ΑΝΤΛΗΣΙΟΤΑΜΙΕΥΣΗ: ΜΙΑ ΦΥΣΙΚΗ ΜΠΑΤΑΡΙΑ ΝΕΡΟΥ

  

 

Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από θαλάσσια κύματα. ΘΑ ΜΠΟΡΕΣΕΙ Η ΙΑΠΩΝΙΑ ΝΑ ΕΚΜΕΤΑΛΕΥΘΕΙ ΤΗΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΩΝΝ ΩΚΕΑΝΙΩΝ ΡΕΥΜΑΤΩΝ;

 

 

 

 

  

      ΑΝΤΛΗΣΙΟΤΑΜΙΕΥΣΗ

    Για να λειτουργήσει η αντλησιοταμίευση απαιτούνται δύο ταμιευτήρες νερού με σημαντική υψομετρική διαφορά, οι οποίοι μπορεί να είναι φυσικοί (λίμνη ή ποτάμι) ή τεχνητοί, όπως μία λίμνη που δημιουργεί ένα υδροηλεκτρικό φράγμα. Απαιτείται δηλαδή γεωμορφολογικό ανάγλυφο που η Ελλάδα διαθέτει εν αφθονία.

Οταν υπάρχει πλεονάζουσα ηλεκτρική ενέργεια στο ηλεκτρικό σύστημα (π.χ. τα βράδια όταν η ζήτηση είναι χαμηλή αλλά τα αιολικά δουλεύουν στο… φουλ) η περίσσεια ρεύματος που διαφορετικά θα πήγαινε χαμένη χρησιμοποιείται για να στείλει το νερό από τον κάτω στον πάνω ταμιευτήρα. Οταν αντίθετα υπάρχει υψηλή ζήτηση και όχι αρκετή προσφορά ρεύματος, το νερό αφήνεται να πέσει από ψηλά στον κάτω ταμιευτήρα παράγοντας υδροηλεκτρική ενέργεια.  Ετσι λειτουργεί ως μια επαναφορτιζόμενη «μπαταρία της φύσης».

Η τεχνολογία αποθήκευσης ενέργειας μεγάλης κλίμακας σε αντλούμενο νερό είναι μία πλήρως εμπορευματοποιημένη τεχνολογία που παρέχει παγκοσμίως κοντά στα 130 GW αποθήκευσης, τα οποία αποτελούν το 99% όλης της αποθηκευμένης ηλεκτρικής ενέργειας δικτύου στον πλανήτη. Στις ΗΠΑ, η τεχνολογία αποθήκευσης ενέργειας σε αντλούμενο νερό αντιπροσωπεύει το 2.2% όλης της παραγωγικής ικανότητας, ενώ στην Ισπανία είναι το 18% και στην Αυστραλία το 19% (IRENA, 2012). Τα περισσότερα συστήματα εμπορικής κλίμακας χρησιμοποιούν μία αντιστρεπτή μονάδα αντλίας/στροβίλου Francis συνδεδεμένης με έναν κινητήρα/γεννήτρια έτσι ώστε ο ίδιος εξοπλισμός να χρησιμοποιείται για να αντλείται νερό και επίσης για να παράγει ισχύ όταν το νερό κατέρχεται. Με τις χαρακτηριστικές αποδόσεις κυκλικής διαδρομής της τάξης του 75% - 85%, είναι σήμερα ο οικονομικά πιο αποδοτικός τρόπος να παρέχεται μεγάλης κλίμακας αποθήκευση ενέργειας. Οι επιπτώσεις που υφίστανται τα συστήματα αυτά λόγω των απωλειών απόδοσης αντισταθμίζονται εύκολα από τα οικονομικά οφέλη που μπορούν να εξασφαλιστούν γεμίζοντας την άνω δεξαμενή κατά τη διάρκεια των περιόδων εκτός αιχμής και πουλώντας αυτή την ενέργεια κατά τη διάρκεια των περιόδων ζήτησης αιχμής.

Η άντληση-αποθήκευση, εκτός από την παροχή ισχύος αιχμής, προσφέρει αρκετά άλλα επιθυμητά χαρακτηριστικά. Τα συστήματα αυτά μπορούν να ξεκινήσουν και να σταματήσουν τη λειτουργία τους σε λίγα λεπτά και μπορούν να μεταβούν από λειτουργία αντλίας σε λειτουργία γεννήτριας σε λιγότερο από μισή ώρα. Η γρήγορη ανταπόκρισή τους σε διαφορετικά φορτία τα καθιστά ιδανικά για την παρακολούθηση των φορτίων, και τη σταθεροποίηση του δικτύου, καθώς επίσης παρόχους μη ρυπογόνων στρεφόμενων εφεδρειών. Από την άποψη της μεγάλης κλίμακας, του μεγάλου όγκου αποθήκευσης δικτύου, η αντλούμενη υδροηλεκτρική ενέργεια είναι προς το παρόν η πιο αποδοτική οικονομικά σε σχέση με τους αναδυόμενους ανταγωνιστές της. Ο βασικός ανταγωνιστής της είναι η συμβατική μεγάλη υδροηλεκτρική ενέργεια με αποθήκευση (ταμιευτήρας νερού - δεξαμενή), η οποία ούτως ή άλλως είναι η πρώτη επιλογή για οποιαδήποτε καλή τοποθεσία εφαρμογής.

Καθώς οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας υπεισέρχονται όλο και περισσότερο στο δίκτυο, τα υδροηλεκτρικά συστήματα αντλησιοταμίευσης δεν μπορούν απλώς να παρέχουν εφεδρική ενέργεια όταν η αιολική ή η ηλιακή μειώνεται, αλλά μπορεί επίσης να βοηθήσουν στην αποφυγή περικοπής από αυτές τις πηγές, όταν παράγεται περίσσεια ισχύος που δεν μπορεί να απορροφηθεί από το δίκτυο. Μια ενδιαφέρουσα προοπτική για την ενέργεια σε τοπική βάση (π.χ. σε αυτόνομα δίκτυα νησιών) προτείνει τη χρήση ενός συστήματος δύο αγωγών πτώσης, στο οποίο η ενέργεια άντλησης παρέχεται απευθείας από τις ανανεώσιμες πηγές, ενώ τα φορτία καλύπτονται από την πτώση του νερού από τη δεξαμενή αποθήκευσης προς τη χαμηλότερη δεξαμενή. Η αποθήκευση παρέχει την αποσύνδεση μεταξύ των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και των φορτίων, δεδομένου ότι και τα δύο είναι μεταβλητά και αβέβαια.

 

 

Μαίρη Βενέτη,  Το Στοίχημα Της Πράσινης Μετάβασης

Η πρόσφατη απόφαση του Υπουργείου Περιβάλλοντος και Ενέργειας για την έγκριση του κόστους κατασκευής και του χρονοδιαγράμματος ολοκλήρωσης του μεγάλου επιχειρησιακού σχεδίου της αντλησιοταμίευσης Αμφιλοχίας έδωσε επιτέλους το τυπικό εναρκτήριο λάκτισμα για ένα έργο που θα μπορούσε να λειτουργεί αρκετά χρόνια τώρα, εξασφαλίζοντας στη χώρα μας ενεργειακή ασφάλεια και λογικές τιμές ηλεκτρικής ενέργειας.

Ως στήλη από το 2018 είχαμε αναλύσει τον σημαντικό ρόλο που μπορεί να διαδραματίσει η αντλησιοταμίευση για την ανάπτυξη των ΑΠΕ. (σ.σ: Περισσότερα μπορείτε να διαβάσετε εδώ).

Πρόκειται για την πλέον δοκιμασμένη και ανταγωνιστική λύση αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας με διάρκεια ζωής έως 50 έτη, όταν η καλύτερη εναλλακτική τεχνολογία- οι μπαταρίες-έχει μικρότερη αποθηκευτική ικανότητα, πολλαπλάσιο κόστος λόγω της ανεπάρκειας αποθεμάτων της πρώτης ύλης(λίθιο) και διάρκεια ζωής έως δέκα χρόνια .

Τι είναι όμως η αντλησιοταμίευση;

Με πολύ απλά λόγια, μια αντλία ανεβάζει το νερό, τρεχούμενο ή αποταμιευμένο, σε έναν άλλο ταμιευτήρα σε μεγαλύτερο υψόμετρο.

Η αντλία λειτουργεί χρησιμοποιώντας ενέργεια που παράγει το αιολικό πάρκο ή το φωτοβολταϊκό σύστημα όταν φυσάει ή έχει ήλιο και ταυτόχρονα οι ανάγκες ηλεκτρικής ενέργειας του συστήματος έχουν καλυφθεί. Εν ολίγοις, χρησιμοποιεί ενέργεια που υπό άλλες συνθήκες θα χανόταν. 

Όταν εισερχόμαστε σε περίοδο αιχμής όπου η ζήτηση υπερβαίνει την προσφορά, το νερό απελευθερώνεται, παράγει την ηλεκτρική ενέργεια που χρειάζεται και καταλήγει ξανά στον κάτω ταμιευτήρα, περιμένοντας την επόμενη άντληση.

Επί της ουσίας είναι μια «φυσική» επαναφορτιζόμενη μπαταρία, ιδανική για το ανάγλυφο της Ελλάδος που χαρακτηρίζεται από υψομετρικές διαφορές, η οποία μας γλυτώνει από τις ακριβές εισαγωγές ρεύματος και από τις αμειβόμενες υπηρεσίες επαγρύπνησης από θερμικούς σταθμούς, ώστε το σύστημα να μπορεί να ανταποκριθεί στις περιόδους αιχμής.

Το μεγάλο έργο στην Αμφιλοχία

Το έργο «Σύστημα Αντλησιομίευσης στην Αμφιλοχία» αποτελεί τη μεγαλύτερη επένδυση σε έργο αποθήκευσης στην Ελλάδα και έχει χαρακτηριστεί από την ΕΕ ως Έργο Κοινού Ενδιαφέροντος ήδη από τον Οκτώβριο του 2013 και από το 2014 ως

Επένδυση Στρατηγικής Σημασίας. 

Όμως μόλις τον Οκτώβριο του 2022 αναρτήθηκαν στη Διαύγεια οι αποφάσεις για τις άδειες Εγκατάστασης του έργου. 

Κάλιο αργά παρά ποτέ θα ισχυριστούν μερικοί, όμως την κουλτούρα αυτή την πληρώσαμε αρκετά, καθότι δεν πρόκειται απλά για τη μεγαλύτερη επένδυση σε έργο αποθήκευσης στην Ελλάδα, αλλά για ένα έργο υψηλότατης εγχώριας προστιθέμενης αξίας που θα είχε συμβάλλει στην θωράκιση του ενεργειακού συστήματος της Ελλάδας τη δύσκολη περίοδο του 2021-2022 και στην εξοικονόμηση εκατομμυρίων ευρώ.

Έπρεπε να βιώσουμε την πρόσφατη ενεργειακή κρίση για να γίνει αντιληπτή η τεράστια σημασία αυτού του έργου αποθήκευσης ενέργειας και να «τρέξουν» οι διαδικασίες προκειμένου να ξεκινήσουν οι προπαρασκευαστικές εργασίες τον Οκτώβριο του 2022.

Με απόφαση του ΥΠΕΝ δόθηκε η τελική έγκριση του προϋπολογισμού ύψους περίπου 646 εκατ. ευρώ και του χρονοδιαγράμματος κατασκευής, που υπέβαλε η ΤΕΡΝΑ Ενεργειακή-Αντλησιοταμίευση Ι Μ.Α.Ε., με βάση το οποίο η ολοκλήρωση του έργου θα γίνει το αργότερο μέχρι την 31η Δεκεμβρίου 2025 και η έναρξη δοκιμαστικής λειτουργίας θα ξεκινήσει την 1η Ιανουαρίου 2026.

Στο σημείο αυτό να αναφέρουμε ότι οι μελέτες του έργου συγχρηματοδοτήθηκαν από το Πρόγραμμα Connecting Europe Facility ,ενώ μέρος του συνολικού κόστους του έργου θα χρηματοδοτηθεί από τον Μηχανισμό Ανάκαμψης και Ανθεκτικότητας με 100 εκατ. ευρώ να έχουν ήδη εντολή εκταμίευσης από τον Σεπτέμβριο του 2022, ως προκαταβολή της ενίσχυσης συνολικού ύψους 250 εκατ. ευρώ.

Το έργο θα έχει συνολική εγκατεστημένη ισχύ 680 MW (παραγωγή) και 730 MW (άντληση) και θα περιλαμβάνει δυο ανεξάρτητους άνω ταμιευτήρες, τον Άγιο Γεώργιο και τον Πύργο, ενώ ως κάτω ταμιευτήρα θα χρησιμοποιεί την υπάρχουσα λίμνη Καστρακίου της ΔΕΗ.

Η ετήσια παραγωγή καθαρής ενέργειας υπολογίζεται σε 816 GWh.

Σκοπός του έργου είναι η αποθήκευση ενέργειας με στόχο την υποστήριξη της μέγιστης δυνατής διείσδυσης των Ανανεώσιμων Πηγών στο μείγμα της ενεργειακής παραγωγής, παρέχοντας στο διασυνδεδεμένο δίκτυο:

- την απαιτούμενη ευελιξία και σταθερότητα για ασφαλή και αποδοτική μεταφορά και διανομή του ηλεκτρικού ρεύματος, 

-τη μείωση των τιμών στην αγορά ηλεκτρικής ενέργειας, 

- την απεξάρτηση της Ελλάδας από εισαγόμενα ορυκτά καύσιμα, κάτι που θα μας προσδώσει ενεργειακή αυτονομία. 

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι εκτός από το έργο στην Αμφιλοχία, ο όμιλος της Tέρνα Ενεργειακής προωθεί το υβριδικό project στο Αμάρι της Κρήτης, ενώ δρομολογεί αντίστοιχα έργα στη Βέροια και την Πελοπόννησο, έχοντας εξασφαλίσει άδειες για εγκατεστημένη ισχύ συνολικά 1,5 GW ως μονάδες αποθήκευσης ενέργειας με τη μέθοδο της αντλησιοταμίευσης.

Τα υπόλοιπα έργα αντλησιοταμίευσης

Οι υποδομές ΑΠΕ θα πρέπει να συνοδεύονται κανονικά με μονάδες αποθήκευσης ενέργειας, διαφορετικά ο εθνικός στόχος για επιπλέον 18 GW εγκατεστημένης πράσινης ενέργειας δεν θα μπορέσει να επιτευχθεί . 

Αυτός είναι ο λόγος που έχουν αρχίσει να «τρέχουν» από το ΕΣΕΚ-Εθνικό Σχέδιο για την Ενέργεια και το Κλίμα- τα σχέδια αποθήκευσης ενέργειας, με πρώτο στόχο τα 8 GW από μονάδες αποθήκευσης, είτε με συσσωρευτές-πέριξ των 5 GW- είτε με τη μέθοδο της αντλησιοταμίευσης, πέριξ των 2,5-3 GW.

Το ΕΣΕΚ προβλέπει εως το 2030 τη λειτουργία έργων αντλησιοταμίευσης τουλάχιστον 1380 ΜW.

Η μονάδα της Τέρνα Ενεργειακής στην Αμφιλοχία θα δώσει τα 680 ΜW, ενώ τα υπόλοιπα 700 θα εξασφαλισθούν με την «ενεργοποίηση» των δύο αναστρέψιμων αντλητικών σταθμών που διαθέτει η ΔΕΗ σε Σφηκιά και Θησαυρό.

Σήμερα στο Διασυνδεδεμένο Σύστημα της Ελλάδας υπάρχουν  δύο σταθμοί άντλησης –ταμίευσης της ΔΕΗ. Ο ένας βρίσκεται στο φράγμα της Σφηκιάς στον ποταμό Αλιάκμονα και ο άλλος στο φράγμα του Θησαυρού στον ποταμό Νέστο. 

Σε αυτούς τους σταθμούς είναι δυνατή η αντιστροφή της λειτουργίας των στροβίλων και η χρήση τους ως αντλιών. 

Το νερό αντλείται από τους κατάντη ταμιευτήρες των Ασωμάτων και της Πλατανόβρυσης αντίστοιχα, κυρίως κατά τη διάρκεια της νύχτας, όταν συνήθως υπάρχει περίσσεια ενέργειας λόγω της λειτουργίας των θερμοηλεκτρικών και της χαμηλής κατανάλωσης, ώστε να χρησιμοποιηθεί για να παραχθεί ενέργεια αιχμής την επόμενη ημέρα.

Ο συνδυασμός Αιολικών και Φωτοβολταϊκών με Υδροηλεκτρικά έργα έχει τεράστιο ενδιαφέρον καθώς συντελεί στην καλύτερη εκμετάλλευση της ισχύος των υδροηλεκτρικών.

Δεδομένου ότι η ενέργεια που θα χρησιμοποιηθεί για την άντληση θα είναι κυρίως αιολική και φωτοβολταϊκή ενέργεια που διαφορετικά δεν θα μπορούσε να ενταχθεί στο σύστημα, η εκμετάλλευσή της με αυτόν τον τρόπο, παρά τις αναπόφευκτες απώλειες της τάξης του 30%, δίνει τη δυνατότητα να αυξηθεί σημαντικά η παραγωγή των υδροηλεκτρικών. 

Έτσι μέσω της άντλησης αίρεται σε ένα βαθμό ο περιορισμός που επιβάλλεται από την έλλειψη νερού και δίνει τη δυνατότητα στα υδροηλεκτρικά έργα να λειτουργήσουν όχι μόνο για την παραγωγή ενέργειας αιχμής αλλά και βάσης.

Η ΔΕΗ σχεδιάζει επίσης μικρές μονάδες αντλησιοταμίευσης για αποθήκευση ενέργειας στις εκτάσεις των ανοιχτών ορυχείων λιγνίτη στη Δυτική Μακεδονία. 

Καθώς οι εξορύξεις κάρβουνου μειώνονται βάσει του εθνικού σχεδίου απολιγνιτοποίησης, οι λίμνες που δημιουργούνται μπορούν να μετατραπούν σε υβριδικές εγκαταστάσεις παραγωγής ενέργειας.

Η άδεια που εξασφάλισε η ΔΕΗ από τη ΡΑΕ, αφορά υποδομή αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας, με τη μέθοδο της αντλησιοταμίευσης, μέγιστης ισχύος έγχυσης 148 MW και μέγιστης ισχύος απορρόφησης 148 MW. 

Το έργο οριοθετείται στη θέση «Ορυχείο Καρδιάς» του Δήμου Κοζάνης, σε απόσταση περίπου 25 χιλιομέτρων από την τεχνητή λίμνη Πολυφύτου, η οποία δημιουργείται από τα νερά του ποταμού Αλιάκμονα.

Η άδεια της εταιρείας έχει ισχύ για 35 χρόνια και το έργο θα υλοποιηθεί μέσω τραπεζικής χρηματοδότησης και ιδίων κεφαλαίων του φορέα υλοποίησης.

 

ΖΗΝΩΝ  ΠΑΠΑΖΑΧΟΣ