Άρθρο του κ. Μιχαήλ Νικ. Πέτσιου, Διδάκτορος ΕΜΠ, Διπλ. Ηλεκτρολόγου Μηχανικού Γενικός Δ/ντης της MP-Energy
Ένας από τους πιο ταχέως εξελισσόμενους τομείς της τεχνολογίας την τελευταία δεκαετία είναι αυτός των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ). Καθημερινά ακούει κανείς για παγκόσμιους στόχους παραγωγής ενέργειας από ΑΠΕ, κυβερνητικά στελέχη να εξαγγέλλουν μέτρα για απολιγνιτοποίηση, επενδυτικοί κολοσσοί να επενδύουν στα φωτοβολταϊκά συστήματα και τις ανεμογεννήτριες, έναν γνωστό που έχει φωτοβολταϊκά στη στέγη του και πληρώνει μειωμένο ρεύμα, έναν γείτονα στο χωριό που δεν είχε ηλεκτρικό και έβαλε φωτοβολταϊκά με μπαταρίες. Πώς όμως μπορεί να επωφεληθεί ο καθένας από εμάς από τα φωτοβολταϊκά συστήματα και τί πρέπει να προσέξει?
Η Ελλάδα είναι μία χώρα ενεργειακά «ευλογημένη». Ατελείωτες ώρες ηλιοφάνειας (φωτοβολταϊκά), άνεμοι που πνέουν διαρκώς (ανεμογεννήτριες) και αμέτρητα ποτάμια (υδροηλεκτρικά) μπορούν να καταστήσουν τη χώρα μας, όχι μόνο ενεργειακά ανεξάρτητη, αλλά και παραγωγό-πωλητή ενέργειας σε άλλες χώρες.
Η φρενήρης ανάπτυξη του τομέα έφερε αυξημένη παραγωγή φωτοβολταϊκών πλαισίων και αυτή με τη σειρά της μεγάλη πτώση των τιμών ανά εγκατεστημένο kWp. Η τρέχουσα φάση ανάπτυξης των φωτοβολταϊκών συστημάτων, έχει πλέον απαγκιστρωθεί από τις κρατικές επιδοτήσεις και κατά κύριο λόγο έχει να κάνει με την λεγόμενη «ιδιοκατανάλωση» της παραγόμενης ενέργειας, είτε τη στιγμή της παραγωγής, είτε μελλοντικά μέσω της «αποθήκευσής» της στο δημόσιο δίκτυο ή σε συστοιχίες συσσωρευτών.
Αναλυτικότερα, τα φωτοβολταϊκά συστήματα διακρίνονται σε δύο βασικές κατηγορίες: α) τα αυτόνομα (off-grid ή stand-alone photovoltaic systems) και β) τα διασυνδεδεμένα φωτοβολταϊκά συστήματα (on-grid ή grid connected). Στα αυτόνομα φωτοβολταϊκά συστήματα υπάρχει παραγωγή και χρήση ηλεκτρικού ρεύματος χωρίς απαραίτητα την ύπαρξη διασύνδεσης με το δημόσιο δίκτυο (πχ ΔΕΗ), ενώ η περίσσεια ενέργειας αποθηκεύεται σε συστοιχίες συσσωρευτών. Αντιθέτως, στα διασυνδεδεμένα συστήματα (συνήθως) δεν υπάρχουν συσσωρευτές και πάντα υπάρχει διασύνδεση με το δημόσιο δίκτυο.
Α. Διασυνδεδεμένα Φωτοβολταϊκά Συστήματα
Τα διασυνδεδεμένα φωτοβολταϊκά είναι συστήματα χωρίς μπαταρίες, διασυνδεδεμένα με το δημόσιο δίκτυο, τα οποία διοχετεύουν την παραγόμενη ενέργεια στο δίκτυο είτε με κάποια προσυμφωνημένη αποζημίωση (φωτοβολταϊκά συστήματα σταθερής εγγυημένης τιμής - ταρίφας), είτε διενεργώντας ενεργειακό συμψηφισμό παραγωγής-κατανάλωσης (φωτοβολταϊκά συστήματα αυτοπαραγωγής – net metering).
Τα διασυνδεδεμένα φωτοβολταϊκά επιλέγονται είτε ως επενδυτικό προϊόν (φωτοβολταϊκά με ταρίφα), είτε ως λύση εξοικονόμησης ενέργειας και κατ’ επέκταση χρημάτων (φωτοβολταϊκά συμψηφισμού – αυτοπαραγωγής) και απαραίτητη προϋπόθεση για την επιλογή τους είναι ύπαρξη διασύνδεσης με το δημόσιο δίκτυο ηλεκτρισμού.
1. Φωτοβολταϊκά με σταθερή εγγυημένη τιμή (ταρίφα) – Φωτοβολταϊκά Πάρκα
Τα φωτοβολταϊκά με ταρίφα (feed-in tariff) είναι διασυνδεδεμένα συστήματα «λογιστικού συμψηφισμού» (ο συμψηφισμός γίνεται σε € και όχι σε κιλοβατώρες-kWh όπως στο net metering), τα οποία διοχετεύουν όλη την παραγόμενη ενέργεια στο δημόσιο δίκτυο, απολαμβάνοντας κάποια προσυμφωνημένη αποζημίωση (ταρίφα).
Κατά τα πρώτα χρόνια ευρείας εμφάνισης των φωτοβολταϊκών τα συγκεκριμένα συστήματα αποτελούσαν την πλειοψηφία, καθώς δόθηκαν από τα κράτη δελεαστικές (έως κραυγαλέα υψηλές) αποζημιώσεις με σκοπό αφενός μεν την γνωριμία του κοινού με την τεχνολογία, αφετέρου δε, την προσέλκυση επενδύσεων.
Οι αποζημιώσεις αυτές πλέον κυμαίνονται σε αρκετά χαμηλά, σε σύγκριση με παλαιότερα, επίπεδα (τρέχουσα ταρίφα 2021 6-6,5cents/kwh) όμως λόγω της πτώσης του κόστους των φωτοβολταϊκών αποτελούν ιδιαίτερα ελκυστικές επενδύσεις.
Παράδειγμα: Πάρκο 500kwp
Για παράδειγμα ένα φωτοβολταϊκό πάρκο 500kwp με κόστος κατασκευής περίπου 300.000€ παράγει 800.000kwh το χρόνο και μπορεί να αποδώσει (με 6cents/kwh) περίπου 50.000€ το χρόνο πρό φόρων.
Τί πρέπει να προσέξω
Πρίν κανείς ασχοληθεί με τα φωτοβολταϊκά πάρκα θα πρέπει να προσέξει επιγραμματικά τα παρακάτω:
-Χρειάζεται ένα αγροτεμάχιο 6-8 στρέμματα.
-Θα πρέπει το αγροτεμάχιο να μην είναι δασικό, να μην είναι σε γη υψηλής παραγωγικότητας (ελιές, σιτηρά, βαμβάκι κλπ), να μην ανήκει σε περιοχή αρχαιολογικού ενδιαφέροντος, φυσικού κάλλους, Natura κλπ.
-Θα πρέπει να υπάρχει διαθέσιμο δίκτυο (λόγω κορεσμού των γραμμών του δημοσίου δικτύου σε συνδυασμό με τις πολλές αιτήσεις για νέα πάρκα η εύρεση αγροτεμαχίου με διαθεσιμότητα δικτύου αποτελεί δυσεπίλυτο γρίφο) κοντά ώστε να μην είναι υψηλό το κόστος διασύνδεσης (όροι σύνδεσης) με αυτό (δεν είναι λίγες οι περιπτώσεις που το κόστος αυτό ανέρχεται πάνω από 100.000€ μειώνοντας κατά πολύ την απόδοση της επένδυσης).
-Στην απόδοση της επένδυσης να υπολογίσει τους φόρους, τις εισφορές, το ετήσιο κόστος συντήρησης, πιθανές βλάβες κλπ.
-Να εξετάσει αναλυτικά τον χρόνο αδειοδότησης με την ταρίφα που θα εξασφαλίσει (οι αλλαγές στις ταρίφες είναι συχνές και ο χρόνος αδειοδότησης μεγάλος – 6 έως 18 μήνες).
-Να εξετάσει προσεκτικά τους όρους δανειοδότησης (συνήθως 20-30% πρέπει να είναι ίδια κεφάλαια).
-Να επιλέξει ποιοτικό και αξιόπιστο εξοπλισμό, καθώς οι χαμηλές ταρίφες δεν επιτρέπουν πολλές βλάβες ή/και αλλαγή πλαισίων.
-Αφού έχει αδειοδοτήσει το έργο του να εξασφαλίσει την έγκαιρη παράδοση των φωτοβολταϊκών πλαισίων, καθώς λόγω της υψηλής ζήτησης οι παραδόσεις καθυστερούν από 2 έως 4 μήνες.
-Όσο μεγαλύτερο το πάρκο τόσο οικονομικότερο είναι ανά kwp (λόγω οικονομίας κλίμακος), θέλουν προσοχή όμως τα όρια που αλλάζουν οι ταρίφες.
Όσον αφορά τα οικιακά φωτοβολταϊκά στέγης πρόκειται να ανοίξει για μικρά έως 10kwp φωτοβολταϊκά στέγης με ταρίφα περίπου 8,7cents/kwh. Το κόστος ενός τέτοιου φωτοβολταϊκού θα είναι 11-13000€ και η ετήσια απόδοσή του 1200-1300€ το χρόνο (το εισόδημα από οικιακά φωτοβολταϊκά δεν υπόκειται σε καμία φορολογία).
2. Φωτοβολταϊκά Συστήματα Αυτοπαραγωγής – Net Metering
Τα φωτοβολταϊκά αυτοπαραγωγής είναι διασυνδεδεμένα συστήματα ενεργειακού συμψηφισμού, με τα οποία συμψηφίζεται η παραγόμενη ενέργεια από τα φωτοβολταϊκά με την καταναλισκόμενη.
Το net metering υφίσταται εδώ και αρκετά χρόνια σε πολλές χώρες του εξωτερικού (στην Ελλάδα εδώ και περίπου 5 χρόνια), έχοντας ήδη περάσει σε επόμενη φάση συστημάτων net metering με αποθήκευση ενέργειας σε συσσωρευτές. Επίσης, στις περισσότερες χώρες επιτρέπεται ο συμψηφισμός ενέργειας που παράγεται σε ένα κτίριο να διενεργείται για απομακρυσμένη κατανάλωση (virtual net metering).
Στην Ελλάδα εισήχθησαν νομοθετικά το 2015 και με ταχύτατους ρυθμούς εξαπλώνονται κυρίως σε ενεργοβόρες και μεγάλες σε εμβαδό μονοκατοικίες, αλλά και σε επιχειρήσεις (κυρίως ξενοδοχειακές) με μεγάλη κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας. Όπως προαναφέρθηκε, ο συμψηφισμός γίνεται ετησίως και το όριο ισχύος για οικιακούς καταναλωτές είναι τα 20kWp, ενώ για επιχειρήσεις το μισό της συμφωνημένης ισχύος έως 500kWp (με διαφοροποιήσεις κατά περιοχές). Επιπλέον, επιτρέπεται η αποθήκευση ενέργειας σε συσσωρευτές, καθώς και ο συμψηφισμός ενέργειας απομακρυσμένων εγκαταστάσεων (virtual net metering) για ορισμένες περιπτώσεις (αγρότες).
Στο συμψηφισμό ενέργειας με το σχήμα της αυτοπαραγωγής συνυπολογίζονται, πέραν του κόστους κάθε kWh, μέρος των τελών (λχ τέλος δικτύου). Ανάλογα με την εφαρμογή, το κέρδος ανά kWh που μπορεί να έχει ο χρήστης κυμαίνεται από 10cents/kWh έως 12cents/kWh με κερδισμένους εκείνους τους χρήστες, οι οποίοι χρησιμοποιούν την περισσότερη ενέργεια τη στιγμή που παράγεται (μειώνονται τα τέλη χρήσης δικτύου αν η κατανάλωση γίνεται την στιγμή της παραγωγής).
Η διαδικασία αδειοδότησης είναι απλή και χρονικά δεν διαρκεί περισσότερο από 2-3 μήνες. Βασική προϋπόθεση για να εκκινήσει είναι η νομιμότητα του κτιρίου εγκατάστασης αλλά και η εξόφληση του τελευταίου λογαριασμού. Τέλος, μπορεί να τοποθετηθεί από τον ιδιοκτήτη ή κάποιον έχοντα νόμιμο συμφέρον (ενοικιαστή) και τις απαιτούμενες άδειες (άδεια ιδιοκτήτη και συνιδιοκτητών), επί του δώματος, της κεραμοσκεπής ακόμη και επί εδάφους στον περιβάλλοντα χώρο (ή και σε όμορο χώρο).
Η απόδοση μίας επένδυσης σε φωτοβολταϊκό αυτοπαραγωγής δεν έχει πάντα την ίδια απόδοση αρχικού κεφαλαίου. Παρακάτω με τη βοήθεια παραδειγμάτων μπορούμε να παρατηρήσουμε του λόγου το αληθές.
Παράδειγμα Net Metering 1: Μέση κατοικία 80τμ σε πολυκατοικία
Έστω μία κατοικία με μέση ετήσια κατανάλωση σε ηλεκτρικό ρεύμα 3.000-4.000kWh. Αν ο ιδιοκτήτης της επιλέξει να εγκαταστήσει ένα φωτοβολταϊκό σύστημα αυτοπαραγωγής ισχύος 2-3kWp τότε θα πρέπει να επενδύσει τουλάχιστον 4.000-5.000€ για να κερδίσει περίπου 400€ το χρόνο ωθώντας την απόσβεση της επένδυσης χρονικά πέρα από τα 10 έτη.
Η επένδυση δεν είναι απόλυτα συμφέρουσα, καθώς το μικρό μέγεθος του συστήματος αυξάνει το κόστος ανα εγκατεστημένο kWp (δεδομένου ότι πολλά κόστη είναι ανελαστικά – τέλη ΔΕΗ, πίνακες, παροχικό καλώδιο, μετρητής, Modem, μελέτη-εγκατάσταση κλπ.). Επιπλέον, η απαίτηση για έγγραφη αδειοδότηση της απόλυτης πλειοψηφίας των συνιδιοκτητών στην πολυκατοικία, ως απαραίτητη προϋπόθεση για να εκκινήσει το όλο εγχείρημα, δυσχεραίνει την επίτευξη συμφωνίας.
Παράδειγμα Net Metering 2: Μονοκατοικία με πισίνα και αντλία θερμότητας
Το δεύτερο παράδειγμα net metering είναι το χαρακτηριστικότερο ίσως παράδειγμα που η εγκατάσταση φωτοβολταϊκού αυτοπαραγωγής σε κατοικίες κρίνεται απόλυτα συμφέρουσα.
Υποθέτοντας μία μονοκατοικία επιφανείας 150-250τμ με πισίνα και αντλία θερμότητας, όπου η μέση ετήσια κατανάλωση σε ηλεκτρικό ρεύμα κυμαίνεται από 20.000kWh έως 22000kWh, το προτεινόμενο φωτοβολταϊκό σύστημα θα είχε ισχύ περίπου 12-15kWp και κόστος 14.000-19.000€. Η εξοικονόμηση χρημάτων που θα μπορούσε να επιτευχθεί είναι 3.000€ φέρνοντας την απόσβεση της επένδυσης χρονικά κοντά στα 5 έτη και την απόδοση κοντά στο 20% επί του αρχικού κεφαλαίου.
Παράδειγμα Net Metering 3: Ξενοδοχειακή επιχείρηση με σύνδεση με τη ΔΕΗ
Ως τελευταίο παράδειγμα παραθέτουμε μία ξενοδοχειακή επιχείρηση με ετήσια κατανάλωση περίπου 90.000kWh. Το προτεινόμενο φωτοβολταϊκό έχει ισχύ 60kWp και κόστος περίπου 50.000€ επιπλέον ΦΠΑ. Λαμβάνοντας υπόψη την έκπτωση του ΦΠΑ και τις αποσβέσεις παγίων του συστήματος ως δαπάνη της επιχείρησης η απόσβεση της επένδυσης εκτιμάται ότι θα γίνει χρονικά σε λιγότερο από 5 έτη.
Β. Αυτόνομα Φωτοβολταϊκά Συστήματα
Τα αυτόνομα φωτοβολταϊκά είναι συστήματα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με τη βοήθεια του ήλιου και μόνο. Όσο υπάρχει φως από τον ήλιο, τα φωτοβολταϊκά φορτίζουν μία συστοιχία μπαταριών, ενώ ταυτόχρονα ικανοποιούν τις ηλεκτρικές απαιτήσεις του χρήστη. Με την απουσία φωτός (νύχτα, συννεφιά) ο χρήστης μπορεί να ηλεκτροδοτείται, λαμβάνοντας από τις μπαταρίες την ενέργεια που έχει συσσωρευτεί κατά τη διάρκεια της ηλιοφάνειας. Πολλές φορές τα συστήματα αυτά υποβοηθούνται από ανεμογεννήτρια ή από γεννήτρια παραγωγής ρεύματος (Η/Ζ).
Βασικό πλεονέκτημα των αυτόνομων συστημάτων είναι η ανεξαρτησία που χαρίζουν στον χρήστη, καθώς απολαμβάνει τις ανέσεις του ηλεκτρικού ρεύματος χωρίς την ύπαρξη δημόσιου δικτύου ηλεκτρισμού. Επίσης, η απόσβεση μπορεί να γίνει πολύ σύντομα ειδικά όταν το κόστος για τη διασύνδεση ενός κτιρίου με το δημόσιο δίκτυο είναι υψηλό. Τέλος, ανάμεσα στα μειονεκτήματα των αυτόνομων συστημάτων θα μπορούσαμε να διακρίνουμε το υψηλό, σχετικά, αρχικό κόστος εξαιτίας κυρίως των ακριβών συσσωρευτών.
Συνήθως, τα αυτόνομα επιλέγονται για κατοικίες ή για επιχειρήσεις που δεν έχουν διασύνδεση με το δημόσιο δίκτυο ηλεκτρισμού κυρίως για λόγους κόστους. Δεν είναι λίγες επίσης οι περιπτώσεις που επιλέγονται τέτοια συστήματα ως back-up λύση για περιπτώσεις συχνών διακοπών ρεύματος.
Παράδειγμα: Μικρή Εξοχική κατοικία χωρίς σύνδεση με τo δίκτυο
Ως παράδειγμα μπορούμε να μελετήσουμε μία μικρή εξοχική κατοικία με αδύνατη πρόσβαση στο δημόσιο δίκτυο (για λόγους οικονομικούς, πολεοδομικούς ή απλά ανεξαρτησίας). Οι ανάγκες περιορίζονται στη λειτουργία ενός ψυγείου, τον φωτισμό και την τηλεόραση (ίσως ραδιόφωνο, ανεμιστήρα, laptop, φορτιστές κοκ.), δηλαδή περίπου 2-3kWh την ημέρα για τους θερινούς μήνες και για τα Σαββατοκύριακα τον υπόλοιπο χρόνο.
Για να λάβουμε 4-5kWh κατά τους θερινούς μήνες χρειαζόμαστε τουλάχιστον φωτοβολταϊκά πλαίσια ισχύος 800Wp (πχ 2 πάνελ των 400Wp). Θέτοντας ως στόχο μία ελάχιστη αυτονομία 2 ημερών απαιτούνται στα 24V περίπου 250-300Ah χωρητικότητα μπαταρίας, ενώ ένας αντιστροφέας 1200VA θα ήταν επαρκής ακόμη και για την ταυτόχρονη τροφοδότηση όλων των ανωτέρω ηλεκτρικών φορτίων.
Το κόστος προμήθειας υλικών και εγκατάστασης ενός αυτόνομου φωτοβολταϊκού συστήματος με τις ανωτέρω προδιαγραφές κυμαίνεται από 2.500€ έως 3.000€. Είναι φανερό ότι το κόστος είναι πολύ χαμηλό ώστε να τροφοδοτηθούν οι ηλεκτρικές ανάγκες μιας μικρής εξοχικής κατοικίας, όπου η μόνη εναλλακτική για ηλεκτροδότηση είναι μία θορυβώδης ηλεκτρογεννήτρια με συχνές βλάβες και αρκετή κατανάλωση υγρών καυσίμων.
Συμπέρασμα
Συμπερασματικά, τα φωτοβολταϊκά συστήματα στην Ελλάδα συμφέρουν. Πέρα από τα περιβαλλοντικά οφέλη, κάθε ενδιαφερόμενος μπορεί να κερδίσει από τον ήλιο χρήματα και άνεση. Επιγραμματικά, αν κανείς θέλει ηλεκτρικό ρεύμα χωρίς σύνδεση με το δίκτυο τότε θα επιλέξει ένα αυτόνομο φωτοβολταϊκό με μπαταρίες. Αν κάποιο κτίριο έχει μεγάλη κατανάλωση ένα φωτοβολταϊκό αυτοπαραγωγής net metering μπορεί να μειώσει το κόστος λογαριασμών ρεύματος έως και 60%.
Τέλος, αν κάποιος θέλει να επενδύσει στα φωτοβολταϊκά μπορεί να εγκαταστήσει ένα φωτοβολταϊκό «ταρίφας» στη στέγη του ή ένα φωτοβολταϊκό πάρκο αποκομίζοντας κέρδη πάνω από 12-14% της αρχικής επένδυσης.
Διαβάστε τις Ειδήσεις σήμερα και ενημερωθείτε για τα πρόσφατα νέα.
Ακολουθήστε το Skai.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις.
