Σύνδεσμος Αποφοίτων Ιωνιδείου Σχολής Πειραιά

Άρθρο του Κώστα  Μπακή(αποφ.73)*

Η  λέξη φωτοβολταϊκά αποτελεί μετάφραση του αγγλικού όρου photovoltaic. Ο όρος αυτός χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά το 1890 έχοντας σαν συνθετικά τις λέξεις: photo από την ελληνική λέξη Φως και  volt η οποία συνδέεται με την πρωτοπόρο στην ανάπτυξη του ηλεκτρισμού Alesssandro Volta. Αναφέρεται δηλαδή στον ηλεκτρισμό από το φως. Αυτό ακριβώς κάνουν τα φωτοβολταϊκά υλικά, μετατρέπουν την ενέργεια του φωτός σε ηλεκτρική ενέργεια (Φωτοηλεκτρικό φαινόμενο), όπως ανακάλυψε ο Edmond Becquerel το 1939. Ένα τυπικό Φ/Β σύστημα αποτελείται από το Φ/Β πλαίσιο ή ηλιακή γεννήτρια ρεύματος και τα ηλεκτρονικά συστήματα που διαχειρίζονται την ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από τη Φ/Β συστοιχία. Για αυτόνομα συστήματα υπάρχει επίσης το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας σε μπαταρίες.

Υπάρχουν πολλές κατηγορίες εφαρμογών φωτοβολταϊκών συστημάτων, οι κυριότερες των οποίων μπορούν να συνοψιστούν ως εξής:

• Καταναλωτικά προϊόντα (1mW–100 Wp) που χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές μικρής κλίμακας ισχύος όπως τροχόσπιτα, σκάφη αναψυχής, εξωτερικός φωτισμός κήπων, ψύξη και προϊόντα όπως μικροί φορητοί ηλεκτρονικοί υπολογιστές, φανοί κ.ά.
• Διασυνδεδεμένα Φ/Β Συστήματα – Οικιακός Τομέας που εμπίπτουν Φ/Β συστήματα τυπικού μεγέθους 1,5kWp έως 10kW, τα οποία εγκαθίστανται σε στέγες ή προσόψεις κατοικιών και τροφοδοτούν άμεσα τις καταναλώσεις του κτιρίου, ή διοχετεύουν τη παραγόμενη ενέργεια στο ηλεκτρικό δίκτυο. Η κατηγορία αυτή αποτελεί και το μεγαλύτερο μέρος της παγκόσμιας αγοράς Φ/Β συστημάτων.
• Αυτόνομα ή απομονωμένα συστήματα (100Wp –200kWp) που συγκαταλέγονται συστήματα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας για κατοικίες και μικρούς οικισμούς που δεν είναι συνδεδεμένοι στο δίκτυο.
• Μεγάλα Διασυνδεδεμένα στο Δίκτυο Φ/Β Συστήματα που αφορά Φ/Β σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας μεγέθους 20kWp έως μερικά MWp, στους οποίους η παραγόμενη ενέργεια διοχετεύεται απευθείας στο δίκτυο.

 Η αγορά των Φ/Β στην Ευρώπη είναι σημαντική κυρίως στις χώρες Γερμανία, Ολλανδία, Ισπανία και Ιταλία. Ιδιαίτερα στη Γερμανία, το αρχικό Εθνικό Πρόγραμμα των 1.000 Φ/Β Στεγών (1990) και μετέπειτα των 100.000 Φ/Β Στεγών (1999) σε συνδυασμό με επιδότηση της παραγόμενης ηλιακής kWh, δημιούργησαν ιδιαίτερη ανάπτυξη τόσο στις εφαρμογές όσο και στη βιομηχανία. Ωστόσο στην Ελλάδα η ανάπτυξη των φωτοβολταϊκών συστημάτων ξεκίνησε μόλις λίγα χρόνια πριν παρόλο που έχει όλες τις απαραίτητες προϋποθέσεις για ανάπτυξη και εφαρμογή αυτών των συστημάτων. Η αξιοποίηση μιας εγχώριας και ανανεώσιμης πηγής ενέργειας που είναι σε αφθονία, θα συμβάλλει καθοριστικά στην ασφάλεια παροχής ενέργειας. Η ανάπτυξη των φωτοβολταϊκών σε μεγάλη κλίμακα θα οδηγήσει στην σταδιακή απεξάρτηση από το πετρέλαιο και κάθε μορφής εισαγόμενη ενέργεια. Επιπρόσθετα θα επιτευχθούν και οι στόχοι της Ε.Ε. σχετικά με τη μείωση των αερίων ρύπων και τη διείσδυση των ΑΠΕ στη συνολική ηλεκτροπαραγωγή, σε ποσοστό 20% έως το 2010.

Καθώς το κόστος των Φ/Β συστημάτων συνεχίζει να μειώνεται, όλο και περισσότερες Φ/Β εφαρμογές γίνονται οικονομικά ανταγωνιστικές, σε σύγκριση με παραγωγή ενέργειας από συμβατικές μορφές. Πα­ράλληλα, η αυξανόμενη ευαισθησία της κοινής γνώμης, λόγω των δυσμενών περιβαλλοντικών επιπτώσεων από τις συμβατικές μεθόδους παραγωγής και χρήσης ενέργειας, σε συνδυασμό με τα πλεονεκτήματα των Φ/Β συστημάτων, έχει σαν αποτέλεσμα αυτά να αποτελούν μια από τις περισσότερα υποσχόμενες ενεργειακές τεχνολογίες.

Η γεωθερμική ενέργεια, δηλ. η θερμότη­τα του εσωτερικού της γης, αποτελεί και αυτή μια καθαρή, φιλική προς το περιβάλλον ανα­νεώσιμη πηγή ενέργειας, η οποία αξιοποιείται σε όλο τον κόσμο, από την αρχαιότητα. Η Αβαθής Γεωθερμία αποτελεί μια μορφή αξιοποίησης της γεωθερμικής ενέργειας για θέρμανση ή/και ψύξη κτιρίων και παραγωγή ζεστού νερού χρήσης, θέρμανση θερμοκηπίων και πισινών κ.λπ.  και εντάσσεται και αυτή στην οικογένεια των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας. Η εφαρμογή ενός συστήματος κλιματισμού αβαθούς γεωθερμίας στηρίζεται στην σταθερή θερμοκρασία του εδάφους ή των επιφανειακών / υπόγειων υδροφόρων οριζόντων.

Ο φλοιός της γης, απορροφά σε μορφή θερμότητας ένα μεγάλο ποσό ενέργειας από τον ήλιο, που συντελεί στην διατήρηση σταθερής θερμοκρασίας στα επιφανειακά στρώματα κάτω από ένα βάθος, ανεξάρτητα από τις κλιματικές αλλαγές. Η γεωθερμία μας δίνει τη δυνατότητα να εκμεταλλευτούμε την ενέργεια αυτή του φλοιού της γης και να την μετατρέψουμε σε ένα ωφέλιμο θερμικό ή ψυκτικό φορτίο. Αυτό επιτυγχάνεται με το σύστημα των Γεωθερμικών Αντλιών Θερμότητας (ΓΑΘ). Το σύστημα (ΓΑΘ) λειτουργεί σαν αναστρέψιμη ψυκτική διάταξη με λήψη θερμότητας κατά την χειμερινή περίοδο από το έδαφος και απαγωγή θερμότητας κατά την θερινή περίοδο στο έδαφος.

 Ένα σύστημα ΓΑΘ αποτελείται από τρία μέρη:

         Σύστημα εναλλαγής θερμότητας εντός του εδάφους μέσω γεωεναλλακτών ή υδρογεώτρησης

         Γεωθερμική αντλία θερμότητας

         Εσωτερικό σύστημα θέρμανσης ή/και ψύξης εντός του κτιρίου

Ο βασικός διαχωρισμός των γεωθερμικών συστημάτων γίνεται σε γεωθερμικά συστήματα ανοιχτού ή κλειστού τύπου. Τα ανοιχτού τύπου γεωθερμικά συστήματα κάνουν χρήση του επιφανειακού ή υπόγειου υδροφόρου ορίζοντα μέσω ενός συστήματος υδρογεωτρήσεων άντλησης και επανεισαγωγής. Από την άλλη μεριά, τα γεωθερμικά συστήματα κλειστού τύπου εκμεταλλεύονται την σταθερή θερμοκρασία των πετρωμάτων και των γεωλογικών σχηματισμών με την εγκατάσταση γεωσυλλεκτών (σωληνώσεων). Σύμφωνα με την μορφολογία του εδάφους και το διάγραμμα κάλυψης της εγκατάστασης, η διάταξη των γεωσυλλεκτών μπορεί να είναι οριζόντια, κάθετη ή κωνική.

Η γεωθερμία είναι με διαφορά η πιο αποτελεσματική τεχνολογία όσον αφορά τις εφαρμογές χρήσης Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας στον κτιριακό τομέα, με τα σημαντικότερα απτά πλεονεκτήματα. Ήδη εξαιρετικά διαδεδομένη στο εξωτερικό, η γεωθερμία για εφαρμογές κλιματισμού προσφέρει σε προσιτό αρχικό κόστος ένα σύστημα που αποτελεί πραγματικά το πιο σύγχρονο & οικολογικό σύστημα κλιματισμού. Με τον γεωθερμικό κλιματισμό επιτυγχάνεται οικονομία κατά την χρήση του που μπορεί να ανέλθει έως και 70% κατά την περίοδο της θέρμανσης και 30-40% κατά την περίοδο που απαιτείται ψύξη, και συγχρόνως είναι δυνατή η παραγωγή ζεστού νερού χρήσης. Επιπρόσθετα, τα συστήματα αυτά έχουν απλή συντήρηση εξοπλισμού, αυτονομία, δεν απαιτείται χρήση καυσίμου και δεξαμενών και καταργεί το εξωτερικό μηχάνημα των κοινών κλιματιστικών που αλλοιώνει τις όψεις των κτιρίων.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι και η αδειοδότηση για την εγκατάσταση και λειτουργία των γεωθερμικών συστημάτων έχει απλοποιηθεί σημαντικά. Η άδεια για την εκτέλεση, την εγκατάσταση και την λειτουργία έχει γίνει πλέον ενιαία που εκδίδεται από την Δ/νση Ανάπτυξης των Νομαρχιακών Αυτοδιοικήσεων με την υποβολή αίτησης – μελέτης και μικρό αριθμό απαιτούμενων δικαιολογητικών. Έτσι, παραγκωνίζεται πλέον και το τελευταίο εμπόδιο για την αξιοποίηση της «αδικημένης» αυτής μορφής ΑΠΕ.

Επιπρόσθετα, το πρόγραμμα «Εξοικονόμηση κατ’ οίκον» που επιδοτεί παρεμβάσεις σε κατοικίες ώστε να συμβάλλουν στην επίτευξη των στόχων για εξοικονόμηση ενέργειας, μεταξύ των επιδοτούμενων παρεμβάσεων αποτελεί και η εγκατάσταση συστημάτων αβαθούς γεωθερμίας.  

Ας μην παραβλέψουμε όμως, να αναφερθούμε στη φιλικότητα του όλου συστήματος ως προς το περιβάλλον, η οποία χαρακτηρίζει κάθε γεωθερμική εγκατάσταση. Οι γεωθερμικές αντλίες θερμότητας παρέχουν θέρμανση χωρίς να παράγουν κάποιο τύπο αιθάλης ή άλλου τοξικού καυσαερίου. Πέρα από την σημαντικότατη εξοικονόμηση ενέργειας και την ουσιαστική μείωση του κόστους του παραγόμενου κλιματισμού (ψύξη – θέρμανση), ένα γεωθερμικό σύστημα κλιματισμού μας παρέχει τη δυνατότητα να συμπεριφερθούμε υπεύθυνα απέναντι στο πληγωμένο μας οικοσύστημα.

Η εταιρεία «Αλκυών Φωτοβολταιϊκά/Γεωθερμία» (www.alkyon-energy.gr) είναι το αποτέλεσμα της πολύχρονης εμπειρίας των ιδρυτών της στον τομέα της Ενέργειας. Η πολύχρονη εμπειρία στις μελέτες ανάπτυξης και αδειοδότησης μονάδων ΑΠΕ, το ανεπτυγμένο δίκτυο συνεργατών με επώνυμους οίκους της Ελλάδας και του εξωτερικού, το εξειδικευμένο επιστημονικό και τεχνικό της προσωπικό καθώς και ο μεγάλος αριθμός έργων  αποτελούν εγγύηση για ασφαλείς και αποδοτικές εγκαταστάσεις φωτοβολταϊκών και γεωθερμικών εγκαταστάσεων.

* Αποφοίτησε από την Ιωνίδειο Πρότυπο Σχολή το 1973 είναι  Διπλ. Πολιτικός Μηχανικός ΕΜΠ.. Από το 1984 ασχολείται επαγγελματικά στο χώρο της ενέργειας. 1984 ~ 2008 σε διάφορες θέσεις ευθύνης της ΔΕΗ και από εκεί και πέρα αποκλειστικά και μόνο σε θέματα ΑΠΕ. Εχει διατελέσει πρόεδρος του τμήματος Πελοποννήσου του Τεχνικού Επιμελητηρίου της Ελλάδας και Α’ αντιπρόεδρος του Συλλόγου Διπλ. Μηχανικών ΔΕΗ.