PVEstia: Επαυξάνοντας την αποθήκευση ενέργειας σε κτίρια με φωτοβολταϊκά

PVEstia: Επαυξάνοντας την αποθήκευση ενέργειας σε κτίρια με φωτοβολταϊκά

PVEstia: Επαυξάνοντας την αποθήκευση ενέργειας σε κτίρια με φωτοβολταϊκά
16 11 2018 | 10:41

Η περιοχή της Βαλκανικής χερσονήσου αλλά και γενικότερα της Μεσογείου αντιμετωπίζει την πρόκληση της διατήρησης και αύξησης του ρυθμού ανάπτυξης φωτοβολταϊκών (ΦΒ) συστημάτων. Η αύξηση όμως αυτή μπορεί να οδηγήσει σε προβλήματα στη λειτουργία των δικτύων ηλεκτρικής ενέργειας λόγω του απρόβλεπτου χαρακτήρα της παραγωγής τους.

Το ζήτημα αυτό επηρεάζει και τον κατασκευαστικό κλάδο, αφού τα κράτη-μέλη της περιοχής σχεδιάζουν συστηματικά την αύξηση του αριθμού των Κτιρίων Σχεδόν Μηδενικής Κατανάλωσης, τα οποία συνήθως χρησιμοποιούν ΦΒ συστήματα, με σκοπό να ικανοποιηθούν οι στόχοι που έχουν τεθεί για την κλιματική αλλαγή με χρονικό ορίζοντα το 2030. Καθώς ο αριθμός των Κτιρίων Σχεδόν Μηδενικής Κατανάλωσης αυξάνεται, είναι απαραίτητη η προσαρμογή του ρυθμιστικού και κανονιστικού πλαισίου και η μετατροπή των κτιρίων σε κτίρια φιλικά προς το ηλεκτρικό δίκτυο, με σκοπό την ομαλή περαιτέρω διείσδυση ΦΒ συστημάτων.

Μέσα σε αυτό το πλαίσιο, ο βασικός στόχος του έργου PV-ESTIA είναι να ενισχύσει τη διείσδυση ΦΒ συστημάτων σε συνδυασμό με μονάδες αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας, ώστε να επιταχυνθεί και να διευκολυνθεί η μετάβαση από τη σημερινή μορφή των κτιρίων σε νέα Κτίρια Σχεδόν Μηδενικής Κατανάλωσης. Ένας τρόπος προκειμένου να επιτευχθεί αυτή η μετάβαση είναι η εφαρμογή της αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας, κάτι που αναμένεται να προσδώσει στα κτίρια ένα πιο σταθερό προφίλ κατανάλωσης και παραγωγής. Με βάση το υψηλό ηλιακό δυναμικό της ευρύτερης περιοχής αλλά και το σταδιακά μειούμενο κόστος, τόσο των ΦΒ συστημάτων όσο και των μονάδων αποθήκευσης, η συγκεκριμένη προσέγγιση καθίσταται όλο και πιο αποδοτική. Συνεπώς, το έργο στοχεύει στο να αλλάξει τον τρόπο θεώρησης των κτιρίων με υφιστάμενα ΦΒ συστήματα, προσεγγίζοντάς τα ως συστήματα τα οποία πλέον αλληλεπιδρούν με αποδοτικό τρόπο με το ηλεκτρικό δίκτυο. Επιπλέον, το έργο στοχεύει στο να αμβλύνει τους περιορισμούς στην προαναφερθείσα κατεύθυνση και να ανοίξει τον δρόμο για την ανεμπόδιστη ανάπτυξη των Κτιρίων Σχεδόν Μηδενικής Κατανάλωσης.

Ο πρωταρχικός στόχος του έργου PV-ESTIA είναι να:
  • Ενισχύσει την ενσωμάτωση ΦΒ συστημάτων και μονάδων αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας σε κτιριακές εγκαταστάσεις σε 5 πιλοτικές περιοχές, διευκολύνοντας τη μετάβαση προς τα Κτίρια Σχεδόν Μηδενικής Κατανάλωσης Ενέργειας
  • Εντοπίσει και να αντιμετωπίσει τα εμπόδια σχετικά με την ανάπτυξη των ΦΒ συστημάτων
  • Παράσχει μία νέα ολοκληρωμένη λύση διαχείρισης της ενεργειακής ζήτησης σε οικιακά και εμπορικά κτίρια, λαμβάνοντας υπόψη τις πιθανές αλληλεπιδράσεις με το δίκτυο
  • Μετασχηματίσει τα κτίρια σε ελεγχόμενες ενεργειακές πηγές
  • Σχεδιάσει και να προτείνει κατάλληλες πολιτικές και κανονιστικά πλαίσια προς την κατεύθυνση αυτή.

Τα βασικά αποτελέσματα του έργου αναμένεται να είναι τα εξής:

  • Η ανάπτυξη ενός καινοτόμου σχήματος διαχείρισης υβριδικών συστημάτων ΦΒ με μονάδες αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας
  • Η δημιουργία ενός γενικευμένου μοντέλου αξιολόγησης εναλλακτικών πολιτικών που σχετίζονται με την εφαρμογή τέτοιων υβριδικών συστημάτων
  • Η ανάπτυξη ενός εργαλείου που θα παρέχει την εκτίμηση για τις δυνατότητες οικονομικής βιωσιμότητας τέτοιων συστημάτων
  • Η ανάπτυξη ενός εργαλείου για την αξιολόγηση διαφορετικών πολιτικών σχετικά με την εφαρμογή αυτών των συστημάτων
  • Ο καθορισμός κοινών κανονιστικών πλαισίων και πολιτικών συστάσεων με τη μορφή ενός οδικού χάρτη για την περιοχή της Βαλκανικής και της Μεσογείου ευρύτερα, που θα απευθύνεται στους διαχειριστές των δικτύων αλλά και σε κάθε ενδιαφερόμενο.

Οι πρόσφατες δραστηριότητες του έργου επικεντρώθηκαν στην αναγνώριση των διάφορων εμποδίων αλλά και των ευκαιριών που σχετίζονται με την ενσωμάτωση ΦΒ συστημάτων τόσο σε απλά κτίρια όσο και σε Κτίρια Σχεδόν Μηδενικής Κατανάλωσης στην περιοχή της Βαλκανικής και της ευρύτερης περιοχής της Μεσογείου, με εκτεταμένη ανάλυση των υφιστάμενων πολιτικών σε όλες τις χώρες που συμμετέχουν στο έργο. Προς την κατεύθυνση αυτή, ολοκληρώθηκε μία συγκριτική μελέτη των υφιστάμενων πολιτικών κάθε εμπλεκόμενης στο έργο χώρας και επιπλέον πραγματοποιήθηκαν στοχευμένες συναντήσεις με ενδιαφερόμενους φορείς και οργανώθηκαν ημερίδες εργασίας σε κάθε χώρα, με σκοπό τη συλλογή πληροφοριών για τα υφιστάμενα κανονιστικά πλαίσια σε κάθε χώρα-μέλος σχετικά με τις δυνατότητες εγκατάστασης συστημάτων αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας.

Κάποια από τα συμπεράσματα που προέκυψαν από τις μέχρι τώρα δράσεις είναι:

  • Η βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης των κτιρίων μέσω της προώθησης της ιδέας των Κτιρίων Σχεδόν Μηδενικής Κατανάλωσης κρίνεται απαραίτητη για την επίτευξη των στόχων σχετικά με τη διείσδυση των ΑΠΕ.
  • Το βασικό συμπέρασμα της έκθεσης που συντάχθηκε είναι ότι το υφιστάμενο ρυθμιστικό πλαίσιο έχει σημειώσει σχετικά μικρή πρόοδο στην κατεύθυνση αποτελεσματικών λύσεων στα εμπόδια που σχετίζονται με την ενσωμάτωση μονάδων αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας σε Κτίρια Σχεδόν Μηδενικής Κατανάλωσης, καθώς ελάχιστη προσοχή έχει δοθεί στον τρόπο αντιμετώπισης τους.
  • Είναι επιτακτική η ανάγκη για τη δημιουργία ενός νέου ρυθμιστικού πλαισίου που θα επιτρέπει την αποτελεσματική ανάπτυξη της συζευγμένης τεχνολογίας ΦΒ – Μονάδων Αποθήκευσης Ηλεκτρικής Ενέργειας στην περιοχή της Βαλκανικής και της ευρύτερης περιοχής της Μεσογείου.
  • Είναι επιτακτική η ανάγκη να υιοθετηθεί ένας ορισμός για τα Κτίρια Σχεδόν Μηδενικής Κατανάλωσης στην Ελλάδα και στην Π.Γ.Δ.Μ..
  • Η κατάρτιση των επαγγελματιών του κλάδου αναγνωρίζεται ως απαραίτητη για την αντιμετώπιση της πρόκλησης της ενεργειακής απόδοσης – Συνίσταται η ανάπτυξη μιας ολοκληρωμένης και μακροπρόθεσμης στρατηγικής, παρά ενός συνόλου συγκεκριμένων απομονωμένων πιλοτικών έργων, έτσι ώστε να δίνεται η ευχέρεια και η δυνατότητα επίλυσης των προκλήσεων που τίθενται ιδιαίτερα από τις απαιτήσεις των Κτιρίων Σχεδόν Μηδενικής Κατανάλωσης.
ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΤΩΝ ΠΙΛΟΤΙΚΩΝ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΩΝ ΣΕ ΚΑΘΕ ΧΩΡΑ

ΦΙΛΙΠΠΟΥΠΟΛΗ, ΒΟΥΛΓΑΡΙΑ:

Ένα σύστημα αποθήκευσης με συνολική χωρητικότητα 48 kWh θα εγκατασταθεί από τo PV ESTIA σε 5 νέες εγκαταστάσεις ιδιοπαραγωγών, με την εφαρμογή συστημάτων αποθήκευσης μπαταριών 5x9,6 kWh τεχνολογίας LiFePO4 και υβριδικών μετατροπέων ισχύος 5x5 kW, μετασχηματίζοντας τα συμμετέχοντα κτίρια σε Κτίρια Σχεδόν Μηδενικής Κατανάλωσης.

Η εφαρμοζόμενη στρατηγική λειτουργίας των συστημάτων στοχεύει στη μεγιστοποίηση της ιδιοκατανάλωσης κάθε ιδιοπαραγωγού. Χρησιμοποιώντας τα συστήματα αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας τεχνολογίας LiFePO4, οι ιδιοπαραγωγοί θα έχουν την δυνατότητα να αποθηκεύουν ηλεκτρική ενέργεια κατά τις ώρες υψηλής παραγωγής και χαμηλής κατανάλωσης, έτσι ώστε, όταν δεν υπάρχει παραγωγή ενέργειας η αποθηκευμένη ενέργεια να καταναλώνεται για τις δικές τους ανάγκες. Με αυτόν τον τρόπο, κάθε ιδιοπαραγωγός θα έχει την δυνατότητα να αυξήσει την ιδιοκατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας και να επιτύχει την μερική ενεργειακή ανεξαρτησία. Παράλληλα, τα συγκεκριμένα συστήματα θα είναι σε θέση να αποδώσουν στο δίκτυο την πλεονάζουσα παραχθείσα ενέργεια που έχει αποθηκευτεί, όταν θεσμοθετηθούν τα αντίστοιχα επιχειρηματικά μοντέλα.

Κάθε πιλοτικό σύστημα θα είναι επίσης εξοπλισμένο με αναλυτές ενέργειας AC/DC και καταγραφείς δεδομένων, που συλλέγονται από ένα σύστημα παρακολούθησης, παρέχοντας δεδομένα σε πραγματικό χρόνο από διάφορα σημεία του συστήματος – παραγωγή ενέργειας, αποθήκευση ενέργειας και κατανάλωση από το δίκτυο.

ΛΕΥΚΩΣΙΑ, ΚΥΠΡΟΣ:

Το Πανεπιστήμιο Κύπρου είναι υπεύθυνο για την υλοποίηση δύο διαφορετικών πιλοτικών συστημάτων στη Λευκωσία της Κύπρου. Συγκεκριμένα, προβλέπεται να εγκατασταθεί μία πιλοτική εφαρμογή στο νέο Δημαρχείο της Λευκωσίας, όπου ένα υφιστάμενο ΦΒ σύστημα 12 KWp θα είναι συνδεδεμένο με ένα σύστημα αποθήκευσης μπαταριών ιόντων-λιθίου 15 KW / 27.9 KWh. Το νέο Δημαρχείο της Λευκωσίας είναι το πρώτο κτίριο στην Κύπρο στο οποίο έχουν εφαρμοστεί όλες οι απαιτούμενες αρχές βιοκλιματικού σχεδιασμού, ώστε το κτίριο να θεωρηθεί παθητικό.

Επιπρόσθετα, πέντε πιλοτικές εφαρμογές κατοικιών πρόκειται να υλοποιηθούν στην ευρύτερη περιοχή της Λευκωσίας. Οι εφαρμογές αφορούν εγκαταστάσεις με τυπική κατανάλωση ενέργειας και ήδη εγκατεστημένα φωτοβολταϊκά συστήματα, όπου 2,5 KW / 9,3 KWh μπαταρίες ιόντων-λιθίου πρόκειται να ενσωματωθούν σε κάθε εγκατάσταση. Όλες οι τεχνικές προδιαγραφές για τα συστήματα των πιλοτικών εφαρμογών έχουν καθοριστεί και έχουν ολοκληρωθεί οι συμβάσεις για την αγορά του εξοπλισμού. Οι πιλοτικές εφαρμογές αναμένεται να τεθούν σε λειτουργία το Δεκέμβριο του 2018.

ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ, ΕΛΛΑΔΑ

Η πιλοτική εγκατάσταση του ΑΠΘ στο κτίριο της Επιτροπής Ερευνών του ΑΠΘ βρίσκεται στο στάδιο του διαγωνισμού που αφορά στην προμήθεια και εγκατάσταση του εξοπλισμού. Η εγκατάσταση προβλέπεται να ολοκληρωθεί μέχρι τον Φεβρουάριο του 2019. Η πιλοτική εφαρμογή αποτελείται από:

  • Φωτοβολταϊκά πλαίσια των 15 kWp, μετατροπείς των 15 kW και μπαταρίες των 18 kWh
  • Εξοπλισμός μετρήσεων και ελέγχου της ηλεκτρικής και της θερμικής ενέργειας
  • Σύστημα για την καταγραφή μετρήσεων και συσκευές απεικόνισης

Κατά την πιλοτική λειτουργία, η συνολική ενεργειακή απόδοση του κτιρίου, τόσο θερμική όσο και ηλεκτρική, θα παρακολουθείται υπό διαφορετικά σενάρια λειτουργίας. Πιο συγκεκριμένα θα παρακολουθούνται τα εξής χαρακτηριστικά: θερμικά φορτία (θέρμανση και ψύξη), εξαερισμός, εξωτερικές και εσωτερικές θερμοκρασίες, παραγωγή ΦΒ, ηλεκτρικά φορτία, αποθήκευση ενέργειας

ΚΟΖΑΝΗ, ΕΛΛΑΔΑ

Το Κέντρο Τεχνολογικής Έρευνας (ΚΤΕ) της Δυτικής Μακεδονίας σχεδιάζει να εγκαταστήσει μια ΦΒ εγκατάσταση 20 kWp σε συνδυασμό με 2 υβριδικούς μετατροπείς (2x10kW) και ένα σύστημα αποθήκευσης ενέργειας LiFePO4 (10,24 kWh ανά μετατροπέα), τοποθετημένο σε κτίριο των φοιτητικών εστιών. Η εγκατάσταση θα παρακολουθείται από ένα σύστημα μέτρησης ισχύος. Όλες οι τεχνικές προδιαγραφές και τα πρότυπα του συστήματος έχουν καθοριστεί και οι συμβάσεις αγορών του μετατροπέα και των συσσωρευτών πρόκειται να υπογραφούν. Η προσφορά σχετικά με τα ΦΒ πάνελ, τις βάσεις τους και την εγκατάστασή τους βρίσκεται σε εξέλιξη και θα ολοκληρωθεί μέχρι τα μέσα Νοεμβρίου. Η εγκατάσταση αναμένεται να ολοκληρωθεί μέχρι τον Μάρτιο του 2019.

ΣΚΟΠΙΑ, Π.Γ.Δ.Μ

Στο πλαίσιο του έργου PV-ESTIA έχει εγκατασταθεί ένα σύστημα αποθήκευσης ενέργειας στη Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογιών Πληροφορικής. Συγκεκριμένα βρίσκεται σε αίθουσα του βοηθητικού κτιρίου, και πρόκειται για μπαταρία τεχνολογίας λιθίου τιτανίου (LTO) 7,7 kWh. Έχει συνδεθεί με ένα ΦΒ σύστημα 10 kWp μέσω ενός υβριδικού μετατροπέα, ενώ έχει εγκατασταθεί και ένα επιπλέον ΦΒ σύστημα των 12 kWp. Προκειμένου να παρακολουθείται πλήρως η λειτουργία του συστήματος σε πραγματικό χρόνο (ρεύματα, τάσεις, ισχύς, ενέργεια, συντελεστής ισχύος, αρμονικές), έχει εγκατασταθεί εξοπλισμός παρακολούθησης ώστε να παρέχονται συνεχείς, αξιόπιστες και ακριβείς μετρήσεις. Τα δεδομένα που λαμβάνονται από τις μετρήσεις πρόκειται να χρησιμοποιηθούν για τη βελτιστοποίηση των στρατηγικών λειτουργίας της μπαταρίας.

Επιπλέον, πολλά νοικοκυριά έχουν δείξει ενδιαφέρον να συμμετάσχουν στην έρευνα του προγράμματος PV-ESTIA. Αυτή προβλέπει την επιλογή είκοσι νοικοκυριών όπου θα εγκατασταθούν έξυπνοι μετρητές. Οι έξυπνοι μετρητές θα επιτρέψουν την παρακολούθηση της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας των νοικοκυριών σε πραγματικό χρόνο, επιτρέποντάς τους να δουν πότε και πώς καταναλώνουν ηλεκτρική ενέργεια.

ΑΦΗΣΤΕ ΤΟ ΣΧΟΛΙΟ ΣΑΣ

NEWSROOM