Καθώς η χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας αυξάνεται, υπάρχει ολοένα μεγαλύτερη ανάγκη για συστήματα αποθήκευσης ενέργειας που μπορούν να εξασφαλίσουν ανθεκτικότητα και ευελιξία στο δίκτυο.
Για να λειτουργεί αποτελεσματικά, το σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας πρέπει να είναι σε θέση να διασφαλίζει την ισορροπία μεταξύ παραγωγής και κατανάλωσης ενέργειας ανά πάσα στιγμή, καθώς και να αντιμετωπίζει απροσδόκητα γεγονότα όσον αφορά την προσφορά και τη ζήτηση.
Αυτό απαιτεί ευέλικτους πόρους ικανούς να ρυθμίζουν την παραγωγή με βάση τις πραγματικές ενεργειακές ανάγκες. Καθώς οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας αντικαθιστούν σταδιακά τους θερμοηλεκτρικούς σταθμούς, χρειαζόμαστε νέες λύσεις που να πληρούν τις απαιτήσεις ευελιξίας και επάρκειας.
Αυτό ακριβώς μπορούν να κάνουν τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας, επειδή είναι σε θέση να αποθηκεύουν την πλεονάζουσα ενέργεια που παράγεται και να την επιστρέφουν στο σύστημα όταν χρειάζεται.
Όταν συνδυάζονται με μονάδες ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, μπορούν να παρέχουν μια πηγή ενέργειας που δεν είναι μόνο καθαρή, αλλά και ευέλικτη και αξιόπιστη.
Στην Σαρδηνία
Αυτό θα συμβεί σύντομα στη Σαρδηνία καθώς το νησί εγκαταλείπει οριστικά τον άνθρακα.
Στη δημοπρασία Capacity Market για το 2024, που πραγματοποιήθηκε από την Terna (η εταιρεία που διαχειρίζεται τα δίκτυα μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας στην Ιταλία), η Enel Green Power έλαβε περίπου 1,1 GW συμβατικής ισχύος, την οποία θα τιμήσει εγκαθιστώντας περίπου 1,6 GW/6,6 GWh νέας χωρητικότητα σε συστήματα αποθήκευσης ενέργειας έως το 2024.
Η μισή χωρητικότητα θα εγκατασταθεί στη Σαρδηνία, χωρίς την προσφυγή σε νέες εγκαταστάσεις φυσικού αερίου και ως εκ τούτου θα γίνει ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός προς τη μετατροπή της Σαρδηνίας σε ένα πράσινο νησί. Συνολικά, η Enel Green Power έχει περισσότερα από 52 GW έργων BESS σε ανάπτυξη παγκοσμίως και περισσότερα από 2,7 GW υπό κατασκευή ή λειτουργία.
«Ο στόχος μας», εξηγεί ο Giuseppe Cicerani, επικεφαλής του τμήματος BD Generation Integrated Storage της Enel Green Power, «είναι να γίνουμε μια εταιρεία απανθρακοποιημένη, που θα παράγει ενέργεια αποκλειστικά από ανανεώσιμες πηγές. Αλλά οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, και ιδιαίτερα η ηλιακή και η αιολική ενέργεια, εξαρτώνται από τους φυσικούς πόρους, επομένως δεν μπορούν να εξασφαλίσουν συνεχή παραγωγή τη νύχτα ή όταν δεν υπάρχει άνεμος. Τείνουν επίσης να είναι διαλείπουσες επειδή υπόκεινται στη μεταβλητότητα αυτών των πόρων, επομένως δεν είναι απολύτως προβλέψιμοι».
Ο ρόλος των μπαταριών ιόντων λιθίου
Επί του παρόντος, στις χώρες όπου δραστηριοποιείται η Enel Green Power, οι αιολικές και ηλιακές εγκαταστάσεις παρέχουν ενέργεια στο δίκτυο κυρίως κατά τη διάρκεια της ημέρας, ενώ τη νύχτα αναλαμβάνουν θερμοηλεκτρικές μονάδες.
Τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας, όπως εξηγεί ο Cicerani, είναι μπαταρίες λιθίου που έχουν πολύ γρήγορη ικανότητα απόκρισης αλλά προσφέρουν σχετικά περιορισμένη συνεισφορά ενέργειας που διαρκεί μόνο λίγες ώρες.
Αυτός ο τύπος μπαταρίας χρησιμοποιείται κυρίως για την παροχή υπηρεσιών ευελιξίας στο δίκτυο και για την εξασφάλιση επαρκούς παροχής ενέργειας στις πιο κρίσιμες στιγμές, αλλά δεν αποθηκεύουν μεγάλους όγκους ενέργειας λόγω του υψηλού μοναδιαίου κόστους των μπαταριών σε σύγκριση με την αξία του την αποθηκευμένη ενέργεια.
Στο μέλλον, με το αυξανόμενο μερίδιο της πλεονάζουσας ενέργειας που παράγεται από την παραγωγή ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και τον παροπλισμό των θερμοηλεκτρικών σταθμών, θα είναι απαραίτητο να αποθηκεύονται μεγάλοι όγκοι ενέργειας.
Το αν οι μπαταρίες ιόντων λιθίου θα παραμείνουν η τεχνολογία επιλογής θα εξαρτηθεί από το πόσο μειώνεται το κόστος ανά όγκο αποθηκευμένης ενέργειας από τα σημερινά επίπεδα.
Σύμφωνα με τον Cicerani, ωστόσο, είναι πολύ πιθανό στο εγγύς μέλλον οι ενεργειακές απαιτήσεις της αγοράς να οδηγήσουν σε μεγαλύτερα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας και, ειδικότερα, σε αύξηση της διάρκειας αποθήκευσης.
Αυτό το σενάριο θα δει τη χρήση νέων μπαταριών που χρησιμοποιούν χημικές ουσίες διαφορετικές από το λίθιο, καθώς και μη ηλεκτροχημικές λύσεις, για παράδειγμα συστήματα αποθήκευσης βαρυτικής ενέργειας ή αυτά που βασίζονται σε συμπιεσμένο αέριο.
Νέες αναδυόμενες τεχνολογίες
Αυτές οι τεχνολογίες, οι οποίες σε πολλές περιπτώσεις βρίσκονται στην προ-εμπορική φάση ανάπτυξης, προσφέρουν ήδη τη δυνατότητα ανάπτυξης εγκαταστάσεων επίδειξης μεγάλης κλίμακας (πολλαπλών MW) για την αξιολόγηση της απόδοσης και της αξιοπιστίας.
Αυτό ακριβώς είναι το μοντέλο που υιοθέτησε η Enel: υποστηρίζει την κλιμάκωση και την επικύρωση καινοτόμων τεχνολογιών σε βιομηχανικά πλαίσια και πραγματικά επιχειρηματικά σενάρια.
Σε συνεργασία με νεοφυείς επιχειρήσεις και καινοτόμες εταιρείες, κατασκευάζονται επί του παρόντος εργοστάσια επίδειξης βιομηχανικής κλίμακας που βασίζονται σε μπαταρίες ροής με χημικά στοιχεία όπως βανάδιο και σίδηρο, σε χημικές ουσίες με βάση τον ψευδάργυρο ή σε μπαταρίες ιόντων λιθίου με διαλύματα ηλεκτρολυτών στερεάς κατάστασης.
Η Ornella Grassia, ιδιοκτήτρια προϊόντων καινοτομίας στην Enel Green Power, εξηγεί, «Έχουμε τέσσερα έργα υπό κατασκευή στα ισπανικά νησιά (τις Κανάριες και Βαλεαρίδες) επειδή υπάρχει ανάγκη για συστήματα αποθήκευσης ενέργειας μεγαλύτερης διάρκειας που θα διευκολύνουν την αυξανόμενη διείσδυση της αιολικής και ηλιακής ενέργειας. Αδράξαμε την ευκαιρία να αναπτύξουμε έργα με καινοτόμες λύσεις που θα μας δώσουν άμεσο ανταγωνιστικό πλεονέκτημα, χάρη στην τεχνογνωσία που αποκτήσαμε όσον αφορά τις λύσεις που μπορεί να αποδειχθούν απαραίτητο για την υποστήριξη των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στο πολύ εγγύς μέλλον».
Για τις μη ηλεκτροχημικές λύσεις, έχουν ξεκινήσει συνεργασίες με νεοφυείς επιχειρήσεις που αναπτύσσουν μονάδες θερμικής αποθήκευσης, όπως το σύστημα που κατασκευάζει η EGP με την ισραηλινή startup Brenmiller για να ενισχύσει τη λειτουργική ευελιξία στο εργοστάσιο συνδυασμένου κύκλου στη Σάντα Μπάρμπαρα της Ιταλίας. Υπάρχει επίσης η μονάδα αποθήκευσης βαρύτητας που αναπτύχθηκε με την Energy Vault στο Τέξας, όπου οι αγορές ηλεκτρικής ενέργειας είναι ιδιαίτερα ευνοϊκές για τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας.
Αποθήκευση ενέργειας και κυκλική οικονομία
Όσον αφορά την καινοτομία και την αποθήκευση, είναι απαραίτητο να εντοπίσουμε βιώσιμες λύσεις και προσεγγίσεις και να υιοθετήσουμε μοντέλα κυκλικής οικονομίας για τη διαχείριση στο τέλος του κύκλου ζωής των περιουσιακών μας στοιχείων.
«Τους τελευταίους μήνες ξεκίνησε ένα έργο επίδειξης για την προώθηση της κυκλικότητας της αλυσίδας παραγωγής μπαταριών που θα δημιουργήσει στην Ισπανία ένα εργοστάσιο για την ανακύκλωση των μπαταριών και την ανάκτηση των πολύτιμων μετάλλων τους», εξηγεί η Irene Fastelli, επικεφαλής της Enel Green Power.
Εργοστάσιο Καινοτομίας
Η βιωσιμότητα και η κυκλικότητα είναι δύο θεμελιώδεις μοχλοί για την ανταγωνιστικότητα της αλυσίδας παραγωγής αποθήκευσης ενέργειας και μπορούν να δημιουργήσουν επιχειρηματικές ευκαιρίες για τις τοπικές βιομηχανίες.
Σε αυτό το πλαίσιο, διερευνώνται πιθανές συνέργειες μεταξύ της ηλεκτρικής κινητικότητας και της μεγάλης κλίμακας σταθερής αποθήκευσης ενέργειας.
Ένα τέτοιο παράδειγμα είναι η εγκατάσταση αποθήκευσης μπαταριών «δεύτερης ζωής» στο εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στη Μελίγια, έναν ισπανικό θύλακα στις ακτές του Μαρόκου, όπου χρησιμοποιήθηκαν μπαταρίες ηλεκτρικών οχημάτων Nissan Leaf, οι οποίες δεν είναι πλέον κατάλληλες για τροφοδοσία ηλεκτρικών οχημάτων, αλλά εξακολουθούν να έχουν υπολειπόμενη χωρητικότητα. έχουν αναπτυχθεί για τη σταθεροποίηση του τοπικού δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας.
Αυτές οι λύσεις εξακολουθούν να είναι πειραματικές, αλλά θα μπορούσαν να συμβάλουν σημαντικά στη σταθερότητα του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας, ειδικά καθώς τα ηλεκτρικά οχήματα διεισδύουν ολοένα και περισσότερο στην αγορά.
