Οι ΑΠΕ στο Ηλεκτρικό Σύστημα και η Αποθήκευση

Οι ΑΠΕ στο Ηλεκτρικό Σύστημα και η Αποθήκευση
Του Γιάννη Χατζηβασιλειάδη, τ. Πρόεδρου ΙΕΝΕ
Δευ, 1 Ιουνίου 2020 - 09:52

Η ΡΑΕ έλαβε την πρωτοβουλία και διοργάνωσε ημερίδα (15/05/2020) για την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας που συγκέντρωσε το ενδιαφέρον με μεγάλη συμμετοχή. Σαν συμπέρασμα καταλήγει στην ανάγκη επιτάχυνσης των διαδικασιών ένταξης συστημάτων αποθήκευσης για τα αναμενόμενα οφέλη. Το ηλεκτρικό σύστημα της χώρας όμως δεν είναι αυτόνομο μακράν των αγορών και δεν φαίνεται να προβληματίζει το γεγονός ότι σε μια άκρως ανταγωνιστική ενιαία Ευρωπαϊκή αγορά η Ελλάς έχει την ακριβότερη ηλεκτρική ενέργεια στην ΕΕ

με συνέπειες στην ανταγωνιστικότητα της οικονομίας, αλλά και τις ακριβότερες ΑΠΕ, παρά τα συγκριτικά πλεονεκτήματα, μέρος των οποίων θα αποθηκεύεται.

Οι σταθμοί αντλησιοταμίευσης (με ηλεκτρονικά ισχύος) και οι μπαταρίες λιθίου (με μετατροπέα αμφίδρομης λειτουργίας) είναι οι επικρατούσες τεχνολογίες αποθήκευσης για εφαρμογές στα ηλεκτρικά δίκτυα με τις ΑΠΕ, όταν υπάρχουν οι προϋποθέσεις. Αποθηκεύεται μόνο η περίσσεια ηλεκτρική ενέργεια των ΑΠΕ για την μείωση των εκπομπών, καθώς 1kWh χρήσιμης ενέργειας στο δίκτυο χρειάζεται 1,43kWh για αποθήκευση αντλησιοταμίευσης και 1,16kWh για μπαταρίες λιθίου, πλέον το κόστος αποθήκευσης, οπότε οι φθηνές ΑΠΕ είναι αποφασιστικός παράγων στην αποθήκευση και για έναν ανταγωνιστικό ηλεκτρικό τομέα. 

Η αυξανόμενη διείσδυση των ΑΠΕ καταρχήν επιβάλλει την ενσωμάτωσή τους στην λειτουργία και διαχείριση του δικτύου αξιοποιώντας τις σύγχρονες τεχνολογίες που διαθέτουν. Η συνεργασία των ΑΠΕ με τους μεγάλους ΥΗΣ με ταμιευτήρες (μαζί με μονάδες φυσικού αερίου) αυξάνει την διείσδυσή τους και την ευελιξία του ηλεκτρικού συστήματος, όπως και οι ισχυρές διεθνείς διασυνδέσεις της χώρας, που συμβάλλουν και στην ομαλή λειτουργία της αγοράς με τα αναμενόμενα οφέλη. Παράλληλα, η εισαγωγή της ψηφιοποίησης και εφαρμογή τεχνικών διαχείρισης (DSR) θα συμβάλλουν στην περαιτέρω αξιοποίηση της παραγωγής των ΑΠΕ σε συνεργασία και με τους καταναλωτές (πχ ηλεκτρικά αυτοκίνητα).

Σε σημαντική διείσδυση των ΑΠΕ εμφανίζεται ενίοτε και για μικρό χρόνο η ανάγκη περιορισμού της παραγωγής των αιολικών και Φ/Β μονάδων αξιοποιώντας τις τεχνολογίες που διαθέτουν. Γίνονται επεμβάσεις από σύστημα αυτόματου ελέγχου παραγωγής (AGC) ώστε να περιορισθεί η παραγωγή για να επανέλθει εν συνεχεία στο κανονικό φορτίο με άλλη εντολή. Προγραμματίζεται με ειδικό λογισμικό για να χρησιμοποιείται από τους διαχειριστές του δικτύου (over frequency generator shedding) στην αντιμετώπιση των προβλημάτων που προκύπτουν.

Όσο αυξάνεται η διείσδυση των ΑΠΕ αυτή η περίσσεια ενέργεια γίνεται ένα αξιόλογο ποσοστό, οπότε αρχίζει η μελέτη για την είσοδο των συστημάτων αποθήκευσης. Καταρχήν προσφέρεται η αναστρέψιμη λειτουργία των ΥΗΣ Σφηκιάς και Θησαυρού (699MW) με άμεση αξιοποίηση της περίσσειας ενέργειας των ΑΠΕ, για να ακολουθήσουν αργότερα και άλλες εφαρμογές. Κρίνεται όμως αναγκαίο, με ρύθμιση της ΡΑΕ, να αποφευχθεί η διπλή χρέωση τελών χρήσης δικτύου στην αποθήκευση, ώστε να επιβαρύνεται μόνο η εξερχόμενη ενέργεια προς κατανάλωση, απαλλάσσοντας από τέλη την εισερχόμενη ενέργεια αποθήκευσης.

Οι τάσεις που επικρατούν για τα επόμενα χρόνια στην αποθήκευση είναι ο λόγος Ε/Ρ (MWh/MW) να είναι στην περιοχή από 8 έως 16 ώρες για να καλύψουν τις ανάγκες ή την τυχόν μειωμένη παραγωγή ΑΠΕ για δύο ή τρεις συνεχόμενες ημέρες. Υπάρχει όμως σε εξέλιξη μια άλλη αγορά μπαταριών λιθίου με λόγο της τάξης Ε/Ρ=1 για την προσφορά πολύτιμων επικουρικών υπηρεσιών στο δίκτυο και αποφυγή “black-out”, ή αιολικά-Φ/Β με μπαταρίες λιθίου για την είσοδο στην ανταγωνιστική αγορά.

Γενικά, απαραίτητες προϋποθέσεις για την αποθήκευση στο εθνικό σύστημα, είναι κυρίως η ικανή περίσσεια ενέργεια των ΑΠΕ έως και μηδενικού κόστους και πολύ φθηνή διαθέσιμη ενέργεια ΑΠΕ. Επομένως, προτεραιότητα της ΡΑΕ είναι ειδική μελέτη-έρευνα για μείωση του κόστους παραγωγής των ΑΠΕ (πχ. πώς η Αλβανία επιτυγχάνει τιμές Φ/Β κάτω από το ήμισυ των αντίστοιχων διαγωνισμών της ΡΑΕ!), και άλλα εργαλεία εφαρμογών (πχ ΡΡΑ), ώστε η κυβέρνηση να λάβει τα δέοντα μέτρα. Αυτά θα κάνουν πιο ελκυστικές και αποδοτικές τις επενδύσεις ΑΠΕ και θα ενισχύσουν την ανταγωνιστικότητα στην αγορά ώστε να γίνει εφικτή και η εξαγωγή των ΑΠΕ, αλλάζοντας την τρέχουσα κατάσταση όπου ευνοείται η εισαγωγή ηλιακής ενέργειας από την Αλβανία και ίσως αιολικής ενέργειας από άλλες γειτονικές χώρες.

Τα νησιωτικά συστήματα που βασίζουν την ηλεκτροπαραγωγή τους στο πετρέλαιο αποτελούν πρώτη προτεραιότητα για εφαρμογές ΑΠΕ και αποθήκευσης με μεγάλα οικονομικά, κοινωνικά και περιβαλλοντικά οφέλη, στα πλαίσια μιας ολοκληρωμένης μελέτης σε κάθε νησί για υψηλή διείσδυση (70%-90%) και με νέες ιδέες και καινοτόμες τεχνολογίες (πχ. ιδέες και αρχές των microgrids). Η ενεργειακή μετάβαση θα αρχίσει από τα νησιωτικά συστήματα για να μεταφερθούν οι εμπειρίες και στο εθνικό σύστημα.

Με την αυξανόμενη διείσδυση των ΑΠΕ ο περιορισμός της παραγωγής ενίοτε, γίνεται πρακτικά αναπόφευκτος ακόμη και με την αποθήκευση. Με την πολιτική που ακολουθεί η ΡΑΕ στους διαγωνισμούς ΑΠΕ, αυτός ο περιορισμός της παραγωγής μπορεί να έχει σημαντικές οικονομικές συνέπειες στους καταναλωτές λαμβάνοντας υπόψη και τις υψηλές τιμές των διαγωνισμών, οπότε καθίσταται άμεσα αναγκαία η σχετική ρύθμιση/αντιμετώπιση. Η δέουσα πολιτική πρέπει να στοχεύει σταθερά στην είσοδο των ΑΠΕ στην ανταγωνιστική αγορά, που προσφέρεται πολύ ευνοϊκά και με νέα εργαλεία.

Ένα σημαντικό πλεονέκτημα των ΑΠΕ, οι οποίες παρουσιάζουν συνεχή μείωση κόστους παραγωγής, είναι το πολύ χαμηλό κόστος λειτουργίας και  συντήρησης σε σχέση με εκείνο των ορυκτών καυσίμων, οπότε σε μεγάλη διείσδυση αυτό οδηγεί στην μείωση της οριακής τιμής στην αγορά γιατί επιδιώκεται «πάση θυσία» η πώληση όλης της παραγωγής των ΑΠΕ. Οι πάγιες δαπάνες όμως, που συναρτώνται με το κόστος επένδυσης, ουσιαστικά διαμορφώνουν το κόστος παραγωγής των ΑΠΕ για την συμμετοχή τους στην ενιαία αγορά και με τα κατάλληλα εργαλεία, ως εκ τούτου αυτό το κόστος πρέπει να καταστεί ανταγωνιστικό, όπως στις άλλες χώρες της ΕΕ.

Λαμβάνοντας υπόψη τον στόχο >61% για το 2030 στις ΑΠΕ και την συνέχεια για το 2050, οι άμεσες παρεμβάσεις ως ανωτέρω με θεσμικά μέτρα και νέες τεχνολογίες είναι απολύτως αναγκαίες για να οδηγήσουν σε έναν ανταγωνιστικό ηλεκτρικό τομέα με καθαρή ενέργεια για την οικονομία και την κοινωνία, που θα περιλαμβάνουν βέβαια και την αποθήκευση με το χαμηλό κόστος των ΑΠΕ.