Καθηγητής Π. Μπίσκας: Όροι σύνδεσης στην αποθήκευση

«Είναι κρίσιμο το Υπουργείο Περιβάλλοντος Ενέργειας να δώσει εντολή στον ΑΔΜΗΕ να αρχίσει να προσφέρει Όρους Σύνδεσης στις αιτήσεις των σταθμών αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας που έχουν ήδη υποβάλει αίτηση στον ΑΔΜΗΕ κατά τα τελευταία δύο έτη. Οι ΑΠΕ αναμένεται να υποφέρουν από σημαντικές περικοπές τα επόμενα δύο έτη, οπότε απαιτείται άμεση δράση προς αποφυγή επώδυνων περικοπών ΑΠΕ που θα δημιουργήσουν μεγάλη ανασφάλεια-αναστάτωση στους επενδυτές εντός και εκτός της χώρας». Η προτροπή προς το ΥΠΕΝ είναι από τον καθηγητή του Αριστοτέλειου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης Παντελή Μπίσκα (τμήμα ηλεκτρολόγων μηχανικών και μηχανικών υπολογιστών) ο οποίος μας ξεδιπλώνει τις πτυχές της αποθήκευσης και δίνει και κάποιες οδηγίες για υποψήφιους επενδυτές στην αποθήκευση ενέργειας.

-Με την λέξη αποθήκευση ενέργειας, στην απλούστερη των περιπτώσεων στο νου των ανθρώπων, κυρίως των παλαιότερων σημαίνει έχω ενέργεια σε μπαταρίες για το φορητό ραδιόφωνο, την ξυριστική μηχανή, το αυτοκίνητο, το κινητό, κλπ. Σε τι επίπεδα αποθήκευσης έχουμε φτάσει σήμερα;

Σήμερα, η αποθήκευση ενέργειας περιλαμβάνει μια ευρεία γκάμα τεχνολογιών και εφαρμογών. Ενώ η έννοια παραμένει σχετικά ίδια – το να έχουμε ενέργεια διαθέσιμη όταν τη χρειαζόμαστε – οι μέθοδοι αποθήκευσης έχουν εξελιχθεί σημαντικά:

• Φορητές Μπαταρίες: Οι φορητές μπαταρίες, όπως οι αλκαλικές μπαταρίες, οι επαναφορτιζόμενες μπαταρίες (NiMH, Li-ion) και οι μπαταρίες λιθίου, εξακολουθούν να είναι κοινά χρησιμοποιούμενες για φορητές συσκευές.
• Επαναφορτιζόμενες Μπαταρίες Σπιτιού: Σε οικιακό επίπεδο, οι άνθρωποι χρησιμοποιούν επαναφορτιζόμενες μπαταρίες για διάφορες συσκευές όπως το τηλεχειριστήριο της τηλεόρασης, τα παιχνίδια, κλπ.
• Μπαταρίες Ιόντων Λιθίου (Li-ion): Αυτές οι μπαταρίες χρησιμοποιούνται ευρέως σε κινητά τηλέφωνα, φορητούς υπολογιστές και άλλες φορητές συσκευές λόγω της υψηλής τους ενεργειακής πυκνότητας. έχουν γίνει ευρέως διαθέσιμες και αποτελούν μια ώριμη τεχνολογία για την αποθήκευση ενέργειας. Εφαρμόζονται ευρέως σε οικιακά, επιχειρηματικά, και βιομηχανικά συστήματα.
• Αποθήκευση Ενέργειας σε Σπίτια και Επιχειρήσεις: Η αποθήκευση ενέργειας για οικιακή χρήση ή χρήση σε επιχειρήσεις περιλαμβάνει συστήματα, όπως οι σταθμοί αποθήκευσης ενέργειας (ESS), μπαταρίες ιόντων λιθίου, αποθήκευση με τη μορφή δυναμικής ενέργειας σε υδραντλητικούς σταθμούς και άλλες προηγμένες τεχνολογίες.
• Μεγάλα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας από Ανανεώσιμες Πηγές: Η ενέργεια που παράγεται από ανανεώσιμες πηγές όπως ο ήλιος και ο αέρας αποθηκεύεται σε μπαταρίες για να χρησιμοποιηθεί όταν δεν παράγεται ενέργεια από τις πηγές αυτές.

Σε ό,τι αφορά τα επίπεδα αποθήκευσης, η τεχνολογία έχει εξελιχθεί σημαντικά, επιτρέποντας όλο και περισσότερη ενέργεια να αποθηκεύεται σε όλο και μικρότερους χώρους. Οι προηγμένες μπαταρίες και οι τεχνολογίες αποθήκευσης ενέργειας έχουν συμβάλει στη βελτίωση της αποδοτικότητας και της διάρκειας ζωής των συσκευών και στην ανάπτυξη αειφόρων ενεργειακών συστημάτων.

-Ποια είναι α) η διαφορά αποθήκευσης μικρής και μεγάλης διάρκειας β) πόσα είδη συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας έχουμε, ποιες είναι δυνατότητες και η χρήσης τους σε οικιακό, επιχειρηματικό-βιομηχανικό επίπεδο και γενικότερα;

Α) Η διαφορά αποθήκευσης μικρής και μεγάλης διάρκειας είναι:

• Αποθήκευση Μικρής Διάρκειας: Αναφέρεται συνήθως σε τεχνολογίες αποθήκευσης ενέργειας που προσφέρουν σύντομη αποθήκευση και απελευθέρωση ενέργειας σε μικρά χρονικά διαστήματα. Παραδείγματα περιλαμβάνουν μπαταρίες για φορητές συσκευές, όπως κινητά τηλέφωνα.
• Αποθήκευση Μεγάλης Διάρκειας: Αναφέρεται σε συστήματα αποθήκευσης ενέργειας που προορίζονται για μακρόχρονη αποθήκευση. Παραδείγματα περιλαμβάνουν μεγάλες μπαταρίες, σταθμούς αποθήκευσης ενέργειας και συστήματα αποθήκευσης για ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.

Β)  Υπάρχουν διάφορα είδη συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας με διάφορες δυνατότητες και χρήσεις:

• Σταθμοί Αποθήκευσης Ενέργειας (ESS): Συστήματα που αποθηκεύουν ενέργεια για οικιακή χρήση, συνήθως συνδεδεμένα με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Σταθμοί αποθήκευσης ενέργειας με χρήση διαφόρων τεχνολογιών (όπως μπαταρίες, θερμική αποθήκευση, αποθήκευση με τη μορφή δυναμικής ενέργειας σε υδραντλητικούς σταθμούς) είναι σε θέση να αποθηκεύουν μεγάλες ποσότητες ενέργειας για παροχή όταν οι ΑΠΕ δεν είναι διαθέσιμες.
• Μεγάλες Βιομηχανικές Μπαταρίες: Χρησιμοποιούνται σε βιομηχανικό επίπεδο για την αποθήκευση ενέργειας και την αντιμετώπιση αιχμιακών καταναλώσεων ηλεκτρικής ενέργειας.
• Συστήματα Συμπίεσης Αέρα (CAES): Αποθηκεύουν ενέργεια με τη συμπίεση αέρα και την απελευθέρωσή του όταν απαιτείται.
• Συστήματα Συμπίεσης Υδρογόνου: Χρησιμοποιούν το υδρογόνο για αποθήκευση και επανακυκλοφορία ενέργειας.

Η χρήση αυτών των συστημάτων εξαρτάται από τις ανάγκες και τις δυνατότητες κάθε χρήστη. Σε οικιακό επίπεδο, οι καταναλωτές μπορούν να χρησιμοποιούν μικρές μπαταρίες, σταθμούς αποθήκευσης ενέργειας και άλλες τεχνολογίες για τη βελτίωση της αυτονομίας τους από το δίκτυο.

 

-Πόσο ώριμη είναι η τεχνολογία της αποθήκευσης σε σχέση με τις ΑΠΕ ώστε οι ανανεώσιμες πηγές να μπορούν να τροφοδοτούν αδιαλείπτως το δίκτυο με ηλεκτρική ενέργεια, είτε έχει συννεφιά είτε όταν δεν φυσάει άνεμος;

Η τεχνολογία αποθήκευσης ενέργειας έχει σημειώσει σημαντική πρόοδο και συνεχίζει να εξελίσσεται, επιτρέποντας την αποδοτική χρήση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) και την σταθερή παροχή ηλεκτρικής ενέργειας ανεξάρτητα από τις συνθήκες του καιρού. Ενδεικτικά χαρακτηριστικά της ώριμης τεχνολογίας αποθήκευσης σε σχέση με τις ΑΠΕ περιλαμβάνουν όπως προανέφερα, τις μπαταρίες ιόντων λιθίου (Li-ion), τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας (ESS) τα εξελιγμένα συστήματα ελέγχου – τα προηγμένα συστήματα ελέγχου και διαχείρισης ενέργειας επιτρέπουν την ακριβή πρόβλεψη της ζήτησης και την αυτοματοποιημένη ρύθμιση της παραγωγής και της αποθήκευσης ενέργειας, βάσει των συνθηκών καιρού – την ενοποίηση συστημάτων –  υπάρχει τάση προς την ενοποίηση διάφορων τεχνολογιών αποθήκευσης και παραγωγής ενέργειας, όπως η σύνδεση μπαταριών με φωτοβολταϊκά συστήματα.

Αξίζει να σημειωθεί ότι η συνεχής έρευνα και ανάπτυξη στον τομέα της αποθήκευσης ενέργειας συνεισφέρει στη βελτίωση της αποδοτικότητας, της διάρκειας ζωής των συστημάτων και της οικονομικής τους εφαρμογής.

Το κόστος αποθήκευσης

-Το κόστος της αποθήκευσης σε μικρή και μεγάλη κλίμακα από τι εξαρτάται; Βλέπουμε ότι οι περισσότερες λύσεις αποθήκευσης εξαρτώνται από το λίθιο.

Το κόστος των συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας, είτε πρόκειται για μικρή είτε για μεγάλη κλίμακα, εξαρτάται από διάφορους παράγοντες:

• Τεχνολογία Αποθήκευσης: Η επιλογή της τεχνολογίας αποθήκευσης είναι κρίσιμη. Διάφορες τεχνολογίες έχουν διαφορετικά κόστη. Για παράδειγμα, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι συχνά χρησιμοποιούμενες, αλλά υπάρχουν και άλλες τεχνολογίες όπως οι μπαταρίες ροής, το υδρογόνο, και η θερμική αποθήκευση.
• Χωρητικότητα Αποθήκευσης: Η χωρητικότητα αποθήκευσης ενέργειας που απαιτείται επηρεάζει το κόστος. Συστήματα μεγαλύτερης χωρητικότητας συνήθως είναι πιο δαπανηρά.
• Διάρκεια Ζωής: Η διάρκεια ζωής του συστήματος αποθήκευσης επίσης επηρεάζει το κόστος. Αν ένα σύστημα διαρκεί περισσότερο, τότε το κόστος ανά μονάδα ενέργειας μειώνεται.
• Αποδοτικότητα: Η αποδοτικότητα του συστήματος επηρεάζει την απαιτούμενη ποσότητα ενέργειας για να καλύψει μια δεδομένη ζήτηση, επηρεάζοντας έτσι το κόστος.
• Κόστος Κατασκευής και Υλικά: Το κόστος των υλικών που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή του συστήματος, καθώς και το κόστος εγκατάστασης, παίζουν σημαντικό ρόλο.

Σχετικά με το ερώτημα για το αν οι περισσότερες λύσεις αποθήκευσης εξαρτώνται από το λίθιο, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι δημοφιλείς λόγω της υψηλής ενεργειακής πυκνότητάς τους και της μακράς διάρκειας ζωής. Ωστόσο, υπάρχουν και άλλες τεχνολογίες όπως οι μπαταρίες ροής, το υδρογόνο, η θερμική αποθήκευση και άλλες εξελιγμένες λύσεις που αναπτύσσονται για να καλύψουν διάφορες ανάγκες. Η ποικιλία των λύσεων αποθήκευσης ενέργειας είναι σημαντική για τη δημιουργία ευέλικτων και αποδοτικών συστημάτων, ικανών να προσαρμόζονται στις διάφορες συνθήκες και απαιτήσεις.

-Σε ποιο τομέα εκτιμάται ότι θα έχουμε ταχύτερη εξέλιξη σε απόδοση και ικανότητα αποθήκευσης με μικρότερο κόστος;

Η ταχύτερη εξέλιξη σε απόδοση και ικανότητα αποθήκευσης με μικρότερο κόστος αναμένεται να παρουσιαστεί κυρίως στον τομέα των τεχνολογιών αποθήκευσης ενέργειας. Συγκεκριμένα, ορισμένοι τομείς που πιθανόν να βιώσουν ταχεία εξέλιξη, είναι:

• Εξελιγμένες Μπαταρίες Ιόντων Λιθίου: Οι εξελιγμένες μπαταρίες ιόντων λιθίου αναμένεται να παρουσιάσουν συνεχείς βελτιώσεις σε απόδοση, διάρκεια ζωής, και κόστος. Η συνεχής έρευνα και ανάπτυξη σε αυτόν τον τομέα θα συνεισφέρει στη δημιουργία πιο αποδοτικών και οικονομικών λύσεων.
• Νέες Τεχνολογίες Μπαταριών: Εκτός από τις μπαταρίες ιόντων λιθίου, υπάρχουν προσπάθειες για την ανάπτυξη νέων τεχνολογιών μπαταριών, όπως μπαταρίες μετάλλων-αέριου και μπαταρίες όζοντος, οι οποίες μπορεί να παρέχουν ακόμη καλύτερες επιδόσεις.
• Συστήματα Θερμικής Αποθήκευσης: Τα συστήματα θερμικής αποθήκευσης ενέργειας, που χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση θερμικής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές, όπως ηλιακοί συλλέκτες, επίσης βελτιώνονται συνεχώς με την ανάπτυξη νέων υλικών και συστημάτων που βελτιώνουν την απόδοση και μειώνουν το κόστος.
• Τεχνολογίες Υδρογόνου: Το υδρογόνο αποτελεί αντικείμενο έντονης έρευνας και οι τεχνολογίες αποθήκευσης υδρογόνου αναπτύσσονται για να καλύψουν τις ανάγκες αποθήκευσης μεγάλων ποσοτήτων ενέργειας.
• Εξελιγμένα Συστήματα Διαχείρισης Ενέργειας: Η χρήση προηγμένων συστημάτων διαχείρισης ενέργειας που εκμεταλλεύονται την τεχνητή νοημοσύνη και το διαδίκτυο των πραγμάτων (IoT) αναμένεται να βελτιώσει την αποδοτικότητα και την ολοκληρωμένη διαχείριση των συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας.

-Τι θα συμβουλεύατε για όσους και όσες θέλουν να επενδύσουν στη αποθήκευση;

Η αποθήκευση ενέργειας αποτελεί έναν σημαντικό και αναπτυσσόμενο τομέα, και επενδύσεις σε αυτόν μπορούν να είναι πολύ υποσχόμενες. Εδώ είναι μερικές συμβουλές για όσους ενδιαφέρονται να επενδύσουν στην αποθήκευση ενέργειας:

• Κατανόηση της Αγοράς: Πριν αποφασίσετε να επενδύσετε, καλό είναι να κατανοήσετε την αγορά της αποθήκευσης ενέργειας, τις τάσεις της, τις τρέχουσες τεχνολογίες και τα μελλοντικά προσδοκώμενα έσοδα.
• Έρευνα και Καινοτομία: Ο τομέας είναι δυναμικός και η έρευνα και η καινοτομία παίζουν καίριο ρόλο. Εξετάστε τις πιο πρόσφατες εξελίξεις και τις εταιρείες που καταφέρνουν να κατασκευάσουν προηγμένα συστήματα αποθήκευσης.
• Κριτική των Τεχνολογιών: Κατανοήστε τις διάφορες τεχνολογίες αποθήκευσης ενέργειας, όπως μπαταρίες ιόντων λιθίου, συστήματα θερμικής αποθήκευσης και υδρογόνο. Κρίνετε τις εφαρμογές τους και την αποδοτικότητά τους.
• Κοινοπραξίες και Συνεργασίες: Οι επενδύσεις σε κοινοπραξίες ή συνεργασίες με εταιρείες που ειδικεύονται στην αποθήκευση ενέργειας μπορούν να είναι επωφελείς, ειδικά εάν συνδυαστούν διάφορες εμπειρίες και γνώσεις.
• Επιλογή του Κατάλληλου Συστήματος: Ανάλογα με τις ανάγκες σας, επιλέξτε το κατάλληλο σύστημα αποθήκευσης ενέργειας. Κρίνετε παράγοντες όπως η χωρητικότητα, η απόδοση, η διάρκεια ζωής, και το κόστος.
• Κοινωνική και Περιβαλλοντική Αειφορία: Σκεφτείτε την κοινωνική και περιβαλλοντική αειφορία των επενδύσεών σας. Η κρίση της βιωσιμότητας και των κοινωνικών επιπτώσεων είναι σημαντική για πολλούς επενδυτές.