από το 2000

Συστήματα αυτόνομης ηλεκτροδότησης

                                          Επιμέλεια: Κώστας Ανδρομιδάς

Εισαγωγή.

Με την εξέλιξη της τεχνολογίας και με το συνεχώς ανοδικό κόστος της ενέργειας σε κάθε μορφή της, τα συστήματα αυτόνομης ηλεκτροδότησης (ΣΑΗ) είναι πλέον μια πολύ αξιόπιστη και ποιοτική λύση, ενδιαφέρουσα και από οικονομικής πλευράς, την οποία θα πρέπει να εξετάσει πολύ προσεκτικά ο ενδιαφερόμενος.

Η αυτόνομη ηλεκτροδότηση διαφέρει σημαντικά από τις εφαρμογές διασυνδεδεμένων φωτοβολταϊκών συστημάτων και απαιτεί πολύ υψηλότερο επίπεδο τεχνογνωσίας και εμπειρίας στην επιλογή του εξοπλισμού, στην ρύθμιση και στην εγκατάσταση. Επίσης,  κάθε σύστημα αυτόνομης ηλεκτροδότησης πρέπει να σχεδιάζεται βάσει των απαιτήσεων της κάθε ξεχωριστής εφαρμογής ώστε να επιτυγχάνει βέλτιστη απόδοση για την συγκεκριμένη ανάγκη.

Η σύγχρονη τεχνολογία έχει εξελιχθεί σε τέτοιο βαθμό ώστε ένα σωστά σχεδιασμένο σύστημα αυτόνομης ηλεκτροδότησης μπορεί να παρέχει ηλεκτρική ενέργεια με ποιότητα και αξιοπιστία ανώτερη από αυτή του δημοσίου δικτύου παροχής. Μπορεί επίσης να παρέχει ισχύ ικανή να τροφοδοτήσει από ένα εξοχικό σπίτι με βασικές ανάγκες μέχρι μια βιομηχανική μονάδα ή έναν ολόκληρο οικισμό. Και όλα αυτά με εξοπλισμό με μεγάλη διάρκεια ζωής (άνω των 10 - 15 ετών), με ελάχιστα λειτουργικά έξοδα, συνδυάζοντας πολλές διαφορετικές πηγές ενέργειας, με δυνατότητες επέκτασης του συστήματος για κάλυψη μελλοντικών αναγκών, και πολλές άλλες δυνατότητες.

Μία πολύ σημαντική παράμετρος για την επιτυχία της εφαρμογής ενός συστήματος αυτόνομης ηλεκτροδότησης είναι η κατανόηση από τον χρήστη - ιδιοκτήτη του τρόπου λειτουργίας του, στον βαθμό που επηρεάζει τον σχεδιασμό και το τελικό κόστος.

Παρακάτω θα προσπαθήσουμε να δούμε και να ξεδιαλύνουμε βήμα - βήμα, όλα τα σημαντικά θέματα γύρω από ένα σύστημα αυτόνομης ηλεκτροδότησης.

    1. Η ανάγκη για αυτόνομη ηλεκτροδότηση

    2. Συμφέρει η αυτόνομη ηλεκτροδότηση από Α.Π.Ε.;

    3. Αυτόνομη ηλεκτροδότηση για εξοχικές κατοικίες

    4. Αυτόνομη ηλεκτροδότηση για μόνιμες κατοικίες

    5. Αυτόνομη ηλεκτροδότηση για επαγγελματική χρήση

    6. Η γεννήτρια (Η/Ζ) σε ένα σύστημα αυτόνομης ηλεκτροδότησης

    7. Ο μετατροπέας (inverter)

    8. Ο συσσωρευτής

    9. Τα φωτοβολταϊκά σε συστήματα αυτόνομης ηλεκτροδότησης

    10. Ο ρυθμιστής φόρτισης (για τα φωτοβολταϊκά)

    11. Η ανεμογεννήτρια σε συστήματα αυτόνομης ηλεκτροδότησης

    12. Οι καταναλωτικές μας συνήθειες

    13. Απλοί τρόποι εξοικονόμησης ηλεκτρικής ενέργειας

1. Η ανάγκη για αυτόνομη ηλεκτροδότηση.

Οι βασικότεροι λόγοι που μέχρι πρόσφατα θα επέλεγε κάποιος να ηλεκτροδοτήσει αυτόνομα το σπίτι του είναι:

• Η μεγάλη απόσταση από το δίκτυο η οποία συνεπάγεται μεγάλο κόστος σύνδεσης

• Η ύπαρξη παρατυπιών πολεοδομικού χαρακτήρα που καθιστούν αδύνατη την σύνδεση με το δίκτυο

• Τεχνικά προβλήματα και αδυναμίες του τοπικού δικτύου π.χ. συχνές και μακροχρόνιες διακοπές ρεύματος, υποτάσεις ή υπερτάσεις που ταλαιπωρούν συσκευές και ενοίκους

• Οικολογική ευαισθησία

• Οικονομικοί λόγοι (πλέον)

Όλοι οι παραπάνω λόγοι πλην του τελευταίου είναι αυτονόητοι και θα λέγαμε "αναγκαστικοί" μέχρι ενός βαθμού.

Καθώς το κόστος του εξοπλισμού ενός ΣΑΗ είναι συνεχώς μειούμενο και το κόστος αγοράς της ηλεκτρικής ενέργειας από το δίκτυο συνεχώς αυξανόμενο, η επένδυση σε ένα ΣΑΗ για το σπίτι μας ή την επιχείρησή μας είναι πλέον συμφέρουσα και από οικονομικής πλευράς.

2. Συμφέρει η αυτόνομη ηλεκτροδότηση από Α.Π.Ε.;

Παράδειγμα:

Έστω μονοκατοικία, μόνιμη οικία τετραμελούς οικογένειας με συνολικό στεγασμένο εμβαδόν γύρω στα 120m².

Η οικία είναι προσεγμένη κατασκευή μικρής σχετικά ηλικίας και θα την χαρακτηρίζαμε "ενεργειακά ορθή".

Η μόνωση της τοιχοποιίας και της στέγης είναι καλή και τα κουφώματα είναι τουλάχιστον με διπλά τζάμια και δεν έχουν μεγάλες απώλειες.

Ή οικία θερμαίνεται με κοινό σύστημα καλοριφέρ με καυστήρα πετρελαίου και διαθέτει ενεργειακό τζάκι αερόθερμο το οποίο είναι ικανό να καλύψει πλήρως την οικία σε θέρμανση και χρησιμοποιείται υποβοηθητικά ως προς το κύριο σύστημα.

Το ζεστό νερό χρήσης παράγεται από ηλιακό θερμοσίφωνα τριπλής ενεργείας και επαρκεί για τους περίπου 7 - 8 "καλοκαιρινούς" μήνες του έτους ενώ θερμαίνεται από το σύστημα του καλοριφέρ κατά την χειμερινή περίοδο.

Όλες οι κύριες ηλεκτρικές συσκευές (ψυγειοκαταψύκτης, πλυντήριο ρούχων, πλυντήριο πιάτων) είναι ενεργειακής κλάσης Α ή καλύτερες, οι λαμπτήρες είναι LED ή ηλεκτρονικοί (εξοικονόμησης ενέργειας).

Το μαγειρείο αποτελείται από 2 εστίες αερίου και από 2 ηλεκτρικές (εντοιχισμένες). Οι εστίες αερίου χρησιμοποιούνται ως κύριες ενώ οι ηλεκτρικές χρησιμοποιούνται επικουρικά και περιστασιακά.

Υπάρχει επίσης ηλεκτρικός φούρνος εντοιχισμένος, οικιακού μεγέθους, ενεργειακής κλάσης Α.

Στην οικία υπάρχουν εγκατεστημένα 3 κλιματιστικά (1 χ 12000BTU στο καθιστικό και 2 x 9000BTU στις κρεβατοκάμαρες) τα οποία είναι πολύ καλής ποιότητας, τύπου inverter και ενεργειακής κλάσης Α.

Τα κλιματιστικά χρησιμοποιούνται σπάνια, κυρίως τις πολύ ζεστές καλοκαιρινές ημέρες. Η χρήση τους δεν χρειάζεται να είναι πολύωρη αφού λόγω καλής μόνωσης ο δροσισμός της οικίας επιτυγχάνεται σχετικά γρήγορα.

Η μέση κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας της παραπάνω οικίας εκτιμάται στις περίπου 1.500kWh (κιλοβατώρες) ανά 4μηνο, δηλαδή 4.500kWh ανά έτος.

Αν η παραπάνω οικία συνδεθεί με το δημόσιο δίκτυο παροχής ηλεκτρικής ενέργειας η ετήσια δαπάνη της οικογένειας για την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος θα είναι περίπου (τιμές 2012) περίπου 1.000 - 1.500 ευρώ (εξαρτάται από το ύψος των δημοτικών τελών), ενώ το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας θα είναι περίπου 700 - 1.000 ευρώ.

Έξοδα τα οποία εμπεριέχονται στον λογαριασμό του παρόχου αλλά δεν έχουν άμεση σχέση με την κατανάλωση ενέργειας όπως δημοτικά τέλη, έκτακτες εισφορές, κλπ., θα πρέπει (τυπικά) να αποδίδονται στους δικαιούχους ακόμη και αν η οικία δεν έχει σύνδεση με το δίκτυο παροχής ηλεκτρικής ενέργειας.

Το κόστος ενός πλήρους συστήματος αυτόνομης ηλεκτροδότησης που θα κάλυπτε τις παραπάνω ανάγκες θα ήταν περίπου (τιμές 2012):

~ 12.000 ευρώ για ένα πλήρες σύστημα με μέτριας ποιότητας εξοπλισμό και περιορισμένες δυνατότητες επέκτασης.

~ 15.000 ευρώ για ένα πλήρες σύστημα με καλής ποιότητας εξοπλισμό και σχετικά καλές δυνατότητες επέκτασης.

~ 18.000 ευρώ για ένα πλήρες σύστημα με πολύ καλή ποιότητα εξοπλισμού και μεγάλες δυνατότητες επέκτασης.

Ανάλογα με το τι θα επιλέξουμε να υπολογίσουμε και με την ποιότητα του εξοπλισμού, η "απόσβεση" της δαπάνης θα μπορούσε να γίνει σε λιγότερο από 10 έτη ή και σε περισσότερο από 20 έτη.

Στον παραπάνω υπολογισμό θα πρέπει να λάβουμε υπόψη την ετήσια δαπάνη μιας γεννήτρια η οποία θα κληθεί να "βοηθήσει" το ΣΑΗ κυρίως τον χειμώνα. Θεωρείται αποδεκτή η λειτουργία της γεννήτριας μέχρι περίπου 200 - 300 ώρες ετησίως.

3. Αυτόνομη ηλεκτροδότηση για εξοχικές κατοικίες

Σε μια εξοχική κατοικία η χρήση δεν συνήθως δεν ξεπερνά τις 60 ως 80 ημέρες ετησίως. Το μεγαλύτερο μερίδιο αυτής της χρήσης είναι το καλοκαίρι (30 - 60 ημέρες) και λιγότερο κατά την χειμερινή περίοδο οπότε η οικία συνήθως κατοικείται τα Σαββατοκύριακα και για λίγο μεγαλύτερες περιόδους που σπανίως ξεπερνούν τις 7 - 10 συνεχόμενες ημέρες.

Τα απαραίτητα ηλεκτρικά φορτία σε μια εξοχική οικία είναι το ο φωτισμός, το ψυγείο και η τηλεόραση ή το ραδιόφωνο. Επίσης συχνά χρειάζεται να λειτουργήσει περιστασιακά ένας φορητός υπολογιστής και διάφορες μικροσυσκευές όπως μίξερ, στεγνωτήριο μαλλιών, κλπ.

Ένα σύστημα αυτόνομης ηλεκτροδότησης ικανό να καλύψει αυτές τις ανάγκες κοστίζει από 3.000 - 3.500 ευρώ και φθάνει μέχρι και τις 7.000 - 8.000 ευρώ ανάλογα με την ποσότητα και ποιότητα του εξοπλισμό που διαθέτει.

.....η σελίδα είναι υπό κατασκευή και θα συμπληρώνεται σταδιακά.