Η αποθήκευση ενέργειας έχει γίνει ένα όλο και πιο σημαντικό θέμα τα τελευταία χρόνια, καθώς η ανάγκη μετάβασης σε πιο βιώσιμες και ανανεώσιμες πηγές ενέργειας έχει γίνει πιο επιτακτική. Καθώς απομακρυνόμαστε από τα παραδοσιακά ορυκτά καύσιμα, η ανάγκη για αξιόπιστες, αποδοτικές και οικονομικά ωφέλιμες λύσεις αποθήκευσης ενέργειας καθίσταται ύψιστης σημασίας.

Η εκτεταμένη αξιοποίηση των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ) αποτελεί βασικό συστατικό στοιχείο της ευρωπαϊκής ενεργειακής και κλιματικής πολιτικής στην πορεία προς την κλιματική ουδετερότητα. Όμως όσο αυξάνεται το μερίδιο των ΑΠΕ και δεδομένου του στοχαστικού χαρακτήρα των πιο ώριμων τεχνολογιών αξιοποίησης της αιολικής και της ηλιακής ενέργειας, αυξάνεται και η ανάγκη για αποθήκευση, ώστε να υπάρχει εξισορρόπηση μεταξύ της προσφοράς και της ζήτησης της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας από ΑΠΕ.
Εδώ ακριβώς έρχεται ο ρόλος των Συστημάτων Αποθήκευσης Ενέργειας, ως το απαραίτητο εκείνο εργαλείο για την περαιτέρω προώθηση των ΑΠΕ, τη διαχείριση της υπερπαραγωγής τους και της ρύθμισης ετεροχρονισμού της παραγωγής ως προς τη ζήτηση, την ευστάθεια και την αποσυμφόρηση κορεσμένων δικτύων με την ταυτόχρονη προώθηση της ιδιοκατανάλωσης.
Τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας είναι ουσιαστικά ο απαραίτητος πόρος προς την ενεργειακή μετάβαση σε ένα μέλλον χαμηλού αποτυπώματος άνθρακα, ώστε όλες αυτές οι επενδύσεις σε Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας, που έχουν γίνει και πρόκειται να υλοποιηθούν, να μπορέσουν να καλύψουν τις απαιτήσεις επάρκειας ισχύος των μελλοντικών πλήρως απανθρακοποιημένων συστημάτων της ΕΕ του 2050. Για το λόγο αυτό, βάσει των Στόχων του Εθνικού Σχεδίου για το Κλίμα και την Ενέργεια (ΕΣΕΚ), κλειδί για την κλιματικά ουδέτερη παραγωγή ενέργειας αποτελούν οι μονάδες αποθήκευσης.

Το σύστημα αποθήκευσης
Προκειμένου ένα σύστημα αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας να συνδεθεί με το δίκτυο απαιτείται ένα σύστημα μετατροπής ισχύος (Power Conditioning System – PCS), το οποίο τοποθετείται ενδιάμεσα της μονάδας αποθήκευσης (Storage Unit) και του δικτύου. Το PCS είναι ένα ηλεκτρονικό σύστημα ισχύος που μετατρέπει το ηλεκτρικό ρεύμα από εναλλασσόμενο σε συνεχές και αντίστροφα. Η παραπάνω διαδικασία είναι απαραίτητη καθώς οι μπαταρίες φορτίζονται με συνεχές ρεύμα ενώ το δίκτυο λειτουργεί με εναλλασσόμενο ρεύμα. Αξίζει να σημειωθεί ότι ως σύστημα αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας δεν είναι μόνο οι συσσωρευτές (μπαταρίες) αλλά και οι μονάδες αντλησιοταμίευσης που χρησιμοποιούν το νερό και το αποθηκεύουν ως δυναμική ενέργεια σε ένα συγκεκριμένο ύψος, το οποίο ρέοντας προς τα κάτω μετατρέπεται σε κινητική ενέργεια και τέλος μέσω της υδροηλεκτρικής γεννήτριας σε ηλεκτρική ενέργεια.

Η αποθηκευτική ικανότητα ενός τέτοιου συστήματος καθώς και ο χώρος που απαιτείται για την εγκατάστασή του είναι αλληλένδετα στοιχεία. Αντί λοιπόν να δεσμεύονται μεγάλοι χώροι για την εγκατάσταση μεγάλων συστημάτων αποθήκευσης, η λύση είναι η χρήση μικρότερων μονάδων αποθήκευσης σε διαφορετικά σημεία του συστήματος διανομής. Η έννοια αυτή είναι γνωστή ως κατανεμημένη αποθήκευση ενέργειας (Distributed Energy Storage – DES). Oι τεχνολογίες DES περιλαμβάνουν μπαταρίες, σφονδύλους (flywheels), υπερπυκνωτές (supercapacitors) και υπεραγώγιμα πηνία (Superconducting Magnetic Energy Storage – SMES). Από τα παραπάνω, οι τεχνολογίες που είναι περισσότερο διαδεδομένες είναι οι μπαταρίες και οι σφόνδυλοι. Αντίθετα με τις DES, οι τεχνολογίες αντλησιοταμίευσης και συμπίεσης αέρα (Compressed air system storage) είναι ογκώδης και απαιτούν μεγάλους χώρους για να εγκατασταθούν.

Στην 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.

Οι εταιρείες που επενδύουν στην Ελλάδα
Οι επενδύσεις στην αποθήκευση ενέργειας είναι κομβικές για τον στόχο της απανθρακοποίησης του ηλεκτρικού συστήματος και την περαιτέρω διείσδυση των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας.
Ο αναβαθμισμένος στόχος του ΕΣΕΚ για την αποθήκευση ενέργειας έως το 2030 είναι 5,6 GW από μπαταρίες και 2,5 GW από έργα αντλησιοταμίευσης, οι άδειες παραγωγής και βεβαιώσεων παραγωγού που έχουν εκδοθεί στην κατηγορία της αποθήκευσης, σύμφωνα με τα τελευταία διαθέσιμα στοιχεία της ΡΑΕ, φτάνουν τις 356 και αφορά έργα συνολικής ισχύος 24,4 GW.

Από το σύνολο των 356 αδειών και βεβαιώσεων παραγωγού που έχουν εκδοθεί οι 306 αφορούν σε άδειες αποθήκευσης, ισχύος 18,7 GW, οι 6 σε έργα ΑΠΕ με αποθήκευση(11Α), ισχύος περίπου 1 GW, οι 30 σε ΑΠΕ με αποθήκευση (11 Β), ισχύος 1,5 GW και 14 άδειες αφορούν σε έργα αντλησιοταμίευσης, συνολικής ισχύος 3,1 GW.
Την ίδια ώρα, ισχυροί ελληνικοί και ενεργειακοί όμιλοι του εξωτερικού μεταξύ των οποίων, η MYTILINEOS, η ΔΕΗ Ανανεώσιμες, η ΤΕΡΝΑ Ενεργειακή, o όμιλος Κοπελούζου, η More του ομίλου Μotor Oil, η Enel, η EDRP, οι γαλλικές AKUO και Voltalia και η ABO διαθέτουν μεγάλα χαρτοφυλάκια αδειών αποθήκευσης και αναμένουν το πράσινο φως για να προχωρήσουν στις επενδύσεις τους.

Η Ρυθμιστική Αρχή εξέδωσε πρόσφατα 11 αποφάσεις χορήγησης αδειών αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας διάρκειας 35 ετών για την ΤΕΡΝΑ Ενεργειακή μέγιστης ισχύος έγχυσης 2,6 GW και μέγιστης ισχύος απορρόφησης 2,4 GW. Μάλιστα μια από τις άδειες αφορά σε σύμπραξη της ΔΕΗ Ανανεώσιμες με την ΤΕΡΝΑ Ενεργειακή στην περιοχή της Γορτυνίας.