Η αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας είναι μια βιώσιμη επιλογή παραγωγής ενέργειας για την Κύπρο, καθώς η χώρα μας διαθέτει εξαιρετικά υψηλό ηλιακό δυναμικό και όλες οι περιοχές της έχουν μεγάλη ηλιοφάνεια, όλο τον χρόνο. Συνεπώς, η φωτοβολταϊκή τεχνολογία, η οποία ανήκει στις τεχνολογίες των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας, αναμένεται να βρει μεγάλο πεδίο εφαρμογής και στον οικιακό τομέα. Τα φωτοβολταϊκά (Φ/Β) συστήματα μετατρέπουν άμεσα την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική. Το σημαντικότερα τμήματα ενός Φ/Β συστήματος είναι:
• το Φ/Β στοιχείο, το οποίο συλλέγει το ηλιακό φως.
• το Φ/Β πλαίσιο που απαρτίζεται από πολλά Φ/Β στοιχεία συνδεδεμένα μεταξύ τους και αποτελεί τη βασική δομική μονάδα της Φ/Β γεννήτριας.
Τα Φ/Β δεν χρειάζονται απευθείας έκθεση στο ηλιακό φως για να λειτουργήσουν, αφού παράγουν ενέργεια ακόμη και σε συννεφιασμένες μέρες, μέσω της διάχυσης του φωτός. Επιπλέον, τα Φ/Β πλαίσια μπορούν να ενσωματωθούν στο κέλυφος των κτιρίων αξιοποιώντας τη διαθέσιμη επιφάνεια που υπάρχει. Με αυτό τον τρόπο μειώνονται οι οποιεσδήποτε επιπτώσεις από την ανάγκη δέσμευση γης.
Απόδοση Φ/Β συστήματος: Κρίνεται από την ετήσια παραγωγή σε κιλοβατωρες (kWh) και το κόστος παραγωγής. Για την Kύπρο ένα Φ/Β σύστημα με βέλτιστη κλίση και βέλτιστο προσανατολισμό παράγει κατά μέσο όρο γύρω στα 1.200-1.6 00 kWh/έτος/kWp. Η απόδοση ενός Φ/Β εξαρτάται από:
• τις κλιματικές συνθήκες της περιοχής
• την κλίση των Φ/Β πάνελ ως προς το οριζόντιο επίπεδο και τον προσανατολισμό τους
• την ηλικία των Φ/Β πλαισίων
• το γεωγραφικό πλάτος
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των φωτοβολταϊκών
Η ηλιακή ενέργεια είναι καθαρή, ανεξάντλητη, ήπια και ανανεώσιμη. Η αξιοποίησή της παρέχει ανεξαρτησία και ασφάλεια στην ενεργειακή τροφοδοσία. Τα Φ/Β, εκτός από την παραγωγή «καθαρής» -φιλικής προς το περιβάλλον- ενέργειας, μπορούν με ορθό σχεδιασμό ενσωμάτωσής τους στο κτίριο να παρέχουν επιπλέον “λειτουργίες”, όπως: θερμική προστασία και μόνωση, προστασία από τον ήλιο και το θόρυβο, σκίαση κ.α.
Τα κυριότερα πλεονεκτήματα των Φ/Β είναι:
• Απευθείας παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, ακόμη και σε πολύ μικρή κλίμακα
• Μεγάλη διάρκεια ζωής και αξιοπιστία κατά τη λειτουργία. Οι εγγυήσεις που δίνονται από τους κατασκευαστές είναι περισσότερο από 25 χρόνια καλής λειτουργίας
• Με τη λειτουργία τους αποφεύγεται η χρήση ορυκτών, εισαγομένων, καυσίμων για την παραγωγή ηλεκτρισμού + Λειτουργούν αθόρυβα και έχουν μηδενικές εκπομπές ρύπων
• Έχουν μικρό λειτουργικό κόστος, δεν απαιτούν συνεχή παρακολούθηση και χρειάζονται ελάχιστη περιοδική συντήρηση
• Μπορούν να εγκατασταθούν σε απομονωμένες περιοχές και να λειτουργούν ως αποκεντρωμένες μονάδες ηλεκτροπαραγωγής
• Υπάρχει δυνατότητα επέκτασης του συστήματος ανάλογα με τις ανάγκες, ενώ μπορούν να συνδυαστούν και με άλλες πηγές ενέργειας (υβριδικά συστήματα). Έτσι, αν η ζήτηση ενέργειας αυξηθεί υπάρχει η δυνατότητα αύξησης της παραγωγής.
Τα κυριότερα μειονεκτήματα των Φ/Β είναι:
• Το πιο σημαντικό μειονέκτημα των Φ/Β συστημάτων είναι το υψηλό αρχικό κόστος επένδυσης, κυρίως λόγω του υψηλού κόστους των υλικών που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή τους. Αναμένεται όμως, να γίνουν ανταγωνιστικά, λόγω του ρυθμού μείωσης κόστους παραγωγής, και της αύξησης του κόστους ηλεκτρικής ενέργειας. Στις χώρες όπου εφαρμόζονται κίνητρα ή συστήματα χρηματοδότησης, όπως τα Σχέδια Χορηγιών για την επιχορήγηση/επιδότηση επενδύσεων σε Φ/Β στην Κύπρο, η παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος από Φ/ Β, είναι ήδη μια ελκυστική επένδυση.
• Απαιτούν συνήθως μεγάλο χώρο για την εγκατάστασή τους προκειμένου να επιτευχθεί ικανοποιητικό επίπεδο παραγωγής ενέργειας.
• Η παραγωγή ενέργειας επηρεάζεται από πιθανές νεφώσεις και τη ρύπανση του αέρα.
• Κατά τις νυχτερινές ώρες, δεν υπάρχει παραγωγή ενέργειας, επομένως για αυτόνομα συστήματα απαιτείται η χρήση συσσωρευτών.
• Τα Φ/Β πλαίσια παράγουν συνεχή τάση η οποία πρέπει να μετατραπεί σε εναλλασσόμενη (με τη χρήση αντιστροφέα). Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την απώλεια ενέργειας κατά 4-12%.
• Οι απόψεις για την αισθητική (οπτική) επίπτωση τους διίστανται, αν και σήμερα υπάρχει πληθώρα καινοτόμων υλικών που ικανοποιούν και τις πιο απαιτητικές αισθητικές παραμέτρους της βιοκλιματικής αρχιτεκτονικής.
Η αγορά Φωτοβολταϊκών στην Κύπρο
Στην Κύπρο, το πρώτο Φ/Β Σύστημα ισχύος 4,84 kW συνδέθηκε στις 17/02/2005. Η εγκατεστημένη ισχύς των διασυνδεδεμένων με το σύστημα διανομής της ΑΗΚ Φ/Β ανήλθε στα 2,7 MW ενώ η συνολική παραγωγή ενέργειας των Φ/Β που είναι συνδεδεμένα με το δίκτυο είναι 2.908.511 kWh, για το έτος 2009, σύμφωνα με την Αρχή Ηλεκτρισμού Κύπρου. Η συνολική εγκατεστημένη ισχύς των αυτόνομων Φ/ Β (μη συνδεδεμένα με το δίκτυο) σύμφωνα με στοιχεία της Υπηρεσίας Ενέργειας ανήλθε στα 0,8 ΜW. Επομένως η συνολική εγκατεστημένη Φ/Β ισχύς στην Κύπρο, το 2009, ανέρχεται σε 3,5 MW. Στην Κύπρο, το 2009, παρήχθησαν από Φ/Β (αυτόνομα και συνδεδεμένα) περίπου 3.800.000 kWh. Αυτό ισοδυναμεί με εξοικονόμηση περίπου 3.500 τόνων CO2 από την αποφυγή χρήσης συμβατικών καυσίμων για παραγωγή ηλεκτρισμού.