Imperial College: Οι σταθμοί αντλησιοταμίευσης είναι το κλειδί για να μειωθεί το κόστος απανθρακοποίησης του ενεργειακού μίγματος

Αντικατάσταση κοστοβόρων τεχνολογιών για τη διασφάλιση φορτίου βάσης με χαμηλό ανθρακικό αποτύπωμα, περιορισμό των περικοπών ηλεκτροπαραγωγής από ΑΠΕ, επικουρικές υπηρεσίες για ενίσχυση του μεριδίου των ανανεώσιμων πηγών, αλλά και μείωση των δαπανών για νέες ηλεκτρικές διασυνδέσεις.

Αυτά είναι μερικά μόνο από τα οικονομικά και τεχνικά οφέλη στα οποία κατέληξε μελέτη του Imperial College, στο πλαίσιο της οποίας το πανεπιστήμιο μελέτησε τον καταλυτικό ρόλο που μπορεί να παίξει η αντλησιοταμίευση στο να αποκτήσει μηδενικό ισοζύγιο άνθρακα το ενεργειακό σύστημα της Μεγάλης Βρετανίας, με το μικρότερο δυνατό κόστος.

Χαρακτηρίζοντας την αντλησιοταμίευση ως «την πιο καθιερωμένη τεχνολογία μακροχρόνιας αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας», η μελέτη επικεντρώνεται στην Σκοτία και αναδεικνύει τα ποικίλα πλεονεκτήματα της εν λόγω τεχνολογίας, ίσως για πρώτη φορά σε τέτοιο βαθμό. Όπως είναι φυσικό, βέβαια, σε ποιοτική βάση τα ευρήματά της ισχύουν για όλες τις χώρες της Ευρώπης που έχουν θέσει ως στόχο την πλήρη απανθρακοποίηση του ενεργειακού τους μίγματος έως το 2050.

Σύμφωνα με τη μελέτη, η οποία εκδόθηκε τον Φεβρουάριο, ένα βασικό πλεονέκτημα που προσφέρει η αντλησιοταμίευση στην ενεργειακή μετάβαση είναι η μείωση του συνολικού μεγέθους του ηλεκτρικού συστήματος. Μάλιστα, περίπου το 75% της εξοικονόμησης προέρχεται από το γεγονός ότι οι αντλησιοταμιευτικοί σταθμοί απαλλάσσουν από επενδύσεις σε δαπανηρές τεχνολογίες για μονάδες βάσης με χαμηλές εκπομπές άνθρακα, οι οποίες σε αντίθετη περίπτωση θα χρειάζονταν για την αντιστάθμιση της στοχαστικότητας των ΑΠΕ και, κατά συνέπεια, την ασφάλεια εφοδιασμού (όπως π.χ. θερμοηλεκτρικούς σταθμούς ορυκτών καυσίμων με τεχνολογίες δέσμευσης και αποθήκευσης άνθρακα ή μονάδες ηλεκτροπαραγωγής που βασίζονται στο υδρογόνο).

Ενδεικτικό είναι το όφελος που προέκυψε από τη μελέτη για τη Βρετανία, όπου για την «υποστήριξη» της λειτουργίας αιολικών πάρκων 77 GW, αναλύθηκε η επίπτωση ανάπτυξης αντλησιοταμιευτικών σταθμών ισχύος από 300 MW έως 4500 MW και χωρητικότητας από 30 GWh έως 90 GWh, από το 2050. Ένα χαρτοφυλάκιο «φυσικών μπαταριών» το οποίο, σύμφωνα με το Imperial College, θα εξοικονομεί από 44 έως 690 εκατομμύρια λίρες σε ετήσια βάση. 

Με βάση την έρευνα, μάλιστα, η εξοικονόμηση επενδύσεων δεν σταματά εδώ, αφού η αντλησιοταμίευση θα περιόριζε την ανάγκη για νέες διασυνδέσεις, μειώνοντας τη «συμφόρηση». Έτσι, το βρετανικό σύστημα θα «γλίτωνε» έως το 2050 νέες διασυνδέσεις συνολικής ισχύος έως 2GW μεταξύ Σκοτίας και Βρετανίας, εξοικονομώντας έτσι κεφάλαια έως 2 δισ. λίρες.

Όπως είναι φυσικό, η αποθήκευση θα περιόριζε τις περικοπές «πράσινης» ηλεκτροπαραγωγής. Έτσι, το χαρτοφυλάκιο «φυσικών μπαταριών» της Βρετανίας θα «διασώζει» σε ετήσια βάση από 3 έως 11TWh παραγωγής από τα τοπικά αιολικά πάρκα. Παράλληλα, θα προσέφερε μία μεγάλη γκάμα από επικουρικές υπηρεσίες, που είναι απαραίτητες για την ενσωμάτωση μεγάλων ποσοστών διείσδυσης των ΑΠΕ, όπως π.χ. καλύπτοντας πιθανά προβλήματα ευστάθειας και συχνότητας του συστήματος.

Από την άλλη πλευρά, όσο μεγαλύτερη είναι η διείσδυση των ΑΠΕ, τόσο μεγαλύτερα θα είναι και τα οφέλη από την αξιοποίηση της  αντλησιοταμίευσης. Έτσι, σύμφωνα με τη μελέτη, στην περίπτωση αντλησιοταμιευτικών μονάδων στη Βρετανία συνολικής ισχύος 4,5 GW και χωρητικότητας 90 GWh, η εξοικονόμηση θα αγγίζει τις 315 εκατ. λίρες, στην περίπτωση λειτουργίας αιολικών συνολικής ισχύος 77GW. Αντίθετα, αν η εγκατεστημένη αιολική ισχύς είναι 120 GW, τότε το οικονομικό όφελος από αυτές τις «φυσικές μπαταρίες» θα εκτιναχθεί στις 550 εκατ. λίρες.

Αξίζει πάντως να σημειωθεί πως, αν και οι αντλησιοταμιευτικοί σταθμοί θα αποζημιώνονται με τη συμμετοχή στη χονδρεμπορική αγορά (π.χ. μέσω του arbitrage), σύμφωνα με το Imperial College, υπάρχει μεγάλη αβεβαιότητα ως προς το ύψος των εσόδων που θα μπορεί να διασφαλισθεί με αυτό τον τρόπο. Έτσι, συναντούν μεγάλες προκλήσεις οι επενδύσεις σε τέτοια έργα, τα οποία έχουν ιδιαίτερα υψηλό κόστος για να υλοποιηθούν.

Επιπλέον, όπως αναφέρεται στη μελέτη, από την «αρχιτεκτονική» των αγορών απουσιάζει η αποζημίωση για το γεγονός ότι η αντλησιοταμίευση εξαλείφει την ανάγκη εφαρμογής νέων κοστοβόρων τεχνολογιών για σταθμούς βάσης, οι οποίοι θα απαιτούντο σε διαφορετική περίπτωση, ώστε να διασφαλισθεί η επάρκεια τροφοδοσίας. Έτσι, με βάση το Imperial College, θα χρειαστεί περαιτέρω ανάλυση για ένα πιθανό σχήμα, το οποίο θα αποζημίωνε τους αντλησιοταμιευτικούς σταθμούς για τη συγκεκριμένη ωφέλεια.