Η επίτευξη χαμηλού κόστους στις μπαταρίες θα μεταμορφώσει κυριολεκτικά
τον τρόπο λειτουργίας της βιομηχανίας ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά και το πώς τα
νοικοκυριά, οι εταιρείες και οι επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας παράγουν και
χρησιμοποιούν ενέργεια, υποστηρίζουν οι
Eric
Hittinger και
Eric
Williams
του Πανεπιστημίου του
Rochester.
Παράλληλα, η έρευνά τους αναδεικνύει ότι η αποθήκευση ενέργειας
είναι «ανθεκτική στο μέλλον», υπό την έννοια ότι λειτουργεί ανεξάρτητα από το
πώς εξελίσσεται το ενεργειακό σύστημα.
Η αγορά της αποθήκευσης ενέργειας για την υποστήριξη των
δικτύων ηλεκτρικής ενέργειας αυξάνεται με ταχείς ρυθμούς, λόγω της μείωσης των
τιμών και των υποστηρικτικών κυβερνητικών πολιτικών.
Η αποθήκευση
ενέργειας ως μέθοδος εξισορρόπησης
Εάν εξετάσουμε την αποθήκευση ενέργειας αποκλειστικά ως εργαλείο
εξισορρόπησης της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας, η σημασία της έγκειται απλά στην
εξοικονόμηση ενέργειας για μεταγενέστερη χρήση. Απλοϊκά, μοιάζει σαν να έχουμε στη
διάθεσή μας κάμποσες επαναφορτιζόμενες μπαταρίες, αλλά πολύ μεγαλύτερες από
αυτές του κινητού μας και πιθανώς συνδεδεμένες με το δίκτυο ηλεκτρικής
ενέργειας.
Μετά από ετήσια μέση αύξηση περίπου 50% για πέντε χρόνια, η
βιομηχανία ηλεκτρικής ενέργειας των ΗΠΑ εγκατέστησε συνολικά 1 γιγαβατώρα νέας δυναμικότητας
αποθήκευσης μεταξύ 2013 και 2017, σύμφωνα με την εταιρεία
GTM
Research. Το ποσό αυτό επαρκεί
για να τροφοδοτήσει 16 εκατομμύρια φορητούς υπολογιστές για αρκετές ώρες.
Ενώ αυτή η δυναμικότητα αποθήκευσης είναι μικρότερη από το
0,2% της μέσης ποσότητας ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνουν οι ΗΠΑ, οι
αναλυτές προβλέπουν ότι οι εγκαταστάσεις αποθήκευσης θα διπλασιαστούν μεταξύ
2017 και 2018 και στη συνέχεια θα επεκταθούν ταχέως στις ΗΠΑ και σε όλο τον
κόσμο.
Για να κατανοήσουμε όμως την ιδιαίτερη σημασία της αποθήκευσης
ενέργειας, θα πρέπει να λάβουμε υπόψη τον τρόπο λειτουργίας της αγοράς
ηλεκτρικής ενέργειας.
Μετά την παραγωγή της σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής, η
ηλεκτρική ενέργειας συνήθως ‘ταξιδεύει’ με την ταχύτητα του φωτός μέσω των
γραμμών μεταφοράς και το μεγαλύτερο μέρος της καταναλώνεται αμέσως, δεδομένου
ότι τα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας έχουν, έως τώρα τουλάχιστον, μικρές δυνατότητες
αποθήκευσης.
Χωρίς τα μέσα για την αποθήκευση της ηλεκτρικής ενέργειας,
οι επιχειρήσεις κοινής ωφελείας πρέπει να παράγουν ποσότητες τέτοιες που μόλις να
καλύπτουν τη ζήτηση σε όλη τη διάρκεια το εικοσιτετραώρου, συμπεριλαμβανομένων
των ωρών αιχμής.
Αυτό το στοιχείο διαφοροποιεί την ηλεκτρική ενέργεια από τις
περισσότερες βιομηχανίες. Φανταστείτε τι θα συνέβαινε εάν οι
αυτοκινητοβιομηχανίες έπρεπε να το κάνουν αυτό. Οι γραμμές συναρμολόγησης θα επιτάχυναν
και θα επιβράδυναν τη λειτουργία τους βάσει της απόφασης των καταναλωτών να
αγοράσουν ένα αυτοκίνητο μία δεδομένη στιγμή.
Αν και ακούγεται ίσως αστείο ή παράλογο η λειτουργία της αυτοκινητοβιομηχανίας
να καθορίζεται από την απόφασή μας να επισκεφθούμε μία αντιπροσωπεία για να
αγοράσουμε ένα αυτοκίνητο, οι εταιρείες διαχείρισης των δικτύων ηλεκτρικού
ρεύματος λειτουργούν περίπου με αυτόν τον τρόπο: εξισορροπούν την προσφορά και
τη ζήτηση, ενεργοποιώντας και απενεργοποιώντας τις μονάδες παραγωγής ενέργειας.
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μια ισχυρή ανάπτυξη των
τεχνολογιών αποθήκευσης θα είχε σημαντικότατο αντίκτυπο. Η αποθήκευση ενέργειας
δημιουργεί το ισοδύναμο μιας αποθήκης στην οποία ‘φυλάσσεται’ ηλεκτρική
ενέργεια όταν είναι διαθέσιμη σε αφθονία με σκοπό να χρησιμοποιηθεί όταν
χρειάζεται.
Αξιοποιώντας στο
μέγιστο την ηλεκτρική ενέργεια
Η αποθήκευση ενέργειας μπορεί να βοηθήσει στην αξιοποίηση
του μέγιστου δυναμικού των ηλεκτρικών δικτύων με διάφορους τρόπους. Μπορεί να
συμβάλει στην εξισορρόπηση βραχυπρόθεσμων διακυμάνσεων της ισχύος, στη διαχείριση
της αιχμής της ζήτησης ή στη δημιουργία αποθεμάτων ασφαλείας για την πρόληψη ή
την αποκατάσταση μπλακάουτ.
Παράλληλα, οι τεχνολογίες αποθήκευσης ενέργειας μπορούν να
αναπτυχθούν σε οποιαδήποτε κλίμακα και σε οποιοδήποτε σημείο του δικτύου, από
ένα μικρό οικιακό σύστημα αποθήκευσης μέχρι μια μεγάλη εγκατάσταση ικανή να
τροφοδοτεί μια μικρή πόλη. Ενώ τα συστήματα αποθήκευσης καταναλώνουν στην
πραγματικότητα μία μικρή ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας χωρίς να παράγουν
καθόλου, καθιστούν, ωστόσο, τη βιομηχανία ηλεκτρικής ενέργειας οικονομικά
αποδοτικότερη. Καθώς αυξάνεται ο όγκος αποθήκευσης, αναμένεται ότι τα δίκτυα θα
γίνονται πιο σταθερά και ευέλικτα.
Η αποθήκευση ενέργειας μπορεί επίσης να μεταμορφώσει
κυριολεκτικά το τοπίο στον τομέα της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται από
ηλιακές ή αιολικές μονάδες, οι οποίες μπορούν -σε διαφορετική περίπτωση- να
παράγουν ενέργεια μόνο όταν το επιτρέπουν η ηλιοφάνεια και οι καιρικές του
ανέμου.
Βεβαίως, σε συνθήκες μικρής συμμετοχής των ΑΠΕ στο
ενεργειακό μίγμα, οι διαχειριστές των ηλεκτρικών δικτύων είναι σε θέση να
εξισορροπούν τη μεταβλητότητα των ηλιακών και αιολικών μονάδων. Ωστόσο, καθώς
οι επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας, οι εταιρείες και οι καταναλωτές στρέφονται προς
τις ΑΠΕ και μεγαλύτερες ποσότητες ανανεώσιμης ενέργειας διοχετεύονται στο
δίκτυο, η εξισορρόπησή του αναμένεται να γίνεται πιο δύσκολη χωρίς επιπλέον
συστήματα αποθήκευσης.
Αυτός, εξάλλου, είναι και ο λόγος που οι δύο ερευνητές
υποστηρίζουν ότι η αποθήκευση ενέργειας είναι «ανθεκτική στο μέλλον», καθώς
λειτουργεί ικανοποιητικά στο υπάρχον δίκτυο ενώ συνδυάζεται επιτυχώς με μια
μεγάλη ποικιλία άλλων τεχνολογιών. Εάν οι αιολικές και οι ηλιακές βιομηχανίες
διατηρήσουν την τρέχουσα δυναμική τους -και μάλλον θα το κάνουν-, η αποθήκευση ενέργειας
θα γίνει ακόμη πιο πολύτιμη, υποστηρίζουν.
Αν πάλι τα δίκτυα προχωρήσουν σε άλλη κατεύθυνση -για
παράδειγμα, βασιζόμενα περισσότερο σε μεγάλες και δαπανηρές μονάδες παραγωγής-
η αποθήκευση θα διευκόλυνε τη διαχείριση της ζήτησης κατά τις ώρες αιχμής, χωρίς
την ανάγκη για πλεονάζουσα παραγωγική ισχύ.
Ακόμα κι αν δεν μπορούμε, λοιπόν, να γνωρίζουμε με απόλυτη
σιγουριά πώς θα διαμορφωθεί στο μέλλον το ενεργειακό τοπίο, είναι βέβαιο ότι οι
τεχνολογίες αποθήκευσης ενέργειας θα αποτελέσουν αναπόσπαστο κομμάτι του.