H δυνατότητα αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας με συσσωρευτές, παράλληλα με τη λειτουργία αυτοπαραγωγής με ενεργειακό συμψηφισμό μπορει να προσδωσει ενεργειακα οφελη στισ επιχειρησεις.

Γράφει ο Κωνσταντίνος Γκαράκης, Ενεργειακός Μηχανικός ΜSC, MA, MBA

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. Παρέχοντας αυτές τις αναγκαίες υπηρεσίες για χρονικά διαστήματα, που κυμαίνονται από δευτερόλεπτα έως μήνες ή και ολόκληρες εποχές, οι τεχνολογίες αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας μπορούν να συμβάλλουν στην πλήρη απανθρακοποίηση του ηλεκτρισμού, αλλά και της οικονομικής δραστηριότητας. Για το λόγο αυτό οι τεχνολογίες αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας έχουν αποκτήσει κύρια 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. Στο άρθρο αυτό παρουσιάζεται η σημερινή κατάσταση στην Ελλάδα αναφορικά με τη δυνατότητα αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας με συσσωρευτές, παράλληλα με τη λειτουργία αυτοπαραγωγής με ενεργειακό συμψηφισμό (net-metering, με χρήση κατά βάση φ/β).

Χαρακτηριστικά συσσωρευτών
Τα συστήματα αποθήκευσης με μπαταρίες έχουν ταχύτατες αποκρίσεις της τάξης των μερικών δεκάδων δευτερολέπτων και σημαντικά μεγαλύτερους βαθμούς απόδοσης από τις τεχνολογίες αντλησιοταμίευσης, που φτάνουν έως και το 96% στην περίπτωση ορισμένων νεότερων μπαταριών ιόντων λιθίου. Οι μπαταρίες είναι σε θέση να προσφέρουν πληθώρα ενεργειακών υπηρεσιών, όπως η δυνατότητα επανεκκίνησης από ολική διακοπή (black-start capability), η εξομάλυνση αιχμών (peak shaving), η ρύθμιση συχνότητας (frequency regulation), η αποθήκευση ενέργειας σε ώρες χαμηλής ζήτησης και η απόδοση της σε ώρες υψηλής ζήτησης (load leveling), και η γρήγορη προσαρμογή της παροχής ενέργειας ανάλογα με τις αυξομειώσεις της ζήτησης. Η πρόοδος των σχετικών τεχνολογιών και η αυξημένη ζήτηση έχουν οδηγήσει σε εντυπωσιακή μείωση του κόστους τους της τάξης του 87% τη δεκαετία 2010-2019 με προοπτικές περαιτέρω μείωσης στα 61 $/KWh ως το 2030.

Οι περιοχές ισχύος των συσσωρευτών κυμαίνονται ανάλογα με τη χρήση:
a. 1-4 kW για οικιακή χρήση.
b. 30-100 kW για εμπορική, βιομηχανική ή οικιστική χρήση.
c. >1 MW για σύνδεση με το δίκτυο.

Σημερινή κατάσταση για την απόθηκευση ενέργειας (net-metering)
Ο συμψηφισμός παραγόμενης – καταναλισκόμενης ενέργειας (γνωστός με τον όρο net-metering) αποτελεί ένα από τα εργαλεία προώθησης της αυτοπαραγωγής και ιδιοκατανάλωσης με ΑΠΕ. Το net-metering επιτρέπει στον καταναλωτή να καλύψει ένα σημαντικό μέρος των ιδιοκαταναλώσεών του, ενώ παράλληλα του δίνει τη δυνατότητα να χρησιμοποιήσει το δίκτυο αλλά και αποθηκεύει ενέργεια μέχρι ισχύ 30kVA.

Ως ενεργειακός συμψηφισμός νοείται ο συμψηφισμός της παραχθείσας από το φωτοβολταϊκό σταθμό ενέργειας με την καταναλωθείσα ενέργεια στις εγκαταστάσεις του αυτοπαραγωγού, ο οποίος διενεργείται σε τριετή βάση. Στον ενεργειακό συμψηφισμό η παραγόμενη ενέργεια δεν είναι απαραίτητο να ταυτοχρονίζεται με την καταναλισκόμενη. Αφορά σε φωτοβολταϊκό σταθμό, ο οποίος εγκαθίσταται στον ίδιο ή όμορο χώρο με την εγκατάσταση κατανάλωσης, που συνδέεται στο Δίκτυο μέσω της αυτής παροχής.
Στις εγκαταστάσεις αυτοπαραγωγών με ενεργειακό συμψηφισμό επιτρέπεται, μετά από αίτηση στον αρμόδιο Διαχειριστή του δικτύου, η εγκατάσταση σταθερού συστήματος συσσωρευτών. Το σύστημα αποθήκευσης αποτελεί τμήμα της Εσωτερικής Ηλεκτρικής Εγκατάστασης του αυτοπαραγωγού και η εγκατάσταση του θα πρέπει να συμμορφώνεται με τα εθνικά και διεθνή αντίστοιχα πρότυπα και κανόνες.

Η σύνδεση και λειτουργία του συστήματος αποθήκευσης γίνεται παράλληλα με το δίκτυο διανομής. Η λειτουργία του συστήματος αποθήκευσης εξασφαλίζει ότι δεν θα ανταλλάσσει ενέργεια με το δίκτυο διανομής, δηλαδή η ενέργεια που αποθηκεύεται στο σύστημα αποθήκευσης προέρχεται αποκλειστικά από το σταθμό παραγωγής και η αποθηκευμένη ενέργεια διατίθεται μόνο για την τροφοδότηση των καταναλώσεων του αυτοπαραγωγού. Η ονομαστική ισχύς του μετατροπέα του συστήματος αποθήκευσης (σε KVA) δεν δύναται να υπερβαίνει την ονομαστική ισχύ του σταθμού παραγωγής (σε kW), με ανώτατο όριο ισχύος τα 30kVA. Eπίσης η ισχύς του μετατροπέα του συστήματος αποθήκευσης πρέπει να είναι τέτοια ώστε το μέγιστο ρεύμα που μπορεί να προκύψει κατά τη λειτουργία του σταθμού παραγωγής και του συστήματος αποθήκευσης να μην υπερβαίνει τη μέγιστη ικανότητα φόρτισης της Παροχής.

Αξίζει να σημειωθεί ότι δεν υπάρχει περιορισμός στη χωρητικότητα (kWh) του συστήματος αποθήκευσης.
Κατά την κανονική λειτουργία, το σύστημα αποθήκευσης απορροφά ενέργεια αποκλειστικά από το σταθμό παραγωγής και η ενέργεια αυτή διατίθεται αποκλειστικά για την τροφοδότηση των φορτίων του αυτοπαραγωγού, μέρους ή όλων. Συνεπώς το σύστημα αποθήκευσης δεν ανταλλάσσει ενέργεια με το Δίκτυο, δηλαδή οι συσσωρευτές δε φορτίζουν από το Δίκτυο και δεν εκφορτίζουν σε αυτό.

O βιομηχανικός καταναλωτής με την χρήση συστήματος αποθήκευσης ενέργειας είναι σε θέση να υιοθετήσει την παρακάτω στρατηγική διαχείρισης:
i. Όταν ενέργεια εισέρχεται από το Δίκτυο στην ηλεκτρική εγκατάσταση, όπως συμβαίνει στην περίπτωση που η παραγόμενη ενέργεια δεν επαρκεί για τα φορτία του αυτοπαραγωγού, θα επιτρέπεται η εκφόρτιση των συσσωρευτών προς τα φορτία προκειμένου να μειωθεί η απορρόφηση από το Δίκτυο.
ii. Όταν υπάρχει περίσσεια παραγόμενης ενέργειας και ενέργεια εξέρχεται από την ηλεκτρική εγκατάσταση, θα επιτρέπεται η φόρτιση των συσσωρευτών από το σταθμό παραγωγής προκειμένου η αποθηκευμένη ενέργεια να χρησιμοποιηθεί σε επόμενη χρονική στιγμή που θα υπάρξει αυξημένη ζήτηση.
iii. Σε περίπτωση υψηλής ζήτησης μπορεί να χρησιμοποιείται ταυτόχρονα η ενέργεια και από το σταθμό παραγωγής και από τους συσσωρευτές σε περίπτωση χαμηλής ζήτησης και αυξημένης παραγωγής ή όταν οι συσσωρευτές είναι πλήρως φορτισμένοι η περίσσεια ενέργειας από το σταθμό παραγωγής μπορεί να εγχέεται στο Δίκτυο και να συμψηφίζεται με την ενέργεια που απορροφάται σε επόμενη χρονική στιγμή από το Δίκτυο.
Οι συσσωρευτές που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην εγκατάσταση με σκοπό να επιτευχθεί αύξηση της ιδιοκατανάλωσης της ενέργειας του σταθμού ΑΠΕ, μπορεί να είναι κάθε τύπου (ανοιχτού ή κλειστού), αρκεί να είναι σταθεροί, δηλαδή να μην αποτελούν τμήμα ηλεκτροκίνητου οχήματος. Συσσωρευτές ηλεκτροκίνητων οχημάτων επιτρέπεται μεν να συνδέονται σε εγκαταστάσεις αυτοπαραγωγών αλλά θα λειτουργούν μόνο ως φορτία, δηλαδή θα επιτρέπεται μόνο η φόρτισή τους με ενέργεια από το Δίκτυο, από το σταθμό παραγωγής ή από το σύστημα αποθήκευσης.

Οφέλη απο την αποθήκευση ενέργειας
Με τη λειτουργία του συστήματος αποθήκευσης στις εγκαταστάσεις net-metering είναι δυνατή η αύξηση της ιδιοκατανάλωσης της ενέργειας, που προέρχεται από το σταθμό παραγωγής και η συνεπακόλουθη μείωση της απορρόφησης ενέργειας από το Δίκτυο στην εγκατάσταση του αυτοπαραγωγού.
Για παράδειγμα, σε συνδυασμό με ένα φωτοβολταϊκό σταθμό, ένα σύστημα αποθήκευσης θα μπορούσε να αποθηκεύει την περίσσεια ενέργειας τις μεσημβρινές ώρες και να την αποδίδει στα φορτία του αυτοπαραγωγού τις βραδινές ώρες, δηλαδή τις ώρες που ο αυτοπαραγωγός θα έπρεπε να απορροφήσει ενέργεια από το Δίκτυο.
Λόγω της λειτουργίας αυτής δημιουργείται πρόσθετο οικονομικό όφελος για τον αυτοπαραγωγό net-metering, καθώς μειώνεται η απορρόφηση ενέργειας από το Δίκτυο και κατ΄ επέκταση μειώνονται οι χρεώσεις για τη χρήση Δικτύου, Συστήματος (μεταβλητό σκέλος) και ΕΤΜΕΑΡ. Οι χρεώσεις για τις Υπηρεσίες Κοινής Ωφέλειας (ΥΚΩ) επειδή υπολογίζονται επί της καταναλισκόμενης ενέργειας, ανεξάρτητα αν αυτή προέρχεται από το Δίκτυο ή το σταθμό παραγωγής, δεν μεταβάλλονται.
Αξίζει να τονιστεί ότι με την αύξηση της ιδιοκατανάλωσης της ενέργειας του σταθμού παραγωγής θα μπορούσε να επιτευχθεί και με την «έξυπνη» διαχείριση των φορτίων κατανάλωσης, δηλαδή τη μετάθεση της λειτουργίας τους με τρόπο ώστε να επιτυγχάνεται ταυτοχρονισμός της καταναλισκόμενης και παραγόμενης από το σταθμό ενέργειας.

Μελλοντικές εξελίξεις
Έχει συσταθεί επιτροπή απο το ΥΠΕΝ για τη διατύπωση πρότασης προς τον υπουργό ως τις 15/5 για την αλλαγή του ισχύοντος νομοθετικού πλαισίου για να γίνει περαιτέρω ελκυστική η εγκατάσταση συσσωρευτών σε σπίτια, επιχειρήσεις και βιομηχανίες.
Το υφιστάμενο πλαίσιο είναι ιδιαίτερα περιοριστικό, με αποτέλεσμα να μην αξιοποιείται επαρκώς. Σύμφωνα με πληροφορίες της αγοράς η επιτροπή προσανατολίζεται σε πιο ευρεία αντιμετώπιση για την εγκατάσταση και αποτελεσματική αξιοποίηση διεσπαρμένων αποθηκευτικών μονάδων σε εγκαταστάσεις χρηστών (παραγωγών-καταναλωτών-αυτοπαραγωγών).
Ειδικότερα, η τοποθέτηση μπαταρίας «πίσω από το μετρητή» θα επιτρέπεται ανεξάρτητα από το αν ο καταναλωτής έχει εγκαταστήσει ΑΠΕ, οπότε η μπαταρία θα μπορεί να φορτίζει από το δίκτυο και να εγχέει την αποθηκευμένη ενέργεια είτε για αυτοκατανάλωση σε άλλες ώρες της ημέρας, είτε και στο ηλεκτρικό δίκτυο.