H χρήση φωτοβολταϊκών συστημάτων σε υφιστάμενες υποδομές αυτοκινητοδρόμων, αποτελεί μία νέα κατεύθυνση της Ευρώπης προς την ενεργειακή μετάβαση, που θα την καταστήσει μία οικονομία σύγχρονη, ανταγωνιστική και αποδοτική στη διαχείριση πόρων. Την ίδια στιγμή, με τις πόλεις να γίνονται ολοένα και πιο πυκνοκατοικημένες και να αυξάνουν τις απαιτήσεις τους σε ενέργεια, η τεχνολογία των φωτοβολταϊκών συστημάτων, κερδίζει διαρκώς το ενδιαφέρον ερευνητών, εταιριών και κυβερνητικών φορέων.
Το ερευνητικό έργο ΣΕΛΑΣ, εμπνευσμένο από αυτές τις ανάγκες, δημιούργησε ένα ολοκληρωμένο σύστημα διαχείρισης και ευφυούς διανομής ενέργειας από φωτοβολταϊκά στοιχεία, το οποίο θα χρησιμοποιείται για την ηλεκτροδότηση καίριων υποδομών σε αυτοκινητοδρόμους.
Το καινοτόμο σύστημα ΣΕΛΑΣ
Η λειτουργία του καινοτόμου συστήματος ΣΕΛΑΣ, υποστηρίζεται από μία ευφυή πλατφόρμα διαχείρισης, η οποία συλλέγει και επεξεργάζεται δεδομένα όπως η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας των φωτοβολταϊκών, η κατανάλωση των φορτίων που πρέπει να τροφοδοτηθούν, τα περιβαλλοντικά δεδομένα, τα δεδομένα της στάθμης φόρτισης των συσσωρευτών και τα δεδομένα για τις κυκλοφοριακές συνθήκες. Μέσω εξελιγμένων αλγορίθμων πρόβλεψης, διαχείρισης και βελτιστοποίησης, προβλέπεται η κατανάλωση ενέργειας και επιτυγχάνεται πρόγνωση σφαλμάτων στα φωτοβολταϊκά συστήματα και στους συσσωρευτές.
Η πλατφόρμα έχει, παράλληλα, δυνατότητα μετεξέλιξης και εισαγωγής επιπλέον εντολών διαχείρισης και σεναρίων χρήσης, γεγονός που την καθιστά ένα σημαντικό εργαλείο οπτικοποίησης των ενεργειακών και μη δεδομένων των διοδίων, πρόληψης και άμεσης ενημέρωσης σε περίπτωση σφαλμάτων.
Κατά τη διάρκεια του έργου πραγματοποιήθηκε αξιολόγηση στην πρακτικό επίπεδο νέων φωτοβολταϊκών διατάξεων που είναι ικανές να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια και κατά τη διάρκεια της νύχτας, αξιοποιώντας το φωτισμό των διερχομένων οχημάτων και του περιβάλλοντος φωτισμού. Αυτό στην πράξη θα έχει ως αποτέλεσμα την παραγωγή ενέργειας καθ’ όλη τη διάρκεια του 24ώρου.
Αξιοσημείωτα ήταν τα ερευνητικά αποτελέσματα που έγιναν στα εργαστήρια του Δημόκριτου στα Φωτοβολταϊκά νέας γενιάς (DSSCs), όπου επιτεύχθηκε τόσο η αύξηση της απόδοσής τους σε σχέση με τις υπάρχουσες διατάξεις σε άλλα ερευνητικά κέντρα όσο και η ικανοποιητική παραγωγή ρεύματος όταν προσομοιώθηκαν οι πραγματικές συνθήκες χαμηλού φωτισμού και καιρικών συνθηκών του πιλοτικού κατά τη διάρκεια της νύχτας.
Αντίστοιχα έγιναν μελέτες για τα συμβατικά φωτοβολταϊκά, τα οποία θα λειτουργούν καλύτερα κατά τη διάρκεια της ημέρας, και σε συνεργασία με την Sunlight κατασκευάστηκαν συσσωρευτές ενέργειας που να υποστηρίζουν το σύστημα ΣΕΛΑΣ, ικανοί να λειτουργούν σε ακραίες καιρικές συνθήκες.
Μείωση του περιβαλλοντικού αποτυπώματος και δημιουργία νέων θέσεων εργασίας
Το σύστημα ΣΕΛΑΣ αναμένεται να επιφέρει πολλαπλά οφέλη για τους μεγάλους αυτοκινητόδρομους. Η μείωση του περιβαλλοντικού τους αποτυπώματος μέσα από την παραγωγή πράσινης ενέργειας, η μείωση του κόστους ηλεκτροδότησης, η περαιτέρω ενίσχυση της εξοικονόμησης ενέργειας μέσω της ευφυούς πλατφόρμας διαχείρισης συγκαταλέγονται ανάμεσα σε αυτά.
Ταυτόχρονα, η δημιουργία νέων θέσεων εργασίας σε θέσεις υψηλής εξειδίκευσης, η μείωση ατυχημάτων σε επικίνδυνα σημεία με τοποθέτηση προειδοποιητικών πινακίδων (υποστηριζόμενων από το σύστημα ΣΕΛΑΣ), και η μείωση στα κόστη από ασφαλιστικές εισφορές που προκύπτουν από τα ατυχήματα στην οδό, έρχονται να ενισχύσουν ακόμη περισσότερο το ρόλο του.
Οι τομείς των μεταφορών και ενέργειας θα ενισχυθούν με νέες σύγχρονες τεχνολογίες με αποτέλεσμα να καταστούν περισσότερο ανταγωνιστικές και να ικανές να ακολουθήσουν την «πράσινη γραμμή», που έχει χαράξει η Ευρωπαϊκή Ένωση για ένα περιβάλλον χωρίς ρύπους.
Η σημαντική τεχνολογική συνεισφορά του ΕΚΕΤΑ
Το Ινστιτούτο Τεχνολογιών Πληροφορικής και Επικοινωνιών του ΕΚΕΤΑ είναι ο συντονιστής του έργου και έχει προσφέρει σημαντική τεχνολογική συνεισφορά. Πιο συγκεκριμένα, η αρχιτεκτονική του συστήματος ΣΕΛΑΣ και οι αλγορίθμοι πρόβλεψης (ενεργειακών αναγκών, σφαλμάτων, διαφόρων σεναρίων χρήσης, κλπ), οι οποίοι στη συνέχεια ενσωματώθηκαν στην ευφυή πλατφόρμα διαχείρισης του συστήματος, αναπτύχθηκαν από το ΕΚΕΤΑ.
Επιπρόσθετα, τα μέλη της ομάδας του, συμμετείχαν ενεργά σε όλα τα στάδια ανάπτυξης του Hardware συστήματος, τόσο σε μικρή κλίμακα, όσο και στο τελικό πιλοτικό σύστημα, ενώ διαβεβαίωσαν την σωστή επικοινωνία όλων των συστημάτων τόσο τοπικά όσο και απομακρυσμένα. Αξίζει να αναφερθεί ότι τις βάσεις στήριξης των ΦΒ συλλεκτών τις τύπωσε το 3D printing lab του ΕΚΕΤΑ|ΙΠΤΗΛ. «Το σύστημα ΣΕΛΑΣ θα μετατρέψει τους σύγχρονους αυτοκινητόδρομους σε χώρους πράσινης παραγωγής και ανάδειξης καινοτομίας, που θα λειτουργήσουν ως ασπίδα για το περιβάλλοντος», σημείωσε ο Δημοσθένης Ιωαννίδης, Ερευνητής Βαθμίδας Γ’ στο ΕΚΕΤΑ | ΙΠΤΗΛ και συντονιστής του ΣΕΛΑΣ.
Σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη του συστήματος ΣΕΛΑΣ είχε όλη η κοινοπραξία, η οποία εκτός από το ΕΚΕΤΑ περιλαμβάνει τον ΕΚΕΦΕ Δημόκριτο, την Εγνατία Οδό και τη Sunlight. Το έργο ΣΕΛΑΣ έχει διάρκεια 36 μήνες και υλοποιείται με τη συγχρηματοδότηση της Ελλάδας και της Ευρωπαϊκής Ένωσης μέσω του ΕΣΠΑ 2014-2020 και του Ευρωπαϊκού Ταμείου Περιφερειακής Ανάπτυξης.
