Η εταιρεία EG–Energy υλοποίησε το 2011 δύο φωτοβολταϊκούς σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στο έδαφος, συνολικής ισχύος 39,6 kWp (19,8kWp έκαστος – «δίδυμοι» σταθμοί) σε δύο οικισμούς στη Ροδόπη (Διώνη και Ίμερος).

Τεχνική περιγραφή του φ/β σταθμού

Το εμβαδόν των γηπέδων εγκατάστασης των δύο σταθμών είναι 1,9 στρέμματα (Διώνη) και 1,5 στρέμματα (Ίμερος) με ποσοστά κάλυψης από τα φ/β, 8,4% και 10,6% αντίστοιχα.

Σε αυτό το άρθρο θα ασχοληθούμε με την αποτίμηση της λειτουργίας του φ/β σταθμού της Διώνης στη Π.Ε. Ροδόπης για την επταετία 1/3/2011 – 28/2/2018. Ο σταθμός αποτελείται από τα φ/β πλαίσια, τις βάσεις στήριξης των φωτοβολταϊκών πλαισίων, τους μετατροπείς DC/AC δικτύου, την ηλεκτρολογική εγκατάσταση για την σύνδεση του σταθμού με το δίκτυο και την περίφραξη του γηπέδου εγκατάστασης.

Ειδικότερα στον φ/β σταθμό έχουν χρησιμοποιηθεί ενενήντα (90) φ/β πλαίσια τεχνολογίας πολυκρυσταλλικού πυριτίου Silcio SE 220, ονομαστικής ισχύος 220W (ελληνικής κατασκευής) τα οποία έχουν συνολική εγκατεστημένη ισχύ 19,8 kWp.

Τα χαρακτηριστικά του συγκεκριμένου φ/β πλαισίου παρουσιάζονται στον παρακάτω πίνακα [1]:

Πίνακας 1: Τεχνικά χαρακτηριστικά της φ/β γεννήτριας του σταθμού, © Προσωπικό αρχείο Κωνσταντίνου Γκαράκη

Τα βασικά πλεονεκτήματα του φ/β πλαισίου Silcio είναι: 

i) Yψηλή ποιότητα λόγω της αυτοματοποιημένης παραγωγής και των αυστηρών ποιοτικών ελέγχων,

ii) Θετική ταξινόμηση ισχύος (-0W/+4,99W),

iii) Χαμηλό θερμοκρασιακό συντελεστής ισχύος και  εξαιρετική συμπεριφορά σε χαμηλό φωτισμό,

iv) Πιστοποιημένο για συνολικό φορτίο ανέμου και χιονιού έως 5400 Pa,

v) Αεριζόμενο κουτί διασύνδεσης υψηλού βαθμού προστασίας (IP67) με εξαιρετική απαγωγή θερμότητας, ενσωματωμένες διόδους διαφυγής με σύστημα παθητικής ψύξης και ευκολία στη σύνδεση,

vi) Φ/β cells υψηλής απόδοσης με βελτιστοποιημένο σχεδιασμό και αυστηρή ταξινόμηση για ομοιομορφία και μεγιστοποίηση της παραγόμενης ενέργειας,

vii) Μεγάλη διάρκεια ζωής χάρη στην υψηλή ποιότητα υλικών και κατασκευής,

viii) Πιστοποίηση από το TÜV Intercert για αντοχή σε αλατονέφωση, σύμφωνα με το πρότυπο IEC61701:1995,

ix) Ειδικά επεξεργασμένο γυαλί για αυξημένη αντοχή στο χαλάζι και τις καταπονήσεις, καθώς και υψηλό συντελεστή απορρόφησης της ηλιακής ακτινοβολίας

H Silcio έχει πιστοποιηθεί σύμφωνα με τα διεθνή πρότυπα ISO 9001:2008, EN ISO 14001:2004 και OHSAS 18001:2007, ενώ τα φ/β πλαίσια είναι πιστοποιημένα από το TÜV INTERCERT σύμφωνα με τα πρότυπα IEC 61215 & EN 61730-1/2.

H απόδοση των ΦB πλαισίων είναι εγγυημένη στο 90% της αρχικής απόδοσης στα 10 έτη από την παράδοση στον πελάτη και στο 80% της αρχικής στα 25 έτη.  Αρχικά δίδονταν δεκαετής εγγύηση κατασκευαστή για αστοχία υλικών και κατασκευής ενώ μετέπειτα (7/2012) αυξήθηκε σε δωδεκαετία. Οι προδιαγραφές του φ/β πλαισίου δίνεται στον πίνακα 2.

Πίνακας 2: Προδιαγραφές φ/β πλαισίου SE 220 [13], © Προσωπικό αρχείο Κωνσταντίνου Γκαράκη

Oι χαρακτηριστικές καμπύλες του φ/β πλαισίου σε συνάρτηση με την ακτινοβολία δίνονται στην εικόνα 11 [1].

Εικόνα 1: Χαρακτηριστικές καμπύλες του φ/β πλαισίου σε συνάρτηση με την ακτινοβολία, © Προσωπικό αρχείο Κωνσταντίνου Γκαράκη

Τα φ/β πλαίσια έχουν τοποθετηθεί σε βάσεις στήριξης σταθερής κλίσης τριάντα μοιρών (30°) με νότιο προσανατολισμό και συνολικό ύψος 2,05 m για τη μεγιστοποίηση της απόδοσης του σταθμού. Το συνολικό εμβαδόν επιφανείας φ/β είναι ίσο με 150,3 m².

Σε κάθε στοιχειοσειρά εγκαταστάθηκαν φ/β γεννήτριες ίδιας κατηγορίας ρεύματος (current class) ώστε να περιορίζονται οι απώλειες λόγω ηλεκτρικής ανομοιομορφίας (mismatch). Η κατάταξη (sorting) πραγματοποιήθηκε σε τρεις κατηγορίες ρεύματος σύμφωνα με το αρχείο μετρήσεων των φ/β γεννητριών από τον κατασκευαστή (flash report).

Η απόσταση μεταξύ των βάσεων είναι μεγαλύτερη από 4 m ώστε να μην παρατηρούνται προβλήματα σκίασης μεταξύ των βάσεων. Οι βάσεις που χρησιμοποιηθούν είναι της  Ελληνικής εταιρείας Αlumil Solar και είναι αρθρωτές. Η εγκατάσταση των Φ/Β πλαισίων έχει πραγματοποιηθεί σε σταθερά μεταλλικά ικριώματα υπό κλίση, κατάλληλα πακτωμένα στο έδαφος. Η πάκτωση των βάσεων έχει γίνει χωρίς τη χρήση σκυροδέματος (με πασαλόμπηξη).

Έχουν εγκατασταθεί 3 μονοφασικοί μετατροπείς (αντιστροφείς δικτύου – grid inverters). Οι μετατροπείς αυτοί είναι τύπου Sunny Mini Central SΜC 7000TL (με μέγιστη εξερχόμενη ισχύ 7 kWe έκαστος), κατασκευής SMA Γερμανίας.

Οι αντιστροφείς αυτοί είναι εξωτερικού τύπου και ο καθένας τους συνδέεται στην είσοδο υποπίνακα συνεχούς ρεύματος. Η ηλεκτρολογική εγκατάσταση αποτελείται από  πίνακες στους οποίους οδηγούμε την έξοδο DC (συνεχούς τάσης) των πλαισίων και από εκεί στους αντιστροφείς, παρεμβάλλοντας ασφάλειες για την προστασία από υπερεντάσεις και βραχυκυκλώματα.

Χρησιμοποιήθηκε ένας πίνακας για την AC καλωδίωση εξωτερικού τύπου στον οποίο οδηγούμε τις εξόδους των αντιστροφέων και παίρνουμε σαν έξοδο τις τρεις φάσεις τις οποίες με την σειρά τους τις οδηγούμε στον μετρητή της ΔΕΔΔΗΕ ο οποίος είναι συνδεδεμένος στην χαμηλή τάση.

Ο πίνακας AC εμπεριέχει προστατευτικές διατάξεις από υπερεντάσεις, αντικεραυνικές προστασίες έναντι των κρουστικών τάσεων καθώς και ηλεκτρονόμους αντί-ηλεκτροπληξίας. Ο αντικεραυνικός και αντί-υπερτασικός εξοπλισμός που έχει εγκατασταθεί είναι της Ελληνικής εταιρείας Raycap.

Η καλωδίωση της ηλεκτρικής εγκατάστασης έχει πραγματοποιηθεί υπόγεια ενώ ο ενταφιασμός των αγωγών έχει γίνει σε βάθος 0,80m και πλάτος 0,40m. Για την γείωση της εγκατάστασης πραγματοποιήθηκε τρίγωνο γείωσης με την χρήση ηλεκτρόδιων γείωσης χαλκού, οι πλευρές του οποίου έχουν μήκος 4m ενώ τα ηλεκτρόδια γείωσης τοποθετούνται σε βάθος 3m.

Ο αγωγός γείωσης διατομής 16 mm² διασχίζει περιμετρικά την εγκατάσταση συνδέοντας όλες τις μεταλλικές βάσεις. Εξαιτίας του τρόπου εγκατάστασης των βάσεων (πακτωμένες στο έδαφος σε βάθος 1,30 m χωρίς την χρήση σκυροδέματος) αυξάνεται η ασφάλεια της εγκατάστασης από πλευράς προστασίας ενάντια στους κεραυνούς.

Η περίφραξη της εγκατάστασης είναι με πλέγμα εν θερμό γαλβανισμένο ύψους 2,2 m και αποτελείται από συρματόπλεγμα ύψους 2,0 m στηριζόμενο σε γαλβανιζέ πασσάλους ιδίου ύψους ανά 3,5 m πακτωμένους σε συνεχές συμπαγές τοιχίο ελαφρώς οπλισμένου σκυροδέματος, ύψους 0,30 m από το έδαφος, πάχους 0,2 m, με θεμέλιο διατομής 50/20 cm. Για την είσοδο στην εγκατάσταση έχει κατασκευαστεί μεταλλική δίφυλλη πόρτα με συρματόπλεγμα, ολικού ανοίγματος 4,0 m και ύψους 2,2 m, στηριζόμενη σε γαλβανιζέ πασσάλους.

O κάθε σταθμός διαθέτει μετεωρολογικό σταθμό Sunny Sensorbox και μετρητικά όργανα μέτρησης θερμοκρασίας περιβάλλοντος, πλάτης φ/β, ηλιακής ακτινοβολίας και ταχύτητας ανέμου. Στον χώρο είναι εγκατεστημένο κλειστό κύκλωμα καμερών (CCTV) και υπάρχει τηλεμετάδοση εικόνας και ήχου.

Η παρακολούθηση της παραγωγής και της λειτουργίας των μετατροπέων δικτύου και του μετεωρολογικού σταθμού, πραγματοποιείται μέσω του συστήματος τηλεπαρακολούθησης και καταγραφής Sunny WebBox, για έλεγχο του συστήματος και παρακολούθηση των δεδομένων μέσω Internet, σε τοπικό Η/Υ και σε απομεμακρυσμένο κεντρικό σημείο μέσω Ιnternet (Sunny Portal website), το οποίο καταγράφει σε πραγματικό χρόνο την ισχύ και τις επιμέρους παραμέτρους της εγκατάστασης και υπολογίζει το βαθμό απόδοσής της.

Η διάγνωση και επικοινωνία πραγματοποιείται ασύρματα µέσω GSM modem. Τα δεδομένα λειτουργίας και από τον μετεωρολογικό σταθμό συλλέγονται ανά 15min και αποθηκεύονται σε κάρτα μνήμης (SD card) ενώ είναι διαθέσιμα και μέσω της ιστοσελίδας Sunny Portal.

Εικόνα 2: Αεροφωτογραφία του οικισμού της Διώνης από την Αερολέσχη Κομοτηνής. Διακρίνεται η θέση του φ/β σταθμού Διώνης, © Προσωπικό αρχείο Κωνσταντίνου Γκαράκη

Εικόνα 3: Ο φ/β σταθμός της Διώνης, © Προσωπικό αρχείο Κωνσταντίνου Γκαράκη

Εικόνα 4: Πίσω μέρος της δεύτερης φ/β συστοιχίας, © Προσωπικό αρχείο Κωνσταντίνου Γκαράκη

Εικόνα 5: Πίσω μέρος της δεύτερης συστοιχίας, © Προσωπικό αρχείο Κωνσταντίνου Γκαράκη

Εικόνα 6: H κατασκευή του μετρητή του ΔΕΔΔΗΕ και της σύνδεσης με το δίκτυο, © Προσωπικό αρχείο Κωνσταντίνου Γκαράκη

Εικόνα 7: Άποψη των δύο φ/β συστοιχιών του έργου, © Προσωπικό αρχείο Κωνσταντίνου Γκαράκη

Εικόνα 8: Κοντινή άποψη της δεύτερης φ/β συστοιχίας, © Προσωπικό αρχείο Κωνσταντίνου Γκαράκη

Εικόνα 13: Κοντινή άποψη της δεύτερης συστοιχίας (εμπρόσθιο μέρος), © Προσωπικό αρχείο Κωνσταντίνου Γκαράκη

Εικόνα 14: Η θέση του φ/β σταθμού, © Προσωπικό αρχείο Κωνσταντίνου Γκαράκη

Εικόνα 15: Ενημερωτική πινακίδα στη περίφραξη του έργου, © Προσωπικό αρχείο Κωνσταντίνου Γκαράκη

Εικόνα 16: Κοντινή άποψη της πρώτης συστοιχίας (εμπρόσθια άποψη), © Προσωπικό αρχείο Κωνσταντίνου Γκαράκη

Εικόνα 17: Ο χώρος μεταξύ των δύο φ/β συστοιχιών, © Προσωπικό αρχείο Κωνσταντίνου Γκαράκη

Εικόνα 18: Ένας από τους τρεις μετατροπείς ισχύος και ο μετεωρολογικός σταθμός, © Προσωπικό αρχείο Κωνσταντίνου Γκαράκη

Εικόνα 19: Τμήμα της δεύτερης συστοιχίας και της περίφραξης, © Προσωπικό αρχείο Κωνσταντίνου Γκαράκη

Εικόνα 20: Ο μετατροπέας ισχύος (τρεις συνολικά), © Προσωπικό αρχείο Κωνσταντίνου Γκαράκη

Εικόνα 21: Ο μετεωρολογικός σταθμός με το ανεμόμετρο, πυρανόμεντρο και το θερμόμετρο για τη μέτρηση της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος, © Προσωπικό αρχείο Κωνσταντίνου Γκαράκη

Εικόνα 22: Το αισθητήριο θερμοκρασίας πλάτης φ/β, © Προσωπικό αρχείο Κωνσταντίνου Γκαράκη

Εικόνα 23: Webbox – DVR – UPS, © Προσωπικό αρχείο Κωνσταντίνου Γκαράκη

Εικόνα 24: Άποψη από τον κεντρικό πίνακα του έργου, © Προσωπικό αρχείο Κωνσταντίνου Γκαράκη

Εικόνα 25: Διάταξη αντικεραυνικής προστασίας, © Προσωπικό αρχείο Κωνσταντίνου Γκαράκη

Εικόνα 26: Άποψη του οικίσκου ελέγχου (pillar) και ο έλεγχος λειτουργίας και λήψη μετρήσεων με φορητό Η/Υ, © Προσωπικό αρχείο Κωνσταντίνου Γκαράκη

O σταθμός τέθηκε σε λειτουργία στις 8/2/2011 και λειτουργεί ως σήμερα χωρίς κάποιο ιδιαίτερο τεχνικό πρόβλημα.

Εμπειρίες από την επταετή λειτουργία

Για την αποδοτική λειτουργία του και τη μεγιστοποίηση της ενεργειακής του παραγωγής απασχολούνται μερικώς ένα άτομα το έτος με περίπου 20-30 ανθρωποώρες εργασίας. Οι εργασίες που πραγματοποιούνται είναι η κοπή χόρτων, το πλύσιμο των φ/β γεννητριών, η σύσφιξη των βάσεων αλλά και των συνδέσεων στους ηλεκτρικούς πίνακες, ο οπτικός αλλά και μέσω φορητού Η/Υ έλεγχος της λειτουργίας όλης της εγκατάστασης καθώς και η επανεκκίνηση του τηλεπικοινωνιακού εξοπλισμού εξαιτίας προβλημάτων του δικτύου κινητής τηλεφωνίας.

Ανά έτος πραγματοποιείται αξιολόγηση λειτουργίας του σταθμού και εντοπισμός τμημάτων του εξοπλισμού που χρήζουν συντήρησης ή αντικατάστασης, ενώ πραγματοποιείται και ενημέρωση του λογισμικού των μετατροπέων για την βέλτιστη λειτουργία τους. Τα σφάλματα του σταθμού περιορίζονται σε παύσεις λειτουργίας μετρητικών οργάνων του μετεωρολογικού σταθμού.

Δύο φ/β πλαίσια στάλθηκαν τον Μάιο του 2013 για ανακύκλωση μέσω του Πανευρωπαϊκού φορέα PV Cycle, εξαιτίας θραύσης του γυαλιού τους (χτύπημα από πέτρες που εκσφενδονίστηκαν κατά τη κοπή των χόρτων).

Η αποστολή τους έγινε στην εταιρεία Εngaia Α.Ε στη Θεσσαλονίκη που είναι μέλος του φορέα PV Cycle, χωρίς κάποια χρέωση για την ανακύκλωση τους. Τα δύο φ/β πλαίσια αλλάχθηκαν με νέα από την εταιρεία Silcio τον Ιούνιο του 2012. Επίσης έχουν αντικατασταθεί κάποιες κάμερες που παρουσίασαν δυσλειτουργία.

Η μέση ετήσια ενεργειακή παραγωγή του την επταετία είναι ίση με 31.227kWh. Για τα φ/β πλαίσια δεν είχαμε κάποιο πρόβλημα λειτουργίας, υπο-απόδοσης ή εμφάνισης του φαινομένου PID.

Περιβαλλοντικό όφελος – εγχώρια προστιθέμενη αξία

Τα περιβαλλοντικά ετήσια οφέλη λόγω της λειτουργίας τους είναι τα ακόλουθα [2],[3]: 

i. Αποφυγή έκλυσης 26,7 τόνων CO₂ , 0,5 τόνου SO₂ και άλλων αερίων του θερμοκηπίου.

ii. Υποκατάσταση καύσης 22,5 τόνων λιγνίτη ή 53 βαρελιών πετρελαίου.

iii. Η λειτουργία του έργου ισοδυναμεί με 41 στρέμματα δάσους ή 2.053 δέντρων όσο αναφορά την απορρόφηση CO_2.

iv. Από περιβαλλοντική άποψη, με την αποφυγή έκλυσης 26,7 τόνων CO₂ είναι σαν να αποφεύγεται η εκπομπή καυσαερίων από 10 αυτοκίνητα (μεσαίας κατηγορίας) τα οποία διανύουν 15.000 km/έτος.

Οικονομικά, το άμεσο όφελος της Εθνικής οικονομίας ανά έτος είναι περί τα 1228 ευρώ με τιμή 23 ευρώ/τόνο CO₂.

Το κόστος των έργων είναι ίσο με 168.500 ευρώ εκ των οποίο 30% ήταν ίδια κεφάλαια και το υπόλοιπο δεκαετές δάνειο με επιτόκιο 4,2%. H ελληνική προστιθέμενη αξία των έργων είναι ίση με 75% (βάσεις στήριξης Alumil, φ/β πλαίσια Silcio, καλώδια Cablel, αντικεραυνικά συστήματα Raycap) ενώ η σχεδίαση, κατασκευή και συντήρηση πραγματοποιήθηκε / είται από Ελληνικές εταιρείες (Εnercat, Μεσσαρίτης Ανανεώσιμες κα).

Το έργο έχει ενταχθεί στο Σύστημα Εγγυήσεων Προέλευσης (GOs) για την ενέργεια που παράγει. Μέσω της επικείμενης πλήρους ενεργοποίησης της αγοράς εγγυήσεων προέλευσης και στην Ελλάδα και της αποκάλυψης του ενεργειακού μείγματος των προμηθευτών, η εταιρεία ευελπιστεί να έχει ένα μικρό έσοδο από τη πώληση αυτών στην αγορά. Το έργο είναι πιστοποιημένο σύμφωνα με  σύστημα περιβαλλοντικής διαχείρισης ISO 14001:2004.

Η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας του σταθμού είναι αμελητέα, ενώ η πλύση των φ/β πραγματοποιείται μόνο όταν υπάρχει αυξημένη επικάθιση σκόνης και βρωμιάς μετά από επίσκεψη στους σταθμούς και δεν υπάρχει πρόβλεψη για βροχόπτωση το επόμενο διάστημα.

Ως συνήθως πραγματοποιούνται δύο πλύσεις ανά έτος πριν και μετά το καλοκαίρι αλλά υπήρξαν και έτη που δεν έγινε κάποια πλύση λόγω των αυξημένων βροχοπτώσεων. Με αυτούς τους τρόπους ελαχιστοποιείται η χρήση νερού για καθαρισμό. Βιβλιογραφικά, για τον καθαρισμό των φ/β γεννητριών απαιτούνται κατά μέσο όρο 0,114m3 νερού ανά MWh [4], άρα με μέση ετήσια ενεργειακή παραγωγή  31,2 MWh, η εκτιμώμενη ποσότητα νερού είναι ίση με 3,6m³.

Σύμφωνα με πρόσφατη έκθεση της International Energy Agency [3], η ενέργεια που απαιτείται για την κατασκευή ενός φωτοβολταϊκού συστήματος (πλαίσια συν παρελκόμενος εξοπλισμός) είναι κατά μέσο όρο 2.525 kWh/kWp για πολυκρυσταλλικά φωτοβολταϊκά, οπότε η ενέργεια που καταναλώθηκε για την κατασκευή όλου του εξοπλισμού είναι ίση με 49.995 kWh, ενέργεια η οποία έχει παραχθεί στη διάρκεια 1,6 ετών λειτουργίας.

Έχουν τοποθετηθεί ενημερωτικές πινακίδες στις περιφράξεις για τα περιβαλλοντικά οφέλη από τη λειτουργία του σταθμού, συμβάλλοντας και αυτές στην ενημέρωση των κατοίκων

Aποτελέσματα μέτρησης απόδοσης (Ι-V καμπύλες) – θερμογράφησης

Τον Αύγουστο του 2015 πραγματοποιήθηκαν στο έργο από εξωτερική ανεξάρτητη εταιρεία συντήρησης φ/β σταθμών, οι παρακάτω εργασίες:

α. Μέτρηση της απόδοσης των φ/β πλαισίων (I-V),

β. Μέτρηση της αντίστασης μόνωσης (Riso) των καλωδίων DC και γείωσης και

γ. Θερμογράφηση φ/β πλαισίων και ηλεκτρικών πινάκων.

Για τη μέτρηση των φ/β πλαισίων χρησιμοποιήθηκε το διακριβωμένο όργανο TRI-KA/ΤRI-SEN, για τη μέτρηση της αντίστασης μόνωσης των καλωδίων DC και αντίστασης γείωσης, Metrel Eurotest 61557. Η θερμογράφηση πραγματοποιήθηκε με τη χρήση της θερμοκάμερας FLIR.

Από τις καμπύλες μέτρησης I-V και την θερμογράφηση, η απόδοση των φ/β γεννητριών είναι ικανοποιητική χωρίς σημαντικές αποκλίσεις από τις ονομαστικές τιμές που ορίζει ο κατασκευαστής. Δεν παρουσιάστηκε κάποιο πρόβλημα στις μετρήσεις αντίστασης μόνωσης των καλωδίων, ούτε και  στις καμπύλες Ι-V των στοιχειοσειρών.

Από τη θερμογράφηση των ηλεκτρολογικών πινάκων δεν παρουσιάστηκε κάποιο πρόβλημα στο εσωτερικό τους και στα επιμέρους ασφαλιστικά μέσα. Η απόκλιση των φ/β πλαισίων στο έργο της Διώνης ήταν ίσο με -0,2% (-1,7%, +0,8%, +0,7%). Μετά από 4,5 έτη λειτουργίας αναμενόταν να υπάρχει σύμφωνα με τον κατασκευαστή πτώση στην απόδοση 4,5%.

Εικόνα 27: Τα αποτελέσματα της μέτρησης καμπύλης I-V για τα 30 φ/β πλαίσια για τον μετατροπέα 1, © Προσωπικό αρχείο Κωνσταντίνου Γκαράκη

Στις εικόνες 28,29 δίνονται οι θερμογραφικές απεικονίσεις για τμήματα των φ/β πλαισίων.

Εικόνα 28: Θερμογραφική απεικόνιση φ/β πλαισίων από τον φ/β σταθμό, © Προσωπικό αρχείο Κωνσταντίνου Γκαράκη

Εικόνα 29: Θερμογραφική απεικόνιση φ/β πλαισίων από τον φ/β σταθμό, © Προσωπικό αρχείο Κωνσταντίνου Γκαράκη

Ενεργειακή αποδοτικότητα

Η μέση ετήσια ενεργειακή αποδοτικότητα του φ/β σταθμού για την υπό μελέτη επταετία (1/3/2011-28/2/2018) είναι ίση 1577 kWh/kWp. Κάθε έτος αναφέρεται στη περίοδο 1/3 – 28/2 του επόμενου έτους.

Στις εικόνες 30 και 31 παρουσιάζονται οι ενεργειακές παραγωγές ανά έτος και ανά μήνα για την υπό μελέτη επταετία.

H περίοδος 3/2014-2/2015 παρουσίασε μειωμένη ενεργειακή παραγωγή λόγω χαμηλότερου ηλιακού δυναμικού κατά 5,3%.

Εικόνα 30: Ενεργειακή παραγωγή φ/β σταθμού Διώνη για την υπό μελέτη επταετία ανά μήνα, © Προσωπικό αρχείο Κωνσταντίνου Γκαράκη

Εικόνα 31: Ενεργειακή παραγωγή φ/β σταθμού Διώνη για την υπό μελέτη επταετία ανά έτος, © Προσωπικό αρχείο Κωνσταντίνου Γκαράκη

Στην εικόνα 32 παρουσιάζεται η απόκλιση της ενεργειακής παραγωγής ανά έτος από το μέσο όρο της επταετίας. To τέταρτο έτος όπως προαναφέρθηκε είχε μειωμένη παραγωγή κατά 5,3% ενώ το 5^ο και 6^ο ήταν ισοδύναμα. Η απόκλιση από μέσο όρο της επταετίας είναι από -5,3% έως +2,6%.

Εικόνα 32 : Απόκλιση ενεργειακής παραγωγής ανά έτος από το μέσο όρο της 7ετίας, © Προσωπικό αρχείο Κωνσταντίνου Γκαράκη

Στην εικόνα 33 παρουσιάζεται η μηνιαία συνεισφορά στην ενεργειακή παραγωγή για τα επτά έτη λειτουργίας. Αξίζει να σημειωθεί η μικρότερη συνεισφορά του Ιουνίου από τον Μάϊο, ενώ οι κορυφαίοι μήνες είναι ο Ιούλιος και ο Αύγουστος με ισοδύναμα ποσοστά.

Εικόνα 33 : Μηνιαία συνεισφορά στην ενεργειακή παραγωγή για τα επτά έτη λειτουργίας, © Προσωπικό αρχείο Κωνσταντίνου Γκαράκη

Στην εικόνα 34 παρουσιάζεται η σύγκριση της μέσης ενεργειακής απόδοσης φ/β σταθμών στην ηπειρωτική Ελλάδα [5] με τον υπό μελέτη φ/β σταθμό για την τετραετία 2014-2017. Το αποτέλεσμα είναι ότι αν και ο σταθμός βρίσκεται σε μια από τις πιο βόρειες περιοχές της χώρας η απόδοση του είναι 1% – 5% πιο υψηλή από το μέσο όρο των φ/β έργων στην ηπειρωτική Ελλάδα με εξαίρεση το 2014 κατά το οποίο η ενεργειακή του απόδοση ήταν 2,4% χαμηλότερη του μέσου όρου πιθανόν λόγω πιο δυσμενών καιρικών συνθηκών (ηλιοφάνεια) σε σχέση με την υπόλοιπη ηπειρωτική Ελλάδα.

Εικόνα 34: Σύγκριση της μέσης ενεργειακής απόδοσης του φ/β σταθμού σε σχέση με το μέσο όρο των φ/β σταθμών της ηπειρωτικής Ελλάδας, © Προσωπικό αρχείο Κωνσταντίνου Γκαράκη

Συμπεράσματα

Πραγματοποιήθηκε μια αποτίμηση της  λειτουργίας (3/2011-2/2018) ενός φ/β σταθμού (στο έδαφος – σταθερές βάσεις) ονομαστικής ισχύος 19,8 kWp στη Ροδόπη ο οποίος διαθέτει ελληνικής παραγωγής πολυκρυσταλλικά φ/β Silcio (κατασκευασμένα στη Πάτρα) ισχύος 220 Wp.

Η αποτίμηση της λειτουργίας τους δόθηκε μέσα από τα σφάλματα που προέκυψαν, την ενεργειακή του παραγωγή, τα αποτελέσματα της μέτρησης της απόδοσης των πλαισίων (I-V) του φ/β σταθμού αλλά και της θερμογράφησής του που πραγματοποιήθηκε από ανεξάρτητη εταιρεία.

Η μέση ετήσια ενεργειακή αποδοτικότητα του φ/β σταθμού για την υπό μελέτη επταετία είναι πολύ υψηλή και ξεπερνά και το μέσο όρο απόδοσης των φ/β σταθμών στην ηπειρωτική Ελλάδα (τελευταία τριετία ως περίοδος σύγκρισης).

Από τις καμπύλες μέτρησης I-V και τη θερμογράφηση, η απόδοση των φ/β πλαισίων είναι ικανοποιητική χωρίς σημαντικές αποκλίσεις από τις ονομαστικές τιμές που ορίζει ο κατασκευαστής (μικρότερη από την αναμενόμενη). Τα αποτελέσματα που παρουσιάστηκαν αποδεικνύουν ότι ο παρόν φ/β σταθμός έχει υψηλή απόδοση και αξιοπιστία και μετά από επτά έτη λειτουργίας, λειτουργεί χωρίς κανενός είδους πρόβλημα.

* Άρθρο του Κωνσταντίνου Γκαράκη / Ενεργειακού Μηχανικού ΜSc, MA / Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών, Πανεπιστήμιο Δυτικής Αττικής

Βιβλιογραφία

[1] Tεχνικό Φυλλάδιο φ/β Silcio.  Έκδοση Απρίλιος 2010. Αρχείο του έργου.

[2] Ποσότητες αερίων ρύπων που δεν εκλύονται στην ατμόσφαιρα λόγω λειτουργίας μονάδων ΑΠΕ. Οδηγός επενδύσεων του Υπ. Ανάπτυξης για τη 2^η προκήρυξη των μέτρων 2.2 και 3.2 του ΕΠΕ/Β’ ΚΠΣ.

[3] Φωτοβολταϊκά και περιβάλλον – ΣΕΦ. Διαθέσιμο: http://helapco.gr/pdf/PV_Environment.pdf (πρόσβαση 08.09.2018).

[4] IPCC (2102), Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation – Special Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change.

[5] Στατιστικά Συνδέσμου εταιρειών φ/β – ΣΕΦ. Στατιστικά Ελληνικής Αγοράς.

Διαθέσιμο: http://helapco.gr/wp-content/uploads/pv-stats_greece_2017_11July2018.pdf (πρόσβαση 09.09.2018).

Υποβάλλετε ένα άρθρο

Το όνομά σας *

Το email σας *

Το θέμα του άρθρου σας *