Αυτοπαραγωγή και αποθήκευση ενέργειας



fronius
Δεκτό το στοίχημα! Αυτή ήταν στις αρχές καλοκαιριού του 2017 η απάντηση των τοπικών αρχών της Αυστραλίας στην πρόκληση που τους απηύθυνε ο Elon Musk, ιδρυτής της Tesla. Το στοίχημα ήταν ότι η Tesla θα μπορούσε να εγκαταστήσει στην Αυστραλία 100 MW αποθήκευσης σε μόλις 100 μέρες.
Αν καθυστερήσει έστω και μία μέρα να παραδώσει το έργο, θα το χαρίσει στις αυστραλιανές αρχές. Η πρόκληση είναι μεγάλη, αφού πρόκειται για το μεγαλύτερο έργο αποθήκευσης με μπαταρίες ιόντων λιθίου που έχει επιχειρηθεί μέχρι σήμερα.
Δεν είναι η πρώτη φορά που η Tesla επιχειρούσε το “ακατόρθωτο”. Λίγο καιρό πριν (Σεπτέμβριος 2016), στην Καλιφόρνια (η οποία έχει θέσει ως στόχο την εγκατάσταση 1,32 GW αποθηκευτικής ισχύος ως το 2020), η Tesla συμμετείχε σε ένα διαγωνισμό για εγκατάσταση συσσωρευτών για να ενισχύσουν το δίκτυο. Η κατασκευή ξεκίνησε τον Νοέμβριο του 2016 και τον Φεβρουάριο του 2017 έγιναν τα εγκαίνια ενός συστήματος που μπορεί να εξυπηρετήσει 15.000 κατοικίες (υψηλής κατανάλωσης) για 4 ώρες.
Τα εμπόδια για την γοργή ανάπτυξη της αποθήκευσης ενέργειας μέχρι σήμερα ήταν η τεχνολογική υστέρηση και το υψηλό κόστος των συσσωρευτών. Και τα δύο εμπόδια όμως αρχίζουν να αίρονται τα τελευταία χρόνια. Η σχετική αγορά τρέχει πλέον με εξαιρετικά γοργούς ρυθμούς και το κόστος της αποθηκευμένης ενέργειας έχει πέσει σχεδόν κατά 50% την τελευταία διετία και αναμένεται να πέσει εκ νέου στο μισό ως το 2020.

Πηγή: Bloomberg New Energy Finance (2017).


Σήμερα φτάσαμε σε ένα επίπεδο, τέτοιο που οι συσσωρευτές να φαίνονται ως μία ώριμη τεχνολογία που θα μπορούσε να παντρευτεί με τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ΑΠΕ) και μάλιστα σε όλες τις κλίμακες (από τη μικρή κλίμακα ενός οικιακού φωτοβολταϊκού ως ένα μεγάλο αιολικό ή φωτοβολταϊκό σταθμό ή και αυτόνομα σε συνεργασία με το δίκτυο παρέχοντας σταθερότητα και ευελιξία, ιδιαίτερα σε αδύναμα αυτόνομα ηλεκτρικά δίκτυα όπως είναι αυτά των νησιών της χώρας μας).
Τα φωτοβολταϊκά καλύπτουν ήδη το 7% της συνολικής κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας στη χώρα μας. Σύμφωνα με στοιχεία του ΑΔΜΗΕ, τα φωτοβολταϊκά οδήγησαν σε μείωση των αιχμών και των απαιτήσεων διακίνησης ενέργειας (περίπου 9% συμβολή το 2014) για την εξυπηρέτηση των ηλεκτρικών φορτίων από το Σύστημα Μεταφοράς. Η ηλεκτροπαραγωγή μέσω φωτοβολταϊκών όμως αφορά προς το παρόν μόνο στις ώρες ηλιοφάνειας και δεν καλύπτει τη νυχτερινή αιχμή της ζήτησης. Το πρόβλημα αυτό μπορεί να λυθεί αν προστεθεί στο φωτοβολταϊκό σύστημα και ένα σύστημα αποθήκευσης (συσσωρευτές) ώστε να αξιοποιείται κατά τον βέλτιστο τρόπο η παραγόμενη ηλιακή ενέργεια στη διάρκεια του 24ώρου.

Τα φωτοβολταϊκά έχουν ήδη εξαλείψει τη μεσημεριανή αιχμή. Η αποθήκευση μπορεί να βοηθήσει στη μείωση της βραδινής αιχμής.


Η προστιθέμενη αξία της αποθήκευσης

Ιδιαίτερα σε ότι αφορά τα μικρά οικιακά ή εμπορικά φωτοβολταϊκά συστήματα αυτοπαραγωγής, η χρήση συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας αυξάνει το ποσοστό ταυτοχρονισμού παραγόμενης – καταναλισκόμενης. Επιπλέον, συμβάλει στην ενίσχυση των ηλεκτρικών δικτύων και στην αποφυγή προβλημάτων ευστάθειας του δικτύου (κυρίως τις ώρες που αποσυνδέονται τα φωτοβολταϊκά λόγω έλλειψης ηλιοφάνειας και απαιτείται εφεδρική ισχύς από συμβατικές μονάδες).
Στη Γερμανία, όπου τα τιμολόγια ηλεκτρικού είναι ιδιαιτέρως υψηλά, ο συνδυασμός φωτοβολταϊκού – συσσωρευτών είναι ήδη οικονομικά ανταγωνιστικός. Το 2016 εγκαταστάθηκαν 20.000 τέτοια συστήματα στη Γερμανία. Η πλειοψηφία των εταιριών εμπορίας και εγκατάστασης φωτοβολταϊκών παρέχει ήδη και συστήματα αποθήκευσης και η εκτίμηση είναι πως στα τέλη του 2018 θα υπάρχουν εγκατεστημένα 100.000 τέτοια συστήματα στη Γερμανία.
Στη χώρα μας η συζήτηση έχει ξεκινήσει, βρίσκεται όμως ακόμη σε εμβρυακό επίπεδο. Τόσο ο ΔΕΔΔΗΕ όσο και η ΔΕΗ βλέπουν με καλό μάτι την εγκατάσταση συσσωρευτών μεγάλης κλίμακας σε κάποια μη διασυνδεδεμένα νησιά, αν και ο ρυθμός ωρίμασης των σχεδίων αυτών δεν ανταποκρίνεται στις ραγδαίες εξελίξεις διεθνώς.
Ένα παράδειγμα: Οικιακό σύστημα με ή χωρίς αποθήκευση
* Δίνουμε παρακάτω ένα απλό παράδειγμα οικιακού φωτοβολταϊκού συστήματος αυτοπαραγωγής με ή χωρίς αποθήκευση.
Υποθέσεις
* Ετήσια κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας: 5.000 kWh,
* Φωτοβολταϊκό σύστημα ισχύος 3 kWp,
* Χωρητικότητα μπαταρίας: 2,5 kWh,
* Ετήσια ενεργειακή απόδοση: 1.400 kWh/kWp,
* Προφίλ κατανάλωσης: τυπικό οικιακό




Τιμή συμψηφισμού χωρίς αποθήκευση: 0,1085 €/kWh.

Τιμή συμψηφισμού με αποθήκευση: 0,1167 €/kWh.


Ο “απαγορευμένος καρπός”

Σήμερα δεν υπάρχουν στη χώρα μας προδιαγραφές για την εγκατάσταση συσσωρευτών σε συστήματα αυτοπαραγωγής. Ενώ δεν έχουν καθοριστεί ακόμη τέτοιες προδιαγραφές, οι υπηρεσίες του ΔΕΔΔΗΕ αποφάσισαν αυθαίρετα πως “ηλεκτρική διαμόρφωση παράλληλης λειτουργίας του συστήματος αποθήκευσης (π.χ. συσσωρευτών) και του φωτοβολταϊκού συστήματος στο πλαίσιο του προγράμματος αυτοπαραγωγής με ενεργειακό συμψηφισμό δεν είναι αποδεκτή.
Ένα άλλο ζήτημα είναι πως, μέχρι τώρα, τόσο η ΡΑΕ όσο και το θεσμικό πλαίσιο έβλεπαν την αποθήκευση ως τμήμα κάποιου “υβριδικού” συστήματος, συνήθως σε συνδυασμό με ΑΠΕ. Αν και κάτι τέτοιο είναι θετικό και απαραίτητο, δεν θα έπρεπε να αποκλείσουμε και τις αυτόνομες εφαρμογές συσσωρευτών ώστε να ενισχυθούν τα δίκτυα.

Άρθρο του Στέλιου Ψωμά – Συμβούλου σε θέματα Ενέργειας και Περιβάλλοντος