Τι είναι τα Φωτοβολταικα συστηματα;
Φωτοβολταϊκά συστήματα
Τα φωτοβολταικα συστηματα είναι οι βιομηχανικές διατάξεις που μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική. Είναι δηλαδή, οι ηλεκτρογεννήτριες που αποτελούνται από φωτοβολταϊκά στοιχεία σε επίπεδη διάταξη.
Τα φωτοβολταικα συστηματα είναι δηλαδή ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και διακρίνονται στις βασικές κατηγορίες, του Κρυσταλλικού Πυριτίου και των Λεπτών Μεμβρανών. Επίσης, μπορούμε να κατηγοριοποιήσουμε τα φωτοβολταϊκά και με κριτήριο τη σύνδεσή τους. Αν δηλαδή είναι συνδεμένα με το δίκτυο ή αν είναι αυτόνομα. Η δεύτερη περίπτωση είναι η λεγόμενη φωτοβολταϊκή γεννήτρια.
Ένα φωτοβολταϊκό αποτελείται από μια φωτοβολταϊκή γεννήτρια, από ένα σύστημα που καταγράφει την ηλιακή τροχιά (ορισμένες φορές), από μπαταρίες (συνήθως σε απομακρυσμένες εγκαταστάσεις), από μια συσκευή ελέγχου και από μια εφεδρική γεννήτρια.
Που χρησιμοποιούμε τα φωτοβολταικα συστηματα;
Τα φωτοβολταϊκά είναι οι μετατροπείς της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρικό ρεύμα όπως αναφέραμε και παραπάνω. Επομένως, το ηλεκτρικό ρεύμα μπορούμε να το χρησιμοποιήσουμε για τη λειτουργία μίας συσκευής ή για την επαναφόρτιση της. Χαρακτηριστικό παράδειγμα άλλωστε, είναι και από το χώρο της τεχνολογίας, που χρησιμοποιούνται μικροσυσκευές τσέπης οι οποίες λειτουργούν χωρίς μπαταρίες απλά με την έκθεση τους στο ηλιακό φως.
Τα φωτοβολταικα συστηματα χρησιμοποιούνται επίσης και για την παραγωγή ενέργειας σε μεγάλη κλίμακα. Τέτοια μορφή χρήσης τους είναι στους δορυφόρους, στα διαστημόπλοια καθώς και στα απομακρυσμένα τηλέφωνα έκτακτης ανάγκης, που συχνά συναντάμε κατά μήκος εθνικών οδών.
Επίσης τα φωτοβολταϊκά μπορεί κανείς να τα συναντήσει και στις στέγες σπιτιών, εταιριών ή οργανισμών κτλ.
Η Ευρωπαϊκή Ένωση θέλοντας να δώσει ένα κίνητρο στους πολίτες της να αξιοποιήσουν την ηλιακή ενέργεια δημιούργησε ένα πρόγραμμα με ευνοϊκές ρυθμίσεις. Σε αυτό το πρόγραμμα μπορούν να συμμετέχουν όλοι οι πολίτες προκειμένου να μπορούν να αξιοποιούν την ηλιακή ενέργεια, μετατρέποντας τη σε ηλεκτρική. και να έχουν οι ίδιοι έχουν την δυνατότητα τόσο να την αξιοποιήσουν όσο και την πωλήσουν στη ΔΕΗ.
Δυνατότητα συμμετοχής στο πρόγραμμα έχουν όλοι οι κάτοικοι της Ελλάδας με μόνη προϋπόθεση να είναι οι ιδιοκτήτες του ακινήτου που θα τοποθετηθούν και να είναι συνδεμένοι με την ΔΕΗ.
Τι πρόβλημα μπορεί να δημιουργηθεί με τα φωτοβολταικα συστηματα;
Ένα αρκετά συχνό πρόβλημα με το οποίο έρχεται αντιμέτωπος ο σχεδιαστής μιας διάταξης ενός φωτοβολταϊκού συστήματος είναι η επιλογή της σωστής θέσης, που θα τοποθετήσει το σύστημα του. Δηλαδή, πως θα τοποθετήσει και θα στερεώσει σωστά τις βασικές μονάδες του φωτοβολταϊκού συστήματος ώστε να είναι κατάλληλες και να έχουν τη δυνατότητα να “ακολουθούν” την κίνηση του ήλιου. Η λύση δίνεται τις περισσότερες φορές με τη χρήση, ενός σταθερού επιπέδου, το οποίο διαθέτει την απαραίτητη κλίση που βοηθάει για τη μέγιστη συλλογή ηλιακής ενέργειας.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των φωτοβολταϊκών συστημάτων
Φωτοβολταικα σε στεγες
Οι ειδική ορολογία που χρησιμοποιείται συχνά στον τομέα της τεχνολογίας τους είναι το φωτοβολταϊκό φαινόμενο (η μετατροπή δηλαδή της ακτινοβολίας σε ηλεκτρικό ρεύμα), το φωτοβολταϊκό στοιχείο (η ηλεκτρονική διάταξη, η οποία παράγει ηλεκτρική ενέργεια), το φωτοβολταϊκό πλαίσιο (φωτοβολταϊκά στοιχεία, τα οποία είναι ηλεκτρονικά συνδεδεμένα), φωτοβολταϊκό πανέλο (τα φωτοβολταϊκά πλαίσια, τα οποία έχουν κατασκευαστεί για να εγκατασταθούν σε μια φωτοβολταϊκή εγκατάσταση), φωτοβολταϊκή συστοιχία (ένα σύνολο από φωτοβολταϊκά πλαίσια συνδεμένα μεταξύ τους ηλεκτρικά) και φωτοβολταϊκή γεννήτρια (το τμήμα δηλαδή της εγκατάστασης των φωτοβολταϊκών συστημάτων, το οποίο περιέχει φωτοβολταϊκά στοιχεία και παράγει συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα).
Επίσης, τα φωτοβολταϊκά συστήματα διακρίνονται σε τρεις βασικές κατηγορίες: τα μονοκρυσταλλικά, τα πολυκρυσταλλικά και τα άμορφα. Η τελευταία κατηγορία αφορά φωτοβολταϊκά συστήματα τα οποία είναι αρκετά πιο οικονομικά συγκριτικά με τις άλλες δύο κατηγορίες, αλλά εμφανίζουν ένα σημαντικό μειονέκτημα. Το επίπεδο απόδοση τους είναι αρκετά πιο χαμηλό. Η επιλογή του φωτοβολταϊκού συστήματος εξαρτάται από τις απαιτήσεις του κάθε πελάτη.
Επομένως, τα φωτοβολταϊκά συστήματα παρέχουν όφελος αφενός προς τον καταναλωτή και αφετέρου προς το περιβάλλον, λόγω της οικολογικής τους λειτουργίας όπως ήδη αναφέραμε και παραπάνω.
Το βασικό μειονέκτημα ωστόσο των φωτοβολταϊκών συστημάτων είναι το υψηλό κόστος αγοράς τους αφενός, και η έλλειψη σχετικών επιχορηγήσεων για τον καταναλωτή αφετέρου. Τα φωτοβολταϊκά συστήματα επίσης, έχουν υψηλό κόστος αγοράς αλλά μικρό κόστος κατά τη διάρκεια της λειτουργίας τους. Γεγονός, που ωθεί μάλιστα σε ένα κλίμα αλλαγής και επιδότησης αντίστοιχων προγραμμάτων σήμερα. Τέλος, ένα ακόμα μειονέκτημά τους είναι ότι απαιτούν ένα σχετικά μεγάλο χώρο και να μη σκιάζεται για την εγκατάστασή τους.
Οι βασικές προϋποθέσεις για την εγκατάσταση κάποιου φωτοβολταϊκού συστήματος είναι η σκίαση της επιφάνειας εγκατάστασης (είναι απαραίτητη η ύπαρξη ελεύθερου και ασκίαστου χώρου), ο προσανατολισμός (απαιτείται ο Νότιος προσανατολισμός) η κλίση (δέχεται περισσότερη ηλιακή ακτινοβολία), η επιπλέον ύπαρξη και η καταλληλότητα του χώρου (για τις μπαταρίες του φωτοβολταϊκού συστήματος και του γενικότερα για το ηλεκτρικό σύστημα), το βάρος του να συνυπολογίζεται και ο απαιτούμενος αερισμός του.
artibloger 