Ηλιακή ενέργεια

Ηλιακή ενέργεια χαρακτηρίζεται το σύνολο των διαφόρων μορφών ενέργειας που προέρχονται  από τον Ήλιο. Τέτοιες είναι το  φώς  ή  φωτεινή  ενέργεια  θερμότητα ή  θερμική  ενέργεια   καθώς και  διάφορες  ακτινοβολίες ή   ενέργεια  ακτινοβολίας .

Η ηλιακή ενέργεια στο σύνολό της είναι πρακτικά ανεξάντλητη, αφού προέρχεται από τον ήλιο και ως εκ τούτου δεν υπάρχουν περιορισμοί χώρου και χρόνου για την εκμετάλλευσή της. Όσον αφορά την εκμετάλλευση της ηλιακής ενέργειας, θα μπορούσαμε να πούμε ότι χωρίζεται σε  τρεις κατηγορίες εφαρμογών:

τα  παθητικά ηλιακά συστήματα  τα  ενεργητικά ηλιακά συστήματα ή Ηλιοθερμικά  συστήματα και τα φωτοβολταϊκά συστήματα  Τα παθητικά και τα ενεργητικά ηλιακά συστήματα εκμεταλλεύονται τη θερμότητα που εκπέμπεται μέσω της ηλιακής ακτινοβολίας, ενώ τα φωτοβολταϊκά συστήματα στηρίζονται στη μετατροπή της ηλιακής ακτινοβολίας σε ηλεκτρικό ρεύμα μέσω του φωτοβολταϊκού φαινομένου.

Ο ήλιος εκπέμπει τεράστια ποσότητα ενέργειας Ο ήλιος εκπέμπει τεράστια ποσότητα ενέργειας. Η ηλιακή ακτινοβολία αξιοποιείται για την παραγωγή ηλεκτρισμού με δύο τρόπους: με θερμικές και φωτοβολταϊκές εφαρμογές. Η πρώτη είναι η συλλογή της ηλιακής ενέργειας με στόχο την παραγωγή θερμότητας (χρησιμοποιείται κυρίως για τη θέρμανση του νερού και τη μετατροπή του σε ατμό για την κίνηση τουρμπίνων)

ενώ στη δεύτερη εφαρμογή τα φωτοβολταϊκά συστήματα μετατρέπουν το φως του ήλιου σε ηλεκτρισμό με τη χρήση φωτοβολταϊκών κυψελών ή συστοιχιών. Αυτή η τεχνολογία που εμφανίστηκε στις αρχές του 1970 στα διαστημικά προγράμματα των ΗΠΑ έχει μειώσει το κόστος παραγωγής ηλεκτρισμού με αυτόν τον τρόπο από $300 σε $4 το Watt.

Τα φωτοβολταϊκά συστήματα χρησιμοποιούνται κυρίως σε αγροτικές και απομακρυσμένες περιοχές όπου η σύνδεση με το δίκτυο είναι πολύ ακριβή. Αν και όλη η γη δέχεται την ηλιακή ακτινοβολία, η ποσότητά της εξαρτάται κυρίως από τη γεωγραφική θέση, την ημέρα, την εποχή και τη νεφοκάλυψη. Για παράδειγμα, η έρημος δέχεται περίπου το διπλάσιο ποσό ηλιακής ενέργειας από άλλες περιοχές.

Έχει αναφερθεί ότι σχεδόν 150 χρόνια πριν, το 1861, ο Auguste Mouchout ανέπτυξε την πρώτη ατμομηχανή η οποία τροφοδοτούνταν εξ ολοκλήρου από την ηλιακή ενέργεια   Έχει αναφερθεί ότι σχεδόν 150 χρόνια πριν, το 1861, ο Auguste Mouchout ανέπτυξε την πρώτη ατμομηχανή η οποία τροφοδοτούνταν εξ ολοκλήρου από την ηλιακή ενέργεια. Το 1907 ο Γερμανοαμερικανός εφευρέτης Frank Shuman  παρουσίασε ”την πρώτη του πρακτική Ηλιακή Μηχανή", μια ατμομηχανή παιχνίδι που λειτουργούσε από ηλιακά θερμαινόμενο αιθέρα.

Έχει αναφερθεί ότι σχεδόν 150 χρόνια πριν, το 1861, ο Auguste Mouchout ανέπτυξε την πρώτη ατμομηχανή η οποία τροφοδοτούνταν εξ ολοκλήρου από την ηλιακή ενέργεια   Έχει αναφερθεί ότι σχεδόν 150 χρόνια πριν, το 1861, ο Auguste Mouchout ανέπτυξε την πρώτη ατμομηχανή η οποία τροφοδοτούνταν εξ ολοκλήρου από την ηλιακή ενέργεια.

Το 1907 ο Γερμανοαμερικανός εφευρέτης Frank Shuman  παρουσίασε ”την πρώτη του πρακτική Ηλιακή Μηχανή", μια ατμομηχανή παιχνίδι που λειτουργούσε από ηλιακά θερμαινόμενο αιθέρα. Τον Αύγουστο του 1913 ο Shuman ξεκίνησε με την κατασκευή μιας καταπληκτικής εγκατάστασης ηλιακής ενέργειας με πανέλα που μπορεί να θεωρηθεί ως το πρώτο πραγματικό εργοστάσιο CSP που λειτούργησε στην ιστορία.

Αυτοί οι τεράστιοι παραβολικοί ηλιακοί συλλέκτες (13 πόδια σε πλάτος, βλ. σχ.. 3) χτίστηκαν στο Meadi, στην Αίγυπτο, μια μικρή αγροτική κοινότητα στον ποταμό Νείλο,15 μίλια νότια του Καΐρου. Κάθε συλλέκτης είχε 204 μέτρα μήκος, και υπήρχαν μόνο πέντε τέτοια συστήματα. Ο κάθε συλλέκτης ήταν εξοπλισμένος με ένα μηχανικό ανιχνευτή που ρύθμιζε αυτόματα τον συλλέκτη να γέρνει προς την σωστή κατεύθυνση του ηλίου.

Η συλλεγόμενη θερμότητα από αυτούς τους ανακλαστήρες είχε χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ατμού, που έδινε κίνηση σε μια σειρά μεγάλων αντλιών νερού. Μαζί παρήγαγαν το ισοδύναμο των 55 ίππων.Η μονάδα αυτή ήταν ικανή να αντλεί το εκπληκτικό νούμερο των 6000 γαλονιών νερού σε ένα λεπτό, φέρνοντας νερό άρδευσης στις τεράστιες άνυδρες εκτάσεις της ερήμου.

Η ηλιακή ενέργεια είναι μια δεύτερη σημαντική μορφή ΑΠΕ ιδιαίτερα στη χώρα μας, με τη μεγάλη ηλιοφάνεια. Για θερμικές χρήσεις έχει γίνει σχετική αξιοποίηση, όμως υπάρχουν ακόμα, με κατάλληλη πολιτική, σημαντικά περιθώρια ανάπτυξης της.

Αντίθετα σήμερα με τις υπάρχουσες γνωστές τεχνολογίες, η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από τον ήλιο είναι εξαιρετικά αντιοικονομική και δεν είναι λογική η αξιοποίηση της. Στο μέλλον η εξέλιξη της τεχνολογίας μπορεί να μας δώσει τέτοια δυνατότητα

ρύθμιζε αυτόματα τον συλλέκτη να γέρνει προς την σωστή κατεύθυνση του ηλίου. Η συλλεγόμενη θερμότητα από αυτούς τους ανακλαστήρες είχε χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ατμού, που έδινε κίνηση σε μια σειρά μεγάλων αντλιών νερού. Μαζί παρήγαγαν το ισοδύναμο των 55 ίππων.Η μονάδα αυτή ήταν ικανή να αντλεί το εκπληκτικό νούμερο των 6000 γαλονιών νερού σε ένα λεπτό, φέρνοντας νερό άρδευσης στις τεράστιες άνυδρες εκτάσεις της ερήμου.

Η ηλιακή ενέργεια είναι μια δεύτερη σημαντική μορφή ΑΠΕ ιδιαίτερα στη χώρα μας, με τη μεγάλη ηλιοφάνεια. Για θερμικές χρήσεις έχει γίνει σχετική αξιοποίηση, όμως υπάρχουν ακόμα, με κατάλληλη πολιτική, σημαντικά περιθώρια ανάπτυξης της.

H Ελλάδα, χώρα με μεγάλη ηλιοφάνεια, προσφέρεται για την αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας. Η μέση ημερήσια ενέργεια που δίνεται από τον ήλιο στην Ελλάδα είναι 4,6 KWh/m² . H επιφάνεια των εγκαταστημένων συλλεκτών στη χώρα μας ανέρχεται περίπου σε 2.000.000 m² . Η τιμή αυτή αποτελεί ποσοστό 50% περίπου, της επιφάνειας συλλεκτών εγκατεστημένων σε ολόκληρη την Ευρώπη.

Οι συλλέκτες αυτοί, κύρια αφορούν σε μικρά οικιακά συστήματα Οι συλλέκτες αυτοί, κύρια αφορούν σε μικρά οικιακά συστήματα. Η δυνατότητα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας τόσο σε απομακρυσμένες όσο και σε κατοικημένες περιοχές, χωρίς επιπτώσεις στο περιβάλλον, κάνει ελκυστική τη χρήση φωτοβολταϊκών συστημάτων στην Ελλάδα.

Η πιο απλή και διαδεδομένη μορφή των θερμικών ηλιακών συστημάτων είναι οι γνωστοί σε όλους μας ηλιακοί θερμοσίφωνες, οι οποίοι απορροφούν την ηλιακή ενέργεια και στη συνέχεια, τη μεταφέρουν με τη μορφή θερμότητας σε κάποιο ρευστό, όπως το νερό για παράδειγμα.

Η απορρόφηση της ηλιακής ενέργειας γίνεται μέσω ηλιακών συλλεκτών, σκουρόχρωμων δηλαδή επιφανειών καλά προσανατολισμένων στον ήλιο, οι οποίες βρίσκονται σε επαφή με νερό και του μεταδίδουν μέρος της θερμότητας που παρέλαβαν.

Το παραγόμενο ζεστό νερό χρησιμοποιείται για απλή οικιακή Μηδενική ρύπανση • Αθόρυβη λειτουργία • Αξιοπιστία και μεγάλη διάρκεια ζωής • Απεξάρτηση από τροφοδοσία καυσίμων για την παραγωγή της ενέργειας (μπαταρίες) • Δυνατότητα επέκτασης • Μηδενικό κόστος παραγωγής ενέργειας  ελάχιστη συντήρηση ή ή πιο σύνθετη βιομηχανική χρήση, τελευταία δε ακόμη και για τη θέρμανση και ψύξη χώρων μέσω κατάλληλων διατάξεων.   

Η στροφή στις καθαρές πηγές ενέργειας, όπως η ηλιακή, αποτελεί τη μόνη διέξοδο για την αποτροπή των κλιματικών αλλαγών που απειλούν σήμερα τον πλανήτη. Γι' αυτό το λόγο σε όλη την Ευρώπη εφαρμόζονται προγράμματα επιδότησης της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας μέσω φωτοβολταϊκών.

Τα προγράμματα αυτά έχουν 2 κύριους στόχους Τα προγράμματα αυτά έχουν 2 κύριους στόχους. Την άμεση αύξηση της ποσότητας παραγόμενης ενέργειας από καθαρές πηγές ενέργειας και την μακροπρόθεσμη μείωση του κόστους παραγωγής ενέργειας από φωτοβολταϊκά, μέσω οικονομίας κλίμακας.

Δηλαδή όσο περισσότερα φωτοβολταϊκά συστήματα εγκαθίστανται, τόσο μικρότερο γίνεται το κόστος παραγωγής τους. Αυτό σημαίνει ότι σε λίγα χρόνια το κόστος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας μέσω φωτοβολταϊκών θα εξισωθεί με το κόστος παραγωγής ενέργειας από ορυκτά καύσιμα.

Πλεονεκτήματα 1. Πρώτον και κύριων είναι μια ανανεώσιμη αστείρευτη πηγή ενέργειας. Όσο ο ήλιος εξακολουθεί να υφίστατ Πλεονεκτήματα θα υπάρχει διαθέσιμη ηλιακή ενέργεια. 2. Μειώνονται οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα και ρύπων και έτσι προστατεύεται το περιβάλλον και η δημόσια υγεία.

3. Η θερμική ενέργεια παράγεται στα σημεία ζήτησής της 3. Η θερμική ενέργεια παράγεται στα σημεία ζήτησής της. Αποφεύγονται έτσι οι τεράστιες απώλειες μεταφοράς ενέργειας μέσω του ηλεκτρικού δικτύου. 4. Αποτρέπονται οι τεράστιες δαπάνες που δημιουργούταν από την εισαγωγή ενέργειας.  

Πως παράγετε   • Μηδενική ρύπανση • Αθόρυβη λειτουργία • Αξιοπιστία και μεγάλη διάρκεια ζωής • Απεξάρτηση από τροφοδοσία καυσίμων για την παραγωγή της ενέργειας (μπαταρίες • Δυνατότητα επέκτασης • Μηδενικό κόστος παραγωγής ενέργειας  ελάχιστη συντήρηση

• Μειονεκτήματα • Το κύριο μειονέκτημα της ηλιακής ενέργειας είναι το αρχικό κόστος. •Οι ηλιακοί συλλέκτες είναι συγκριτικά αρκετά ακριβοί , κυρίως λόγω του κόστους υλικών και την πολυπλοκότητα του σχεδιασμού τους. • αποτρεπτικό για τα άτομα που σχεδιάζουν να στραφούν προς την ηλιακή ενέργεια. • Τα καιρικά φαινόμενα (συννεφιά, βροχή) μπορεί να εμποδίσουν το φως του ηλίου και να επηρεάσουν τη ποσότητα και τη δύναμη της ενέργειας που παράγεται • έλλειψη επιδοτήσεων   

Εδώ και καιρό γνωστός μου έχει πρόβλημα απόδοσης με έναν μεγάλο αριθμό φωτοβολταϊκών πάνελ που έβαλε, παγκοσμίου φήμης εταιρίας. Προσπαθεί εδω και 6 μήνες να βγάλει άκρη με την κατασκευάστρια εταιρία, για αντικατάσταση και ακόμα και σήμερα ...

δεν έχει πάρει απάντηση που να λύνει το πρόβλημα του δεν έχει πάρει απάντηση που να λύνει το πρόβλημα του. Δεν ξέρω αν έχετε βρει εσείς ελαττωματικά φωτοβολταϊκά πανελ στην εγκατάσταση σας αλλά μπορώ να σας διαβεβαιώσω ότι το περιστατικό αυτό δεν είναι μεμονωμένο.

Σε παλαιότερη ανάρτηση είχαμε δει οτι η sunpower ελεγε οτι η πιθανότητα να χαλάσουν τα πανελ είναι 4% . Φαίνεται ότι αυτό πλέον δεν ισχύει, και το αναμενόμενο ποσοστό χαλασμένων - δυσλειτουργικών φωτοβολταϊκών πάνελ είναι πολλαπλάσιο!

Κανείς δεν είναι σίγουρος πόσο διαδεδομένο είναι το πρόβλημα Κανείς δεν είναι σίγουρος πόσο διαδεδομένο είναι το πρόβλημα . Δεν υπάρχουν παγκόσμια στοιχεία   για τα ελαττωματικά φωτοβολταικα πανελ .Και όταν τα ελαττώματα έχουν ανακαλυφθεί, συμφωνίες εμπιστευτικότητας συχνά διατηρούν μυστική την ταυτότητά του κατασκευαστή , καθιστώντας τη λογοδοσία στη βιομηχανία όλο και πιο δύσκολη .

Από την άλλη βέβαια βρίσκονται σε κίνδυνο δισεκατομμύρια που έχουν χρηματοδοτήσει φωτοβολταικές εγκαταστάσεις , είτε πρόκειται για σταθμούς παραγωγής ενέργειας σε πάρκα η σπίτια ανησυχίες για την ποιότητα έχουν προκύψει  μετά από μια αύξηση στην ηλιακή κατασκευή.  

Έτσι και η ηλιακή ενέργεια είναι ευρέως αποδεκτή ως περιβαλλοντικά φιλική. Εν τούτοις είναι ενδιαφέρον να διερευνηθούν οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις ενός από τα πλέον διαδεδομένα προϊόντα της ηλιακής βιομηχανίας, του ηλιακού συλλέκτη.

Δεν είναι τυχαίο το γεγονός ότι σήμερα στην Ελλάδα μας χρησιμοποιούνται ηλιακοί θερμοσίφωνες σε περισσότερο από 1.000.000 νοικοκυριά, περίπου 2.645.000 m 2 εγκατεστημένης επιφάνειας ηλιακών συλλεκτών, δίνοντας στην χώρα μας την πρώτη

θέση στην ανά κάτοικο εγκατεστημένη επιφάνεια και τη δεύτερη θέση στην συνολική εγκατεστημένη επιφάνεια ηλιακών συστημάτων στην Ευρώπη  φέρνοντας νερό άρδευσης στις τεράστιες άνυδρες εκτάσεις της ερήμου.