Μελέτες Φωτοβολταϊκών Συστημάτων

Φωτοβολταϊκά είναι τα συστήματα εκείνα τα οποία μπορούν αρχικά να συλλέξουν και στη συνέχεια να μετατρέψουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική. Η προσπίπτουσα ηλιακή ενέργεια στην Γη καθημερινά είναι αρκετή ώστε να τροφοδοτήσει τις ανάγκες όλων των ανθρώπων σε ηλεκτρισμό για αρκετές ημέρες. Είναι αυτονόητο ότι σε μία χώρα όπως είναι η Ελλάδα η οποία έχει αρκετή ηλιοφάνεια τα φωτοβολταϊκά συστήματα αποτελούν ¨μονόδρομο¨  στις περισσότερες περιπτώσεις.

Το κόστος για την προμήθεια των φωτοβολταϊκών την τελευταία δεκαετία έχει πέσει σχεδόν στο μισό άρα τα φωτοβολταϊκά συστήματα αποτελούν την πιο συμφέρουσα λύση ανεξάρτητα με το είδος εγκατάστασής τους.

Η εγκατάσταση των φωτοβολταϊκών συστημάτων είναι διαφορετική και κατά κύριο λόγο κατατάσσεται σε 7 κατηγορίες.

·         Net metering

1)      Net metering με συμψηφισμό

2)      Net metering με μπαταρίες

3)      Net metering zero feed in

·         Αυτόνομα συστήματα

·         Ενεργειακές κοινότητες

·         Φωτοβολταϊκά πάρκα

·         PPAs (Power Purchase Agreements)

Net metering

Net metering είναι η μέθοδος συμψηφισμού της παραγόμενης και καταναλισκόμενης ενέργειας με τη χρήση των φωτοβολταϊκών. Ο καταναλωτής γίνεται αυτοπαραγωγός, παράγει δηλαδή μέρος της ενέργειας που καταναλώνει και η παραγόμενη ενέργεια μέσω φωτοβολταϊκού συστήματος συμψηφίζεται με την ενέργεια που καταναλώνεται. Ο συμψηφισμός που γίνεται είναι ενεργειακός και πραγματοποιείται μηνιαία για την Μέση Τάση, και μέχρι και σε ετήσια βάση για τη Χαμηλή Τάση. Η χρέωση ενέργειας αφορά στην αξία της διαφοράς της παραγόμενης ενέργειας από την ενέργεια που καταναλώνεται συνολικά (σε kWh). Ο ενεργειακός συμψηφισμός διενεργείται σε τριετή βάση. Τυχόν πλεόνασμα ενέργειας μετά τον τριετή συμψηφισμό δεν αποζημιώνεται.

Τα βήματα για το Net metering είναι:

·         Τα πάνελ του φωτοβολταϊκού συστήματος μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική

·         Ο inverter μετατρέπει την παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια από συνεχές σε εναλλασσόμενο ρεύμα

·         Το ρεύμα που παράγεται μέσω των φωτοβολταϊκών τροφοδοτεί με ηλεκτρική ενέργεια τις ανάγκες του σπιτιού ή της επιχείρησης.

o   Σε περίπτωση περίσσειας ενέργειας που απαιτείται για την κάλυψη αναγκών, αυτή αντλείται από το δίκτυο. Ο καταναλωτής χρεώνεται μόνο για την ενέργεια που έχει αντλήσει από το δίκτυο, μειωμένη κατά την αξία της ενέργειας που έχει παράξει και ιδιοκαταναλώσει.

o   Σε περίπτωση πάλι που τα φωτοβολταϊκά συστήματα παράγουν περίσσεια ενέργεια τότε αυτή διαχέεται στο δίκτυο

·         Έξυπνοι μετρητές μετρούν την καταναλισκόμενη ενέργεια και την παραγόμενη ενέργεια μέσω φωτοβολταϊκού συστήματος

1) Net metering με συμψηφισμό

Η ισχύς του φωτοβολταϊκού συστήματος επιλέγεται με βάση αυστηρής και προσεκτικής μελέτης σε σχέση με τις ετήσιες ενεργειακές ανάγκες και όσο υψηλότερος είναι ο ταυτοχρονισμός παραγόμενης και καταναλισκόμενης ενέργειας τόσο υψηλότερο όφελος προκύπτει στον αυτοπαραγωγό, καθώς εξαιρείται από την χρέωση ενέργειας και από τις ρυθμιζόμενες χρεώσεις του Δικτύου Διανομής και του ΕΤΜΕΑΡ. Ο απόλυτος συμψηφισμός δηλαδή όσο είναι η παραγωγή να είναι και η κατανάλωση είναι το καλύτερο καθώς ούτε θα υπάρχει περίσσεια παραγωγή που θα εκχέεται στο δίκτυο χωρίς να την πληρώνεται ο παραγωγός αλλά και δεν θα χρειάζεται να παίρνει άρα και να πληρώνει ηλεκτρικό ρεύμα από το δίκτυο. Όμως επειδή ο απόλυτος συμψηφισμός είναι δύσκολο να επιτευχθεί, στην πράξη η εγκατεστημένη ισχύ που θα υπολογιστεί από την μελέτη, τις περισσότερες φορές η παραγωγή ενέργειας είναι λίγο μικρότερη από την καταναλισκόμενη έτσι ώστε να μην ¨πετιέται¨ στο δίκτυο χωρίς να πληρώνεται.

Το φωτοβολταϊκό σύστημα αντιστοιχίζεται αποκλειστικά με έναν μετρητή κατανάλωσης και εγκαθίσταται στον ίδιο ή σε όμορο χώρο με την εγκατάσταση κατανάλωσης.

Η μέτρηση της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας από το φωτοβολταϊκό σύστημα και την ενέργεια που καταναλώνει ο αυτοπαραγωγός γίνεται με την χρήση Μετρητή Διπλής Κατεύθυνσης

Η Σύμβαση Συμψηφισμού μεταξύ του Προμηθευτή και του αυτοπαραγωγού έχει διάρκεια 25 χρόνια από τότε που ενεργοποιείται η σύνδεση του φωτοβολταϊκού συστήματος

2) Net metering με μπαταρίες

Το Net metering με μπαταρίες είναι ένα σύστημα αυτοπαραγωγής (το απλό net metering) σε συνδυασμό με μπαταρίες οι οποίες αποθηκεύουν κατά την διάρκεια της ημέρας την περίσσεια ενέργεια του φωτοβολταϊκού αποδίδοντάς την πίσω τις νυχτερινές ή συννεφιασμένες ώρες. Με αυτόν τον τρόπο το δίκτυο ¨ξεκουράζεται¨ καθώς χρειάζεται το πρωί να διοχετευτεί λιγότερη ενέργεια σε αυτό και το βράδυ ή στη συννεφιά χρειάζεται λιγότερη απορροφώμενη ενέργεια από το δίκτυο. Αυτό επίσης, βοηθάει και το Δημόσιο Δίκτυο να είναι πιο ευσταθές. Γι’ αυτό το λόγο, αυτά τα συστήματα επιδοτούνται από το κράτος, οι μπαταρίες των οποίων και με 100 % χρηματοδότηση.

Στις εγκαταστάσεις με ενεργειακό συμψηφισμό επιτρέπεται έπειτα από αίτηση στον αρμόδιο Διαχειριστή δικτύου, να εγκατασταθεί σταθερό σύστημα συσσωρευτών για την αποθήκευση της ηλεκτρικής ενέργειας. Το σύστημα αποθήκευσης αποτελεί τμήμα της Εσωτερικής Ηλεκτρικής Εγκατάστασης του αυτοπαραγωγού και η εγκατάστασή του θα πρέπει να συμμορφώνεται με τα αντίστοιχα εθνικά και διεθνή πρότυπα και κανόνες. Η σύνδεση και η λειτουργία ενός συστήματος αποθήκευσης γίνεται παράλληλα με το δίκτυο διανομής. Η λειτουργία τώρα του συστήματος αποθήκευσης εξασφαλίζει ότι δεν θα ανταλλάσσει ενέργεια το δίκτυο διανομής, δηλαδή η ενέργεια που αποθηκεύεται στο σύστημα αποθήκευσης προέρχεται αποκλειστικά από το σταθμό παραγωγής και η αποθηκευμένη ενέργεια διατίθεται αποκλειστικά για την τροφοδότηση των καταναλώσεων του αυτοπαραγωγού.

3) Net metering zero feed in

Net metering είναι ο συμψηφισμός της εγχεόμενης στο δίκτυο ενέργειας από τα φωτοβολταϊκά με την απορροφώμενη ενέργεια στην εγκατάσταση κατανάλωσης του αυτοπαραγωγού. Σε αυτήν την περίπτωση ιδιώτες ή επιχειρήσεις μπορούν να επωφεληθούν από μείωση έως και μηδενικό λογαριασμό ρεύματος.

Net metering zero feed in όμως, είναι η ιδιοκατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας από τα φωτοβολταϊκά με την περίσσεια ενέργεια να μην εγχέεται στο δίκτυο (αυτό γίνεται με αισθητήρα κατεύθυνσης) με αποτέλεσμα, ανά περίπτωση, να μην είναι απαραίτητη η ύπαρξη διαθέσιμου δικτύου για την ολοκλήρωση της αδειοδότησης ακόμα δηλαδή και όταν το δίκτυο είναι κορεσμένο, αρκεί ο κορεσμός να οφείλεται στην υπέρβαση της ονομαστικής ισχύος των στοιχείων του δικτύου ή την υπέρβαση των επιθυμητών ορίων της τάσης σε κόμβους του δικτύου. Επίσης, οι πιθανότητες να μην γίνει δεκτή η αίτηση στον αρμόδιο πάροχο για net metering zero feed in ακόμα και εκεί όπου το δίκτυο είναι κορεσμένο είναι μηδαμινές.

Σε περίπτωση αυξημένης παραγωγής ή / και μειωμένου φορτίου όπου υπάρχει περίσσεια παραγόμενης ενέργειας η οποία πρόκειται να εξέλθει από την ηλεκτρική εγκατάσταση στο δίκτυο, τότε ο σταθμός λαμβάνει εντολή από τον αισθητήρα για μείωση ή παύση παραγωγής του, ούτως ώστε να μην εγχυθεί ενέργεια στο δίκτυο.

Ο αυτοπαραγωγός υποχρεούται να καταθέσει στον αρμόδιο πάροχο τεχνική περιγραφή με την οποία προκύπτει η συμμόρφωση με την υποχρέωση μη έγχυσης, συνοδευόμενη από ηλεκτρονικό σχέδιο και τεχνικά εγχειρίδια του κατασκευαστή για το σταθμό παραγωγής και τον αισθητήρα κατεύθυνσης.

Και με το net metering αλλά και με το net metering zero feed in επιτυγχάνεται μείωση του καταναλισκόμενου ρεύματος άρα και του λογαριασμού ηλεκτρικού ρεύματος.

1) Η ηλιακή ενέργεια είναι ανεξάντλητη και ανανεώσιμη, η οποία ευνοείται ιδιαίτερα από το κλίμα της Ελλάδας

2) Με την αυτοπαραγωγή ο καταναλωτής μπορεί να αντισταθμίσει την αύξηση στην τιμή της ηλεκτρικής ενέργειας

3) Η ενέργεια που προέρχεται είναι από ανανεώσιμη πηγή και δεν επιβαρύνει το περιβάλλον με CO2 και άλλα βλαβερά αέρια

4) Συμβάλει στην μείωση της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας τις ώρες αιχμής, ωφελώντας το δίκτυο

5) Το κόστος αλλά και η συντήρηση του φωτοβολταϊκού συστήματος τα τελευταία χρόνια έχει μειωθεί πολύ και έτσι επιτρέπει υψηλή παραγωγικότητα και παραγωγική λειτουργία με γρήγορη απόσβεση

Όροι και προυποθέσεις για Net metering

1) Η ύπαρξη ενεργής μόνιμης παροχής ρεύματος στο όνομα του αυτοπαραγωγού μέσω της οποίας τροφοδοτείται η εγκατάσταση κατανάλωσής του

2) Το φωτοβολταϊκό σύστημα αντιστοιχίζεται αποκλειστικά με έναν μετρητή κατανάλωσης και εγκαθίσταται στον ίδιο ή σε όμορο χώρο με την εγκατάσταση κατανάλωσης

3) Ο ενδιαφερόμενος έχει την νόμιμη χρήση του χώρου εγκατάστασης του συστήματος

4) Ο ενδιαφερόμενος έχει εξοφλήσει πλήρως τους λογαριασμούς ηλεκτρικής ενέργειας του οικείου Προμηθευτή (ή έχει ενταχθεί σε καθεστώς ρύθμισης οφειλών)

Αυτόνομα συστήματα

Αυτόνομα φωτοβολταϊκά είναι τα συστήματα εκείνα που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια από τον ήλιο χωρίς απαραίτητα να συνδέονται με το δίκτυο, παρέχοντας ενεργειακή αυτονομία με τη βοήθεια μπαταριών.

Δεν είναι λίγες οι φορές που το δίκτυο δεν φτάνει σε κάποιο κτίριο (ιδιαίτερα στα μη διασυνδεδεμένα νησιά) ή όπου υπάρχουν πολλές ¨διακοπές¨ ηλεκτροδότησης, εκεί χρειάζεται μία σωστή μελέτη ώστε να βρεθεί το σωστό μέγεθος των φωτοβολταϊκών και να γίνει η σωστή διαστασιολόγηση των μπαταριών έτσι ώστε να διαπιστωθεί αν το κόστος ενός τέτοιου συστήματος είναι μικρότερο ή μεγαλύτερο από το κόστος να φτάσει το δίκτυο στο κτίριο (όταν και αυτό είναι εφικτό).

Επίσης, ένα από τα κρίσιμα σημεία που πρέπει να δοθεί έμφαση στην μελέτη πριν την κατασκευή του αυτόνομου φωτοβολταϊκού αφορά κυρίως τα φορτία που θα ηλεκτροδοτηθούν, τις ημέρες αυτονομίας (σε περίπτωση συνεχόμενης συννεφιάς), και τον ετεροχρονισμό των φορτίων (δηλαδή ποιες συσκευές μπορεί να λειτουργούν αυτόνομα).

Έτσι τα βασικά στοιχεία που πρέπει να είναι γνωστά για την σωστή διαστασιολόγηση των αυτόνομων φωτοβολταϊκών είναι:

·         Το φορτίο, δηλαδή, η συνολική ισχύς σε Watt όλων των συσκευών και του εξοπλισμού.

·         Συχνότητα λειτουργίας (οι ώρες λειτουργίας των συσκευών)

·         Περίοδος χρήσης. Ανάλογα με την περίοδο χρήσης του εξοπλισμού επιλέγεται και η αυτονομία του συστήματος η οποία διαφέρει εάν το σύστημα χρησιμοποιείται όλο το χρόνο ή ένα μέρος αυτού, όπως είναι κάποια ξενοδοχεία που λειτουργούν μόνο το καλοκαίρι.

Ενεργειακές κοινότητες

Οι ενεργειακές κοινότητες είναι τοπικοί αστικοί συνεταιρισμοί αποκλειστικού σκοπού, μέσω των οποίων πρωτίστως οι πολίτες (είτε είναι φυσικά είτε είναι νομικά πρόσωπα) μπορούν να δραστηριοποιηθούν στον ενεργειακό τομέα, αξιοποιώντας τις καθαρές πηγές ενέργειας. Το νέο θεσμικό πλαίσιο διασφαλίζει ευνοϊκούς όρους για την σύσταση και την λειτουργία ενεργειακών κοινοτήτων, με στόχο την ενίσχυση όχι μόνο των ατομικών και των οικογενειακών εισοδημάτων, αλλά και της τοπικής επιχειρηματικότητας, της αλληλέγγυας οικονομίας και την προώθηση της ενεργειακής δημοκρατίας.

Όλα τα φυσικά και νομικά πρόσωπα, μαζί και οι Οργανισμοί Τοπικής Αυτοδιοίκησης (ΟΤΑ) μπορούν να συμμετάσχουν στις ενεργειακές κοινότητες, ώστε να διασφαλιστεί η εντοπιότητα, αλλά και η δημοκρατικότητα των διαδικασιών. Ωστόσο υπάρχουν κάποιοι περιορισμοί:

·         Τουλάχιστον το 51 % των μελών θα πρέπει να σχετίζεται άμεσα με την Περιφέρεια στην οποία έχει έδρα η ΕΚΟΙΝ (να είναι δημότης ή ιδιοκτήτης ακινήτου)

·         Ο ελάχιστος αριθμός μελών είναι 5, για τον λόγο ότι κανένα μέλος δεν μπορεί να έχει περισσότερο από 20 % των συνεταιριστικών μεριδίων (υπάρχουν εξαιρέσεις για ΟΤΑ και νησιωτικούς ΟΤΑ)

·         Ανεξάρτητα τι ποσοστό έχει ο καθένας, όλοι στην γενική συνέλευση, συμμετάσχουν με μία μόνο ψήφο

Φωτοβολταϊκά πάρκα

Φωτοβολταϊκό πάρκο είναι μεγάλης κλίμακας φωτοβολταϊκό σύστημα από μερικά kW έως και αρκετά MW με αποκλειστικό σκοπό την έκχυση ενέργειας προς το δίκτυο. Βασικό χαρακτηριστικό είναι η φυσική ένωση του πάρκου με το δίκτυο μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας. Σε αυτήν την περίπτωση στόχος είναι όσο το δυνατόν μεγαλύτερη ετήσια παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και η πώλησή της σε κάποιον προμηθευτή (καταναλωτή). Τα φωτοβολταϊκά πάρκα συνήθως εγκαθίστανται από ιδιώτες, αγρότες και άλλα νομικά πρόσωπα. Όσο αφορά τους αγρότες, υπάρχει δυνατότητα επιδότησης για φωτοβολταϊκά πάρκα σε χωράφια.

PPAs (Power Purchase Agreements)

Τα PPAs είναι Διμερείς Συμβάσεις Πώλησης Ηλεκτρικής Ενέργειας και αποτελούν μια μακροπρόθεσμη συμφωνία προμήθειας ηλεκτρικής ενέργειας από Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ). Αυτή η συμφωνία είναι μεταξύ δύο μερών, συνήθως μεταξύ ενός παραγωγού ενέργειας και ενός πελάτη (καταναλωτής ή έμπορος ηλεκτρικής ενέργειας), μέσω της οποίας καθορίζονται οι όροι της, όπως η ποσότητα της ηλεκτρικής ενέργειας που θα παρασχεθεί, οι διαπραγματεύσιμες τιμές κ.τ.λ. Ο πωλητής αναλαμβάνει να δημιουργήσει και να λειτουργήσει μία ή περισσότερες μονάδες ΑΠΕ (όπως φωτοβολταϊκά πάρκα) που μπορεί είτε να βρίσκονται είτε όχι σε χώρο του αγοραστή, με τον αγοραστή να λαμβάνει την παραγόμενη ενέργεια μέσω του δικτύου. Ο πωλητής αναλαμβάνει όλους τους κινδύνους που έχουν σχέση με την ιδιοκτησία και τη λειτουργία της μονάδας και ο αγοραστής από την άλλη συμφωνεί να αγοράσει το ηλεκτρικό ρεύμα σε καθορισμένη τιμή σύμφωνα με την σύμβαση που έχει γίνει. Η σύμβαση συνήθως είναι μακροχρόνια.

Τα PPAs διακρίνονται σε 3 κατηγορίες:

1)      Physical PPAs

2)      Sleeved PPAs

3)      Financial PPAs

1) Physical PPAs

Είναι διμερείς συμβάσεις στις οποίες ο πωλητής παραδίδει ηλεκτρική ενέργεια στον αγοραστή με φυσική παράδοση. Για αυτό ο σταθμός ΑΠΕ θα πρέπει να βρίσκεται σε κοντινή απόσταση από την μονάδα κατανάλωσης έτσι ώστε να επιτευχθεί η σύνδεση μεταξύ της παραγωγής και της κατανάλωσης.

2) Sleeved PPAs

Στην Ευρωπαϊκή αγορά είναι το πιο σύνηθες είδος PPA, στο οποίο εμπλέκεται μία ενδιάμεση εταιρεία προμηθευτή ηλεκτρικής ενέργειας, η οποία και διαχειρίζεται την μεταφορά ενέργειας από τον σταθμό ΑΠΕ προς τον τελικό καταναλωτή.

3) Financial PPAs

Είναι μία εικονική συμφωνία αγοράς ενέργειας μεταξύ ενός καταναλωτή και ενός παραγωγού, η οποία δεν εμπεριέχει φυσική παράδοση ενέργειας. Αυτό το είδος της σύμβασης είναι καθαρά χρηματοοικονομικό και καταβάλλεται μια σταθερή τιμή για κάθε παραγόμενη μονάδα κατά την διάρκεια της συμφωνίας. Ανά τακτά χρονικά διαστήματα που είναι συνήθως σε μηνιαία βάση, υπολογίζεται η διαφορά μεταξύ χονδρεμπορικής τιμής αγοράς και της τιμής του PPA και ανάλογα εκκαθαρίζεται η διαφορά μεταξύ των μερών.