Η μεγάλη αύξηση ενδιαφέροντος που μεταφράστηκε σε αιτήσεις για νέα έργα τα τελευταία χρόνια στον κλάδο των φωτοβολταικών πραγματικά χαροποίησε ιδιαίτερα όλους τους εμπλεκόμενους φορείς και την ευρύτερη κοινωνία. Ωστόσο όπως σε όλα τα καινούρια μεγάλα και καινοτόμα εγχειρήματα υπάρχουν πάντα και οι σκεπτικιστές που δημιουργούν αιτιάσεις προς λανθασμένες τις περισσότερες φορές κατευθύνσεις. Θέλοντας να προλάβουμε την στρέβλωση και την ευρεία διάδοση Fake news και λανθασμένων απόψεων που στερούνται επιχειρημάτων θα ξεκινήσουμε με το σημερινό άρθρο μια σοβαρή προσπάθεια πραγματικής ενημέρωσης του κοινού και των φορέων ώστε να είναι όλοι έτοιμοι και πλήρως ενημερωμένοι για την ενεργειακή μετάβαση σε καθαρότερη και φτηνότερη ενέργεια. Μάλιστα μετά και την πρόσφατη κρίση του φυσικού αερίου πλέον όλοι αντιλαμβάνονται ότι οι ΑΠΕ είναι μονόδρομος ευτυχώς ο πιο αποδοτικός και πιο φτηνός για όλους μας.
Μύθος 1: Καλά τα φωτοβολταϊκά, αλλά η ενέργεια που παράγουν σε όλη την ωφέλιμη ζωή τους είναι λιγότερη από την ενέργεια που απαιτείται για την παραγωγή τους.
Δεν υπάρχει καμία δημοσίευση στη διεθνή βιβλιογραφία, δεν υπάρχει πουθενά ένα σοβαρό επιστημονικό κείμενο που να τεκμηριώνει αυτόν τον ισχυρισμό. Ακόμη και πριν από δεκαετίες, όταν η τεχνολογία των φωτοβολταϊκών δεν ήταν τόσο αναπτυγμένη, δεν ίσχυε κάτι τέτοιο. Ναι, κάποτε η ενεργειακή απόσβεση των φωτοβολταϊκών απαιτούσε αρκετά χρόνια. Σήμερα όμως; Τα παρακάτω διαγράμματα δίνουν τους χρόνους ενεργειακής απόσβεσης διαφόρων τεχνολογιών φωτοβολταϊκών με βάση τις σημερινές παραγωγικές διαδικασίες και τις ελληνικές συνθήκες ηλιοφάνειας. Να επισημάνουμε ότι, πρώτον, οι χρόνοι αυτοί βαίνουν διαρκώς μειούμενοι και, δεύτερον, ο χρόνος ωφέλιμης ζωής ενός φωτοβολταϊκού είναι πάνω από 30 χρόνια.
Τα φ/β συστήματα αποσβαίνουν την ενέργεια που απαιτήθηκε σε 2,0-2,7 έτη.
Προφανώς, οι χρόνοι ενεργειακής απόσβεσης μεταβάλλονται από περιοχή σε περιοχή ανάλογα με την επικρατούσα ηλιοφάνεια. Στο παρακάτω διάγραμμα φαίνονται οι διαφορές αυτές για την
περίπτωση των κρυσταλλικών φωτοβολταϊκών σε περιοχές της Ελλάδας με υψηλή (1.450 kWh/kWp- έτος), μέση (1.275 kWh/kWp-έτος) και χαμηλή ηλιοφάνεια (1.200 kWh/kWp-έτος). Σύμφωνα με έκθεση της International Energy Agency, η ενέργεια που απαιτείται για την κατασκευή ενός φωτοβολταϊκού συστήματος (πλαίσια συν παρελκόμενος εξοπλισμός) είναι κατά μέσο όρο 2.525 kWh/kWp για πολυκρυσταλλικά φωτοβολταϊκά και 3.308 kWh/kWp για μονοκρυσταλλικά.
Μύθος 2: Καλά τα φωτοβολταϊκά, αλλά παρουσιάζεται μεγάλη αύξηση θερμοκρασίας στην περιοχή γύρω από φωτοβολταϊκά πάρκα
Τα φωτοβολταϊκά απορροφούν ηλιακή ακτινοβολία την οποία μετατρέπουν σε ηλεκτρική ενέργεια. Προκειμένου να απορροφήσουν τη μέγιστη δυνατή ακτινοβολία, τα φωτοβολταϊκά πλαίσια έχουν σκουρόχρωμη επιφάνεια η οποία μάλιστα καλύπτεται από μία αντιανακλαστική επιφάνεια για να παγιδεύεται η ηλιακή ακτινοβολία. Αποτέλεσμα είναι βέβαια ότι αυξάνεται η θερμοκρασία του φωτοβολταϊκού πλαισίου σε σχέση με τον περιβάλλοντα αέρα. Τις μεσημεριανές ώρες του καλοκαιριού που έχουμε έντονη ηλιακή ακτινοβολία, η θερμοκρασία του πλαισίου μπορεί να είναι περί τους 50-60o C.
Η θερμότητα αυτή διαχέεται στο περιβάλλον και μάλιστα με τρεις διαφορετικούς τρόπους: με ακτινοβολία, με συναγωγή λόγω ανέμων και με αγωγή από μέσο σε μέσο (π.χ. μέσω των βάσεων στήριξης). Έτσι, η μέση θερμοκρασία του πλαισίου στη διάρκεια του 24ώρου παραμένει ελάχιστα υψηλότερη απ’ αυτή του περιβάλλοντα αέρα ακόμη και τις ζεστότερες μέρες του χρόνου.
Το αμέσως επόμενο ερώτημα είναι αν αυτή η θερμότητα που φεύγει από τα πλαίσια μπορεί να
αυξήσει σημαντικά τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος. Κάτι τέτοιο δεν συμβαίνει, για τον απλό
λόγο ότι η μάζα του αέρα είναι πρακτικά άπειρη σε σχέση με τη μάζα των φωτοβολταϊκών και είναι αδύνατο να αυξηθεί η θερμοκρασία του αέρα σε κάποια απόσταση από τα πλαίσια. Για την ακρίβεια, μόλις 1-2 εκατοστά από την επιφάνεια των πλαισίων, η θερμοκρασία είναι αυτή του περιβάλλοντος.
Σύμφωνα με μελέτη που εκπονήθηκε για λογαριασμό της «ΔΕΗ Ανανεώσιμες» και παρουσιάστηκε σε δημόσια εκδήλωση στη Μεγαλόπολη στις 13-4-2008, οι διαφορές της θερμοκρασίας του αέρα στο κέντρο του σχεδιαζόμενου εκεί φωτοβολταϊκού σταθμού (ισχύος 50 MWp) για όλη την διάρκεια του 24ώρου αναμένεται να είναι μηδαμινές και να μη ξεπερνούν τους 0,25ο C. Σε ότι αφορά τη θερμοκρασία του εδάφους στο κέντρο του σχεδιαζόμενου φωτοβολταϊκού πάρκου, η ίδια μελέτη έδειξε ότι αυτή δεν θα μεταβληθεί καθόλου.
Κωνσταντίνος Χ. Γκαράκης
Ενεργειακός Μηχανικός, MSc, MA, MBA
Επισκέπτης καθηγητής Τμήματος Μηχανικών Πανεπιστημίου Δυτ. Αττικής
