ΑΥΤΟΝΟΜΑ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ.
Αυτόνομα φωτοβολταϊκά συστήματα ονομάζονται τα συστήματα εκείνα που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια από τον ήλιο και την αποθηκεύουν σε συσσωρευτές βαθειάς εκφόρτισης, χωρίς απαραίτητα να συνδέονται με το δημόσιο ηλεκτρικό δίκτυο παρέχοντας αυτονομία με τη βοήθεια φωτοβολταϊκών. Ένα αυτόνομο φωτοβολταϊκό σύστημα είναι μια ηλεκτρική γεννήτρια η οποία μπορεί να εξυπηρετήσει αυτοτελώς πλήθος ηλεκτρικών καταναλωτών. Τα αυτόνομα φωτοβολταϊκά συστήματα μπορούν να γίνουν και υβριδικά συστήματα. Στην περίπτωση αυτή συνεργάζονται και με άλλες πηγές ενέργειας όπως ένα μικρό υδροηλεκτρικό σταθμό, μια ανεμογεννήτρια ή ακόμη και ένα ηλεκτροπαραγωγό ζεύγος.
Τα αυτόνομα φωτοβολταϊκά συστήματα ή υβριδικά χρησιμοποιούνται στην Ελλάδα τα τελευταία χρόνια. Η ανάγκη να ανεξαρτητοποιηθούμε από το δημόσιο ηλεκτρικό δίκτυο μας έφερε ποιο κοντά σε συστήματα αυτονομίας. Σε πάρα πολλές περιπτώσεις η χρήση ενός αυτόνομου συστήματος ή υβριδικού είναι μονόδρομος. Ένα από τα μεγαλύτερα πλεονεκτήματα ενός αυτόνομου συστήματος ή υβριδικού είναι και η εγκατάσταση του σε απομακρυσμένες περιοχές που δεν έχει δημόσιο ηλεκτρικό δίκτυο όπως Τηλεπικοινωνιακούς και Μετεωρολογικούς Σταθμούς, Εξοχικές Κατοικίες, Κτηνοτροφικές μονάδες και Καταφύγια επίσης σε κινούμενα οχήματα όπως τροχόσπιτα και κοντέινερς καθώς και σε ναυτιλιακά σκάφοι. Η εφαρμογή τους μπορεί να γίνει και οπουδήποτε αλλού θέλουμε αρκεί να έχουμε ηλιοφάνεια καθ’ όλη τη διάρκεια της μέρας.
Η μεγάλη ευελιξία και συνεργασίας ενός αυτόνομου συστήματος με ανεμογεννήτριες, ντιζελογεννήτριες και σε συνεργασία με τους συσσωρευτές βαθειάς εκφόρτισης μας δίνει τη δυνατότητα να έχουμε ηλεκτρικό ρεύμα για όλο το 24ωρο και όλο το χρόνο, όποιες και αν είναι οι καιρικές συνθήκες.
Ένα αυτόνομο φωτοβολταϊκό αποτελείτε από τα εξής μηχανήματα:
1. Φωτοβολταϊκά πάνελ με τις βάσεις τους.
2. Φορτιστής-ρυθμιστής μπαταριών.
3. Μετατροπέας dc/ac.
4. Πίνακας προστασίας dc/ac.
5. Καλωδίωση και σύστημα γείωσης.
Σε ένα αυτόνομο φωτοβολταϊκό σύστημα τώρα μπορούμε να προσθέσουμε μια ανεμογεννήτρια με τον μετατροπέα της, ένα ηλεκτροπαραγωγό ζεύγος με καύση (πετρελαίου, βενζίνης και αερίου) καθώς επίσης και μικρά υδροηλεκτρικά εάν το επιτρέπει η περιοχή (κοντά σε ποτάμι) και έτσι να το μετατρέψουμε σε ένα υβριδικό αυτόνομο σύστημα για να έχουμε αδιάλειπτη λειτουργία όλο το χρόνο.
Ένα αυτόνομο φωτοβολταϊκό σύστημα συλλέγει την ηλιακή ακτινοβολία και την μετατρέπει σε μια τάση συνεχούς ρεύματος (VDC) και με τη βοήθεια ενός φορτιστή τη μετατρέπει σε τάση κατάλληλη για την φόρτιση των συσσωρευτών. Αφού αποθηκευτή η ενέργεια στους συσσωρευτές τότε έρχεται ο μετατροπέας (inverter) για να μετατρέψει το συνεχές ρεύμα των συσσωρευτών σε εναλλασσόμενο 220-230 VAC και έτσι μετά να το διοχετεύσουμε στο ηλεκτρικό κύκλωμα της εγκατάστασης μας. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε και την τάση συνεχούς ρεύματος των συσσωρευτών σε κυκλώματα 12 ή 24 VDC που υπάρχουν σε διάφορες εγκαταστάσεις όπως τροχόσπιτα και σκάφοι.
Για την αδιάλειπτη τροφοδοσία των συσκευών κατανάλωσης θα πρέπει εξασφαλίσουμε ότι η ενέργεια που θα παράγουμε θα αποθηκεύετε σε συσσωρευτές ούτως ώστε να την έχουμε σε περίπτωση κακοκαιρίας. Η αυτονομία ενός συστήματος εξαρτάτε από τη χωρητικότητα των συσσωρευτών.
Σήμερα σε πολλές χώρες αρχίζουμε να εφαρμόζουμε και το λεγόμενο σύστημα αυτοπαραγωγής (net-metering). Η αυτοπαραγωγή λοιπόν έχει να κάνει με την ύπαρξη ενός αυτόνομου υβριδικού συστήματος και την σύνδεση στο δημόσιο ηλεκτρικό δίκτυο ταυτόχρονα. Η εφαρμογή αυτού του συστήματος μας αποδεσμεύει από τις ακριβές χρεώσεις της KWh από τη ΔΕΗ αφού θα καταναλώνουμε την ενέργεια που θα παράγουμε από το αυτόνομο σύστημα μας και ότι περίσσια ενέργεια θα έχουμε θα την πουλάμε στην ΔΕΗ.
Η βασικότερη αρχή για τις εγκαταστάσεις αυτόνομου συστήματος είναι ότι οι ενεργοβόρες συσκευές (κουζίνα, θερμοσίφωνας κλπ), ΔΕΝ θα λειτουργούν με ηλεκτρικό ρεύμα διότι ένα αυτόνομο σύστημα ικανό να εξυπηρετεί και αυτές τις συσκευές, είναι ασύμφορο από χρηματικής απόψεως.
Καταρχήν προτού αποφασίσουμε να τοποθετήσουμε ένα αυτόνομο φωτοβολταϊκό σύστημα στο χώρο μας θα πρέπει να έχουμε καταλάβει ότι η εξοικονόμηση ενέργειας θα είναι σε καθημερινή βάση και ότι η λειτουργία των συσκευών θα γίνετε μόνο όταν χρειάζονται και όχι άσκοπα γιατί έτσι θα χρειαστούμε μεγαλύτερο σύστημα και ακριβότερο.
Ένα από τα πιο κρίσιμα σημεία πριν την κατασκευή του αυτόνομου φωτοβολταϊκού είναι η σωστή μελέτη, η οποία αφορά κυρίως τα φορτία που θα ηλεκτροδοτηθούν, τις ημέρες αυτονομίας και τον ετεροχρονισμό τους (δηλαδή ποιές συσκευές θα μπορούν να λειτουργούν ταυτόχρονα και για πόσο χρόνο).
Τα αυτόνομα φωτοβολταϊκά συστήματα ή υβριδικά χρησιμοποιούνται στην Ελλάδα τα τελευταία χρόνια. Η ανάγκη να ανεξαρτητοποιηθούμε από το δημόσιο ηλεκτρικό δίκτυο μας έφερε ποιο κοντά σε συστήματα αυτονομίας. Σε πάρα πολλές περιπτώσεις η χρήση ενός αυτόνομου συστήματος ή υβριδικού είναι μονόδρομος. Ένα από τα μεγαλύτερα πλεονεκτήματα ενός αυτόνομου συστήματος ή υβριδικού είναι και η εγκατάσταση του σε απομακρυσμένες περιοχές που δεν έχει δημόσιο ηλεκτρικό δίκτυο όπως Τηλεπικοινωνιακούς και Μετεωρολογικούς Σταθμούς, Εξοχικές Κατοικίες, Κτηνοτροφικές μονάδες και Καταφύγια επίσης σε κινούμενα οχήματα όπως τροχόσπιτα και κοντέινερς καθώς και σε ναυτιλιακά σκάφοι. Η εφαρμογή τους μπορεί να γίνει και οπουδήποτε αλλού θέλουμε αρκεί να έχουμε ηλιοφάνεια καθ’ όλη τη διάρκεια της μέρας.
Η μεγάλη ευελιξία και συνεργασίας ενός αυτόνομου συστήματος με ανεμογεννήτριες, ντιζελογεννήτριες και σε συνεργασία με τους συσσωρευτές βαθειάς εκφόρτισης μας δίνει τη δυνατότητα να έχουμε ηλεκτρικό ρεύμα για όλο το 24ωρο και όλο το χρόνο, όποιες και αν είναι οι καιρικές συνθήκες.
Ένα αυτόνομο φωτοβολταϊκό αποτελείτε από τα εξής μηχανήματα:
1. Φωτοβολταϊκά πάνελ με τις βάσεις τους.
2. Φορτιστής-ρυθμιστής μπαταριών.
3. Μετατροπέας dc/ac.
4. Πίνακας προστασίας dc/ac.
5. Καλωδίωση και σύστημα γείωσης.
Σε ένα αυτόνομο φωτοβολταϊκό σύστημα τώρα μπορούμε να προσθέσουμε μια ανεμογεννήτρια με τον μετατροπέα της, ένα ηλεκτροπαραγωγό ζεύγος με καύση (πετρελαίου, βενζίνης και αερίου) καθώς επίσης και μικρά υδροηλεκτρικά εάν το επιτρέπει η περιοχή (κοντά σε ποτάμι) και έτσι να το μετατρέψουμε σε ένα υβριδικό αυτόνομο σύστημα για να έχουμε αδιάλειπτη λειτουργία όλο το χρόνο.
Ένα αυτόνομο φωτοβολταϊκό σύστημα συλλέγει την ηλιακή ακτινοβολία και την μετατρέπει σε μια τάση συνεχούς ρεύματος (VDC) και με τη βοήθεια ενός φορτιστή τη μετατρέπει σε τάση κατάλληλη για την φόρτιση των συσσωρευτών. Αφού αποθηκευτή η ενέργεια στους συσσωρευτές τότε έρχεται ο μετατροπέας (inverter) για να μετατρέψει το συνεχές ρεύμα των συσσωρευτών σε εναλλασσόμενο 220-230 VAC και έτσι μετά να το διοχετεύσουμε στο ηλεκτρικό κύκλωμα της εγκατάστασης μας. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε και την τάση συνεχούς ρεύματος των συσσωρευτών σε κυκλώματα 12 ή 24 VDC που υπάρχουν σε διάφορες εγκαταστάσεις όπως τροχόσπιτα και σκάφοι.
Για την αδιάλειπτη τροφοδοσία των συσκευών κατανάλωσης θα πρέπει εξασφαλίσουμε ότι η ενέργεια που θα παράγουμε θα αποθηκεύετε σε συσσωρευτές ούτως ώστε να την έχουμε σε περίπτωση κακοκαιρίας. Η αυτονομία ενός συστήματος εξαρτάτε από τη χωρητικότητα των συσσωρευτών.
Σήμερα σε πολλές χώρες αρχίζουμε να εφαρμόζουμε και το λεγόμενο σύστημα αυτοπαραγωγής (net-metering). Η αυτοπαραγωγή λοιπόν έχει να κάνει με την ύπαρξη ενός αυτόνομου υβριδικού συστήματος και την σύνδεση στο δημόσιο ηλεκτρικό δίκτυο ταυτόχρονα. Η εφαρμογή αυτού του συστήματος μας αποδεσμεύει από τις ακριβές χρεώσεις της KWh από τη ΔΕΗ αφού θα καταναλώνουμε την ενέργεια που θα παράγουμε από το αυτόνομο σύστημα μας και ότι περίσσια ενέργεια θα έχουμε θα την πουλάμε στην ΔΕΗ.
Η βασικότερη αρχή για τις εγκαταστάσεις αυτόνομου συστήματος είναι ότι οι ενεργοβόρες συσκευές (κουζίνα, θερμοσίφωνας κλπ), ΔΕΝ θα λειτουργούν με ηλεκτρικό ρεύμα διότι ένα αυτόνομο σύστημα ικανό να εξυπηρετεί και αυτές τις συσκευές, είναι ασύμφορο από χρηματικής απόψεως.
Καταρχήν προτού αποφασίσουμε να τοποθετήσουμε ένα αυτόνομο φωτοβολταϊκό σύστημα στο χώρο μας θα πρέπει να έχουμε καταλάβει ότι η εξοικονόμηση ενέργειας θα είναι σε καθημερινή βάση και ότι η λειτουργία των συσκευών θα γίνετε μόνο όταν χρειάζονται και όχι άσκοπα γιατί έτσι θα χρειαστούμε μεγαλύτερο σύστημα και ακριβότερο.
Ένα από τα πιο κρίσιμα σημεία πριν την κατασκευή του αυτόνομου φωτοβολταϊκού είναι η σωστή μελέτη, η οποία αφορά κυρίως τα φορτία που θα ηλεκτροδοτηθούν, τις ημέρες αυτονομίας και τον ετεροχρονισμό τους (δηλαδή ποιές συσκευές θα μπορούν να λειτουργούν ταυτόχρονα και για πόσο χρόνο).
Οποιαδήποτε χρήση φωτογραφίας ή κειμένου (αντιγραφή, αναπαραγωγή, κλπ.) χωρίς άδεια από τον δημιουργό του είναι παράνομη και οι κυρώσεις του νόμου 2121/1993, ποινικές και αστικές, είναι αυστηρότατες.