Μήπως οι ΑΠΕ δεν χρειάζονται την αποθήκευση ενέργειας; Η διεθνής εμπειρία

0
4628

Οι ΑΠΕ κατέχουν το μεγαλύτερο μερίδιο στη νέα ηλεκτροπαραγωγική ισχύ που εγκαθίσταται κάθε χρόνο σε όλο τον κόσμο.

Στις ΗΠΑ, το σχέδιο για την καθαρή ενέργεια (US Clean Power Plan) προβλέπει ότι το 28% της ηλεκτροπαραγωγής θα προέρχεται από ΑΠΕ ως το 2030 σε όλες τις Πολιτείες (το 12% από τις καθαρές τεχνολογίες πλην υδροηλεκτρικών).

Η Καλιφόρνια έχει θέσει ως στόχο το 30%. Στη Γερμανία, η διείσδυση των ΑΠΕ φτάνει το 28%, ενώ στις 25 Ιουλίου 2015 περίπου οκτώ στις δέκα Κιλοβατώρες που καταναλώθηκαν προήλθαν από αιολικά και φωτοβολταϊκά πάρκα και άλλες τεχνολογίες.

Πριν από μερικούς μήνες, η Διεθνής Υπηρεσία Ανανεώσιμης Ενέργειας (IRENA) παρουσίασε έναν οδικό χάρτη για την ανάπτυξη λύσεων αποθήκευσης με την έκθεση «Renewables and Electricity Storage».

Η IRENA πρεσβεύει την άποψη ότι η διείσδυση των ΑΠΕ στην ηλεκτροπαραγωγή πρέπει να διπλασιαστεί σε 45% ως το 2030 ώστε να επιτευχθούν οι κλιματικοί στόχοι συγκράτησης της παγκόσμιας υπερθέρμανσης. Επίσης, μια τέτοια αύξηση μπορεί να λειτουργήσει ως μοχλός «πράσινης» ανάπτυξης σε μια οικονομία χαμηλών εκπομπών.

Σε όρους ισχύος, θα απαιτηθούν περί τα 150 Γιγαβάτ αποθηκευμένης ενέργειας και 325 Γιγαβάτ αντιλησιοταμίευσης.

Ωστόσο, δύο πρόσφατες γερμανικές μελέτες στις οποίες συμμετέχει το Πανεπιστήμιο του Άαχεν αναφέρουν ότι τα πράγματα δεν είναι ακριβώς έτσι.

—Δεν χρειάζεται η αποθήκευση;

Οι δύο μελέτες που ολοκληρώθηκαν το 2014 από ένα πανεπιστημιακό ίδρυμα που έχει αναπτύξει ένα ωριαίο μοντέλο βελτιστοποίησης των ευρωπαϊκών ηλεκτροπαραγωγικών σταθμών και αγορών υποστηρίζουν ότι απαιτείται πολύ μικρή ή και μηδενική ανάπτυξη νέων υποδομών αποθήκευσης ενέργειας για τη λειτουργία ενός δικτύου που θα τροφοδοτείται εξολοκλήρου από ΑΠΕ.

Δεδομένου ότι η Γερμανία πρωτοπορεί παγκοσμίως στη μετάβαση προς μια πράσινη ενεργειακή οικονομία με το σχέδιο «Energiewende» πώς θα μπορέσει να εντάξει στοχαστικές πηγές ενέργειας στο δίκτυό της και πώς θα αντιμετωπίσει το καίριο πρόβλημα της διαλείπουσας παραγωγής (όταν ο άνεμος θα κοπάζει και ο ήλιος θα δύει);

—Δεν χρειάζεται αποθήκευση ενέργειας

Η πρώτη από τις δύο μελέτες που εκπονήθηκε για λογαριασμό του φορέα Agora Energiewende υποστηρίζει ότι δεν απαιτούνται επιπρόσθετες υποδομές αποθήκευσης στη Γερμανία πέραν των 5,4 Γιγαβάτ σε 15 μονάδες αντλησιοταμίευσης που λειτουργούν ήδη, ακόμα και στην περίπτωση που το μερίδιο των ΑΠΕ έφτανε το 60% ως το 2030 στη βορειοευρωπαϊκή χώρα και 40% στην υπόλοιπη Ευρώπη.

Η μελέτη αξιολόγησε την οικονομική σκοπιμότητα των λύσεων αποθήκευσης και βρήκε ότι μόνο σε πολύ υψηλά επίπεδα διείσδυσης, άνω του 90%, απαιτούνται νέα έργα αποθήκευσης.

Ακόμα και τότε, δεν θα χρειαστούν λύσεις μακροπρόθεσμης αποθήκευσης ισχύος πάνω από δέκα Γιγαβάτ, την ώρα που η βραχυπρόθεσμη αποθήκευση θεωρείται ήσσονος σημασίας και θα έχει οικονομικό νόημα εάν τα κόστη μειωθούν σημαντικά.

Η έκθεση προτείνει και άλλες επιλογές -όπως το «ψαλίδισμα» της ηλεκτροπαραγωγής στοχαστικών πηγών ενέργειας (αιολικών και φωτοβολταϊκών) σε περιόδους υπερπροσφοράς- που θα ήταν τεχνικά επαρκείς για τη διασφάλιση της επάρκειας του δικτύου.

«Η επίτευξη των μεσοπρόθεσμων στόχων του σχεδίου μετάβασης “Energiewende” δεν εξαρτάται άμεσα από την εγκατάσταση νέας αποθηκευτικής ισχύος. Σε μακροπρόθεσμο ορίζοντα, εάν αυξηθεί το μερίδιο των πιο ευέλικτων ΑΠΕ (όπως η συγκεντρωτική ηλιακή ενέργεια (ή ηλιοθερμία) και η βιομάζα) και αν αναπτυχθούν έξυπνα συστήματα διαχείρισης της ζήτησης, τότε ακόμα και πολύ υψηλά επίπεδα διείσδυσης των ΑΠΕ της τάξης του 90% στη Γερμανία και του 80% στην υπόλοιπη Ευρώπη δεν θα χρειαστούν νέες λύσεις αποθήκευσης» αναφέρει η έκθεση.

—Η διαχείριση της ζήτησης καταργεί την ανάγκη αποθήκευσης

Στο ίδιο μήκος κύματος, η δεύτερη μελέτη που υπογράφει το έγκριτο Ινστιτούτο Φραουνχόφερ, συμπεραίνει ότι «σε επίπεδα διείσδυσης της τάξης του 60%, η προσθήκη νέων λύσεων αποθήκευσης δεν αποτελεί απαραίτητη συνθήκη για την εγκατάσταση νέων φωτοβολταϊκών και αιολικών πάρκων. Ακόμα και σε επίπεδο διείσδυσης 90%, η απαιτούμενη εξισορρόπηση μπορεί να επιτευχθεί χωρίς επιπρόσθετη αποθήκευση».

Οι δύο μελέτες συντείνουν στην ανάγκη διεύρυνσης των εθνικών και διευρωπαϊκών δικτύων, στην έξυπνη διαχείριση της ζήτησης και στην εξεύρεση εναλλακτικών λύσεων φθηνότερων από την αποθήκευση ενέργειας ώστε να διασφαλιστεί η ομαλή λειτουργία ενός δικτύου που θα έχει ως βάση της Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας.

—Οι αντιδράσεις 

H Γερμανική Υπηρεσία Ενέργειας (Dena), μια κερδοσκοπική δεξαμενή σκέψης που έχει συστήσει ένα κονσόρτσιουμ με τη συμμετοχή της κεντρικής τράπεζας Deutsche Bank και της ομοσπονδιακής κυβέρνησης για την προώθηση του Energiewende χαρακτηρίζει -στον αντίποδα των δύο μελετών- ως «απαραίτητη» την αποθήκευση ενέργειας.

Μάλιστα ο πρόεδρος της Dena, Στέφαν Κόλερ, δήλωσε ότι όσοι υποστηρίζουν το αντίθετο διακυβεύουν την αξιοπιστία των γερμανικών δικτύων και υπονομεύουν τη μετάβαση στην πράσινη ενεργειακή οικονομία.

Η Dena ανησυχεί ότι η επέκταση των γερμανικών δικτύων δεν ολοκληρώνεται με την απαιτούμενη ταχύτητα ώστε να συγχρονιστεί με τη μεγέθυνση της διαλείπουσας (αιολικής και φωτοβολταϊκής) ηλεκτροπαραγωγής και υποστηρίζει ότι η διαχείριση της ζήτησης αποτελεί τουλάχιστον αβέβαιο μέσο ελέγχου των δικτύων και δεν μπορεί να υποκαταστήσει την αποθήκευση.

Επίσης, οι ΑΠΕ δεν διαθέτουν στρατηγικά αποθέματα όπως οι μονάδες φυσικού αερίου (αποθηκευμένο αέριο) ή οι θερμοηλεκτρικές μονάδες άνθρακα (τοπικά κύτταρα λιγνίτη).

Τέλος, εκφράζονται ανησυχίες για την ενοποίηση της ευρωπαϊκής αγοράς ενέργειας και το ενδεχόμενο απορρίψεων πλεοναζόντων φορτίων ηλεκτρισμού όταν θα χρειάζεται, αλλά δεν θα υπάρχει η δυνατότητα διασυνοριακής εξισορρόπησης.

Σύμφωνα με αναφορές, η διεθνής κίνηση φορτίων παρουσιάζει προβλήματα. Για παράδειγμα, η Πολωνία διαμαρτύρεται για τις ανεπιθύμητες διακυμάνσεις στα δίκτυά της λόγω της γερμανικής ηλεκτροπαραγωγής.

—Περιορισμοί και παραδοχές

Ορισμένους από αυτούς τους περιορισμούς επισημαίνουν και οι συγγραφείς των δύο αμφιλεγόμενων μελετών: η επέκταση των δικτύων μεταφοράς ενέργειας αποτελεί κρίσιμη προϋπόθεση της περαιτέρω διείσδυσης και ενσωμάτωσης των ΑΠΕ. Τόσο η διαχείριση στο σκέλος της ζήτησης όσο και η εγκατάσταση ευέλικτων ΑΠΕ, όπως οι μονάδες Συμπαραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας, οι μονάδες βιοαερίου και τα ηλιοθερμικά πάρκα με βραχυπρόθεσμη αποθήκευση σε τηγμένο άλας κατονομάζονται ως όροι για την αποφυγή των ακριβών λύσεων αποθήκευσης.

Επίσης, η διάδοση της ηλεκτροκίνησης χωρίς την απαραίτητη ευελιξία μπορεί να αυξήσει την ανάγκη αποθήκευσης.

Ωστόσο, και οι δύο μελέτες συμφωνούν στο συμπέρασμα ότι δεν υφίσταται ανάγκη για πολιτικές ενίσχυσης ή επιδότησης της αποθήκευσης ενέργειας.

Τα στοιχεία τις διαψεύδουν αφού χάρη σε επιδότηση του 30% επί του κόστους θα έχουν εγκατασταθεί 13.000 οικιακές μπαταρίες ως τα τέλη του έτους.

Την επόμενη δεκαετία αναμένεται να σημειωθεί εκρηκτική άνοδος στην αποθήκευση μικρής κλίμακας, όπως η λύση που παρέχει το Tesla Powerwall.

Τα κόστη των οικιακών μπαταριών αναμένεται να μειωθούν από 40% ως 60% ως το 2020, ενώ η Bosch ακολουθεί την Tesla με το υπερεργοστάσιο μπαταριών ανακοινώνοντας ότι θα μπορεί να παράγει μπαταρίες ηλεκτροκίνησης στο μισό κόστος ως το 2020.

—Ζητούμενο η ευελιξία

Πάντως, η Γερμανία ήδη προετοιμάζεται για την επόμενη μέρα τόσο στην αποθήκευση όσο και στην ευελιξία. Για παράδειγμα, η Stadtwerke Kiel κατασκευάζει μια ευέλικτη μονάδα φυσικού αερίου ισχύος 190 Μεγαβάτ η οποία θα παίρνει μπροστά σε ελάχιστα λεπτά για να εξισορροπεί την υψηλή διείσδυση της αιολικής ενέργειας στα βόρεια της χώρας.

Στο Φέλντχαϊμ κοντά στο Βερολίνο λειτουργεί η μεγαλύτερη μονάδα αποθήκευσης στην Ευρώπη με ισχύ 11 Μεγαβάτ και μπαταρίες ιόντων λιθίου κορεατικής προέλευσης.

Η αποθηκευτική ικανότητα της Γερμανίας αυξήθηκε από ένα Μεγαβάτ το 2012 στα 27 Μεγαβάτ το 2015.

econews

Σχόλια