Η αντλησιοταμίευση δυναμικής ενέργειας νερού στην Ελλάδα. Βασισμένο σε στοιχεία μελέτης του αφυπηρετήσαντος καθηγητή ΕΜΠ Ι. Στεφανάκου.
Ένα από τα μεγαλύτερα προβλήματα που παρουσιάζει το σημερινό ενεργειακό σύστημα στη φάση της Μετάβασης, είναι αυτό της πλεονάζουσας ενέργειας απόΑΠΕ, δηλ. ενέργειας που για τον ένα ή τον άλλο λόγο δεν μπορεί να απορροφηθεί ολόκληρη και τη στιγμή που παράγεται από το δίκτυο. Μεταξύ των λύσεων που έχουν προταθεί για αποθήκευση μεγάλης κλίμακας, είναι η αντλησιοταμίευση. Η αποθήκευση δηλ. της δυναμικής ενέργειας του νερού σε ταμιευτήρες με σκοπό την απόδοση της ενέργειας σε μεταγενέστερο χρόνο. Η μεγάλη όμως καθυστέρηση στην δρομολόγηση έργων αντλησιοταμίευσης κινδυνεύει να τα καταστήσει λιγότερο χρήσιμα μετά από μερικά χρόνια, διότι η επείγουσα ανάγκη αποθήκευσης ενέργειας θα οδηγήσει στην εκτεταμένη χρήση μπαταριών ή άλλων μέσων που είναι ίσως λιγότερο πρόσφορα.
Τα υδροηλεκτρικά έργα εκμεταλλεύονται τη μηχανική ενέργεια του τρεχούμενου νερού για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Συνήθως γίνονται επί ποταμών, όπου με την κατασκευή ενός φράγματος διαμορφώνεται μια τεχνητή λίμνη που είναι ταμιευτήρας νερού. Μια ρυθμιζόμενη ροή νερού, από τον ταμιευτήρα προς τα κατάντη του ποταμού, περνά μέσα από υδροστροβίλους και τους κινεί, με αποτέλεσμα να παράγεται ηλεκτρική ενέργεια. Επειδή ο ταμιευτήρας ξαναγεμίζει, ακολουθώντας τον φυσικό κύκλο του νερού, τα υδροηλεκτρικά έργα κατατάσσονται στιςανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ΑΠΕ). Ένα τέτοιο έργο μπορεί να λειτουργήσει ή να σταματήσει κατά βούληση, επομένως είναι κατάλληλο για να εισπράξει την τυχόν πλεονάζουσα ενέργεια, και να προσφέρει ενέργεια τις ώρες της ημέρας ή τις εποχές που η ζήτηση μεγαλώνει (και οι ΑΠΕ δεν επαρκούν).
Οι πιο διαδεδομένες ΑΠΕ είναι οι ανεμογεννήτριες και τα φωτοβολταϊκά. Κύριο μειονέκτημά τους είναι η διακοπτόμενη παραγωγή, δηλαδή δεν παράγουν όταν δεν φυσάει αρκετά ή όταν δεν υπάρχει ήλιος. Μια σύζευξη αιολικών ή φωτοβολταϊκών πάρκων με υδροηλεκτρικά έργα αντλησιοταμίευσης συντελεί στο ξεπέρασμα αυτού του μειονεκτήματος.
Ένα υδροηλεκτρικό έργο αντλησιοταμίευσης αποτελείται από δύο ταμιευτήρες σε διαφορετικό υψόμετρο. Όταν υπάρχει στο ηλεκτρικό δίκτυο πλεονάζουσα ενέργεια που έχει παραχθεί από ανεμογεννήτριες ή φωτοβολταϊκά αλλά η ζήτηση δεν είναι αρκετή για να την καταναλώσει, τότε μπορεί το υδροηλεκτρικό έργο αντλησιοταμίευσης να χρησιμοποιήσει την περίσσεια ενέργειας του δικτύου για να αντλήσει νερό από τον κάτω ταμιευτήρα προς τον πάνω. Όταν το ηλεκτρικό δίκτυο χρειάζεται ενέργεια, τότε μπορεί το υδροηλεκτρικό έργο αντλησιοταμίευσης να την παραγάγει, με πτώση νερού από τον πάνω ταμιευτήρα στον κάτω. Κατ’ αυτό τον τρόπο, το υδροηλεκτρικό έργο αντλησιοταμίευσης αποθηκεύει την πλεονάζουσα ενέργεια και την αποδίδει όταν είναι χρήσιμη, με μια απώλεια της τάξεως του 25-30%.
Πολλές περιοχές της Ελλάδας είναι κατάλληλες για έργα αντλησιοταμίευσης λόγω ευνοϊκής γεωμορφολογίας. Επίσης, υπάρχει στην χώρα σημαντική τεχνογνωσία, λόγω των πολλών υδροηλεκτρικών έργων που έχουν κατασκευασθεί και λειτουργούν αποδοτικά επί δεκαετίες. Επισημαίνεται και ο υψηλός βαθμός ασφάλειας αυτών των έργων, καθόσον δεν έχουν σημειωθεί σοβαρά ατυχήματα θραύσης φράγματος, όπως έχουν συμβεί σε άλλες χώρες.
Μέχρι σήμερα, στο ελληνικό διασυνδεδεμένο σύστημα υπάρχουν δύο σταθμοί άντλησιοταμίευσης, ο ένας στο φράγμα Σφηκιάς στον ποταμό Αλιάκμονα και ο άλλος στο φράγμα Θησαυρού στον ποταμό Νέστο. Σε αυτούς είναι δυνατή η αντιστροφή της λειτουργίας των υδροστροβίλων και η χρήση τους ως αντλιών. Έτσι αντλείται νερό όταν υπάρχει περίσσεια ενέργειας, λόγω χαμηλής κατανάλωσης και χρησιμοποιείται για να παραχθεί ενέργεια αιχμής όταν η ζήτηση είναι υψηλή.
Σχετικό ερευνητικό έργο του ΕΜΠ το 2010-12 μελέτησε αντλησιοταμιευτικά έργα σε ταμιευτήρες κυρίως υδροηλεκτρικών έργων της ΔΕΗ. Προσδιόρισε συνολικά είκοσι οκτώ (28) θέσεις για εγκατάσταση αντλησιοταμιευτικών έργων στην ηπειρωτική Ελλάδα. Επτά (7) από αυτά αξιοποιούν, ως άνω και κάτω ταμιευτήρα, αντίστοιχα επτά ζεύγη ταμιευτήρων υδροηλεκτρικών έργων της ΔΕΗ σε λειτουργία, δεκαπέντε (15) αξιοποιούν, ως κάτω ταμιευτήρα μόνο, αντίστοιχο αριθμό ταμιευτήρων υδροηλεκτρικών έργων της ΔΕΗ σε λειτουργία και τέλος άλλα έξι (6) αξιοποιούν, ως κάτω ταμιευτήρα μόνο, αντίστοιχο αριθμό φυσικών λιμνών στην ηπειρωτική χώρα.
Τα 7 έργα σε Πουρνάρι, Κρεμαστά, Καστράκι, Σφηκιά, Ασώματα, Θησαυρό, Πλατανόβρυση είναι τα πιο οικονομικά (517 ευρώ/KW σε τιμές 2012), γιατί αξιοποιούν για άνω και κάτω ταμιευτήρα υπάρχοντες ταμιευτήρες της ΔΕΗ, ενώ χρειάζεται μόνον η κατασκευή ενός απλού αντλιοστασίου για την άντληση, αξιοποιώντας τμήματα των ήδη υπαρχόντων έργων (σήραγγες εκτροπής, εκκενωτές πυθμένα, υδροληψίες κ.λπ.). Παράλληλα η παραγωγή ενέργειας από το αντληθέν νερό, γίνεται από τους υπάρχοντες σταθμούς παραγωγής του υδροηλεκτρικού έργου, οι οποίοι έχουν συνήθως υπερεπάρκεια εγκατεστημένης ισχύος. Επιπλέον, η κατασκευή του νέου αντλιοστασίου θα γίνει εντός του χώρου των δύο εν λειτουργία ΥΗΕ, άρα θα ελαχιστοποιηθούν οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Τέτοια νέα αντλιοστάσια μπορούν να κατασκευασθούν ακόμη και στα ήδη εν λειτουργία αντλησιοταμιευτικά έργα (Σφηκιά-Ασώματα στον ποταμό Αλιάκμονα και Θησαυρός-Πλατανόβρυση στον ποταμό Νέστο), αυξάνοντας έτσι την αντλησιοταμιευτική τους ισχύ.
Από τα 15 επόμενα έργα αντλησιοταμίευσης, τα 7 αξιοποιούν για κάτω ταμιευτήρα τον ταμιευτήρα του ΥΗΕ Καστράκι της ΔΕΗ στον ποταμό Αχελώο. Ο ταμιευτήρας Καστρακίου, μετά και την τοποθέτηση ανατρεπόμενων θυροφραγμάτων στον υπερχειλιστή του, έχει υπερεπαρκή ωφέλιμο όγκο με σχετικά μικρή διακύμανση της στάθμης του, έτσι η τοποθέτηση 7 αναστρέψιμων δεν θα επηρεάσει σημαντικά την λειτουργία του ίδιου του έργου και του κατάντη ΥΗΕ Στράτου. Ήδη είναι σε εξέλιξη η κατασκευή των δύο από αυτά τα έργα σε Αμφιλοχία (Πύργος και Άγιος Γεώργιος) με ιδιαίτερα αυξημένη συνολική εγκατεστημένη ισχύ (περί τα 700 MW), τα οποία θα έχουν ολοκληρωθεί έως το 2027. Τα 6 έργα αντλησιοταμίευσης που αξιοποιούν ως κάτω ταμιευτήρα αντίστοιχο αριθμό φυσικών λιμνών στην ηπειρωτική χώρα είναι ακριβότερα.
Στα πρόσφατα στοιχεία της ΡΑΑΕΥ (https://www.raaey.gr/energeia/wp), για τις ισχύουσες άδειες αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας, περιλαμβάνονται σαράντα έξι (46) έργα αντλησιοταμίευσης, με συνολική ισχύ περίπου 8000MW, ενώ 2 μήνες αργότερα προστέθηκαν ακόμα 28 έργα, με συνολική ισχύ περίπου 15000MW. Επισημαίνεται ότι, σύμφωνα με το ΕΣΕΚ, το 2050 θα υπάρχει ανάγκη για έργα αντλησιοταμίευσης συνολικής ισχύος 5500 MW. Η ΔΕΗ έχει άδειες για πέντε (5) έργα στα πρώην ορυχεία της (τα οποία δεν είχαν μελετηθεί από το ερευνητικό έργο του ΕΜΠ), όπου το κόστος είναι αυξημένο. Άλλα πέντε (5) έργα, αξιοποιώντας ταμιευτήρα της ΔΕΗ ως κάτω ταμιευτήρα, έχουν επίσης πάρει άδεια παραγωγής. Στον πίνακαδεν δίδεται το κόστος υλοποίησης των έργων. Λαμβάνοντας υπόψη ότι τα περισσότερα από αυτά τα έργα θα έχουν ως κάτω ταμιευτήρα κάποια υπάρχουσα φυσική ή τεχνητή λίμνη και μία νέα τεχνητή λίμνη ως άνω ταμιευτήρα, εκτιμάται ότι το μοναδιαίο κόστος σε σημερινές τιμές θα είναι περί τα 1300-1500 ευρώ/KW.
Από τα παραπάνω προκύπτουν μια σειρά από παρατηρήσεις:
Εφόσον από το 2012 είχαν μελετηθεί σημαντικά υδροηλεκτρικά έργα αντλησιοταμίευσης και ήταν προβλέψιμη η μεγάλη αύξηση της παραγωγής των ΑΠΕ και επομένως η ανάγκη αποθήκευσης, θα έπρεπε να ξεκινήσει άμεσα η κατασκευή των πιο πλεονεκτικών έργων, ώστε σήμερα, 13 χρόνια μετά, να είναι σε λειτουργία
Το σημερινό πρόβλημα πλεονάζουσας ενέργειας από ΑΠΕ γίνεται όλο και οξύτερο. Η μεγάλη καθυστέρηση στην δρομολόγηση έργων αντλησιοταμίευσης κινδυνεύει να τα καταστήσει λιγότερο χρήσιμα μετά από μερικά χρόνια, διότι η επείγουσα ανάγκη αποθήκευσης ενέργειας θα οδηγήσει σε εκτεταμένη χρήση μπαταριών
Οι διαφαινόμενες επιλογές έργων αντλησιοταμίευσης από την ΔΕΗ φαίνεται να αγνοούν το κόστος και να καθοδηγούνται από πολιτικά κριτήρια. Έτσι, ευνοούνται έργα στα πρώην ορυχεία, μετά από πιέσεις των τοπικών κοινωνιών, ενώ προτεραιότητα θα έπρεπε να έχουν τα έργα που αξιοποιούν για άνω και κάτω ταμιευτήρα υπάρχοντες ταμιευτήρες της ΔΕΗ. Γενικά, θα έπρεπε να λαμβάνονται υπόψη κριτήρια κυρίως οικονομικά, τεχνικά και περιβαλλοντικά.
Οι αρμόδιες υπηρεσίες κάνουν φιλόδοξα σχέδια και προβλέψεις για αντλησιοταμίευση, τα οποία πιθανώς θα διαψευσθούν στο μέλλον
Πέραν των 2 έργων της ΔΕΗ (Σφηκιά, Θησαυρός) κανένα έργο δεν έχει προστεθεί τα τελευταία χρόνια. Οι αρμόδιες υπηρεσίες δεν μπόρεσαν να προβλέψουν την επερχόμενη εκτόξευση της παραγωγής ενέργειας από ΑΠΕ και να προγραμματίσουν τις αναγκαίες διαδικασίες αποθήκευσης ενέργειας με αντλησιοταμίευση. Αντίθετα, και τα 2 υπάρχοντα έργα είχαν σταματήσει επί μερικά χρόνια να λειτουργούν, διότι η λειτουργία τους ήταν αντιοικονομική.
30°
