ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ

ΑΞΙΟΠΟΙΩΝΤΑΣ ΤΗΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΟΥ ΗΛΙΟΥ

Οι κλιματολογικές συνθήκες στην περιοχή της Μεσογείου ευνοούν ιδιαίτερα την εκμετάλλευση ορισμένων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, όπως είναι η ηλιακή. Η διάχυτη ηλιακή ακτινοβολία και η απλότητα των φωτοβολταϊκών (Φ/Β) συστημάτων δίνουν τη δυνατότητα αποκέντρωσης της ηλιακής ενέργειας, με τη μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρισμό.

Η ηλιακή ενέργεια είναι μία καθαρή, ανεξάντλητη, ήπια και ανανεώσιμη ενεργειακή πηγή. Δεν ελέγχεται από κανέναν και αποτελεί ένα ανεξάντλητο εγχώριο ενεργειακό πόρο, που παρέχει ανεξαρτησία, προβλεψιμότητα και ασφάλεια στην ενεργειακή τροφοδοσία.

Τα φωτοβολταϊκά, τα οποία μετατρέπουν την ηλιακή ακτινοβολία σε ηλεκτρικό ρεύμα, θεωρούνται τα ιδανικά συστήματα ενεργειακής μετατροπής καθώς χρησιμοποιούν την πλέον διαθέσιμη πηγή ενέργειας στον πλανήτη, δεν έχουν κινούμενα μέρη, και παράγουν ηλεκτρισμό που αποτελεί την πιο χρήσιμη μορφή ενέργειας.

Στη χώρα μας παρέχονται κίνητρα για την εγκατάσταση Φ/Β συστημάτων, με κυριότερο αυτό της εξασφάλισης σταθερής τιμής πώλησης της παραγόμενης ενέργειας στο δίκτυο. Το θεσμικό πλαίσιο εναρμονίζεται με αυτό των άλλων ευρωπαϊκών χωρών και αναμένεται να ακολουθεί ραγδαία ανάπτυξη.

1. Τι είναι το φωτοβολταϊκό σύστημα;
Πρόκειται για ένα σύστημα που μετατρέπει την άφθονη ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρικό ρεύμα. Είναι μία από τις ταχύτερα αναπτυσσόμενες τεχνολογίες ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στον κόσμο. Το 2004, για παράδειγμα, η παραγωγή φωτοβολταϊκών αυξήθηκε σε σχέση με το 2003 κατά 60%, ενώ υπολογίζεται ότι την τελευταία πενταετία οι εγκαταστάσεις φωτοβολταϊκών αυξάνονται σταθερά κατά 40% το χρόνο. Τα φωτοβολταϊκά συστήματα αποτελούνται καταρχήν από τους ηλιακούς συλλέκτες που είναι μεγάλες επίπεδες επιφάνειες (κυρίως από τεχνολογία κρυσταλλικού πυριτίου), που μοιάζουν με τους συλλέκτες των ηλιακών θερμοσίφωνων. Το φωτοβολταϊκό σύστημα παράγει συνεχές ρεύμα χαμηλής τάσης. Με μία ηλεκτρονική διάταξη, τον αντιστροφέα (inverter), το ρεύμα αυτό μετατρέπεται σε αντίστοιχης ποιότητας με το ρεύμα της ΔΕΗ.

2. Ποια είναι η αρχή λειτουργίας του;
Το ηλιακό φως είναι ουσιαστικά μικρά πακέτα ενέργειας που λέγονται φωτόνια. Τα φωτόνια περιέχουν διαφορετικά ποσά ενέργειας ανάλογα με το μήκος κύματος του ηλιακού φάσματος. Το γαλάζιο χρώμα ή το υπεριώδες π.χ. έχουν περισσότερη ενέργεια από το κόκκινο ή το υπέρυθρο. Όταν λοιπόν τα φωτόνια προσκρούσουν σε ένα φωτοβολταϊκό στοιχείο (που είναι ουσιαστικά ένας ‘’ημιαγωγός’’), άλλα ανακλώνται, άλλα το διαπερνούν και άλλα απορροφώνται από το φωτοβολταϊκό. Αυτά τα τελευταία φωτόνια είναι που παράγουν ηλεκτρικό ρεύμα. Τα φωτόνια αυτά αναγκάζουν τα ηλεκτρόνια του φωτοβολταϊκού στοιχείου να μετακινηθούν σε άλλη θέση παράγοντας κατά τον τρόπο αυτό το φαινόμενο του ηλεκτρισμού. Σ’ αυτή την απλή αρχή της φυσικής βασίζεται μια από τις πιο εξελιγμένες τεχνολογίες παραγωγής ηλεκτρισμού στις μέρες μας.

3. Τι επιφάνεια απαιτείται και πόση είναι η παραγομένη ενέργεια;
Υπολογίζεται ότι συλλέκτες, εμβαδού 10-15 τετραγωνικών μέτρων δίνουν ισχύ ενός (1) κιλοβάτ (kW). Από ‘κει και πέρα, πόση ενέργεια θα δώσει το κάθε κιλοβάτ εξαρτάται από την ηλιακή ενέργεια που δέχεται ο συλλέκτης, αλλά και την τεχνολογία του. Η Ελλάδα είναι ιδανική χώρα από αυτή την άποψη. Έτσι, υπολογίζεται ότι κάθε κιλοβάτ δίνει 1.150 – 1.350 κιλοβατώρες τον χρόνο. Όσο πιο νότια τόσο καλύτερα: Κρήτη, νησιά Αιγαίου και Αττική βρίσκονται στην κορυφή και μπορεί να πετύχουν μέχρι και 1.400 κιλοβατώρες.


4. Ποια είναι τα πλεονεκτήματα των φωτοβολταϊκών;
Όταν τα φωτοβολταϊκά εκτεθούν στην ηλιακή ακτινοβολία, μετατρέπουν ένα 5-17% της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική. Το πόσο ακριβώς είναι αυτό το ποσοστό εξαρτάται από την χρησιμοποιούμενη τεχνολογία. Υπάρχουν π.χ. τα λεγόμενα μονοκρυσταλλικά φωτοβολταϊκά, τα πολυκρυσταλλικά φωτοβολταϊκά, και τα άμορφα. Τα τελευταία έχουν χαμηλότερη απόδοση είναι όμως και φθηνότερα. Επιπλέον διαφορετική κάθε φορά είναι η κάλυψη σε επιφάνεια ανάλογα με την τεχνολογία. Η επιλογή του είδους των φωτοβολταϊκών είναι συνάρτηση του διαθέσιμου και των επενδυτικών διαθέσεων. Το σημαντικό είναι ότι όλα τα φωτοβολταϊκά μοιράζονται τα παρακάτω πλεονεκτήματα:

Το φωτοβολταϊκό σύστημα είναι η οικονομικότερη λύση για εξοικονόμηση ενέργειας αλλά και χρημάτων!


Ένα φωτοβολταϊκό σύστημα αποτελείται από:

Τον συλλέκτη

Το inverter / μετασχηματιστής

Την μπαταρία