14/2/11

Τα φωτοβολταϊκά στο μικροσκόπιο

  
Δευτέρα, 14 Φεβρουαρίου 2011 09:00
a_external_collaboration
Η απόφαση του Υπουργείου Ανάπτυξης να δώσει έμφαση στα φωτοβολταϊκά συστήματα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με το νόμο 3468/2006 (ΦΕΚ129Α’/27.06.2006) φαίνεται σωστή. Ποιος δεν θέλει να παράγεται καθαρή ηλεκτρική ενέργεια από τον ήλιο; Από ηλιοφάνεια η χώρα μας είναι προικισμένη. Δεν παράγονται καυσαέρια όπως το διοξείδιο του άνθρακα CO2 που είναι από τους ρύπους υπεύθυνος για το φαινόμενο του θερμοκηπίου.
Δεν απαιτεί ιδιαίτερη συντήρηση. Όλα φαίνονται ρόδινα αλλά η αλήθεια για την παραγωγή της ηλεκτρικής ενέργειας με τα φωτοβολταϊκά συστήματα δεν είναι τόσο απλή υπόθεση όσο φαίνεται και εάν κάνει κάποιος βαθύτερη ανάλυση τότε τα πράγματα φαίνονται πολύ διαφορετικά.
Πρόσφατα η ΔΕΗ εξήγγειλε επενδυτικό πρόγραμμα εγκατάστασης φωτοβολταϊκού σταθμού ισχύος 200 MW με ύψος της επένδυσης 600 εκατομμύρια Ευρώ στα παλαιά ορυχεία της.
Εξετάζουμε το φωτοβολταϊκό σταθμό με τη διαθέσιμη σήμερα τεχνολογία. 
Σήμερα τα φωτοβολταϊκά συστήματα έχουν μελανή επιφάνεια με συντελεστή απορρόφησης της ηλιακής ακτινοβολίας α = 0,98 και βαθμό εκμετάλλευσης αυτής της ακτινοβολίας περίπου στο 15-17%. Αυτό σημαίνει ότι με ηλιακή ακτινοβολία 1000W/m2 ένα φωτοβολταϊκό πλαίσιο με επιφάνεια 1m2 για 1 ώρα παράγει 157 Wh/m2 ηλεκτρική ενέργεια και 823Wh/m2 θερμική ενέργεια. Συνολικά για να παραχθούν τα 200MW ηλεκτρική ενέργεια θα έχουμε εκπομπές θερμότητας από τα φωτοβολταϊκά πλαίσια 1025 ΜW που θα διαχέεται στο περιβάλλον των 6.000 στρεμμάτων που θα καταλαμβάνει ο σταθμός.
Ένας φωτοβολταϊκός σταθμός παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας εκτός από τα φωτοβολταϊκά πλαίσια έχει τους μετατροπείς που κάνουν το συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα των  φωτοβολταϊκών πλαισίων εναλλασσόμενο ηλεκτρικό ρεύμα και τον μετασχηματιστή ανύψωση τάσης για να γίνει η διασύνδεση του σταθμού με το δίκτυο της ΔΕΗ.
Για να φτάσει η ηλεκτρική ενέργεια στον οικιακό καταναλωτή μεσολαβούν το δίκτυο και οι   μετασχηματιστές υποβιβασμού υψηλής, μέσης και χαμηλής τάσης που παρέχεται στους  καταναλωτές.  Η κάθε μεταφορά και μετατροπή ενέργειας έχει απώλειες.
Οι μετατροπείς inverters έχουν βαθμό απόδοσης μέγιστο 98%, οι μετασχηματιστές έχουν βαθμό απόδοσης 97% , 96%  και 95% στο μέγιστο τους και η μεταφορά στο ηλεκτρικό δίκτυο της ΔΕΗ έχει ελάχιστες απώλειες 1,5% Αυτό σημαίνει ότι από την παραγόμενη ενέργεια των 157 Wh/m2 στον τελικό καταναλωτή θα φτάσουν τα  157 x 0.98 x 0.97 x 0,985 x 0,97 x0.96 x 0.95 = 134 Wh/m2.
Δηλαδή από την ενέργεια των 1000W/m2 των ηλιακών ακτινών στον τελικό καταναλωτή θα φτάσουν ηλεκτρικά τα 134 W/m2 ενώ όλα τα υπόλοιπα 846W/m2 θα γίνονται θερμότητα.
Για το σχεδιαζόμενο σταθμό των 200 MW με τα υφιστάμενα δεδομένα, στον τελικό καταναλωτή θα παρέχεται ηλεκτρική ενέργεια 167 MW ενώ στο σταθμό θα παράγονται 1040 MW θερμότητα και άλλα 17 MW κατά τη διαδρομή του ως τον τελικό καταναλωτή. Ο σχεδιαζόμενος σταθμός θα καταλαμβάνει έκταση περίπου 6000 στρεμμάτων και η θερμικές απώλειες του θα μεταφερθούν στον αέρα.Από την εξίσωση Q = m . c . ΔΤ  υπολογίζεται ότι ο αέρας της περιοχής όπου θα είναι ο σταθμός θα αυξήσει τη θερμοκρασία του κατά 5°C.
Για να έχουμε ένα μέτρο σύγκρισης ένας Ατμο Ηλεκτρικός Σταθμός παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας των 400MW που είναι εγκατεστημένοι στη ΔΕΗ αποβάλει στο περιβάλλον περίπου 600 MW θερμότητα (στην περιοχή της Δυτικής Μακεδονίας έχουμε εγκατεστημένους 10 τέτοιους ΑΗΣ).  Ενώ ο ‘’περιβαλλοντικά’’ καθαρός σταθμός με τη μισή παραγωγή θα αποβάλει 1,5 φορά περισσότερο θερμότητα στο περιβάλλον.
Έστω ότι παραχθούν τα 200 MW από το φωτοβολταϊκό σταθμό και τροφοδοτηθούν οι οικιακοί καταναλωτές  που αντιπροσωπεύουν περίπου το 40% της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργεια στην Ελλάδα .Ένα ελληνικό σπίτι έχει συνήθως τους παρακάτω ηλεκτρικούς καταναλωτές:
  • Μία κουζίνα των 2,2 +1,8 kW = 4  kW
  • Ένα ψυγείο των 0,5 kW
  • Ένα θερμοσίφωνα των 4 kW
  • Ένα πλυντήριο ρούχων με ηλεκτρική αντίσταση 2,2 kW και  κινητήρα 0,5 kW
  • Ένα πλυντήριοo πιάτων με ηλεκτρική αντίσταση περίπου 1,8 kW
  • Ένα κλιματιστικό ισχύος περίπου 1,0 kW
  • Δέκα φωτιστικά σώματα των 75 W περίπου 0,750 kW
  • Μία ηλεκτρική σκούπα 1,5 kW
  • Μερικές ηλεκτρονικές συσκευές, τηλεόραση, ηλεκτρονικός υπολογιστής, στερεοφωνικό συγκρότημα,  με συνολική ισχύς περίπου στα 1,0 kW
Η συνολική εγκατεστημένη ισχύ είναι περίπου στα 17,5 kW από τα οποία τα 8 kW περίπου (θερμοσίφωνας, και τα πλυντήρια ρούχων και πιάτων) δηλαδή το 45% προορίζονται για την παραγωγή ζεστού νερού σε θερμοκρασία έως τους 60°C. Από τα  παραγόμενα 200MW ηλεκτρική ενέργεια περίπου τα 90MW θα χρησιμοποιούνται για την θέρμανση νερού. Δηλαδή θα εγκατασταθούν φωτοβολταϊκά πλαίσια ισχύος 90MW με κόστος  270.000.000 Ευρώ που θα φτάσουν στον καταναλωτή ως 77MW ηλεκτρικά, για να θερμαίνουν νερό στην οικιακή κατανάλωση. Τα 77MW ηλεκτρικά θα χρησιμοποιηθούν για να καλύψουν τις ανάγκες σε 9.625 νοικοκυριά για την παραγωγή θερμού νερού για τις ανάγκες του οικίας τους.
Το ζεστό νερό για την οικιακή κατανάλωση όμως μπορεί να παρασκευαστεί και με θερμικά ηλιακά συστήματα, τους γνωστούς μας ηλιακούς θερμοσίφωνες. Ένας ηλιακός θερμοσίφωνας έχει βαθμό εκμετάλλευσης της ηλιακής ενέργειας πάνω από 60% με δυνατότητα αποθήκευσης της συσσωρευμένης ενέργειας των ηλιακών ακτινών και κόστος περίπου στα 1000 Ευρώ.  Οι ανάγκες των 9.625 νοικοκυριών μπορεί να καλυφθούν με τους ισάριθμους 9.625 απλούς ηλιακούς θερμοσίφωνες με συνολικό κόστος απόκτησης 9.625.000 Ευρώ που παράγονται πάνω από 25 χρόνια από αρκετές ελληνικές εταιρίες.
Γιατί τότε επιλέγεται η  (270.000.000 / 9.625.000) κατά 28 φορές ακριβότερη λύση που θα αυξήσει και τη θερμοκρασία της περιοχής κατά 5°C, πληρώνοντας γι’ αυτό 4,5 φορές περισσότερο (η τιμή αγοράς της ηλεκτρικής ενέργειας είναι 0,45 Ευρώ/kWh και η τιμή πώλησης της είναι 0,10 Ευρώ/kWh) και αυτό όλο καλυμμένο υπό την σκέπη της περιβαλλοντικά απαραίτητης λύσης;
Δεν θυμάμαι κάποια ελληνική κυβέρνηση να έχει ψηφίσει νόμο για να στραφεί το επενδυτικό κοινό προς την εκμετάλλευση της ηλιακής ενέργειας με τους κλασσικούς ηλιακούς θερμοσίφωνες. Ούτε έχει υιοθετηθεί κάποια πολεοδομική διάταξη για να προσφέρει στο καταναλωτή τη δυνατότητα τοποθέτησης των θερμικών ηλιακών συστημάτων. Ούτε θυμάμαι να είπε ένα ευχαριστώ στους βιομήχανους, βιοτέχνες και εργαζόμενους στον κλάδο των κατασκευαστών ηλιακών θερμοσιφώνων, δηλαδή σε αυτούς που βάλανε τη χώρα μας στις πρώτες θέσεις σε διεθνή κλίμακα σύγκρισης στην εκμετάλλευση της ηλιακής ενέργειας και έφεραν συνάλλαγμα με τις εξαγωγές τους (παρακολουθώ τον κλάδο πάνω από 25 χρόνια).
Μόλις όμως τα εργοστάσια της Γερμανίας αρχίσανε την παραγωγή των φωτοβολταϊκών πλαισίων και χρειάζονταν πελάτες, βιάστηκε η κυβέρνηση μας να ντύσει το θέμα με περιβαλλοντικό μαντύα και να το προσφέρει στον έλληνα επενδυτή. Προς ενίσχυση του θέματος έδωσε επιδότηση στον επενδυτή παραγωγό να λαμβάνει 0,45 Ευρώ/kWh ενώ ο πελάτης θα πληρώνει περίπου 0,10 Ευρώ/kWh. Τα υπόλοιπα 0,35 Ευρώ/kWh θα πληρώνουν οι έλληνες φορολογούμενοι.
Για το σχεδιαζόμενο σταθμό των 200MW είναι 70.000 Ευρώ/h κάθε 1 ώρας λειτουργίας σε πλήρες φορτίο.Για να μην έχουν απαιτήσεις οι ελληνικές βιομηχανίες των ηλιακών θερμικών συστημάτων, στο πρόγραμμα για την εγκατάσταση των φωτοβολταϊκών ισχύος 10 kW σε στέγη δόθηκε η δυνατότητα να τοποθετηθεί και ένας ηλιακός θερμοσίφωνας.Έτσι σε κάθε επένδυση 30.000 Ευρώ που θα πάρουν ξένοι οίκοι για την εγκατάσταση φωτοβολταϊκών συστημάτων ισχύος 10kW μπορεί να τοποθετηθεί και ένας ηλιακός θερμοσίφωνας αξίας 1.000 Ευρώ που αντικαθιστά ηλεκτρική ισχύς το ελάχιστο 4 kW και έχει τη δυνατότητα να είναι και ελληνικός.
  • Φαίνεται δίκαια ρύθμιση;
  • Ποια συμφέροντα υποστηρίζονται από τις αποφάσεις των κυβερνήσεων μας ;
  • Τα δικά μας; Των ελλήνων εργαζομένων;
  • Γιατί επιλέγονται πάντα οι ακριβότερες λύσεις ;
  • Μήπως έχει να κάνει με την πανταχού παρούσα παντοδύναμη ‘’μίζα’’;
Στον προηγούμενο μας 20ο αιώνα επικρατούσε η λογική να κατασκευάζονται οι μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας εκεί όπου υπάρχει πηγή ενέργειας (υδάτινο φράγμα ή κοιτάσματα άνθρακα, λιγνίτη κλπ.).  Επειδή η διασπορά των αξιόλογων πηγών ενέργειας είναι μικρή παρατηρείται το φαινόμενο των ολιγάριθμων μεγάλων μονάδων  συγκεντρωμένες γύρο από τις πηγές ενέργειας και εκτεταμένο δίκτυο μεταφοράς ενέργειας.
Στον 21ο αιώνα όμως όταν μιλάμε για τις ΑΠΕ (Ανανεώσιμες ΠηγέςΕνέργειας) τα πράγματα αλλάζουν λόγω της μεγάλης διασποράς των πηγών αυτών όπως για παράδειγμα είναι η ηλιακή ενέργεια που έχει την μεγαλύτερη διασπορά σε σχέση με τις υπόλοιπες ΑΠΕ.
Βέβαια δεν φταίει η τεχνολογία των φωτοβολταϊκών πλαισίων για τη ανορθόδοξη χρήση της και τις αποφάσεις με φαινομενικά περιβαλλοντικό υπόβαθρο. Η σωστή χρήση αυτής της τεχνολογίας είναι εκεί όπου αυτή προσφέρει τα αναμφισβήτητα πλεονεκτήματα της και μπορεί να λύσει οικονομικά τα ενεργειακά προβλήματα.
Αυτά είναι στη μεγάλη διασπορά της όπου έχει το πλεονέκτημα ότι δεν θέλει μεταφορά.
Στα νησιά μας αναγκαστικά παράγεται το ηλεκτρικό ρεύμα με ντιζελογεννήτριες με πολύ υψηλό κόστος αυτής της παραγωγής λόγω της αυξανόμενης τιμής του πετρελαίου και της ακριβής συντήρησης του εξοπλισμού, αυξάνοντας τα έξοδα της ΔΕΗ. Η αντικατάσταση του ενός (1) σταθμού των 200MW με 200 σταθμούς του 1МW στα νησιά μας που το έχουν ανάγκη, θα μειώσει το υψηλό κόστος παραγωγής της ηλεκτρικής ενέργειας που έχουν σήμερα να νησιά αντικαθιστώντας τις ενοικιάσεις των ακριβών ηλεκτρικών γεννητριών το καλοκαίρι. Δηλαδή εκεί όπου θα ωφεληθεί συνολικά η χώρα μας και θα έχουμε περιβαλλοντικές επιπτώσεις.Δεν είναι κακό όταν λαμβάνονται σοβαρές αποφάσεις στην Ελλάδα να γίνονται και σοβαρές μελέτες για τις επιπτώσεις τους με γνώμονα το όφελος και των ελλήνων.

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου

Αρχειοθήκη ιστολογίου