

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.