Στην αποθήκευση το μέλλον της ενέργειας

Το μέλλον της ενέργειας βρίσκεται στην αποθήκευσή της. Οι επιστήμονες γνώριζαν καλά το… μυστικό και για δεκαετίες αναζητούσαν τις βέλτιστες και πιο οικονομικές τεχνολογίες. Συνέδρια και φόρα «φιλοξενούσαν» τα αποτελέσματα των ερευνών τους, τα οποία πυροδοτούσαν συζητήσεις, αλλά έμεναν εντός των στενών επιστημονικών τειχών. Ηρθε όμως την Πρωτομαγιά του 2015 ο χαρισματικός Ελον Μασκ, ο ιδρυτής της αμερικανικής Tesla, γνωστός και ως «Στιβ Τζομπς της ενέργειας», ο οποίος παρουσίασε, μια νέα γενιά οικιακών συσσωρευτών. Και το θέμα της αποθήκευσης ενέργειας έγινε… viral. Η συζήτηση πολιόρκησε τα μέσα μαζικής ενημέρωσης και τα κοινωνικά δίκτυα.

Τι έκανε τη διαφορά; Οι μπαταρίες μπορούσαν πια να παραχθούν σε χαμηλότερες τιμές, γεγονός που έβαλε τελικά στο παιχνίδι πολλές εταιρείες –κυρίως φωτοβολταϊκών –σε Γερμανία, ΗΠΑ, Αυστραλία, Καναδά, Βρετανία κ.α. Στην Ελλάδα, αν και συνήθως όλα λειτουργούν με μια χρονοκαθυστέρηση, η αποθήκευση ενέργειας «κούμπωσε» σε πρωτοπόρες και καινοτόμες εφαρμογές.

Ενα μικρό νησί το 2017 έδειξε τον δρόμο. Στην Τήλο εγκαταστάθηκε ένα καινοτόμο υβριδικό σύστημα, το πρώτο του είδους του στη Μεσόγειο, με ανεμογεννήτρια, φωτοβολταϊκό και συσσωρευτές αποθήκευσης ενέργειας. Από μέρα σε μέρα αναμένεται να ξεκινήσει η δοκιμαστική λειτουργία του. Παρά το γεγονός ότι το σύστημα είναι μικρό και οι συσσωρευτές αποθήκευσης ενέργειας είναι νέας τεχνολογίας και άρα ακριβοί, το πλήρες κόστος ηλεκτροπαραγωγής του είναι χαμηλότερο από αυτό των 21 (εκ των 32) αυτόνομων νησιωτικών συστημάτων του Αιγαίου, τα οποία βασίζονται στο πετρέλαιο. Γίνεται λοιπόν σαφές ότι τα υβριδικά συστήματα θα είναι σε θέση να υποκαταστήσουν το ακριβό και ρυπογόνο πετρέλαιο στα πολλά απομονωμένα νησιά της χώρας, τα οποία δεν προβλέπεται να διασυνδεθούν στο εγγύς μέλλον με το ηπειρωτικό ηλεκτρικό σύστημα.

Γιατί η αποθήκευση είναι το μέλλον της ενέργειας; Οταν το σύστημα διαθέτει αποθηκευμένη ενέργεια, τότε σε περίπτωση υψηλής ζήτησης (π.χ. σε περιόδους ψύχους ή καύσωνα) δεν υπάρχει ανάγκη έκτακτων και ακριβών εισαγωγών ρεύματος και LNG (υγροποιημένου φυσικού αερίου) ή εφαρμογής μηχανισμών διακοψιμότητας για τις βιομηχανίες, οι οποίες αποζημιώνονται αδρά. Αρα μειώνεται το κόστος.

Παράλληλα, το ηλεκτρικό σύστημα χρησιμοποιεί φθηνή και καθαρή ενέργεια από Ανανεώσιμες Πηγές (ΑΠΕ), η οποία αν δεν είχε αποθηκευθεί θα χανόταν. Με τις τεχνολογίες αποθήκευσης ενέργειας –οι οποίες έχουν την αποστολή της εξισορρόπησης μεταξύ παραγωγής και ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας –μπορεί να αντιμετωπιστεί η στοχαστικότητα της παραγωγής ενέργειας από ώριμες τεχνολογίες ΑΠΕ (αιολικά και φωτοβολταϊκά). Κανείς δεν μπορεί να προβλέψει αν θα φυσήξει ή αν θα έχει ηλιοφάνεια στην αιχμή της ζήτησης.

Καταλυτικής σημασίας για την ανάπτυξη του κλάδου της αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας θεωρείται η παρουσία πλήθους τεχνολογιών, άλλες περισσότερο και άλλες λιγότερο ώριμες, οι οποίες εγγυώνται ένα ευρύτατο φάσμα εφαρμογών. Υπάρχουν οι σφόνδυλοι, οι υπερπυκνωτές, τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας σε μαγνητικό πεδίο μέσω υπεραγώγιμου πηνίου, η αντλησιοταμίευση, η αποθήκευση ενέργειας με συμπιεσμένο αέρα κ.λπ.

Παρά τη σημαντική πρόοδο που σημειώνεται τα τελευταία χρόνια στον τομέα των συσσωρευτών, η τεχνολογία της αντλησιοταμίευσης εξακολουθεί να αποτελεί παγκοσμίως την πιο ώριμη λύση για εφαρμογές διαχείρισης ενέργειας σε επίπεδο ηλεκτρικού δικτύου.

Θα μπορούσε η Ελλάδα να γίνει η φυσική αποθήκη ενέργειας της Νοτιοανατολικής Ευρώπης; Ηδη η αντλησιοταμίευση έχει εφαρμοστεί με επιτυχία από τη ΔΕΗ, ενώ νέες μεγάλες ιδιωτικές επενδύσεις μπαίνουν στο παιχνίδι. Το 2013, μελέτη της Ευρωπαϊκής Επιτροπής εντόπισε 44 σημεία με δυνατότητες εφαρμογής της αντλησιοταμίευσης. Ο ΔΕΔΔΗΕ (Διαχειριστής του Ελληνικού Δικτύου Διανομής Ηλεκτρικής Ενέργειας) στον κατάλογο των υβριδικών σταθμών –δηλαδή των συστημάτων παραγωγής ρεύματος από ΑΠΕ και αντλησιοταμίευση -, που έχουν ζητήσει ή λάβει άδεια παραγωγής, καταγράφει 24 έργα, εκ των οποίων τα 18 (ισχύος 571 MW) βρίσκονται στην Κρήτη, τρία στη Ρόδο (36 MW) και τα υπόλοιπα σε Λέσβο (15MW), Τήλο και Ικαρία (από τη ΔΕΗ Ανανεώσιμες).

Η μεγαλύτερη επένδυση σε έργο αποθήκευσης προέρχεται από τον όμιλο ΓΕΚ ΤΕΡΝΑ (μέσω της θυγατρικής του ΤΕΡΝΑ Ενεργειακή) και προγραμματίζεται στην Αμφιλοχία. Πρόκειται για επένδυση 500 εκατομμυρίων ευρώ, με εγκατεστημένη ισχύ 680 MW, η οποία έχει χαρακτηριστεί Ελληνική Στρατηγική Επένδυση, έχει ενταχθεί στις στρατηγικές επενδύσεις και στο σχέδιο διασύνδεσης ηλεκτρικής ενέργειας Βορρά – Νότου στην Ευρώπη.

Η ίδια εταιρεία σε σύμπραξη με το Δημόσιο (Οργανισμός Ανάπτυξης Κρήτης) προωθεί επίσης την κατασκευή του υβριδικού σταθμού Αμαρίου, μια επένδυση 280 εκατ. ευρώ στην Κρήτη. Θα συνδυάζει αιολικό πάρκο (Σητεία) εγκατεστημένης ισχύος 89,1 ΜW, υδροηλεκτρικό 75 MW και συγκρότημα αντλιών δυναμικότητας 140 ΜW. Ετσι, θα εξασφαλίζεται εγγυημένη ισχύς 50 ΜW στο σύστημα της Κρήτης και θα ενισχύει τη σταθερότητα του δικτύου. Επιπλέον, ο υβριδικός σταθμός Αμαρίου θα αποδίδει στην τοπική κοινωνία, κατά την 25ετή περίοδο της σύμβασης, ετήσια έσοδα 4,6 εκατ. ευρώ, με συνέπεια οι καταναλωτές της ευρύτερης περιοχής να πληρώνουν στο μέλλον μειωμένο τιμολόγιο ρεύματος.

Τα έργα αντλησιοταμίευσης στην Ελλάδα στηρίζει και η Κομισιόν. Στο φόρουμ «Καθαρή ενέργεια για όλα τα ευρωπαϊκά νησιά» που είχε διοργανωθεί στην Κρήτη, τον περασμένο Σεπτέμβριο, ο αρμόδιος επίτροπος για την Ενέργεια, κ. Μιγκέλ Αρίας Κανιέτε, δήλωσε ότι βλέπει την Ελλάδα ως ενεργειακό κόμβο στο φυσικό αέριο και στον ηλεκτρισμό στην Ανατολική Μεσόγειο, στο πλαίσιο της ευρωπαϊκής πολιτικής για ενεργειακή επάρκεια και ασφάλεια. Απαραίτητη προϋπόθεση ενός ενεργειακού γεωπολιτικού κόμβου είναι η αποθήκευση ενέργειας σε μεγάλη κλίμακα.

Με την ανάπτυξη μεγάλων θαλάσσιων αιολικών πάρκων ή πάρκων σε βραχονησίδες –όπως του Αγίου Γεωργίου, νοτίως του Σουνίου -, που αξιοποιούν το τεράστιο αιολικό δυναμικό του Αιγαίου, σε συνδυασμό με αντλησιοταμιευτήρες, η χώρα, όπως εκτιμούν οι ειδικοί, μπορεί να ενισχύσει τη γεωπολιτική της θέση μετατρεπόμενη σε χώρα που παράγει, αποθηκεύει και εξάγει ηλεκτρικό ρεύμα. Θα πρέπει ωστόσο να ολοκληρωθούν και οι διασυνδέσεις των νησιών με το ηπειρωτικό ηλεκτρικό σύστημα, αλλά και της Ελλάδας με την Ευρώπη, οι οποίες θα διασφαλίζουν τη μεταφορά του ρεύματος χωρίς απώλειες.

Μάλιστα, μελέτη του WWF Ελλάς κατέδειξε πως είναι δυνατή η κάλυψη των φορτίων βάσης για τα οποία έχει σχεδιασθεί η νέα λιγνιτική μονάδα Πτολεμαΐδα V από υβριδικούς συνδυασμούς αντλησιοταμιευτικών με αιολικούς και φωτοβολταϊκούς σταθμούς, με χαμηλότερες τιμές σταθμισμένου κόστους ηλεκτροπαραγωγής.

Παράλληλα, στην οικονομική αξιολόγηση του WWF Ελλάς για την εφαρμογή του netmetering (αυτοπαραγωγή από ΑΠΕ) που πρόσφατα νομοθετήθηκε στην Ελλάδα, εξετάστηκε η αποδοτικότητα των επενδύσεων σε αυτόνομα μικρής κλίμακας οικιακά συστήματα φωτοβολταϊκών με μπαταρίες ιόντων λιθίου. Το κόστος, βάσει των προβλέψεων αναλυτών της αγοράς, βαίνει ραγδαία μειούμενο χάρη στη δραστική μείωση, τα επόμενα 10-15 χρόνια, του κόστους αγοράς μπαταριών. Σε συνδυασμό μάλιστα με τη μείωση του κόστους εγκατάστασης φωτοβολταϊκών, την αναμενόμενη αύξηση της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας σε οικιακό επίπεδο και την αύξηση των τιμών ενέργειας, μπορούν να καταστήσουν τα αυτόνομα συστήματα ευθέως ανταγωνιστικά με την κεντρικά παραγόμενη ενέργεια στην Ελλάδα.

Επομένως, οι εξελίξεις στον τομέα των φωτοβολταϊκών μικρής κλίμακας, είτε μέσω netmetering είτε σε αυτόνομη μορφή με μπαταρία ή σε συνδυασμό των δύο, είναι ικανά να διαδραματίσουν πρωταγωνιστικό ρόλο προς την κατεύθυνση της αποκέντρωσης, της αυτοπαραγωγής και τελικά της προοδευτικής απεξάρτησης από την ηλεκτρική ενέργεια που παρέχει το δίκτυο.

Τι είναι η αντλησιο­ταμίευση;

Είναι μια επαναφορτιζόμενη «φυσική μπαταρία» καθώς αποτελείται από δύο ταμιευτήρες νερού (φυσικούς ή τεχνητούς), με μια σημαντική υψομετρική διαφορά μεταξύ τους, οι οποίοι επικοινωνούν μεταξύ τους μέσω αγωγού (ή αγωγών) με μια αντλία. Οταν υπάρχει αφθονία ηλεκτρικής ενέργειας στο σύστημα των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ) αλλά χαμηλή ζήτηση από τους καταναλωτές, η αντλία χρησιμοποιεί το περίσσιο ρεύμα για να στείλει το νερό από τον κάτω στον πάνω ταμιευτήρα. Οταν αντίθετα υπάρχει υψηλή ζήτηση και όχι αρκετή προσφορά ηλεκτρικής ενέργειας, το νερό αφήνεται να πέσει από ψηλά και να δημιουργήσει, περνώντας από μία γεννήτρια, ηλεκτρική ενέργεια. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει η αξιοποίηση της θάλασσας ως κάτω ταμιευτήρα, όπως στην περίπτωση του σταθμού της Okinawa στην Ιαπωνία, μέθοδο που εξετάζει να υιοθετήσει η Συνεταιριστική Εταιρεία Σίφνου.