Τεχνοοικονομική μελέτη των εμπορικά διαθέσιμων τεχνολογιών αξιοποίησης της περίσσειας ενέργειας από ΑΠΕ σε περιόδους αιχμής παραγωγής

Abstract

Με γνώμονα τις σύγχρονες ενεργειακές πολιτικές σε κρατικό αλλά και παγκόσμιο επίπεδο, η διείσδυση της παραγωγής φορτίων από ανανεώσιμες πηγές (ΑΠΕ) εμφανίζεται σε έντονο βαθμό στο παρόν, αλλά και προβλέπεται επιπλέον αύξηση της ποσόστωσης συμμετοχής στο τελικό μίγμα στο εγγύς μέλλον. Βάσει των ανωτέρω προκύπτουν διάφορα τεχνικά ζητήματα ως προς τη διαχείριση της έντονης μεταβλητότητας της παραγωγής από ΑΠΕ σε ωριαία βάση, η οποία συχνά δεν επιδέχεται ρύθμισης, τα οποία μεταφράζονται τελικώς σε διαχειριστικές αβαρίες στην ομαλή λειτουργία του εθνικού συστήματος μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας. Τα παραπάνω στοιχειοθετούν την ανάγκη για την εκμετάλλευση τεχνολογιών αποθήκευσης της πλεονάζουσας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας κατά τις ώρες αιχμής και την ετεροχρονισμένη απελευθέρωσή της, όταν αυτό απαιτείται. Στο πλαίσιο της παρούσας μελέτης αναλύονται τεχνοοικονομικά οι κυριότερες εμπορικά διαθέσιμες τεχνολογίες, με ικανοποιητικό βαθμό ωριμότητας, βάσει των περιορισμών που προκύπτουν από τα δεδομένα προσφοράς και ζήτησης φορτίων από το Ελληνικό Χρηματιστήριο Ενέργειας (ΕΧΕ), για την ικανοποίηση των αναγκών αποθήκευσης που αναφέρθηκαν παραπάνω. Κατόπιν επεξεργασίας των αποτελεσμάτων προκύπτει ότι η επένδυση σε τεχνολογίες αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας από ΑΠΕ κατά τις ώρες αιχμής στοιχειοθετείται ασθενώς και μόνο για την περίπτωση που το οριακό κόστος ενέργειας αντιμετωπιστεί ως μηδενικό, για συγκεκριμένους τύπους τεχνολογιών. Βάσει τούτου θεωρείται ότι η εν λόγω κατεύθυνση θα πρέπει βασίζεται σε στρατηγική επιλογή ενός κράτους, λαμβάνοντας υπόψιν τη μελλοντική διείσδυση των τεχνολογιών παραγωγής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές, τις τεχνικές απαιτήσεις για την ομαλή διαχείριση του ενεργειακού μίγματος ΑΠΕ και συμβατικών μονάδων, καθώς και πιθανή μεταβολή στο χρονικό ορίζοντα της ωραίας διαφοράς τιμής του ηλεκτρισμού προς υποστήριξη της επένδυσης σε τεχνολογίες αποθήκευσης.According to modern energy policies at state and global level, the penetration of energy production from renewable sources (RES) appears to be strong in the present, but an additional increase in the participation in the final mix is foreseen for the near future. Based on the above, various technical issues arise regarding the management of the intense variability of RES production on an hourly basis, which is often uncontrollable, which ultimately translate into management losses in the smooth operation requirements of the national electricity transmission system. The above substantiates the need for the exploitation of technologies for the storage of excess electricity production during peak hours and its later release when required. In the context of this study, the main commercially available technologies are analyzed techno-economically, with a satisfactory degree of maturity, based on the constraints arising from load supply and demand data from the Hellenic Energy Exchange (HENEX), to meet the storage needs mentioned above. After processing the results, it appears that investment in renewable energy storage technologies during peak hours is weakly substantiated and only in case marginal energy costs are treated as zero, for specific types of technologies. Based on this, it is considered that this direction should be based on a strategic choice of a state, taking into account the future penetration of renewable energy production technologies and the technical requirements for the smooth management of the energy mix of RES and conventional units.