Ηλιακοί χάρτες και Προγράμματα προσομοίωσης φωτοβολταϊκών σταθμών: Ποιές είναι οι περιοχές με τη μεγαλύτερη απόδοση για τα φωτοβολταϊκά στην Ελλάδα

Ο ήλιος είναι η βασικότερη πηγή ενέργειας του πλανήτη μας. Η ενέργεια του ήλιου φτάνει στη γη με την μορφή ακτινοβολίας και η ποσότητα που φτάνει τελικά στην επιφάνεια της γης επηρεάζεται από παράγοντες όπως τα σύννεφα ,τα σωματίδια σκόνης στον αέρα, η αντανακλαστικότητα του εδάφους, το υψόμετρο της περιοχής, το γεωγραφικό πλάτος και η ώρα της ημέρας. Μονάδα μέτρησης της προσπίπτουσας ακτινοβολίας είναι το βατ/ τ.μ. (W/m²) ή η κιλοβατώρα/ τ.μ/ ημέρα (kWh/m²/day). Στην περίπτωση των φωτοβολταϊκών συστημάτων μετριέται συνήθως ως κιλοβατώρες το χρόνο ανά μέγιστη εκτίμηση κιλοβάτ kWh/(kWp·y) . Η προσπίπτουσα ακτινοβολία στο ανώτερο όριο της ατμόσφαιρας είναι κατά προσέγγιση 1,366 kW/m². Η πραγματική άμεση ακτινοβολία κυμαίνεται κατά 6% περίπου κατά τη διάρκεια ενός έτους (από 1.412 kW/m ² Ιανουάριος σε 1.321 kW/m ² Ιούλιος) . Επομένως , για ολόκληρη τη γη , που έχει διατομή 127.400.000 km², η συνολική ετήσια ακτινοβολία υπολογίζεται στα 1.740*10¹⁷ W.

του Σταύρου Ζαμπέλη, Ενεργειακού Ηλεκτρολόγου Μηχανικού Φωτοβολταϊκά ALL ABOUT GREEN ENERGY

Τα ηλιακά διαγράμματα είναι διαγράμματα μέσω των οποίων είναι δυνατός ο προσδιορισμός της θέσης, του αζιμουθίου και του ύψους του ήλιου για κάθε ώρα της ημέρας και για κάθε μήνα ενός έτους σε συγκεκριμένα γεωγραφικά πλάτη. Χρησιμοποιώντας τα δεδομένα των διαγραμμάτων μπορούμε να υπολογίσουμε την ετήσια εν δυνάμει παραγόμενη ηλιακή ενέργεια κάθε περιοχής και να κατασκευάσουμε έναν ηλιακό χάρτη (βλέπε φωτο.). Οι χάρτες αναπαριστούν την ηλιακή ηλεκτρική ενέργεια (kWh) που παράγεται από ένα σύστημα ισχύος 1kWp το έτος, με οριζόντια ή κεκλιμένα φωτοβολταϊκά πλαίσια και έχουν συντεθεί με βάση τους μέσους όρους μετρήσεων δεκαετίας, για την περίοδο 1981 ως 1990. Στην Ελλάδα έχει υπολογιστεί πως η μέση ημερήσια ενέργεια που δίνεται από τον ήλιο σε οριζόντιο επίπεδο είναι της τάξης των 4,6 kWh/m². Η χώρα μας ευνοείται από την γεωγραφική της θέση και από την μεγάλη ηλιοφάνεια κατά τη διάρκεια του χρόνου κι έτσι η εγκατάσταση ενός φωτοβολταϊκού συστήματος σε μια οικοδομή (ταράτσα/ στέγη) ή σε ένα αγροτεμάχιο επιτρέπει την αξιοποίηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε ποσοστό από 14 έως 21 %.

Οι ηλιακοί χάρτες αποτελούν το σημείο κλειδί για την ορθή μελέτη ενός φωτοβολταϊκού συστήματος. Ειδικά προγράμματα προσομοίωσης υλοποιημένα από μεγάλα πανεπιστήμια του εξωτερικού λαμβάνουν ανάλογα με την ακριβή τοποθεσία μιας ενδεχόμενης φωτοβολταϊκής εγκατάστασης τους ανάλογους ηλιακούς χάρτες οι οποίοι διατίθενται από διεθνής οργανισμούς έτσι ώστε να υπολογίζεται η συνολική ηλιακή παραγωγή του σταθμού με μεγάλη ακρίβεια καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους. Τα προγράμματα αυτά είναι αναγνωρισμένα εργαλεία στην παγκόσμια αγορά, που χρησιμοποιούνται από σχεδιαστές συστημάτων και τεχνικούς για αξιόπιστο σχεδιασμό και υπολογισμό αποδόσεων φωτοβολταϊκών εγκαταστάσεων , αυτόνομων ή διασυνδεδεμένων. Με τη χρήση των προγραμμάτων μπορούμε να πραγματοποιήσουμε μια πλήρη μελέτη η οποία περιλαμβάνει την ανάλυση των δεδομένων της περιοχής , την διαστασιολόγηση και την προσομοίωση της πιθανής εγκατάστασης. Τα προγράμματα αυτά διαθέτουν πληροφορίες για στοιχεία εξοπλισμού (Φ/Β πάνελ , Inverters) Φ/Β συστημάτων διάφορων κατασκευαστών τα οποία μπορούν να επιλεγούν κατά την προσομοίωση. Επιπλέον ο χρήστης έχει τη δυνατότητα να εισάγει χειροκίνητα τα τεχνικά χαρακτηριστικά του εξοπλισμού που θέλει να χρησιμοποιήσει (οι πληροφορίες αυτές διατίθενται στα data sheets των κατασκευαστών ) στην περίπτωση που τα μέρη του επιθυμητού εξοπλισμού είναι καινούρια στην αγορά και δεν έχουν συμπεριληφθεί στη βάση δεδομένων του προγράμματος.

Με λίγα λόγια ,το πρόγραμμα μας δίνει την δυνατότητα να προσομοιώσουμε την απόδοση της φωτοβολταϊκής εγκατάστασης σε KWh/KWp λαμβάνοντας υπ’όψιν και μεταβάλλοντας κατά περίπτωση παράγοντες όπως :

• τις φυσικές ή τις τεχνητές σκιάσεις (π.χ. δέντρα , ηλιακοί θερμοσίφωνες / καμινάδες κ.α. )

• τις γεωγραφικές συντεταγμένες στις οποίες θα πραγματοποιηθεί η εγκατάσταση και τα ετήσια μετεωρολογικά δεδομένα της εκάστοτε περιοχής

• την απόκλιση των φωτοβολταικών πλαισίων από τον νότο (αζιμούθιο)

• την κλίση των πλαισίων σε σχέση με την επιφάνεια του εδάφους

• τον προσανατολισμό της εγκατάστασης

• την χωροθέτηση των πλαισίων στον δεδομένο χώρο που διατίθεται για την εγκατάσταση

• καθώς επίσης και τον συνδυασμός Φ/Β πλαισίων διαφορετικής τεχνολογίας / ισχύος / κατασκευάστριας εταιρίας με αντιστροφείς διαφορετικής τεχνολογίας / κατασκευάστριας εταιρίας

Στον ηλιακό χάρτη που ακολουθεί παρατηρούμε την ετήσια παραγόμενη ενέργειας σε κάθε περιοχή της Ελλάδας.

in.gr