Green Tank: Τεχνολογίες Αποθήκευσης Ενέργειας: Προκλήσεις και Προοπτικές.
Τα κύρια χαρακτηριστικά καθώς και τα συγκριτικά πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των βασικών τεχνολογιών αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας παρουσιάζει η ενημερωτική έκθεση του Green Tank
Η εκτεταμένη αξιοποίηση των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ) αποτελεί θεμελιώδες στοιχείο της ευρωπαϊκής ενεργειακής και κλιματικής πολιτικής στην πορεία προς την κλιματική ουδετερότητα. Όσο όμως αυξάνονται τα μερίδια των ΑΠΕ, αυξάνεται και η ανάγκη για αποθήκευση ενέργειας, ώστε να υπάρχει εξισορρόπηση μεταξύ της προσφοράς και της ζήτησής της. Για τον λόγο αυτό οι τεχνολογίες αποθήκευσης έχουν αποκτήσει κεντρική θέση τόσο στο Εθνικό Σχέδιο για την Ενέργεια και το Κλίμα με ορίζοντα το 2030 όσο και στη Μακροχρόνια Στρατηγική της Ελλάδας για το 2050.
Στη νέα έκθεση του Green Tank με τίτλο «Τεχνολογίες Αποθήκευσης Ενέργειας: Προκλήσεις και Προοπτικές» παρουσιάζονται τα κύρια χαρακτηριστικά των κυριότερων τεχνολογιών αποθήκευσης ενέργειας. Έμφαση δίνεται στις δύο κυρίαρχες σήμερα τεχνολογίες αποθήκευσης, την αντλησιοταμίευση και τους συσσωρευτές (μπαταρίες) αλλά και σε δύο αναδυόμενες τεχνολογίες, αυτές της θερμικής αποθήκευσης μέσω μετατροπής μονάδων καύσης λιγνίτη και λιθάνθρακα, καθώς και των τεχνολογιών υδρογόνου, οι οποίες αναμένεται να αποκτήσουν μεγαλύτερα μερίδια στο μέλλον. Τέλος, γίνεται μια επισκόπηση των δυνατοτήτων χρηματοδότησης υποδομών αποθήκευσης ενέργειας από τον νέο ευρωπαϊκό προϋπολογισμό 2021-2027.
Η αντλησιοταμίευση αποτελεί σήμερα την κυρίαρχη τεχνολογία αποθήκευσης παγκοσμίως. Τα κυριότερα πλεονεκτήματά της είναι η τεχνολογική ωριμότητα, η ταχεία απόκριση και οι αρκετά υψηλοί βαθμοί απόδοσης. Ωστόσο, είναι δύσκολη και χρονοβόρος η εύρεση και η κατασκευή των δύο ταμιευτήρων που απαιτούνται σε συστήματα αντλησιοταμίευσης, ενώ παράλληλα συνοδεύεται από σημαντικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις, όπως παρεμβάσεις σε ενδιαιτήματα ειδών – ειδικά υδάτινων οικοσυστημάτων, η αποψίλωση δασών και η αφαίρεση μεγάλης ποσότητας βλάστησης πριν την πλήρωση των ταμιευτήρων.
Τα συστήματα αποθήκευσης με μπαταρίες έχουν ταχύτατες αποκρίσεις, μικρότερους χρόνους εγκατάστασης και μεγαλύτερους βαθμούς απόδοσης από την αντλησιοταμίευση, ενώ είναι σε θέση να προσφέρουν πληθώρα ενεργειακών υπηρεσιών. Η πρόοδος αυτών των τεχνολογιών και η αυξημένη ζήτηση έχουν οδηγήσει σε εντυπωσιακή μείωση του κόστους τους (87% τη δεκαετία 2010-2019) με προοπτικές περαιτέρω μείωσης στα 61 $/KWh ως το 2030. Ωστόσο, μειονεκτήματα των μπαταριών είναι ο μικρός συγκριτικά χρόνος ζωής, η ευαισθησία, ζητήματα ασφάλειας, η πεπερασμένη διαθεσιμότητα πρώτων υλών για την κατασκευή τους και οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις της απόρριψής τους, που επιβάλλουν την ανάπτυξη σχετικών συστημάτων ανακύκλωσης.
Το μεγάλο πλεονέκτημα μετατροπών λιγνιτικών μονάδων σε μονάδες θερμικής αποθήκευσης είναι η αξιοποίηση των υπό απόσυρση μονάδων και των εκτεταμένων συνοδευτικών υποδομών τους διατηρώντας έτσι θέσεις εργασίας στη λιγνιτική βιομηχανία. Επιπλέον, το μέσο θερμικής αποθήκευσης (τηγμένα άλατα ή ηφαιστειακές πέτρες) είναι χαμηλού κόστους και υψηλής ανθεκτικότητας, ενώ οι χρόνοι εγκατάστασης είναι της τάξης των 18 μηνών. Ωστόσο, ο συνδυασμός των τεχνολογιών θερμικής αποθήκευσης με λιγνιτικές μονάδες είναι καινούργιος, γεγονός που συνοδεύεται από διάφορες τεχνικές προκλήσεις, και ο συνολικός βαθμός απόδοσης τέτοιων συστημάτων είναι της τάξης του 40%-45%, σαφώς χαμηλότερος αυτού της αντλησιοταμίευσης και των μπαταριών.
Τέλος, παρά τις μεγάλες προοπτικές που έχει το πράσινο υδρογόνο να συμβάλλει στην απανθρακοποίηση πολλών τομέων της οικονομίας, σήμερα μόλις το 1% του παραγόμενου υδρογόνου προέρχεται από ΑΠΕ, κυρίως λόγω του υψηλού κόστους παραγωγής του. Επιπλέον, η χρήση του υδρογόνου στις μεταφορές, τα κτίρια και την ηλεκτροπαραγωγή είναι εξαιρετικά περιορισμένη σήμερα. Ο κύριος χρήστης υδρογόνου είναι η βιομηχανία, χωρίς ωστόσο να μειώνεται επαρκώς το ανθρακικό αποτύπωμα των σχετικών διεργασιών, καθώς το υδρογόνο που χρησιμοποιείται σε αυτές παράγεται από ορυκτά καύσιμα. Για να αποκτήσει το υδρογόνο τον καθοριστικό ρόλο που του προσδίδεται στην απανθρακοποίηση της ευρωπαϊκής οικονομίας απαιτούνται μακροπρόθεσμες πολιτικές οι οποίες θα τονώσουν τη ζήτηση σε πολλαπλές εφαρμογές ταυτόχρονα, ενώ παράλληλα θα στηρίξουν την έρευνα & ανάπτυξη, έτσι ώστε η παραγωγή πράσινου υδρογόνου να καταστεί οικονομικά ανταγωνιστική.
«Ο νέος κλιματικός στόχος της Ευρωπαϊκής Ένωσης επιβάλλει τη δραστική μείωση της χρήσης όλων των ορυκτών καυσίμων και την αυξημένη συμμετοχή των ΑΠΕ, για την οποία είναι απαραίτητη η ανάπτυξη υποδομών αποθήκευσης ενέργειας αξιοποιώντας ποικιλία τεχνολογιών. Η νέα αυτή πραγματικότητα πρέπει να μεταφραστεί σε σημαντικά πιο ενισχυμένους στόχους ΑΠΕ και αποθήκευσης ενέργειας στο Εθνικό Σχέδιο για την Ενέργεια και το Κλίμα, η αναθεώρηση του οποίου πρέπει να ξεκινήσει άμεσα, όπως άλλωστε και η κατάρτιση του θεσμικού πλαισίου για την αποθήκευση ενέργειας», είπε ο Νίκος Μάντζαρης, αναλυτής πολιτικής του Green Tank.
23 Δεκεμβρίου 2020
Green Tank
