Αυτόνομα φωτοβολταϊκά συστήματα και η Κατασκευή τους
Αυτόνομα φωτοβολταϊκά συστήματα (σπίτια, τροχόσπιτα κ.λ.π.)
Σε περιοχές που δεν έχουν πρόσβαση στο δημόσιο ηλεκτρικό δίκτυο, οι ενεργειακές ανάγκες μιας εγκατάστασης, όπως ένα σπίτι, μπορούν να καλυφθούν από ένα αυτόνομο φωτοβολταϊκό σύστημα. Επιπλέον, μπορούμε να διακρίνουμε και τα υβριδικά συστήματα, όπου οι φωτοβολταϊκοί πίνακες συνδυάζονται με άλλες πηγές ενέργειας, όπως η αιολική ενέργεια ή γεννήτριες πετρελαίου.
Ένα αυτόνομο φωτοβολταϊκό σύστημα αποτελεί μια μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας που βασίζεται αποκλειστικά σε φωτοβολταϊκές γεννήτριες. Αυτά τα συστήματα μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε δύο ομάδες: σε εκείνα που διαθέτουν αποθηκευτική διάταξη (συνήθως μπαταρίες) και σε εκείνα που τροφοδοτούν άμεσα τα φορτία τους χωρίς αποθήκευση (π.χ. εξοχικό σπίτι με dc αντλία νερού που είναι συνδεδεμένη απευθείας με φωτοβολταϊκό πάνελ).
Τα βασικά μέρη ενός αυτόνομου συστήματος περιλαμβάνουν:
- Φωτοβολταϊκούς πίνακες/πάνελ
- Μπαταρίες/συσσωρευτές
- Ρυθμιστή φόρτισης
- Αντιστροφέα dc/ac (για 230 Volt)
- Ασφάλειες
- Διακόπτες dc
- Όργανα μέτρησης της χωρητικότητας των συσσωρευτών
Το κύκλωμα dc συνήθως λειτουργεί με τάσεις 12, 24 ή 48 Volt.
Εκτίμηση παραγωγής φωτοβολταϊκού συστήματος
Υβριδικό αυτόνομο φωτοβολταϊκό σύστημα: Ένα τέτοιο σύστημα συχνά επιλέγεται λόγω του κόστους. Τα φωτοβολταϊκά μπορούν να τροφοδοτήσουν εγκαταστάσεις (όπως εξοχικά), αλλά το κόστος μπορεί να είναι υψηλό. Έτσι, τα φωτοβολταϊκά συστήματα συνδυάζονται με άλλες πηγές ενέργειας.
Για παράδειγμα, σε περιοχές με καλό αιολικό δυναμικό, οι ανεμογεννήτριες και τα φωτοβολταϊκά μπορούν να συνεργάζονται, ιδίως όταν οι συνθήκες είναι λιγότερο ηλιόλουστες. Σε αυτή την περίπτωση, οι δύο πηγές ενέργειας τροφοδοτούν τις μπαταρίες μέσω ρυθμιστών φόρτισης, και από εκεί η ενέργεια χρησιμοποιείται για τις ανάγκες της εγκατάστασης, όπως ενός αυτόνομου φωτοβολταϊκού σπιτιού.
Γενικά, οι τεχνολογίες που συμμετέχουν σε υβριδικά συστήματα για ενεργειακή αυτονομία περιλαμβάνουν φωτοβολταϊκά, ανεμογεννήτριες και γεννήτριες πετρελαίου ή βενζίνης. Οι πηγές ενέργειας συνδέονται παράλληλα στο τοπικό δίκτυο για αδιάκοπη ηλεκτροδότηση. Η επιλογή αυτού του συστήματος βασίζεται σε μια ανάλυση μετεωρολογικών και οικονομικών παραμέτρων.
Κατασκευή αυτόνομων συστημάτων
Τα αυτόνομα φωτοβολταϊκά συστήματα (ή συστήματα εκτός δικτύου) παρέχουν ενεργειακή αυτονομία σε εγκαταστάσεις που δεν έχουν πρόσβαση στο δίκτυο της ΔΕΗ. Υπάρχουν διάφορες κατηγορίες απομονωμένων φωτοβολταϊκών, όπως:
- Οικίες απομακρυσμένες από το δίκτυο με υψηλό κόστος διασύνδεσης.
- Οικίες που δεν μπορούν να ηλεκτροδοτηθούν για διάφορους λόγους.
- Αγροτικές ή κτηνοτροφικές μονάδες μακριά από το δίκτυο.
- Τηλεπικοινωνιακές εγκαταστάσεις.
- Αντλητικά συστήματα.
- Κινητές εγκαταστάσεις (τροχόσπιτα, πλωτά).
- Εγκαταστάσεις που απαιτούν υψηλή διαθεσιμότητα (π.χ. αμυντικές ή διαστημικές εφαρμογές).
Πόσα kW χρειάζεται ένα σπίτι με φωτοβολταϊκά; Η μεθοδολογία για την ηλεκτροδότηση μιας τέτοιας εγκατάστασης περιλαμβάνει τα εξής βήματα:
- Ανάλυση περιοχής: Υπολογισμός της ηλιακής ακτινοβολίας για όλο το χρόνο, και σε κάποιες περιπτώσεις μηνιαίως. Σε αντίθεση με τα διασυνδεδεμένα συστήματα, στα απομονωμένα συστήματα οι ενεργειακές ανάγκες μπορεί να διαφέρουν ανάλογα με τους μήνες ή τις ώρες της ημέρας.
- Καταγραφή ενεργειακών απαιτήσεων: Κάθε εγκατάσταση έχει διαφορετικά φορτία, οπότε είναι απαραίτητη η καταγραφή τους και η διάρκεια χρήσης τους, καθώς και ο επιθυμητός χρόνος αυτονομίας.
- Οικονομοτεχνική μελέτη: Μετά την ανάλυση των τεχνικών χαρακτηριστικών, ακολουθεί η μελέτη οικονομικών παραμέτρων και πιθανών επιδοτήσεων για την επίτευξη της βέλτιστης τεχνικής και οικονομικής λύσης.
Επιλεγμένα άρθρα
