Αποθήκευση ενέργειας: Το ρεαλιστικό αντίβαρο στο φυσικό αέριο

Η αποθήκευση ενέργειας και ιδιαίτερα αυτή της μεγάλης κλίμακας, δηλαδή μέσω αντλησιοταμίευσης, αποτελεί το μόνο εχέγγυο για να μην επιστρέψει η Ευρώπη στην παντοκρατορία του εισαγόμενου φυσικού αερίου, σύμφωνα με πρόσφατη ανάλυση των Financial Times.

Όσο μεγαλώνει η ανάγκη για διασφάλιση φθηνής και καθαρής ενέργειας μέσω της μεγαλύτερης διείσδυσης των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας τόσο αναδεικνύεται η σημασία της ύπαρξης μονάδων αποθήκευσης ενέργειας μεγάλης κλίμακας.

ΑΠΕ: Μερίδιο 25% για θέρμανση και ψύξη στην ΕΕ – Ποιες χώρες πρωτοστάτησαν

Καθώς όλο και περισσότερα κράτη στρέφονται σε εγχώριες πηγές πράσινης ενέργειας (αιολικά πάρκα, φωτοβολταϊκοί σταθμοί, υδροηλεκτρικά φράγματα, γεωθερμικά πεδία κλπ), προκειμένου να διασφαλίσουν όχι μόνο φιλική προς το περιβάλλον ενέργεια, αλλά και ενεργειακή ανεξαρτησία και ανταγωνιστικό κόστος για τις οικονομίες τους, οι διαχειριστές των δικτύων ηλεκτρισμού ανά τον κόσμο επισημαίνουν την ανάγκη η πράσινη εγκατεστημένη ισχύς να συνοδεύεται από αντίστοιχου μεγέθους μονάδες αποθήκευσης ενέργειας, προκειμένου αφενός όταν η παραγωγή είναι μεγαλύτερη από τη ζήτηση να μην πηγαίνει χαμένη η περίσσεια ενέργειας και αφετέρου προκειμένου το δίκτυο να καλύπτει με ασφάλεια τις ανάγκες του όταν η παραγωγή υπολείπεται της ζήτησης.

Η σημασία

Σε διαφορετική περίπτωση, αν οι σχετικές υποδομές αποθήκευσης μεγάλης διάρκειας – γνωστές ως φυσικές μπαταρίες ή ως αντλησιοταμιευτικά συστήματα – δεν υλοποιηθούν, η επιστροφή στα ορυκτά καύσιμα και συγκεκριμένα στις μονάδες ηλεκτροπαραγωγής με φυσικό αέριο θα είναι μονόδρομος.

Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι η περίπτωση της Βρετανίας. Σύμφωνα με πρόσφατα στοιχεία που δημοσίευσε η κυβέρνηση του Ηνωμένου Βασιλείου, ενώ εκτιμάται πως μέχρι το 2035, θα υπάρχει πλεονάζουσα ενέργεια που παράγεται από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και πυρηνικούς σταθμούς κατά το 64% των ωρών καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους, νωρίτερα θα υπάρξουν περίοδοι όπου η παραγωγή ανανεώσιμων πηγών ενέργειας είναι ανεπαρκής για να καλύψει τη ζήτηση. Μάλιστα, από τις περιόδους υπέρβασης ή ελλείψεων που διαμορφώθηκαν από τη συμβουλευτική εταιρεία LCP Delta, πάνω από το 50% αυτών των γεγονότων προβλέπεται να διαρκέσουν περισσότερες από 24 ώρες, καταδεικνύοντας τη σημασία της αποθήκευσης μεγάλης διάρκειας και προτάσσοντας τα πλεονεκτήματα της αντλησιοταμίευσης έναντι των απλών μπαταριών.

Η αντλησιοταμίευση

Η αντλησιοταμίευση είναι η πλέον δοκιμασμένη μέθοδος, η οποία αντιπροσωπεύει το 97% της παγκόσμιας αποθήκευσης. Ο λόγος είναι ότι βασίζεται στη δοκιμασμένη τεχνολογία της υδροηλεκτρικής παραγωγής, έχει – σε αντίθεση με την αποθήκευση μέσω μπαταριών –  δυνατότητα μαζικής και μεγάλης διάρκειας αποθήκευσης, τεράστιο χρόνο ζωής που υπερβαίνει τα 50 χρόνια και κυρίως αποτελεί υποδομή με υψηλή εγχώρια προστιθέμενη αξία, καθώς δημιουργούνται πολυάριθμες θέσεις εργασίας κατά την κατασκευή, τονώνεται η τοπική οικονομία της περιοχής μέσω της προμήθειας υλικών και εξοπλισμού, αλλά και αναπτύσσονται σε γειτονική απόσταση από το έργο, παράλληλες οικονομικές δραστηριότητες όπως ο εναλλακτικός τουρισμός. Η λειτουργία της αντλησιοταμίευσης απαιτεί δυο δεξαμενές με διαφορά υψομέτρου. Όταν υπάρχει περίσσεια ενέργειας στο σύστημα, η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για να αντλήσει νερό από τον «κάτω» προς τον «άνω» ταμιευτήρα. Όταν στο σύστημα υπάρχει υψηλή ζήτηση, το νερό επανέρχεται στον χαμηλότερο ταμιευτήρα παράγοντας υδροηλεκτρική ενέργεια. Με αυτόν τον απλό τρόπο, η ενέργεια που «περισσεύει» αποθηκεύεται προσωρινά για να μετατραπεί σε υδροηλεκτρική ενέργεια, όταν το σύστημα την χρειαστεί.

Το έργο στη Σκωτία

Ωστόσο, προκειμένου η αντλησιοταμίευση να διαδραματίσει το ρόλο που της αναλογεί στην αυτονομία, ασφάλεια και εύρυθμη λειτουργία του ηλεκτρικού συστήματος μίας χώρας, πρέπει να διασφαλιστούν οι προϋποθέσεις που θα επιτρέψουν την ανάπτυξη τέτοιων έργων.

Χαρακτηριστικό και πλέον πρόσφατο παράδειγμα αποτελεί το έργο αντλησιοταμίευσης Hollow-Mountain στη Σκωτία. Ο όμιλος Drax ανακοίνωσε ότι του δόθηκε το πράσινο φως για την κατασκευή μιας νέας υπόγειας εγκατάστασης αποθήκευσης υδροηλεκτρικής ενέργειας στον υπάρχοντα ηλεκτρικό σταθμό του Cruachan, η οποία θα κατασκευαστεί στην πλαγιά ενός βουνού. Η νέα εγκατάσταση θα υπερδιπλασιάσει την τρέχουσα ισχύ 440 MW του εργοστασίου, το οποίο είναι χτισμένο στην πλαγιά του βουνού Ben Cruachan στο Argyl.

Ενώ όμως η κυβέρνηση της Σκωτίας έδωσε το πράσινο φως, ο κατασκευαστής κρίνει πως χρειάζονται αλλαγές σε επίπεδο Ηνωμένου Βασιλείου για να προωθηθούν περαιτέρω αντίστοιχα έργα. Ο κ. Will Gardiner, Διευθύνων Σύμβουλος του Ομίλου Drax, δήλωσε πως «η επέκταση απαιτεί έναν ενημερωμένο μηχανισμό χρηματοοικονομικής σταθεροποίησης» από την κυβέρνηση του Ηνωμένου Βασιλείου. Η τρέχουσα απουσία πλαισίου για τεχνολογίες αποθήκευσης μεγάλης κλίμακας, και μεγάλης διάρκειας, είχε ως αποτέλεσμα να μην κατασκευάζονται νέα εργοστάσια στο Ηνωμένο Βασίλειο από το 1984, παρά τον κρίσιμο ρόλο τους στη διαδικασία απανθρακοποίησης».

Ρυθμιστικό πλαίσιο

Πράγματι, το υψηλό αρχικό κόστος και η αβεβαιότητα των εσόδων παρεμπόδισαν τις προσπάθειες για την κατασκευή έργων μεγάλης αποθήκευσης από την ιδιωτικοποίηση της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας το 1990 και μετά. Εργοστάσια όπως το Ben Cruachan, όπου ο όμιλος Drax προτείνει να επενδύσει £500 εκατομμύρια  για την κατασκευή μιας νέας μπαταρίας νερού 600 MW, ή η αντίστοιχη επένδυση για αντλησιοταμίευση συνολικής ισχύος 1,5 GW που προτείνεται από την SSE στα Highlands της Σκωτίας και θα κοστίσει περίπου £1,5 δισ. απαιτούν την ύπαρξη ενός μηχανισμού  που θα εγγυάται τα έσοδα εάν οι τιμές πέσουν κάτω από ένα συμφωνημένο κατώτατο όριο.

Σε διαφορετική περίπτωση, η Βρετανία θα πρέπει να κατασκευάσει νέους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής φυσικού αερίου για να βοηθήσει στην κάλυψη της ζήτησης την επόμενη δεκαετία, όταν οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας που εξαρτώνται από τις καιρικές συνθήκες δεν θα παράγουν επαρκή ενέργεια για να καλύψει τη ζήτηση.