Απαραίτητη η αποθήκευση της ηλεκτρικής ενέργειας στην Κρήτη

Η επίτευξη του Εθνικού στόχου για τη σταδιακή αύξηση του μεριδίου των ΑΠΕ στο ενεργειακό μίγμα της χώρας καθώς και του Ευρωπαϊκού στόχου για την επίτευξη μηδενικών εκπομπών άνθρακα μέχρι το 2050 στην Ευρώπη επιβάλει τη δημιουργία συστημάτων αποθήκευσης της ηλεκτρικής ενέργειας σε μερικώς ή πλήρως διασυνδεδεμένα νησιά όπως είναι σήμερα η Κρήτη.

Eπιπρόσθετα η νέα απρόσμενη ενεργειακή κρίση που βιώνουμε κάνει απαραίτητη την αποθήκευση επαρκών ποσοτήτων καυσίμων (πετρελαίου και φυσικού αερίου) καθώς και ηλεκτρικής ενέργειας για να χρησιμοποιηθούν σε περίπτωση έλλειψης τους που μπορεί να προκύψει στις σημερινές ρευστές και απρόβλεπτες συγκυρίες.

Η αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας στη Κρήτη κρίνεται αναγκαία για δύο τουλάχιστον σημαντικούς λόγους εκτός βέβαια από το γεγονός ότι είναι αναγκαία για την αντιμετώπιση της σημερινής ενεργειακής κρίσης:

1. Για τη μεγαλύτερη διασύνδεση των ΑΠΕ στο ενεργειακό σύστημα ιδιαίτερα των εναλλακτικών ενεργειακών πηγών μη εγγυημένης ισχύος όπως είναι η ηλιακή και η αιολική ενέργεια. Καθώς το κόστος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από την ηλιακή και την αιολική ενέργεια [με φωτοβολταϊκά και ηλιοθερμικά συστήματα καθώς και με παράκτια και υπεράκτια αιολικά πάρκα] γίνεται όλο πιο ελκυστικό και φθηνότερο από το κόστος παραγωγής της με ορυκτά καύσιμα η αξιοποίηση τους γίνεται μονόδρομος ιδιαίτερα για περιοχές με τόσο πλούσιο ηλιακό και αιολικό δυναμικό όπως η Κρήτη στη σημερινή εποχή όπου ο μετριασμός της κλιματικής αλλαγής αποτελεί ένα, όχι μόνο Ελληνικό αλλά και, παγκόσμιο στόχο. Η διείσδυση της ηλιακής και της αιολικής ενέργειας στο ηλεκτρικό δίκτυο νησιών όπως η Κρήτη θα αυξηθεί σημαντικά με τη δημιουργία εγκαταστάσεων αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας.

2. Για την αύξηση της ηλεκτρικής ασφάλειας της Κρήτης. Καθώς η ηλεκτρική ενέργεια έχει γίνει απαραίτητη για την ομαλή λειτουργία των σύγχρονων βιομηχανικών κοινωνιών επιβάλλεται η διασφάλιση της συνεχούς παροχής ηλεκτρικής ενέργειας και η αντιμετώπιση των πιθανών κινδύνων από τη διακοπή της στα κράτη και τις περιφέρειες της Ευρώπης όπως προβλέπεται και σε πρόσφατη οδηγία της Ε.Ε. σχετικά με την ετοιμότητα αντιμετώπισης κινδύνων στον τομέα της ηλεκτρικής ενέργειας [Κανονισμός 2019/941 της 5/6/2019]. Διάφορα ατυχή περιστατικά διεθνώς τα τελευταία χρόνια έχουν δείξει ότι η αποτυχία/κατάρρευση των συστημάτων παραγωγής και διανομής ενέργειας μπορεί να δημιουργήσει μείζονα προβλήματα ή και παράλυση της οικονομικής και κοινωνικής ζωής σε ένα τόπο.

Ενδεικτικά:

Α) Η καταστροφή του κύριου σταθμού παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στη Κύπρο η οποία προκλήθηκε από έκρηξη σε παρακείμενη του εργοστασίου αποθήκη πυρομαχικών [στις 11/7/2011] δημιούργησε μείζονα προβλήματα στο νησί.

Β) Η καταστροφή του πυρηνικού εργοστασίου ηλεκτροπαραγωγής στη Φουκουσίμα της Ιαπωνίας [στις 11/3/2011] από ισχυρό σεισμό και το τσουνάμι που επακολούθησε δημιούργησε μείζονα προβλήματα στη παροχή ηλεκτρικής ενέργειας επιπρόσθετα εκείνων που προήλθαν από τη διαρροή πυρηνικών αποβλήτων.

Γ) Η διακοπή της λειτουργίας ενός μεγάλου διαπολιτειακού συστήματος παροχής υγρών καυσίμων στις ανατολικές περιοχές των ΗΠΑ [στις 5/5/2021] λόγω της κυβερνοεπίθεσης από Hackers [οι οποίοι ζήτησαν και έλαβαν λύτρα 5 εκατ. $ !!! για την επαναφορά του συστήματος σε λειτουργία] δημιούργησε μεγάλα προβλήματα στις περιοχές εκείνες που διακόπηκε η παροχή καυσίμων.

Στη περίπτωση της [διασυνδεδεμένης μελλοντικά με δύο υποθαλάσσια καλώδια μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας με το ηπειρωτικό δίκτυο] Κρήτης οι κίνδυνοι στο τομέα ασφαλούς παροχής ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να προκύψουν είτε από βλάβες στις επίγειες γραμμές του δικτύου μεταφοράς της ηπειρωτικής Ελλάδας ή από βλάβη-καταστροφή των υποθαλάσσιων καλωδίων μεταφοράς λόγω σεισμού, δολιοφθοράς, πολεμικής σύγκρουσης, ατυχήματος, απρόβλεπτης βλάβης ή ακόμη και από κυβερνοεπίθεση hackers. Σε μια τέτοια απευκταία αλλά όχι απίθανη περίπτωση τα υπάρχοντα συστήματα αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας στη Κρήτη θα μπορούν να διασφαλίσουν την άμεση παροχή ηλεκτρικής ενέργειας στους καταναλωτές (σε συνδυασμό με τις υπάρχουσες στο νησί εγκαταστάσεις παραγωγής ηλεκτρισμού με φωτοβολταϊκά συστήματα και αιολικά πάρκα) με κόστος σαφώς μικρότερο από το κόστος που συνδέεται με τη διατήρηση σε εφεδρεία κάποιων θερμοηλεκτρικών σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας – και του απαραίτητου προσωπικού τους – στη Κρήτη.

Αξιολόγηση συστημάτων αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας

Διάφορα συστήματα αποθήκευσης της ηλεκτρικής ενέργειας σε μηχανική, θερμική και χημική μορφή χρησιμοποιούνται σε μεγαλύτερο ή μικρότερο βαθμό σήμερα τα κυριότερα των οποίων είναι:

1. Αποθήκευση σε συστήματα αντλησιοταμίευσης

Πρόκειται για μια ώριμη τεχνολογία αποθήκευσης της ηλεκτρικής ενέργειας σε μηχανική μορφή με ευρεία εφαρμογή παγκοσμίως.

Τα πλεονεκτήματα της τεχνολογίας αυτής είναι

Α) Η μεγάλη ωριμότητα της καθώς χρησιμοποιείται από το 1920,

Β) Η ευρεία χρήση της παγκοσμίως καθώς το 96% των υπαρχόντων συστημάτων αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας αφορούν συστήματα αντλησιοταμίευσης,

Γ) Έχει μεγάλη διάρκεια ζωής τουλάχιστον 50 ετών,

Δ) Το κόστος αποθήκευσης της ηλεκτρικής ενέργειας, ανά KWh, είναι χαμηλό,

Ε) Στα συστήματα αυτά μπορούν να αποθηκευθούν μεγάλα ποσά ηλεκτρικής ενέργειας σε σχέση με εκείνα των ηλεκτρικών μπαταριών,

ΣΤ) Έχει γρήγορη απόκριση στη ζήτηση φορτίου,

Ζ) Η ενεργειακή της απόδοση είναι υψηλή, μεγαλύτερη από 80%, και

Η) Η κατασκευή τέτοιων έργων στη Κρήτη έχει υψηλή εγχώρια προστιθέμενη αξία καθώς μεγάλο μέρος των έργων που χρειάζονται δεν απαιτούν την εισαγωγή δαπανηρών μηχανημάτων και υλικών.

Τα μειονεκτήματα της τεχνολογίας αυτής είναι

Α) Οι δυσκολίες στην αδειοδότηση και τη κατασκευή των έργων καθώς απαιτούνται σημαντικές επεμβάσεις στο περιβάλλον και η εκτέλεση αρκετών χωματουργικών έργων.

Απαιτούνται επίσης κάποιες ποσότητες νερού για τη πλήρωση των δύο δεξαμενών ταμίευσης. Συνεπώς η κατασκευή τους έχει κάποιο περιβαλλοντικό αποτύπωμα όσο αφορά την αλλοίωση του φυσικού περιβάλλοντος ανάλογη με εκείνη που προκαλούν τα φράγματα-ταμιευτήρες νερού, και

Β) Το κόστος μπορεί να είναι μικρότερο ή μεγαλύτερο ανάλογα με τη γεωμορφολογία του εδάφους και τις επεμβάσεις που απαιτούνται. Ενδεικτικά μπορεί να κυμανθεί μεταξύ 1.500- 5.100 $/ΚW.

2. Αποθήκευση σε ηλεκτρικές μπαταρίες ιόντων λιθίου

Πρόκειται για μια αναπτυσσόμενη τεχνολογία αποθήκευσης της ηλεκτρικής ενέργειας σε χημική μορφή με αυξανόμενες σήμερα εμπορικές εφαρμογές. Σε σχέση με άλλου τύπου μπαταρίες οι μπαταρίες ιόντων λιθίου έχουν πολλά πλεονεκτήματα.

Τα πλεονεκτήματα της τεχνολογίας αυτής είναι

Α) Το κόστος των ηλεκτρικών μπαταριών έχει μειωθεί σημαντικά τα τελευταία έτη και είναι πιθανό να μειωθεί περισσότερο,

Β) Έχει πολύ γρήγορη απόκριση στη ζήτηση φορτίου,

Γ) Έχει πολύ υψηλή ενεργειακή απόδοση της τάξης του 85-95%,

Δ) Έχει υψηλή ενεργειακή πυκνότητα, και

Ε) Το κόστος των μπαταριών ιόντων λιθίου κυμαίνεται σε 1.200-4.000 $/KW.

Τα μειονεκτήματα της τεχνολογίας αυτής είναι

Α) Έχει μικρή διάρκεια ζωής περίπου 10 έτη,

Β) Το κόστος αποθήκευσης της ηλεκτρικής ενέργειας, ανά KWh, είναι υψηλό,

Γ) Δεν είναι κατάλληλη για την αποθήκευση μεγάλων ποσοτήτων ηλεκτρικής ενέργειας,

Δ) Τα υλικά από τα οποία κατασκευάζονται οι μπαταρίες χαρακτηρίζονται σαν βλαβερά-ρυπογόνα και η ανακύκλωση τους όταν ολοκληρωθεί η λειτουργία τους είναι δύσκολη και δαπανηρή, και

Ε) Τα υλικά κατασκευής τους περιλαμβάνουν λίθιο και κοβάλτιο. Το λίθιο περιλαμβάνεται στις σπάνιες γαίες των οποίων η ζήτηση είναι μεγάλη και οι τιμές τους αναμένεται να αυξηθούν. Το κοβάλτιο παράγεται σε μεταλλεία της Αφρικής στο Κονγκό και η παραγωγή του συνδέεται με απάνθρωπες συνθήκες εργασίας και με βάναυση εκμετάλλευση της παιδικής εργασίας.

3. Αποθήκευση σε μορφή υδρογόνου (H2)

Ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να αποθηκευθεί σε χημική μορφή με τη παραγωγή υδρογόνου που επιτυγχάνεται με ηλεκτρόλυση του νερού. Το υδρογόνο, όταν χρειαστεί, μπορεί να παράξει ηλεκτρική ενέργεια με κυψέλες καυσίμου. Σήμερα το 90% της παγκόσμιας παραγωγής Η2 παράγεται με ορυκτά καύσιμα (με συνέπεια την έκλυση διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα) και το 10% με ηλεκτρόλυση του νερού.
Τα πλεονεκτήματα της τεχνολογίας αυτής είναι
Α) Το υδρογόνο αναμένεται να έχει πρωτεύοντα ρόλο στη παραγωγή ενέργειας τις προσεχείς δεκαετίες καθώς η ανάγκη μετριασμού της κλιματικής αλλαγής επιτάσσει την αποφυγή χρήσης ορυκτών καυσίμων, και
Β) Η χρήση ΑΠΕ για τη παραγωγή ηλεκτρισμού για την ηλεκτρόλυση του νερού και τη παραγωγή πράσινου υδρογόνου δεν δημιουργεί εκπομπές άνθρακα στην ατμόσφαιρα ενώ η τεχνολογίες των ΑΠΕ και της ηλεκτρόλυσης νερού είναι γνωστές, ώριμες και αξιόπιστες.

Τα μειονεκτήματα της τεχνολογίας αυτής είναι

Α) Ενώ η παραγωγή πράσινης ενέργειας από ΑΠΕ είναι οικονομικά ελκυστική θα πρέπει να μειωθεί το κόστος παραγωγής Η2 με ηλεκτρόλυση του νερού ούτως ώστε η παραγωγή πράσινου Η2 να είναι οικονομικά ελκυστική,

Β) Το κόστος των διαφόρων τύπων κυψελών καυσίμων είναι ακριβό όπως ακριβή είναι και η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από αυτές με καύσιμο το Η2,

Γ) Το Η2 μόλις παραχθεί θα πρέπει να αποθηκευθεί μέχρις ότου χρησιμοποιηθεί για τη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, και

Δ) Η τεχνολογία αυτή σήμερα είναι υψηλού κόστους.

Η οικονομική διάσταση της αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας στη Κρήτη

Όπως προαναφέρθηκε η δημιουργία εγκαταστάσεων αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας στη Κρήτη σε συνδυασμό με τη διασύνδεση του ηλεκτρικού δικτύου της θα συμβάλλει αφενός στη αύξηση της παραγωγής ηλεκτρισμού από ηλιακή και αιολική ενέργειας και αφετέρου στη βελτίωση της ηλεκτρικής ασφάλειας του νησιού [η οποία επιβάλλεται από τη πρόσφατη νομοθεσία της Ε.Ε.]. Η ύπαρξη συστημάτων αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας θα μειώσει την ανάγκη διατήρησης σε εφεδρεία θερμοηλεκτρικών σταθμών στη Κρήτη, συμπεριλαμβανομένου του προσωπικού τους. Το κόστος διατήρησης στην εφεδρεία των θερμοηλεκτρικών σταθμών για λόγους ασφαλείας θα επιβαρύνει τους καταναλωτές.

Αντίθετα το κόστος δημιουργίας συστημάτων αποθήκευσης, όπως π.χ. εγκαταστάσεων αντλησιοταμίευσης, θα επιβαρύνει τους ενδιαφερόμενους ιδιώτες επενδυτές (ή τους ενδιαφερόμενους ενεργειακούς συνεταιρισμούς) και δεν θα επιβαρύνει τους καταναλωτές.

Συμπερασματικά η δημιουργία εγκαταστάσεων αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας στη Κρήτη θα:

1. Συμβάλλει στην αύξηση της διείσδυσης της ηλιακής ενέργειας (με τη δημιουργία νέων Φ/Β συστημάτων) και της αιολικής (με τη δημιουργία αιολικών πάρκων) στη παραγωγή ηλεκτρισμού. Αυτό συνάδει με τους σημερινούς στόχους της Ελληνικής και Ευρωπαϊκής πολιτικής για μια κλιματικά ουδέτερη Ήπειρο μέχρι το 2050 ενώ θα αυξήσει την ενεργειακή επάρκεια της Κρήτης και τη μείωση της εξάρτησης της από εισαγόμενα καύσιμα κάτι ιδιαίτερα σημαντικό σήμερα που βιώνουμε μια νέα ενεργειακή κρίση,

2. Συμβάλλει στη αύξηση της ηλεκτρικής ασφάλειας του νησιού (όπως προβλέπεται από τη πρόσφατη Ευρωπαϊκή νομοθεσία) ενώ στη περίπτωση δημιουργίας συστημάτων αντλησιοταμίευσης από ιδιώτες δεν θα επιβαρυνθεί ο δημόσιος προϋπολογισμός, και

3. Συμβάλλει στην αύξηση των ενεργειακών επενδύσεων και της δημιουργίας νέων θέσεων εργασίας ενώ στη περίπτωση της αποθήκευσης με τη δημιουργία συστημάτων αντλησιοταμίευσης η εγχώρια προστιθέμενη αξία θα είναι πολύ μεγάλη.