηλιακής ακτινοβολίας GNOCT=800 W\m2
Μάζα αέρα ΑΜ=1,5 .Θερμοκρασία περιβάλλοντος αέρα θα = 20oC .Μέση ταχύτητα ανέμου 1m/sec .
Η σημασία της NOCT:
Χαμηλή NOCT για την κυψελίδα σημαίνει ότι αποβάλλει ταχύτερα στοπεριβάλλον το μέρος εκείνο της ηλιακής ακτινοβολίας που συμβάλλει ουσιαστικά στην αύξηση της θερμοκρασίας του.
Άρα όσο μικρότερη είναι η NOCT για ένα πλαίσιο τόσο μικρότερη είναι η μείωση της παρεχόμενης ηλεκτρικής ισχύος σε σχέση με άλλο πλαίσιο ίδιας ισχύος αιχμής το οποίο όμως έχει μεγαλύτερη NOCT.
Το φβ πλαίσιο σε κατάσταση ανοιχτού κυκλώματος.Πυκνότητα ισχύος ηλιακής ακτινοβολίας GNOCT=800 W\m2
Μάζα αέρα ΑΜ=1,5 .Θερμοκρασία περιβάλλοντος αέρα θα = 20oC .Μέση ταχύτητα ανέμου 1m/sec .
Η σημασία της NOCT:
Χαμηλή NOCT για την κυψελίδα σημαίνει ότι αποβάλλει ταχύτερα στοπεριβάλλον το μέρος εκείνο της ηλιακής ακτινοβολίας που συμβάλλει ουσιαστικά στην αύξηση της θερμοκρασίας του.
Άρα όσο μικρότερη είναι η NOCT για ένα πλαίσιο τόσο μικρότερη είναι η μείωση της παρεχόμενης ηλεκτρικής ισχύος σε σχέση με άλλο πλαίσιο ίδιας ισχύος αιχμής το οποίο όμως έχει μεγαλύτερη NOCT.
Εάν στα χαρακτηριστικά του panel (datasheet) δεν σας δίνονται οι θερμοκρασιακοί συντελεστές και το NOCT τότε αυτό να σας προβληματίσει και να συνεχίσετε το ψάξιμο
6) Τύπος πλαισίου και Ανθεκτικότητα
Ποιος είναι ο καλύτερος τύπος φωτοβολταϊκών πάνελ; Αυτό είναι το ερώτημα που κυριαρχεί σε όλους όσοι έχουν ασχοληθεί έστω και λίγο με το θέμα των φωτοβολταϊκών εγκαταστάσεων.Είναι σαφές ότι κανείς δεν μπορεί να δώσει μια εύκολη ή μονολεκτική απάντηση σε αυτό το ερώτημα, γιατί υπάρχουν αρκετοί και διαφορετικοί παράγοντες που επηρεάζουν την κάθε φωτοβολταϊκή εγκατάσταση, άλλοι λιγότερο και άλλοι περισσότερο (π.χ. ύψος ηλιοφάνειας, χωροταξικές ιδιαιτερότητες, μετεωρολογικές συνθήκες, κόστος, προσανατολισμός, σκιάσεις κλπ).
Θα κάνουμε μια προσπάθεια να περιγράψουμε συνοπτικά τα βασικά χαρακτηριστικά του κάθε τύπου ούτως ώστε να γίνουν όσο το δυνατόν πιο σαφείς οι διαφορές τους.
Ποιος είναι ο καλύτερος τύπος φωτοβολταϊκών πάνελ; Αυτό είναι το ερώτημα που κυριαρχεί σε όλους όσοι έχουν ασχοληθεί έστω και λίγο με το θέμα των φωτοβολταϊκών εγκαταστάσεων.Είναι σαφές ότι κανείς δεν μπορεί να δώσει μια εύκολη ή μονολεκτική απάντηση σε αυτό το ερώτημα, γιατί υπάρχουν αρκετοί και διαφορετικοί παράγοντες που επηρεάζουν την κάθε φωτοβολταϊκή εγκατάσταση, άλλοι λιγότερο και άλλοι περισσότερο (π.χ. ύψος ηλιοφάνειας, χωροταξικές ιδιαιτερότητες, μετεωρολογικές συνθήκες, κόστος, προσανατολισμός, σκιάσεις κλπ).
Θα κάνουμε μια προσπάθεια να περιγράψουμε συνοπτικά τα βασικά χαρακτηριστικά του κάθε τύπου ούτως ώστε να γίνουν όσο το δυνατόν πιο σαφείς οι διαφορές τους.
Μονοκρυσταλλικά φωτοβολταϊκά πάνελ: Κατασκευάζονται από κυψέλες που έχουν κοπεί από ένα μόνο μεγάλο κυλινδρικό κρύσταλλο πυριτίου. Η κατασκευή τους είναι πιο πολύπλοκη, με αποτέλεσμα το υψηλότερο κόστος παραγωγής.
Χαρακτηριστικά:
-Είναι ο πρώτος τύπος φωτοβολταϊκών πάνελ που μπήκε σε μαζική παραγωγή.-Έχουν καλύτερη σχέση απόδοσης/ επιφάνειας από τους άλλους τύπους πάνελ.-Η ενεργειακή απόδοσή τους κυμαίνεται από 11% - 19%-Έχουν υψηλότερο κόστος παραγωγής σε σχέση με τα πολυκρυσταλλικά πάνελ.-Έχουν μεγαλύτερο πάχος υλικού.-Έχουν σκούρο μπλε ή μαύρο χρώμα.
Χαρακτηριστικά:
-Είναι ο πρώτος τύπος φωτοβολταϊκών πάνελ που μπήκε σε μαζική παραγωγή.-Έχουν καλύτερη σχέση απόδοσης/ επιφάνειας από τους άλλους τύπους πάνελ.-Η ενεργειακή απόδοσή τους κυμαίνεται από 11% - 19%-Έχουν υψηλότερο κόστος παραγωγής σε σχέση με τα πολυκρυσταλλικά πάνελ.-Έχουν μεγαλύτερο πάχος υλικού.-Έχουν σκούρο μπλε ή μαύρο χρώμα.
Πολυκρυσταλλικά φωτοβολταϊκά πάνελ: Κατασκευάζονται από κυψέλες που έχουν κοπεί σε λεπτά τμήματα, από ράβδους λιωμένου και επανακρυσταλλοποιημένου πυριτίου (το λειωμένο πυρίτιο χύνεται σε καλούπι και στη συνέχεια τεμαχίζεται σε κυψέλες).
Χαρακτηριστικά:
-Η μέθοδος παραγωγής τους είναι φθηνότερη από αυτήν των μονοκρυσταλλικών, για αυτό και η τιμή τους είναι συνήθως λίγο χαμηλότερη.-Η ενεργειακή απόδοσή τους που κυμαίνεται από 11% - 16% είναι σχετικά μικρότερη από αυτή των μονοκρυσταλλικών, αλλά από τη στιγμή που οι κυψέλες τοποθετούνται μέσα σε ένα πάνελ με άλλες 60, η πραγματική διαφορά σε watt ανά τετραγωνικό μέτρο είναι αμελητέα. Σήμερα, με την ταχύτατη ανάπτυξη της τεχνολογίας, η απόδοσή τους τείνει να αγγίξει την απόδοση των μονοκρυσταλλικών.-Είναι τα πλέον διαδεδομένα πάνελ παγκοσμίως.-Έχουν την καλύτερη σχέση κόστους-απόδοσης.-Έχουν γαλάζιο χρώμα.
Πάνελ λεπτού υμενίου (thin film): Πρόκειται για μια ευρύτερη κατηγορία, που περιλαμβάνει τα λεγόμενα πάνελ «τρίτης γενιάς» που προέρχονται από πολλές διαφορετικές μεθόδους παραγωγής και επεξεργασίας (π.χ. άμορφου πυριτίου (a-Si), Δισεληνοϊνδιούχου χαλκού(CuInSe2 ή CIS), Τελουριούχου Kαδμίου (CdTe), Αρσενικούχου Γαλλίου (GaAs) κλπ).
Τα πάνελ άμορφου πυριτίου που είναι και τα πλέον διαδεδομένα αυτής της κατηγορίας, αποτελούνται από ταινίες λεπτών επιστρώσεων οι οποίες παράγονται με την εναπόθεση ημιαγωγού υλικού (πυρίτιο στην περίπτωση μας) πάνω σε υπόστρωμα υποστήριξης, χαμηλού κόστους όπως από γυαλί ή αλουμίνιο. Ο χαρακτηρισμός άμορφο φωτοβολταϊκό προέρχεται από τον τυχαίο τρόπο με τον οποίο είναι διατεταγμένα τα άτομα του πυριτίου
Χαρακτηριστικά:
-Έχουν, ονομαστικά, χαμηλότερες αποδόσεις σε σχέση με τις άλλες κατηγορίες (6% έως 11%).-Λόγω της μικρότερης ποσότητας πυριτίου που χρησιμοποιείται κατά την παραγωγή τους, η τιμή τους είναι αισθητά χαμηλότερη.-Αποδίδουν καλύτερα στις υψηλές θερμοκρασίες.-Τα πάνελ λεπτού υμενίιου έχουν καλύτερες αποδόσεις σε σχέση με τα κρυσταλλικά φωτοβολταϊκά , όταν υπάρχει διάχυτη ακτινοβολία (συννεφιά).-Έχουν χαμηλή ενεργειακή πυκνότητα κάτι που σημαίνει ότι για να παράγουμε την ίδια ενέργεια χρειαζόμαστε σχεδόν διπλάσια επιφάνεια σε σχέση με τα κρυσταλλικά φωτοβολταϊκά στοιχεία.-Δεν υπάρχουν στοιχεία από παλιές εγκαταστάσεις, σχετικά με τις αποδόσεις και τη διάρκειά τους, αφού η τεχνολογία τους είναι σχετικά καινούρια.-Αποτελούν καλή λύση όταν υπάρχουν: μεγάλος διαθέσιμος χώρος, σκιάσεις, δυσμενής προσανατολισμός.
Υβριδικά πάνελ: Είναι τα πάνελ που συνδυάζουν περισσότερες από μία από τις γνωστές τεχνολογίες (π.χ. συνδυασμός άμορφου και μονκρυσταλλικού πυριτίου) Στην αγορά, τα πιο διαδομένα πάνελ αυτής της κατηγορίας είναι κατασκευασμένα από δύο στρώσεις άμορφου πυριτίου γύρω από μια στρώση μονοκρυσταλλικού πυριτίου
Χαρακτηριστικά:
-Έχουν μεγάλο βαθμό απόδοσης που μπορεί να φτάσει και το 19%.-Έχουν πολύ καλή συμπεριφορά στην επίδραση της θερμοκρασίας και αξιόλογη απόδοση στον διάχυτο φωτισμό.-Έχουν αρκετά μεγαλύτερο κόστος κατασκευής.-Δεν υπάρχουν στοιχεία από παλιές εγκαταστάσεις, σχετικά με τις αποδόσεις και τη διάρκειά τους, αφού η τεχνολογία τους είναι σχετικά καινούργια.
Τελικά ποιον τύπο να επιλέξω?
Διαβάζοντας ξανά και ξανά τα ονομαστικά τεχνικά χαρακτηριστικά της κάθε κατηγορίας, σε συνδυασμό και με τα κοστολογικά χαρακτηριστικά τους, δεν προκύπτει ένα μοναδικό στοιχείο που να στρέφει την επιλογή μας σε κάποια συγκεκριμένη κατηγορία. Οι αποδόσεις είναι λίγο ως πολύ ίδιες και τα κόστη επίσης. Άρα, η επιλογή φωτοβολταϊκών πάνελ έχει να κάνει κατά κύριο λόγο με τις ιδιαιτερότητες της κάθε μιας εγκατάστασης ξεχωριστά και, όταν λέμε ιδιαιτερότητες, εννοούμε τον τόπο εγκατάστασης, το διαθέσιμο χώρο, τον προσανατολισμό και την κλίση της και ίσως και με την προσωπική χρωματική επιλογή (μαύρου ή μπλε χρώματος).
Στην απόφαση επιλογής φωτοβολταϊκού συστήματος θα βοηθήσει καθοριστικά η εγκαταστάτρια εταιρεία που επιλέξαμε, γιατί θα πρέπει να αναλύσει και να συμπεριλάβει στην μελέτη της, όλα τα χαρακτηριστικά και τις ιδιαιτερότητες της εγκατάστασης, έτσι ώστε να πετύχει το βέλτιστο αποτέλεσμα για την επένδυσή σας.
7) Εγγύηση
Μελετήστε λεπτομερώς τις εταιρείες κατασκευής φωτοβολταϊκών πριν προχωρήσετε στην αγορά. Μελετήστε τον ισολογισμό των εταιρειών που σας ενδιαφέρουν
Βεβαιωθείτε ότι ο κατασκευαστής των πλαισίων έχει πολύχρονη παρουσία και τις κατάλληλες πιστοποιήσεις. Επιλέξτε προμηθευτή που να δίνει τουλάχιστον 10 χρόνια εγγύηση.
Καλές εταιρείες προσφέρουν εγγύηση έως και 25 χρόνια.
Μερικά παραδείγματα από datasheet φωτοβολταικών πάνελ στα οποία έχω αφαιρέσει τη μάρκα
Άρθρο του καθηγητή της 1ης ΕΠΑΣ ΟΑΕΔ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ Τάσου Αντωνάκη-Ηλεκτρολόγου ΜηχανικούΔημοσιεύθηκε στην εφημερίδα εγκαταστάτης