#### Tags: `Tag([e-mail])`
> **Συγγραφέας**: Σωτήριος Τσιβράς ([e-mail])
> **Εγγραφή στην εφαρμογή παρακολούθησης φωτοβολταϊκών συστημάτων**: [PV Forecast](https://efmgr.pythonanywhere.com/el/account/pvf)
> **Εγγραφή στην εφαρμογή έκδοσης πιστοποιητικού ενεργειακής απόδοσης**: [ΠΕΑ](https://efmgr.pythonanywhere.com/el/account/pea)
> **Σύντομη περιγραφή**: Σε αυτή την ιστοσελίδα θα δοθούν χρήσιμες πληροφορίες που αφορούν την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από φωτοβολταϊκά συστήματα καθώς και την κατανάλωση ορισμένων οικιακών συσκευών.

:::info
:email: Για να **ενημερώνεστε** στο τέλος κάθε μήνα για το πόση ενέργεια πρέπει να έχει παράξει το ΦΒ σας σύστημα, μπορείτε να κάνετε δωρεάν εγγραφή την ιστοσελίδα [PV Forecast](https://efmgr.pythonanywhere.com/el/account/pvf).
:::
:::info
:email: Τα **δεδομένα** που χρησιμοποιούνται στα παρακάτω διαγράμματα προέρχονται από μετρήσεις και προσομοιώσεις του διαχειριστή και μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο με αναφορά στην παρούσα ιστοσελίδα.
:::
:::info
:email: Για οποιαδήποτε άλλη πληροφορία μπορείτε να αφήσετε σχόλιο στην ιστοσελίδα ή να στείλετε mail στο [e-mail].
:::

# :chart_with_upwards_trend: 1. Η αγορά της ηλεκτρικής ενέργειας

Βρισκόμαστε σε ένα κομβικό σημείο για τις αποφάσεις που λαμβάνονται σε επίπεδο ΕΕ και τον τρόπο εφαρμογής των κανονισμών στην Ελλάδα, όσον αφορά την παραγωγή και κατανάλωση της ηλεκτρικής ενέργειας. Στο πλαίσιο αυτό ανήκουν και τα **νέα τιμολόγια ηλεκτρικού ρεύματος**. Βάσει της επίσημης ιστοσελίδας του [ΥΠΕΝ](https://ypen.gov.gr/plirofories-gia-ta-timologia-ilektrikis-energeias-me-ischy-apo-01-01-2024/) από το έτος 2024 όλα τα νοικοκυριά και επιχειρήσεις μεταφέρονται αυτόματα στο **πράσινο τιμολόγιο** όπου ο καταναλωτής θα ενημερώνεται στις αρχές του μήνα για την τιμή της kWh στον αντίστοιχο πάροχο που ανήκει. Το μέτρο αυτό ωθεί τους παρόχους να ανταγωνίζονται μεταξύ τους αλλά και το κάθε νοικοκυριό να προσαρμόζει την κατανάλωσή του ανάλογα με το ύψος του λογαριασμού που θέλει να έχει.

Οι εξελίξεις αυτές σε συνδυασμό με την άνοδο της τιμής των υλικών εξοικονόμησης και μικροπαραγωγής ενέργειας (εγκατάσταση θερμοπρόσωψης, αντικατάσταση ενεργοβόρων συσκευών, εγκατάσταση φωτοβολταϊκών στη στέγη κλπ.) ωθούν συχνά τον κάθε χρήστη στην γρήγορη λήψη αποφάσεων που με την πάροδο του χρόνου δεν αποδεικνύονται να είναι και τόσο αποτελεσματικές. Η **μέτρηση και ανάλυση του ενεργειακού προφίλ μίας επιχείρησης ή ενός νοικοκυριού** είναι το πρώτο απαραίτητο βήμα για μία αποδοτική επένδυση σε ενεργειακά συστήματα.

# :sunny: 2. Εφαρμογή παρακολούθησης φωτοβολταϊκών συστημάτων PVF (PV Forecast)

### Λίγα λόγια για την εφαρμογή

Ένα σύνηθες ερώτημα που έχουν οι ιδιοκτήτες φωτοβολταϊκών είναι αν το σύστημά τους λειτουργεί αποδοτικά έτσι ώστε να παράγει την μέγιστη δυνατή ενέργεια. Η **εφαρμογή PVF μπορεί να προβλέψει** το πόση ενέργεια θα έπρεπε να παράξει ένα ΦΒ σύστημα εγκατεστημένο στην Αττική, ώστε ο χρήστης να το συγκρίνει με αυτό που αναγράφει ο μετρητής του ή ο λογαριασμός που λαμβάνει από τον πάροχό του. Στην περίπτωση που οι αναγραφόμενες kWh είναι αρκετά μικρότερες από αυτό που προβλέπει η εφαρμογή, τότε το ΦΒ σύστημα χρειάζεται συντήρηση.

### Πως λειτουργεί η εφαρμογή?

Στο τέλος κάθε μήνα, η εφαρμογή ενημερώνεται με την ποσότητα ενέργειας που παρήγαγε ένα ΦΒ σύστημα αναφοράς το οποίο είναι εγκατεστημένο στους πρόποδες της Πάρνηθας. Στον ίδιο χώρο λαμβάνονται μετρήσεις και άλλων περιβαλλοντικών δεδομένων (θερμοκρασία, υγρασία, φωτεινότητα κλπ) τα οποία συμβάλουν στην απόδοση ενός ΦΒ συστήματος.


Τα δεδομένα αυτά μπορούν να προβλέψουν με τεχνικές μηχανικής μάθησης (**machine learning**) το πόση ενέργεια μπορεί να παράξει ένα διαφορετικό ΦΒ σύστημα κάνοντας τις εξής παραδοχές:

- [x] Γνωρίζουμε την ονομαστική ισχύ, τον προσανατολισμό και την κλίση του συστήματος
- [x] Τα ΦΒ πλαίσια είναι μονοκρυσταλλικά ή πολυκρυσταλλικά (όχι thin-film)
- [x] Η συνολικές απώλειες του συστήματος είναι 14-20%
- [x] Το ΦΒ σύστημα βρίσκεται εντός της περιφέρειας Αττικής

Για μία βασική εκτίμηση, το μόνο που χρειάζεται είναι ο χρήστης να εισέλθει στην ιστοσελίδα [PV Forecast](https://efmgr.pythonanywhere.com/el/account/pvf) και να συμπληρώσει **δωρεάν** τα στοιχεία του ΦΒ του συστήματος. Ένα παράδειγμα ενημέρωσης που λαμβάνουν στο email τους οι χρήστες στο τέλος κάθε μήνα φαίνεται στην παρακάτω εικόνα. Όπως φαίνεται αναγράφεται ο μήνας (1ος ή Ιανουάριος) και οι kWh που θα έπρεπε να παράξει το σύστημα με κωδικό MA43.


:::info
:information_source: Για να λαμβάνετε πιο αναλυτικές αναφορές σχετικά με την κατανάλωση και την παραγωγή ενέργειας της κατοικίας σας, πρέπει να κάνετε αγορά ενός πακέτου παρακολούθησης. Για περισσότερες πληροφορίες επικοινωνήστε με τον διαχειριστή.
:::

:::info
:information_source: Η δωρεάν έκδοση της εφαρμογής δεν συνυπολογίζει συστήματα αποθήκευσης ενέργειας (μπαταρίες).
:::

# :bulb: 3. Φωτοβολταϊκά συστήματα και ίδιο-κατανάλωση

Μία οικογένεια ή οποία καταναλώνει φυσικό αέριο ή πετρέλαιο για θέρμανση και χρησιμοποιεί ένα κλιματιστικό για ψύξη κατά τους καλοκαιρινούς μήνες, μπορούμε να υποθέσουμε πως καταναλώνει ~ 8.000 kWh το έτος. Αν εγκατασταθεί ένα ΦΒ σύστημα ονομαστικής ισχύος 3 kW στην στέγη (με Νότιο προσανατολισμό) τότε η μέση ημερήσια κατανάλωση και παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας θα προσεγγίζεται από το ακόλουθο διάγραμμα:


Με πορτοκαλί χρώμα δίνεται η ενέργεια που παράγεται από το ΦΒ σύστημα και καταναλώνεται από τις συσκευές της κατοικίας (ιδιο-κατανάλωση) ενώ με πράσινο χρώμα είναι η περίσσεια ενέργεια που διαχέεται στο δίκτυο. Με βάση το ποσοστό ιδιο-κατανάλωσης έχουμε εξοικονομήσει 8.000 kWh x 36.8 % ~ 3.000 kWh ανά έτος.

Αν τώρα επιλέξουμε παράλληλα με το ΦΒ σύστημα να εγκαταστήσουμε και ένα σύστημα μπαταριών ~ 3kWh που θα αποθηκεύει την περίσσεια ενέργεια για χρήση κατά τις απογευματινές ώρες, τότε μπορούμε να δούμε από το επόμενο διάγραμμα πως η ενέργεια που εξοικονομούμε αυξάνεται σε ~ 3.700 kWh ανά έτος.


Αν αυξήσουμε την ονομαστική ισχύ του ΦΒ συστήματος σε 5 kW και των μπαταριών σε 5 kWh αποδεικνύεται πως η ιδιο-κατανάλωση μπορεί να ξεπεράσει και το 50 % της ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνουμε.

Αξίζει επίσης να σημειώσουμε πως κατα τους καλοκαιρινούς μήνες μπορούμε να καταναλώνουμε ενέργεια με μηδενικό κόστος κατά τη διάρκεια του μεσημεριού. Για παράδειγμα, μπορούμε να ρυθμίσουμε ένα "έξυπνο" κλιματιστικό να ανοίγει αυτόματα 12-2 το μεσημέρι, ώστε να καταναλώνει την περίσσεια ενέργεια που παράγεται από το ΦΒ σύστημα.

### :heavy_check_mark: Προτεινόμενο ΦΒ σύστημα για μονοκατοικία:

- [x] 10-12 ΦΒ πάνελ SHARP ονομαστικής ισχύος 450 W
- [x] Inverter GOODWE 5 kW με σύστημα μπαταριών λιθίου 5 kWh

# :bulb: 4. Φωτοβολταϊκά σε συνδυασμό με αντλία θερμότητας

Οι επιδοτήσεις που δίνονται τα τελευταία χρόνια μέσω των προγραμμάτων **pvstegi** και **allazosistimathermansis-thermosifona** υλοποιούνται βάσει των οδηγιών της ΕΕ για μείωση του ενεργειακού αποτυπώματος της κάθε χώρας. Η βασική ιδέα είναι να αντικατασταθεί το πετρέλαιο με ηλεκτρική ενέργεια που προέρχεται από ανανεώσιμες πηγές και συστήματα αποθήκευσης (μπαταρίες).

Ωστόσο η λήψη απόφασης ενός νοικοκυριού σχετικά με την αντικατάσταση ενός καυστήρα πετρελαίου με μία αντλία θερμότητας εξαρτάται από ορισμένες παραμέτρους:

- [x] Την τιμή του πετρελαίου θέρμανσης ανά λίτρο
- [x] Την ετήσια κατανάλωση της κατοικίας σε πετρέλαιο θέρμανσης
- [x] Την τιμή της ηλεκτρικής ενέργειας ανά kWh
- [x] Το κόστος αγοράς και εγκατάστασης μίας αντλίας θερμότητας
- [x] Το ποσοστό επιδότησης που μπορεί να λάβει από το κράτος

Στο διαδίκτυο υπάρχουν πολύ χρήσιμες εφαρμογές όπου μπορεί να δώσουν στον χρήστη τον συσχετισμό του πετρελαίου θέρμανσης που καταναλώνει με την ηλεκτρική ενέργεια που θα απαιτούσε μία αντλία θερμότητας αν ήταν εγκατεστημένη στην ίδια περιοχή και κατοικία. Τρέχοντας προσομοιώσεις για διαφορετικές τιμές των παραμέτρων που αναφέρονται παραπάνω, μπορεί να αναπτυχθεί ένα **μοντέλο μηχανικής μάθησης** που να αποφασίζει αν μία επένδυση σε αντλία θερμότητας είναι συμφέρουσα ή όχι. Η παραδοχή που κάνουμε είναι ότι **η περίοδος απόσβεσης δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 7 έτη**.

:::info
:information_source: **Σημείωση**: Στις προσομοιώσεις έχει συνυπολογισθεί μία αύξηση της τιμής των καυσίμων και της ηλεκτρικής ενέργειας ώστε τα αποτελέσματα να είναι πιο αξιόπιστα. Επίσης δεν συνυπολογίζεται κάποια κρατική επιχορήγηση.
:::

Τα αποτελέσματα αποφάσεων που δίνει το μοντέλο για διαφορετικά σενάρια συνοψίζονται στο παρακάτω διάγραμμα όπου συσχετίζει συνολικά λίτρα του πετρελαίου θέρμανσης που καταναλώνουμε με το κόστος αγοράς και εγκατάστασης μίας αντλίας θερμότητας. **Για να είναι συμφέρουσα η επένδυση, θα πρέπει να βρισκόμαστε μέσα στο πορτοκαλί τμήμα του διαγράμματος**.


# :house: 5. Ηλεκτρική κατανάλωση οικιακών συσκευών

#### :clipboard: Στόχος αυτής της παραγράφου είναι ο υπολογισμός της μέσης κατανάλωσης ορισμένων βασικών οικιακών συσκευών

Η ημερήσια κατανάλωση σε ενέργεια των ηλεκτρικών συσκευών εξαρτάται τόσο το πόσο εξελιγμένες και αποδοτικές είναι οι συσκευές όσο και από το ενεργειακό προφίλ του κάθε νοικοκυριού (αριθμός ατόμων, χρόνος και τρόπος λειτουργίας κλπ). Στο διάγραμμα που ακολουθεί παρουσιάζεται η ημερήσια κατανάλωση σε ηλεκτρική ενέργεια των συσκευών: ψυγειοκαταψύκτης, τηλεόραση, ηλεκτρονικός υπολογιστής, φούρνος, πλυντήριο πιάτων και ρούχων.


Από τη συλλογή δεδομένων αποδεικνύεται πως η συνολική ενέργεια που καταναλώνει κάθε συσκευή εξαρτάται τόσο από την ημέρα της εβδομάδας (για παράδειγμα χρησιμοποιούμε πιο συχνά το πλυντήριο ρούχων κατά τη διάρκεια του σαββατοκύριακου) όσο και από την εποχή (για παράδειγμα ένα ψυγείο καταναλώνει περισσότερη ενέργεια κατά τους καλοκαιρινούς μήνες).

Προτείνεται στον αναγνώστη της ιστοσελίδας να καταγράψει την ενέργεια που καταναλώνουν οι συσκευές του σε εβδομαδιαία βάση και να τις συγκρίνει με αυτές που αναφέρονται στο παραπάνω διαγράμμα. Με αυτό τον τρόπο μπορεί να ανιχνεύσει συσκευές που είναι περισσότερο ενεργοβόρες από το μέσο όρο, όπως και να καταλάβει αν το ψυγείο του έχει τοποθετηθεί λανθασμένα σε σημείο που είναι υψηλή η θερμοκρασία (για παράδειγμα κοντά σε παράθυρο που το βλέπει ο ήλιος).

#### :heavy_check_mark: Προτεινόμενοι μετρητές ενέργειας:

- [x] Ο μετρητής Shelly 3EM συνδέεται στον ηλεκτρολογικό πίνακα και ο χρήστης μπορεί να παρακολουθεί την ηλεκτρική κατανάλωση μίας ή περισστέρων συσκευών μέσω εφαρμογής στο κινητό τηλέφωνο και να λαμβάνει ειδοποιήσεις και στατιστικά στοιχεία

:::info

<center>Σωτήριος Τσιβράς<br>
Ηλεκτρολόγος Μηχανικός και Μηχανικός Η/Υ (ΕΜΠ)<br>
MSc in Solar Energy Engineering (DU.SE)</center>
:::