Net Metering | Αυτοπαραγωγή με Φωτοβολταϊκά
Αυτόνομα Συστήματα
Έργα

Έργα Ενέργειας

 

+30.210.373.1793

+30.211.770.9860

Γραφείο Αθήνας: Καραγιώργη Σερβίας 2, Σύνταγμα, 3ος όροφος

Γραφείο θεσσαλίας: Λορέντζου Μαβίλη 22, Λάρισα

info@triedrasi.gr

Φωτοβολταϊκά | Τεχνικά Στοιχεία

 

Τα φωτοβολταϊκά συστήματα, είναι ανάμεσα μας εδώ και μερικά χρόνια με αποτέλεσμα να αποτελούν βασικό παράγοντα ενέργειας στην Ελλάδα του σήμερα αλλά και του αύριο προσφέροντας σίγουρη και πολύ καλή επενδυτική λύση.

 

Γιατί να επενδύσω σε φωτοβολταϊκά

Υπάρχουν αρκετοί λόγοι για να επενδύσετε στη τεχνολογία των φωτοβολταικών, αλλά οι πιο σημαντικοί είναι οι παρακάτω:

 

  • Εγγυημένη οικονομική επένδυση

Η εγκατάσταση φωτοβολταϊκών συστημάτων θεωρείται μια σίγουρη και αποδοτική επένδυση, καθώς η τιμή αγοράς της ηλεκτρικής ενέργειας από τον διαχειριστή του ηλεκτρικού δικτύου αφήνει εξαιρετικό κέρδος στον επενδυτή ακόμη και όταν έχει λάβει κάποιο δάνειο για να υλοποιήσει το επενδυτικό του εγχείρημα. Επιπρόσθετα, σε περίπτωση εγκατάστασης οικιακού φωτοβολταϊκού συστήματος, επιτυγχάνεται σημαντική αύξηση της αξίας του ακινήτου.

 

  • Τεχνολογία φιλική προς το περιβάλλον και την υγεία

Η λειτουργία του φωτοβολταϊκού συστήματος είναι αθόρυβη και φιλική προς το περιβάλλον αφού δεν παράγει αέριους ρύπους. Η παραγωγή ενέργειας από φωτοβολταϊκά συστήματα επιδρά θετικά στο περιβάλλον και στην διατήρηση της θερμοκρασίας που είναι ο πιο σημαντικός παράγοντας για το φαινόμενο του θερμοκηπίου, το οποίο οδηγεί στην κλιματική αλλαγή που βιώνουμε καθημερινά. Επιπλέον, με την χρήση της φωτοβολταϊκής τεχνολογίας μειώνονται μια σειρά από επιβλαβείς για την υγεία των ανθρώπων ρύποι, όπως τα αιωρούμενα μικροσωματίδια, τα οξείδια του αζώτου, οι ενώσεις του θείου κ.α.

 

  • Εξοικονόμηση φυσικών πόρων

Η τεχνολογική και βιομηχανική ανάπτυξη του 20ου αιώνα είχε ως αποτέλεσμα τη μείωση των αποθεμάτων ορυκτού πλούτου, με κίνδυνο να αντιμετωπίσουμε σοβαρά προβλήματα ανεπάρκειάς φυσικών πόρων. Ο ήλιος αποτελεί ανεξάντλητη ενεργειακή πηγή και είναι διαθέσιμος για εκμετάλλευση από τους πάντες σε οποιαδήποτε τοποθεσία.

 

  • Εγγυημένη αποδοτικότητα

Η παραγωγή της ηλεκτρικής ενέργειας από φωτοβολταϊκά συστήματα είναι εγγυημένη και μπορεί να προβλεφθεί κατά προσέγγιση. Για την Ελλάδα μπορούμε να θεωρήσουμε πως ένα φωτοβολταϊκό σύστημα με την βέλτιστη κλίση και τον βέλτιστο προσανατολισμό παράγει ετησίως κατά μέσο όρο περίπου 1300 – 1450 KWh ανά εγκατεστημένο KWp. Στην Ελλάδα, οι υψηλότερες αποδόσεις παρατηρούνται όσο πιο νότια και ανατολικά βρίσκεται μια περιοχή.

 

  • Ευελιξία

Τα φωτοβολταϊκά συστήματα διαθέτουν ιδιαίτερη ευελιξία στις εφαρμογές. Μπορούν να λειτουργήσουν άριστα τόσο ως αυτόνομα συστήματα όσο και ως αυτόνομα υβριδικά συστήματα όταν συνδυάζονται με άλλες πηγές ενέργειας και συσσωρευτές για την αποθήκευση της παραγόμενης ενέργειας. Επιπλέον, ένα μεγάλο πλεονέκτημα κάθε φωτοβολταϊκού συστήματος, αποτελεί το γεγονός ότι μπορεί να διασυνδεθεί με το δίκτυο ηλεκτροδότησης, καταργώντας την ανάγκη για εφεδρεία και δίνοντας επιπλέον τη δυνατότητα στον χρήστη να πωλήσει τυχόν πλεονάζουσα ενέργεια στον διαχειριστή του ηλεκτρικού δικτύου.

 

  • Ελάχιστο κόστος συντήρησης

Ένα εγκατεστημένο φωτοβολταϊκό σύστημα απαιτεί ελάχιστη συντήρηση και εν γένει ενασχόληση μετά την αρχική εγκατάσταση. Η απαιτούμενη συντήρηση περιορίζεται στον καθαρισμό από σκόνη όταν υπάρχουν μεγάλα διαστήματα ανομβρίας και στη φροντίδα ώστε ο χώρος εγκατάστασης να παραμένει ασκίαστος.

 

  • Δυνατότητα επέκτασης

Στην περίπτωση που απαιτηθεί, υπάρχει πάντοτε η δυνατότητα μελλοντικής επέκτασης ισχύος του φωτοβολταϊκού συστήματος, ώστε να ανταποκρίνεται σε τυχόν μελλοντικές αυξανόμενες ανάγκες των χρηστών

 

Ηλιοφάνεια στην Ελλάδα

Ένα φωτοβολταϊκό σύστημα ονομαστικής ισχύος 1 KWp (για παράδειγμα 10 φωτοβολταϊκά πλαίσια των 100Wp το κάθε ένα) αποδίδει στην Ελλάδα από περίπου 1.150 KWh (βόρεια Ελλάδα) έως 1.650 KWh (νότια Ελλάδα) το έτος.

Στην Αττική, τις Κυκλάδες και τα Δωδεκάνησα κυμαίνεται γύρω στις 1.300-1350 KWh. Για να βρούμε τη μέση ημερήσια παραγωγή ενός φωτοβολταϊκού πλαισίου, συνηθίζουμε να πολλαπλασιάζουμε την ονομαστική του ισχύ επί 5.

 

Έτσι, ένα φωτοβολταικό πλαίσιο ονομαστικής ισχύος 100Wp, κατ' εκτίμηση παράγει ημερησίως 500Wh (0,5 KWh) κατά μέσο όρο. Είναι προφανές ότι το καλοκαίρι η μέση παραγωγή θα είναι μεγαλύτερη από τη μέση παραγωγή το χειμώνα (τον Ιούλιο ή τον Αύγουστο είναι σχεδόν διπλάσια σε σχέση με τον Δεκέμβριο ή τον Ιανουάριο).

 

Εδώ μπορείτε να βρείτε ένα διαδικτυακό πρόγραμμα μέτρησης της ηλιακής ακτινοβολίας και παραγωγής ενέργειας.

http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php#

 

Ηλιακή ενέργεια & Φωτοβολταϊκά

Ο ήλιος παρέχει πάνω από 1000 Watt ανά τετραγωνικό μέτρο. Έτσι, ένα φωτοβολταϊκό πλαίσιο με διαστάσεις ένα μέτρο πλάτος και ένα μέτρο ύψος (δηλαδή ένα τετραγωνικό μέτρο) θα παράγει περίπου 160 Watt την ώρα αν αποτελείται από μονοκρυσταλλικά φωτοβολταϊκά στοιχεία, περίπου 140 Watt την ώρα αν αποτελείται από πολυκρυσταλλικά φωτοβολταϊκά στοιχεία και περίπου 80 Watt την ώρα αν είναι για παράδειγμα άμορφου πυριτίου.

 

Ένα φωτοβολταϊκό με ονομαστική μέγιστη ισχύ 100 Wp βγάζει στην έξοδο περίπου 20 Volt και 5 Ampere (20X5=100). Μπορούμε να συνδέσουμε όσα φωτοβολταϊκά πλαίσια θέλουμε σε σειρά ή και παράλληλα, για να πετύχουμε το συνδυασμό τάσης ρεύματος (volt), έντασης ρεύματος (ampere) και φυσικά την συνολική ισχύ (watt) που θέλουμε να έχει το σύστημά μας.

 

Απόδοση των φωτοβολταϊκών

Τα φωτοβολταικά πάνελ μετατρέπουν μόνο ένα ποσοστό της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρισμό. Το πόσο μεγάλο είναι αυτό το ποσοστό εξαρτάται από τον τύπο των φωτοβολταϊκών στοιχείων.

 

Τα λεγόμενα μονοκρυσταλλικά στοιχεία έχουν τη μεγαλύτερη απόδοση (μετατρέπουν έως και το 17%-18% της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρισμό). Τα πολυκρυσταλλικά στοιχεία έχουν ελαφρώς χαμηλότερη απόδοση (14%-15%), είναι όμως φθηνότερα από τα μονοκρυσταλλικά.

 

Μια αρκετά συνηθισμένη παρανόηση είναι αυτή που θέλει τα μονοκρυσταλλικά να είναι "καλύτερα" από πολυκρυσταλλικά φωτοβολταικά, αφού έχουν μεγαλύτερη "απόδοση". Η σύγχυση προκαλείται από την έννοια "απόδοση φωτοβολταϊκών". Η έννοια είναι τεχνική και δεν πρέπει να απασχολεί ιδιαίτερα τον τελικό χρήστη ενός μικρού συστήματος. Αφορά μόνο μεγάλα φωτοβολταϊκά πάρκα ή στέγες περιορισμένων τετραγωνικών όπου κάθε εκατοστό μπορεί να έχει σημασία για την τοποθέτηση μερικών ακόμη πάνελ (αφού τα μονοκρυσταλλικά φωτοβολταικά πάνελ έχουν κατά λίγα εκατοστά μικρότερες διαστάσεις).

 

Το αντίθετο μπορεί να συμβαίνει πολλές φορές: Πολυκρυσταλλικά φωτοβολταϊκά πλαίσια που έχουν καλύτερη συμπεριφορά όσον αφορά την φυσιολογική απώλεια ισχύος στη διάρκεια των ετών που παρουσιάζουν όλα τα πάνελ και πολυκρυσταλλικά φωτοβολταϊκά που είναι καλύτερα από τα μονοκρυσταλλικά για το κλίμα της Ελλάδας (λόγω καλύτερου συντελεστή θερμοκρασιακής διόρθωσης).

 

Εξ΄ άλλου, όταν κάποιος αγοράζει ένα φωτοβολταϊκό πλαίσιο π.χ. 200 Watt/p, τόσα Watt/p θα παράγει, είτε είναι μονοκρυσταλλικό είτε είναι πολυκρυσταλλικό! Απλά το μονοκρυσταλλικό μπορεί να είναι ακριβότερο, χωρίς (το πιθανότερο) να ενδιαφέρουν τον αγοραστή τα πλεονεκτήματα του μονοκρυσταλλικού. Ίσως μάλιστα να χάνει τα πλεονεκτήματα ενός πολυκρυσταλλικού...

 

Υπάρχουν και τα λεγόμενα φωτοβολταικά πλαίσια "άμορφου πυρίτιου" που αποτελούνται από μια ενιαία επιφάνεια κι όχι από διασυνδεδεμένα φωτοβολταϊκά στοιχεία όπως τα προηγούμενα. Αυτά έχουν χαμηλότερη απόδοση (5%-10%), αλλά είναι τα οικονομικότερα. Χρειάζονται απλώς μεγαλύτερη επιφάνεια για να δώσουν την ίδια ισχύ με τα μονοκρυσταλλικά ή τα πολυκρυσταλλικά πλαίσια.

 

Συνδεσμολογία Φωτοβολταϊκών

Αν έχουμε 10 φωτοβολταϊκά πλαίσια ισχύος 100Wp το κάθε ένα (δηλ. 1kWp συνολικής ισχύος), συνδεδεμένα σε σειρά θα έχουν συνολική τάση περίπου 200V και ένταση 5Α. Συνδεδεμένα παράλληλα θα έχουν συνολική τάση περίπου 20V και ένταση 50Α. Και στις δύο περιπτώσεις, η συνολική ισχύς θα είναι 1.000 Watt/p. Δηλαδή, με 5 ώρες έντονης ηλιοφάνειας την ημέρα, θα αποδίδουν 5.000 Watt/ώρες κάθε μέρα, ή αλλιώς 5KWh.

 

Φωτοβολταϊκά συνδεδεμένα σε σειρά εννοούμε όταν τα έχουμε συνδέσει μεταξύ τους, ενώνοντας το θετικό καλώδιο εξόδου του ενός πάνελ με το αρνητικό του άλλου, δηλαδή εναλλάξ το + με το - κ.ο.κ.
Συνδεδεμένα παράλληλα είναι όταν συνδέουμε το θετικό καλώδιο εξόδου του ενός πλαισίου με το θετικό του επόμενου και το αρνητικό καλώδιο εξόδου με το αρνητικό του επόμενου. Σε σειρά αθροίζεται μόνο η τάση (τα volt), ενώ παράλληλα αθροίζεται μόνο η ένταση (τα ampere).

 

Τα φωτοβολταικά πλαίσια τα συνδέουμε συνήθως σε σειρά για μεγαλύτερη τάση (volt) όταν πρόκειται να συνδεδεθούν με το δίκτυο της ΔΕΗ. Αν προορίζονται για αυτόνομο σύστημα με συσσωρευτές (μπαταρίες), τότε η απαιτούμενη τάση εξαρτάται από αυτή των συσσωρευτών.

 

Αν η τάση των συσσωρευτών είναι 12V, τότε συνδέουμε τα φωτοβολταικά πλαίσια παράλληλα (η τάση μένει σταθερή και πολλαπλασιάζουμε τα Ampere).
Αν η τάση των συσσωρευτών είναι 24V, τότε συνδέουμε τα φωτοβολταικά πλαίσια σε σειρά ανά δύο (η τάση διπλασιάζεται και γίνεται κατάλληλη για συστοιχία μπαταρίών 24V ενώ τα Ampere παραμένουν σταθερά). Στη συνέχεια, αν έχουμε περισσότερα φωτοβολταικα πλαίσια, συνδέουμε τα ζευγάρια των φωτοβολταικών παράλληλα μεταξύ τους για να αυξήσουμε τα Ampere.

 

Σε κάθε μια από τις παραπάνω περιπτώσεις, η συνολική ισχύς των πλαισίων δεν αλλάζει αφού η ισχύς σε Watt υπολογίζεται πάντα ως το γινόμενο των Volt X Ampere. Το ίδιο ισχύει και για τις μπαταρίες, είτε είναι σε συστοιχία 12V είτε σε συστοιχία 24V. Πάντα όμως πρέπει να ταιριάζει η (ονομαστική) τάση των πλαισίων με τη τάση των συσσωρευτών (εκτός αν χρησιμοποιούμε ρυθμιστή φόρτισης τύπου MPPT).

 

Φαινόμενο PID | Πτώση απόδοσης φωτοβολταϊκού έως και 30%

Τι είναι το PID

Αυτό το φαινόμενο εμφανίζεται κυρίως στο φωτονολταϊκό πλαίσιο, που βρίσκεται πλησιέστερα στον αρνητικό πόλο. Το δυναμικό (τάση προς γη) των φωτοβολταϊκών κυψελών κυμαίνεται συνήθως, ανάλογα με το μήκος μίας στοιχειοσειράς και τον τύπο συσκευής του χρησιμοποιούμενου μετατροπέα, μεταξύ − 200 V και − 350 V. Αντίθετα, το πλαίσιο (frame) των φωτοβολταϊκών μονάδων έχει δυναμικό 0 V, επειδή πρέπει να είναι γειωμένο για λόγους ασφαλείας. Λόγω αυτής της ηλεκτρικής τάσης, μεταξύ των φωτοβολταϊκών κυψελών και του πλαισίου μπορεί να απελευθερωθούν ηλεκτρόνια από τα χρησιμοποιούμενα στο φωτοβολταϊκό πλαίσιο υλικά τα οποία ρέουν μέσω του γειωμένου πλαισίου, έτσι παραμένει μία φόρτιση (πόλωση), η οποία μπορεί να επηρεάσει αρνητικά τη χαρακτηριστική καμπύλη των φωτοβολταϊκών κυψελών.

 

Το PID (Potential Induced Degradation), είναι ένα φαινόμενο που επηρεάζει τα φωτοβολταϊκά πλαίσια και οδηγεί σε σταδιακή μείωση της απόδοσής τους, αγγίζοντας και το 30% μετά από λίγα χρόνια, ακόμα και σε κρυσταλλικά φωτοβολταϊκά πλαίσια πυριτίου Si. 

 

Τρόπος αντιμετώπισης

Ο τρόπος αντιμετώπισης του φαινομένου γίνεται με ειδικές συσκευές αναλόγως του μετατροπέα (inverter), οι οποίες μπορούν να αντιμετωπίσουν το φαινομένο, γειώνοντας τον αρνητικό πόλο των στοιχειοσειρών, ακόμα και αν η φωτοβολταϊκή γεννήτρια συνεργάζεται με μετατροπέα άνευ μετασχηματιστή (TL). 

Συμπληρώστε το όνομά σας
Συμπληρώστε κινητό σας τηλέφωνο
Συμπληρώστε σταθερό σας τηλέφωνο
Συμπληρώστε το μήνυμά σας

Λάθος αποτέλεσμα