Η ηλιακή ενέργεια είναι ένας βιώσιμος τρόπος για ιδιώτες και εταιρείες να τροφοδοτούν ανεξάρτητα τα κτίρια με ενέργεια. Οι ηλιακές μονάδες στην οροφή του σπιτιού, στο πάρκινγκ, στον υπαίθριο χώρο, ακόμη και στον τοίχο του κτιρίου, παράγουν ηλεκτρική ενέργεια από αυτή την ανανεώσιμη πηγή. Με περίπου 66 γιγαβάτ εγκατεστημένης ισχύος, τα φωτοβολταϊκά συμβάλλουν ήδη σημαντικά στον ενεργειακό εφοδιασμό.
Μέχρι το 2035, η Γερμανία θέλει να είναι σε θέση να προμηθεύεται όλη την ηλεκτρική ενέργεια που χρειάζεται από ανανεώσιμες πηγές. Μέχρι τότε θα έχουν εγκατασταθεί μόνο 215 γιγαβάτ φωτοβολταϊκής ισχύος. Και με την τροποποίηση του ενεργειακού νόμου για τα κτίρια (GEG), η μετασκευή είναι σχεδόν αναπόφευκτη.
Ωστόσο, ερωτήματα σχετικά με την ασφάλεια, τα τιμολόγια τροφοδότησης και την κερδοφορία κάνουν τις εταιρείες και τους ιδιώτες να διστάζουν να επενδύσουν στην παραγωγή καθαρής ενέργειας, παρά τα ολοκληρωμένα προγράμματα επιδοτήσεων. Εδώ θα βρείτε απαντήσεις στις πιο σημαντικές ερωτήσεις σχετικά με τα φωτοβολταϊκά συστήματα.
Τι είναι τα φωτοβολταϊκά και πώς λειτουργούν;
Ένα φωτοβολταϊκό ή ηλιακό σύστημα είναι η τεχνολογία που χρησιμοποιείται για τη σύλληψη ενέργειας από τις ακτίνες του ήλιου και άλλες πηγές φωτός και τη μετατροπή της σε ηλεκτρική ενέργεια.
Τα φωτοβολταϊκά συστήματα κατασκευάζονται από:
- Ηλιακές κυψέλες που συνδυάζονται σε ηλιακές μονάδες.
- ένα σύστημα τοποθέτησης με το οποίο οι ηλιακές μονάδες εγκαθίστανται στην οροφή ή στον χρησιμοποιούμενο χώρο.
- Αντιστροφείς που μετατρέπουν το συνεχές ρεύμα που παράγεται από το φως σε εναλλασσόμενο ρεύμα που μπορούν να χρησιμοποιήσουν τα ηλεκτρικά μας δίκτυα.
- ένα σύστημα αποθήκευσης, ώστε να μπορείτε να χρησιμοποιείτε την ηλεκτρική ενέργεια όταν τη χρειάζεστε.
- Αμφίδρομοι μετρητές που μετρούν την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας.
- Λογισμικό διαχείρισης με το οποίο ρυθμίζεται και ελέγχεται το σύστημα.
Ένα ηλιακό κύτταρο αποτελείται από στρώματα πυριτίου. Όταν το φως προσπίπτει σε αυτά τα στρώματα, τα ηλεκτρόνια πυριτίου -για να το θέσουμε απλά- αρχίζουν να κινούνται και να μεταναστεύουν από το ένα στρώμα στο άλλο. Αυτό δημιουργεί ένα ηλεκτρικό πεδίο, το ρεύμα του οποίου μπορούμε να αξιοποιήσουμε.
Η χαρακτηριστική τιμή kilowatt peak (kWp) χρησιμοποιείται για την έξοδο μιας ηλιακής μονάδας. Η τιμή αυτή δείχνει την απόδοση του συστήματος υπό βέλτιστες συνθήκες. Η πραγματική απόδοση αποτελείται από διάφορους παράγοντες:
- το φως που πραγματικά απορροφάται: Το πόσο φως απορροφά ένα ηλιακό κύτταρο εξαρτάται από την ώρα της ημέρας και την εποχή, τη νεφοκάλυψη, την ατμοσφαιρική ρύπανση και τη ρύπανση των μονάδων, τη θέση και τη γωνία πρόσπτωσης του φωτός.
- τη θερμοκρασία: οι ηλιακές μονάδες μπορεί να παράγουν λιγότερη ηλεκτρική ενέργεια όταν είναι ζεστές.
- ο άνεμος: Ο άνεμος επηρεάζει τη θερμοκρασία της μονάδας.
Το Κέντρο Helmholz του Βερολίνου εξηγεί πώς ακριβώς λειτουργεί αυτό στο κανάλι του στο YouTube.
Καλό είναι να γνωρίζετε: Ενώ τα φωτοβολταϊκά μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρική ενέργεια, η ηλιακή θερμική ενέργεια παράγει θερμότητα από το φως!
Πλεονεκτήματα των φωτοβολταϊκών συστημάτων
Η ηλιακή ενέργεια είναι φιλική προς το περιβάλλον
Η ηλιακή, η αιολική και η υδροηλεκτρική ενέργεια είναι τρόποι παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας χωρίς καύση ή άλλη καταστροφή των πόρων του πλανήτη μας. Για αυτόν και μόνο τον λόγο, τα φωτοβολταϊκά συστήματα είναι από τις πιο φιλικές προς το περιβάλλον λύσεις για την παραγωγή ενέργειας. Μεγάλο μέρος της γης που είναι κατάλληλη για τη συλλογή ηλιακής ενέργειας παραμένει σήμερα αχρησιμοποίητο, π.χ:
- Στέγες
- Χώροι στάθμευσης
- Carports
- Αγρανάπαυση γης
Με ένα φωτοβολταϊκό σύστημα, μπορείτε να μετατρέψετε τις αχρησιμοποίητες εκτάσεις σας σε δεξαμενές ήλιου, να συμβάλλετε σημαντικά στην ενεργειακή επανάσταση και να τροφοδοτείτε ανεξάρτητα τα κτίριά σας.
Πολλές περιοχές, όπως γεωργικές εκτάσεις και αγροτικές εκτάσεις, είναι κατάλληλες για διπλή χρήση. Με αυτόν τον τρόπο, μια ηλιακή εγκατάσταση μπορεί να χρησιμοποιηθεί ακόμη και για να παρέχει σκιά και καταφύγιο σε φυτά, ζώα και υδατοκαλλιέργειες. Είναι επίσης δυνατή η ενσωμάτωση σε κτίρια, εγκαταστάσεις σε τεχνητές λίμνες ή σε διαδρομές μεταφορών. Σύμφωνα με τα "Στοιχεία για τα φωτοβολταϊκά στη Γερμανία" του Fraunhofer ISE, υπάρχουν επαρκείς εκτάσεις για φωτοβολταϊκά στη Γερμανία χωρίς σημαντικές συγκρούσεις με τη γεωργία ή την προστασία της φύσης.
Τι γίνεται με τοισοζύγιο CO2 συμπεριλαμβανομένου του κόστους κατασκευής; Το Fraunhofer ISE υπολογίζει το δυναμικό αερίων του θερμοκηπίου ενός φωτοβολταϊκού συστήματος σε 56 gCO2-eq./kWh, όπουCO2-eq. σημαίνειCO2 και ισοδύναμες ουσίες. Συγκριτικά, η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από άνθρακα παράγει πάνω από 1000 gCO2 eq./kWh, ενώ το φυσικό αέριο παράγει περίπου 400 gCO2 eq./kWh.
Σύμφωνα με τα τελευταία στοιχεία των επιστημόνων, ένα φυτό χρειάζεται μόλις 1,3 χρόνια για να ανακτήσει την ενέργεια που χρησιμοποιήθηκε για την παραγωγή του.
Ανεξαρτησία από τους προμηθευτές ενέργειας
Εάν παράγετε τη δική σας ηλεκτρική ενέργεια, γίνεστε ανεξάρτητοι από τους προμηθευτές ενέργειας. Επομένως, η παραγωγή και η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας από τον εαυτό σας με ένα φωτοβολταϊκό σύστημα είναι επίσης οικονομικά συμφέρουσα. Όσο περισσότερο από την αυτοπαραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια καταναλώνετε άμεσα, τόσο λιγότερο εξαρτάστε από τις διακυμάνσεις της αγοράς.
Με τις τροποποιήσεις του νόμου για την ενέργεια στα κτίρια, τα νέα κτίρια πρέπει να κατασκευάζονται από την 1η Ιανουαρίου 2024 (εκτός των νέων περιοχών ανάπτυξης από το 2026/28) με τρόπο ώστε το 65% της ενέργειας θέρμανσης να προέρχεται από ανανεώσιμες πηγές. Η παροχή ενέργειας θέρμανσης για τα υφιστάμενα κτίρια πρέπει επίσης να απελευθερωθεί στο μέλλον από τα ορυκτά καύσιμα. Ένα σύστημα θέρμανσης με βάση την ηλεκτρική ενέργεια σε συνδυασμό με ένα φωτοβολταϊκό σύστημα αποτελεί εδώ μια βιώσιμη λύση.
Αύξηση της αξίας του κτιρίου
Με κάθε κατασκευαστικό μέτρο που βελτιστοποιεί την ενεργειακή απόδοση ενός ακινήτου, αυξάνετε επίσης την αξία του. Εν όψει μιας πιθανής πώλησης, ένα σύστημα ηλιακής ενέργειας δεν προσφέρει μόνο πλεονεκτήματα ως τεχνική εγκατάσταση, αλλά αυξάνει επίσης τη βαθμολογία στο πιστοποιητικό ενεργειακής απόδοσης και, συνεπώς, τη συνολική αξία.
Η εγκατάσταση φωτοβολταϊκών συστημάτων
Το κόστος ενός ηλιακού συστήματος
Για να μπορέσετε να χρησιμοποιήσετε την πράσινη ενέργεια, πρέπει πρώτα να επενδύσετε. Το κόστος ενός συστήματος ηλιακής ενέργειας εξαρτάται, μεταξύ άλλων, από την έκταση που χρησιμοποιείται και από την καθορισμένη απόδοση-στόχο. Οι πύλες συμβουλών, όπως το κέντρο συμβουλών καταναλωτών, δίνουν μια κατευθυντήρια τιμή 1600 ευρώ/kWp. Οι εμπειρογνώμονες συνιστούν τη μέγιστη δυνατή αξιοποίηση της διαθέσιμης έκτασης. Η πλεονάζουσα ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να διοχετευθεί στο δίκτυο και να χρησιμοποιηθεί ως πρόσθετη πηγή εισοδήματος. Μια μελέτη της HTW Berlin έδειξε ότι τα μικρά συστήματα που βελτιστοποιούνται αποκλειστικά για αυτοκατανάλωση συχνά συνδέονται με συγκριτικά υψηλότερο συνολικό κόστος.
Ωστόσο, το συνολικό κόστος επηρεάζεται από περισσότερους παράγοντες από τον αριθμό των εγκατεστημένων μονάδων. Πρέπει να ληφθούν υπόψη το κόστος συντήρησης, το κόστος επιθεώρησης, η ασφάλιση και το κόστος της λύσης αποθήκευσης. Η συντήρηση θα πρέπει να πραγματοποιείται ετησίως σε συνεννόηση με την εξειδικευμένη εταιρεία σας. Το σύστημα θα πρέπει να επιθεωρείται εκ νέου κάθε τέσσερα χρόνια. Ωστόσο, το κόστος συντήρησης είναι αρκετά χαμηλό σε σύγκριση με άλλες γεννήτριες ενέργειας.
Έχετε ένα συγκεκριμένο έργο; Μιλήστε μας.
Πώς οι ηλιακές μονάδες φτάνουν στην οροφή
Μια ηλιακή μονάδα ζυγίζει κατά μέσο όρο περίπου 20 κιλά. Μια στέγη πρέπει να μπορεί να υποστηρίξει αντίστοιχο βάρος. Σε αυτό το σημείο μπαίνει στο παιχνίδι το σύστημα στερέωσής μας. Μια καλή υποκατασκευή κατανέμει τέλεια το φορτίο στην οροφή, έτσι ώστε σχεδόν κάθε οροφή να είναι σήμερα κατάλληλη για μια ηλιακή εγκατάσταση. Στον υπολογισμό περιλαμβάνονται πρόσθετα φορτία όπως το χιόνι και ο άνεμος.
Για να λειτουργήσει αποτελεσματικά το ηλιακό σύστημα, πρέπει να είναι βέλτιστα ευθυγραμμισμένο με την πρόσπτωση του φωτός. Μπορείτε να μάθετε πώς ευθυγραμμίζονται τα ηλιακά συστήματα στο άρθρο μας "Τα βασικά στοιχεία ευθυγράμμισης ενός ηλιακού συστήματος".
Σήμερα, μπορείτε να περιμένετε μια μέση διάρκεια ζωής 20 ετών για τα συστήματα ηλιακής ενέργειας. Ωστόσο, εάν το σύστημα συντηρείται καλά, μπορεί να λειτουργήσει και για περισσότερο χρόνο. Εναλλακτικά, μπορείτε να τοποθετήσετε στο σύστημα στήριξης νεότερες μονάδες.
Ο υπολογισμός και η εγκατάσταση ενός ηλιοθερμικού συστήματος πρέπει να πραγματοποιείται από εξειδικευμένη εταιρεία. Τα λάθη κατά την εγκατάσταση μπορεί να οδηγήσουν σε βραχυκυκλώματα και πυρκαγιές.
Προώθηση των φωτοβολταϊκών συστημάτων
Η τρέχουσα έκδοση του νόμου για την ενέργεια των κτιρίων (GEG), η οποία ψηφίστηκε τον Σεπτέμβριο του 2023, περιλαμβάνει επίσης έναν νέο κατάλογο χρηματοδότησης. Η ταυτόχρονη υλοποίηση της παροχής θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας σε ένα κτίριο είναι επομένως ένας τρόπος για να γίνουν τα κτίρια ανθεκτικά στο μέλλον και να εξασφαλιστεί έως και το 50% των επιλέξιμων δαπανών.
Για ιδιώτες, εταιρείες, ενώσεις, γεωργικές εκμεταλλεύσεις και άλλες ομάδες-στόχους, το προωθητικό δάνειο "Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας - Standard" της KfW Bank προσφέρει επίσης ελκυστική υποστήριξη για την κατασκευή και επέκταση φωτοβολταϊκών συστημάτων και συστημάτων αποθήκευσης μπαταριών. Διατίθενται δάνεια ύψους έως 50 εκατ. ευρώ ανά έργο, τα οποία μπορούν να συνδυαστούν με άλλα προωθητικά μέσα. Για τους ιδιώτες, η χορήγηση των δανείων συνδέεται με την υποχρέωση τροφοδότησης ή πώλησης μέρους της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας.
Έννοιες συστημάτων όπως το Floating-PV και το Agri-PV εντάσσονται πλέον επίσης σε προγράμματα επιδότησης, γεγονός που προσφέρει ενδιαφέρουσες προοπτικές για τα επίγεια συστήματα.
Απόδοση και κερδοφορία
Η τροποποίηση του γερμανικού νόμου για τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (EEG) για το 2023 επέφερε επίσης ορισμένες αλλαγές για τα φωτοβολταϊκά. Κάθε χρόνο, οι φορείς εκμετάλλευσης μπορούν να αποφασίζουν αν θέλουν να διοχετεύουν όλη την ηλεκτρική ενέργεια που παράγουν στο δίκτυο ή να καταναλώνουν μέρος αυτής οι ίδιοι. Προηγουμένως η τροφοδότηση είχε ανώτατο όριο, οπότε δεν ήταν καθόλου ελκυστικό για τους φορείς εκμετάλλευσης να επενδύσουν σε ένα μεγάλο ηλιακό σύστημα με μικρή ή καθόλου ιδιοκατανάλωση. Αυτό άλλαξε επίσης με την τροπολογία.
Εξοικονόμηση μέσω της αυτοκατανάλωσης
Ειδικά για μικρά συστήματα, αξίζει να καταναλώνετε το μεγαλύτερο μέρος της ηλεκτρικής ενέργειας μόνοι σας. Πολύ περισσότερο τώρα που καταργήθηκε η εισφορά EEG για την αυτοκατανάλωση και την απευθείας παράδοση ενέργειας για φωτοβολταϊκά και αντλίες θερμότητας. Οι εξελίξεις στον τομέα των μπαταριών καθιστούν επίσης δυνατή την αποθήκευση περισσότερης ηλιακής ενέργειας και την ευέλικτη χρήση της. Η ηλεκτροκίνηση μπορεί πλέον να συνδυαστεί εύκολα με την ηλιακή τεχνολογία.
Έσοδα από την πώληση πλεονάζουσας ηλεκτρικής ενέργειας
Με την πώληση του πλεονάζοντος φωτοβολταϊκού ηλεκτρισμού, μπορείτε να αποσβέσετε μέρος του κόστους της επένδυσης. Ένα νέο χαρακτηριστικό της τροποποίησης EEG είναι ότι μπορείτε επίσης να αποφασίσετε να διοχετεύσετε όλη την ηλεκτρική ενέργεια στο δίκτυο. Όσοι διοχετεύουν όλη την ηλεκτρική τους ενέργεια λαμβάνουν υψηλότερη πληρωμή ανά κιλοβατώρα. Ειδικά για μεγάλα συστήματα, μπορεί να είναι πιο κερδοφόρο να διοχετεύεται όλη η ηλεκτρική ενέργεια στο δίκτυο. Οι ιδιώτες έχουν επίσης κίνητρο να εξοπλίσουν ολόκληρη την περιοχή της στέγης τους με ένα σύστημα υψηλής απόδοσης.
Συμπέρασμα: Αξίζουν τα φωτοβολταϊκά;
Μπορούμε να απαντήσουμε σε αυτή την ερώτηση με ένα ηχηρό ναι. Η ηλιακή ενέργεια είναι ένας από τους κύριους πυλώνες του μελλοντικού ενεργειακού εφοδιασμού. Η έγκαιρη μετατροπή θα σας προσφέρει ενεργειακή ανεξαρτησία, μακροπρόθεσμα οικονομικά οφέλη και συμβολή στην προστασία του περιβάλλοντος. Με τον στόχο της γερμανικής κυβέρνησης να καταστήσει τα κτίρια χωρίς ορυκτά καύσιμα έως το 2045, είναι ακόμη πιο σκόπιμο να δράσετε γρήγορα. Οι ειδικοί μας θα χαρούν να σας συμβουλεύσουν σχετικά με το αν και πώς η περιοχή/το ακίνητο/το έργο σας είναι κατάλληλο.
ΣΥΧΝΈΣ ΕΡΩΤΉΣΕΙΣ:
Τα μικρά φωτοβολταϊκά συστήματα παράγουν επίσης ελκυστικές αποδόσεις;
Σύμφωνα με το Fraunhofer ISE, κάθε σύστημα μπορεί να παράγει κέρδη. Εάν όλη η παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια διοχετεύεται στο δίκτυο, το τιμολόγιο τροφοδότησης ανά κιλοβατώρα είναι υψηλότερο. Εάν η ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιείται για την κάλυψη της αυτοκατανάλωσης, η απόδοση εξαρτάται από τη διαφορά μεταξύ του κόστους προμήθειας ηλεκτρικής ενέργειας και του κόστους παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Η αναμενόμενη απόδοση εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, όπως η ηλιακή ακτινοβολία στον τόπο εγκατάστασης, και πρέπει να υπολογίζεται ξεχωριστά.
Τα φωτοβολταϊκά συστήματα καταστρέφουν οικολογικά πολύτιμες περιοχές;
Ωστόσο, οι μελέτες που διεξήγαγε το Fraunhofer ISE δείχνουν σαφώς ότι αυτό δεν ισχύει. Τα σχεδιαζόμενα και υλοποιούμενα επίγεια συστήματα με γνώμονα τη βιοποικιλότητα προωθούν στην πραγματικότητα τον επανακοινωνικοποίηση των χρησιμοποιούμενων περιοχών. Σε ελώδεις περιοχές, οι φωτοβολταϊκές μονάδες με τη σκίαση που προκαλούν εξασφαλίζουν ότι οι ελώδεις περιοχές δεν ξηραίνονται περαιτέρω.
Οι φωτοβολταϊκές μονάδες θαμπώνουν;
Η γυάλινη επιφάνεια των μονάδων μπορεί να προκαλέσει θάμβωση. Τα γυαλιά κάλυψης των ηλιακών μονάδων έχουν συνήθως ελαφριά υφή και είναι εφοδιασμένα με αντιανακλαστικά στρώματα. Σε κρίσιμα περιβάλλοντα, όπως τα αεροδρόμια, χρησιμοποιούνται μονάδες με γυαλί κάλυψης με έντονη υφή για την ελαχιστοποίηση της θάμβωσης. Συνεπώς, οι φωτοβολταϊκές μονάδες δεν αποτελούν γενικά κίνδυνο.
Αποτελούν τα φωτοβολταϊκά συστήματα κίνδυνο πυρκαγιάς;
Όπως όλα τα ηλεκτρικά συστήματα, έτσι και τα φωτοβολταϊκά συστήματα μπορούν να προκαλέσουν βραχυκυκλώματα εάν είναι ελαττωματικά ή έχουν εγκατασταθεί εσφαλμένα. Συνεπώς, η τακτική συντήρηση από εξειδικευμένη εταιρεία είναι απαραίτητη.
