Έργα αποθήκευσης
Η είσοδος και η συνεχώς αυξανόμενη διείσδυση των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας δημιουργεί αυξημένη ανάγκη για λύσεις αποθήκευσης. Η αποθήκευση ενέργειας αποτελεί βασικό πυλώνα για τη διασφάλιση της ευστάθειας του συστήματος, την εξομάλυνση της παραγωγής και την αποτελεσματική αξιοποίηση της παραγόμενης ενέργειας.
Οι τεχνολογίες αποθήκευσης είναι πολλές (π.χ. μέσω παραγωγής ενεργοβόρων υλικών, θερμικής αποθήκευσης κ.ά.). Οι πλέον διαδεδομένες και ώριμες τεχνολογίες αποθήκευσης της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας είναι η αποθήκευση μέσω χημικών συσσωρευτών (μπαταριών) και μέσω άντλησης ύδατος.
Η ταξινόμηση των συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας είναι σύνθετη. Μπορούν να κατηγοριοποιηθούν ανάλογα με:
- τον σκοπό του συστήματος (παραγωγή ηλεκτρικής ισχύος ή θερμότητας),
- τη μορφή της ενέργειας που αποθηκεύεται,
- το εάν πρόκειται για κινητές ή σταθερές εγκαταστάσεις.
Αποθήκευση Ενέργειας σε χημικούς Συσσωρευτές (Μπαταρίες)
Η αποθήκευση ενέργειας σε επίπεδο Δικτύου Διανομής αποτελείται συνήθως από κυψέλες μπαταριών (battery cells), οι οποίες συναρμολογούνται σε συστοιχίες (battery racks). Πολλαπλές συστοιχίες τοποθετούνται σε ειδικά διαμορφωμένα εμπορευματοκιβώτια (battery containers), τα οποία περιλαμβάνουν τα απαραίτητα υποσυστήματα ψύξης, ελέγχου και παρακολούθησης, εξαερισμού, πυρασφάλειας και λοιπών συστημάτων ασφαλείας.
Τα containers μπαταριών συνδέονται με μετατροπείς ισχύος (PCS), οι οποίοι πραγματοποιούν τη μετατροπή του ρεύματος από AC σε DC και αντίστροφα. Στη συνέχεια, οι μετατροπείς συνδέονται με μετασχηματιστές για τη διασύνδεση με το Δίκτυο, είτε για την έγχυση ενέργειας (εκφόρτιση) είτε για τη φόρτιση των μπαταριών.
Οι μπαταρίες, εκτός από τη φόρτιση από το Δίκτυο, μπορούν να φορτίζονται και απευθείας από άλλες πηγές παραγωγής ενέργειας, όπως φωτοβολταϊκά, αιολικά πάρκα ή άλλες μονάδες ΑΠΕ.
Αποθήκευση Ενέργειας με Αντλησιοταμίευση (Pumped Storage Hydro)
Αποτελεί δοκιμασμένη και αξιόπιστη τεχνολογία αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας μεγάλης κλίμακας. Εφαρμόζεται σε περιοχές όπου υπάρχει διαθέσιμο υδάτινο απόθεμα — όπως φράγματα, λίμνες ή ποτάμια — σε συνδυασμό με κατάλληλο υψομετρικό ανάγλυφο.
Η αρχή λειτουργίας της βασίζεται στην αξιοποίηση πλεονάζουσας ηλεκτρικής ενέργειας (κατά τη διάρκεια χαμηλής ζήτησης) για την άντληση νερού από έναν χαμηλότερο σε έναν υψηλότερο υδάτινο ταμιευτήρα, φυσικό ή τεχνητό. Κατά τη φάση ανάκτησης, το νερό διοχετεύεται προς τον κατώτερο ταμιευτήρα, κινώντας υδροστρόβιλους που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια. Η ποσότητα της παραγώμενης ενέργειας εξαρτάται από τον όγκο του νερού και το ύψος πτώσης.
Η τεχνολογία είναι γνωστή και εφαρμοσμένη από τις αρχές του 20ού αιώνα -από το 1909 στη βόρεια Ευρώπη- και μέχρι σήμερα παραμένει η σημαντικότερη τεχνολογία αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας σε μεγάλη κλίμακα. Κύρια πλεονεκτήματα της αντλησιοταμίευσης είναι η υψηλή απόδοση , η αξιοπιστία, η μεγάλη διάρκεια ζωής που ξεπερνά τα 50 έτη και η ταχεία έναρξη ή διακοπή λειτουργίας (αρκούν λίγα δευτερόλεπτα).
Βασικοί περιορισμοί στην ανάπτυξη τέτοιων έργων είναι το υψηλό αρχικό κόστος κατασκευής, καθώς και γεωλογικοί, γεωγραφικοί και περιβαλλοντικοί παράγοντες. Στο πλαίσιο της τεχνολογικής εξέλιξης, διερευνάται και η δυνατότητα αξιοποίησης υπόγειων ταμιευτήρων.