Βρίσκονται σε άνθηση – και ταυτόχρονα προκαλούν προβλήματα: Μέσα σε ένα χρόνο, σχεδόν ένα εκατομμύριο νέες φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις έχουν συνδεθεί στο δίκτυο στη Γερμανία, καθώς και εκατοντάδες ανεμογεννήτριες. Η παραγωγή πράσινης ηλεκτρικής ενέργειας αυξάνεται, αλλά το δίκτυο μόλις και μετά βίας μπορεί να συμβαδίσει.

Όλο και πιο συχνά, οι φορείς εκμετάλλευσης και το κράτος πληρώνουν ακόμη και επιπλέον για να εξασφαλίσουν ότι η πλεονάζουσα ηλεκτρική ενέργεια αγοράζεται καθόλου, αναφέρει η Handelsblatt.

Τώρα όμως υπάρχει κινητικότητα στον τομέα: οι πρώτες εταιρείες σχεδιάζουν μια νέα γενιά υβριδικών ενεργειακών πάρκων, συνδυάζοντας αιολικά, ηλιακά και μπαταρίες σε ένα σύστημα – και αξιοποιούν έναν νέο νόμο που τους επιτρέπει να κάνουν ακριβώς αυτό.

Ο αριθμός των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας συνεχίζει να αυξάνεται. Όχι μόνο η αιολική και η ηλιακή ενέργεια, αλλά και τα συστήματα αποθήκευσης μεγάλης κλίμακας οδηγούν την ανάπτυξη.

Σύμφωνα με εκτιμήσεις της Γερμανικής Ένωσης Ηλιακής Βιομηχανίας (BSW), η χωρητικότητα των μπαταριών δικτύου στη Γερμανία θα μπορούσε να πενταπλασιαστεί και να φτάσει τις επτά γιγαβατώρες μέχρι το 2026. Συγκριτικά, η σημερινή αποθηκευτική ικανότητα σε μεγάλες εγκαταστάσεις αποθήκευσης είναι περίπου 1,8 γιγαβατώρες.

Η ανάπτυξη των πράσινων τεχνολογιών παραγωγής είναι πολιτικά επιθυμητή. Εξάλλου, η Γερμανία σχεδιάζει να αυξήσει το μερίδιο της πράσινης ηλεκτρικής ενέργειας από σχεδόν 60% σήμερα σε 80% έως το 2030.

Ο συνδυασμός των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας βοηθά το δίκτυο

Ωστόσο, η κυμαινόμενη παραγωγή αιολικής και ηλιακής ενέργειας, η οποία λειτουργεί μόνο όταν φυσάει ο άνεμος ή όταν λάμπει ο ήλιος, δημιουργεί ορισμένες δυσκολίες για το δίκτυο. Πολλοί φωτοβολταϊκοί σταθμοί δεν μπορούν να ελεγχθούν εξ αποστάσεως, δηλαδή δεν μπορούν να απενεργοποιηθούν εάν παράγουν περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια από αυτή που καταναλώνεται αυτή τη στιγμή. Καθώς επί του παρόντος δεν υπάρχουν σχεδόν καθόλου διαθέσιμες επιλογές αποθήκευσης, η πλεονάζουσα ηλεκτρική ενέργεια εξακολουθεί να διοχετεύεται στο δίκτυο.

Σύμφωνα με εκτιμήσεις της Γερμανικής Ένωσης Ηλιακής Βιομηχανίας (BSW), η χωρητικότητα των μπαταριών δικτύου στη Γερμανία θα μπορούσε να πενταπλασιαστεί και να φτάσει τις επτά γιγαβατώρες μέχρι το 2026. Συγκριτικά, η σημερινή αποθηκευτική ικανότητα σε μεγάλες εγκαταστάσεις αποθήκευσης είναι περίπου 1,8 γιγαβατώρες.

Η ανάπτυξη των πράσινων τεχνολογιών παραγωγής είναι πολιτικά επιθυμητή. Εξάλλου, η Γερμανία σχεδιάζει να αυξήσει το μερίδιο της πράσινης ηλεκτρικής ενέργειας από σχεδόν 60% σήμερα σε 80% έως το 2030.

Ο συνδυασμός των ΑΠΕ βοηθά το δίκτυο

Ωστόσο, η κυμαινόμενη παραγωγή αιολικής και ηλιακής ενέργειας, η οποία λειτουργεί μόνο όταν φυσάει ο άνεμος ή όταν λάμπει ο ήλιος, δημιουργεί ορισμένες δυσκολίες για το δίκτυο. Πολλοί φωτοβολταϊκοί σταθμοί δεν μπορούν να ελεγχθούν εξ αποστάσεως, δηλαδή δεν μπορούν να απενεργοποιηθούν εάν παράγουν περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια από αυτή που καταναλώνεται αυτή τη στιγμή. Καθώς επί του παρόντος δεν υπάρχουν σχεδόν καθόλου διαθέσιμες επιλογές αποθήκευσης, η πλεονάζουσα ηλεκτρική ενέργεια εξακολουθεί να διοχετεύεται στο δίκτυο.

Εάν τα φωτοβολταϊκά παράγουν πάρα πολύ ηλεκτρική ενέργεια, η τιμή ανά μεγαβατώρα πέφτει σε αρνητικό έδαφος.

Τότε η Γερμανία πληρώνει χρήματα για να αγοράσει κάποιος την πλεονάζουσα ενέργεια. Αυτό έχει ήδη συμβεί συχνά κατά το προηγούμενο έτος. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι στο δίκτυο μπορεί να υπάρχει πάντα μόνο τόση ηλεκτρική ενέργεια όση καταναλώνεται αυτή τη στιγμή, διαφορετικά θα υπάρξουν διακοπές. Ωστόσο, εάν δεν υπάρχουν αρκετοί πελάτες, για παράδειγμα σε άλλες ευρωπαϊκές χώρες, ακόμη και με αρνητικές τιμές, ολόκληρο το δίκτυο διανομής στο οποίο είναι συνδεδεμένα τα φωτοβολταϊκά συστήματα πρέπει να αποσυνδεθεί σε περίπτωση αμφιβολίας.

Αυτός είναι ο μόνος τρόπος για να αποφευχθεί μια ανεξέλεγκτη διακοπή ρεύματος. Ωστόσο, αυτό με τη σειρά του σημαίνει διακοπή ρεύματος για όλους τους καταναλωτές που είναι συνδεδεμένοι στο επηρεαζόμενο δίκτυο διανομής.

Οι διαχειριστές του δικτύου προειδοποίησαν για αυτό το σενάριο πριν από το Πάσχα και το κάνουν επί του παρόντος ενόψει του Δεκαπενταύγουστου.
Τα μεγάλα συστήματα αποθήκευσης μπαταριών μπορούν να προσφέρουν ανακούφιση. «Βλέπουμε ότι όλο και πιο συχνά στη Γερμανία έχουμε περικοπές ρεύματος επειδή υπάρχει πολύ μεγάλη ηλιακή ενέργεια στο δίκτυο.

Και αυτό συνοδεύεται από διακυμάνσεις των τιμών, ακόμη και αρνητικές τιμές.  Αυτό είναι αρκετό κίνητρο για να εξετάσουμε το ενδεχόμενο μιας μπαταρίας στο φωτοβολταϊκό πάρκο», λέει ο Felix Goedhart από τον διαχειριστή του πάρκου ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Blue Elephant Energy.
Μόλις πριν από λίγες εβδομάδες, η εταιρεία με έδρα το Αμβούργο απέκτησε πλειοψηφικό μερίδιο στην εταιρεία ανάπτυξης έργων Solar215, η οποία ειδικεύεται στην κατασκευή συστημάτων αποθήκευσης μεγάλης κλίμακας.

Ενώ από καιρό αποτελεί συνήθη πρακτική η κατασκευή ενός φωτοβολταϊκού πάρκου χωρίς μπαταρία, πολλοί σχεδιαστές έργων αναφέρουν έναν εντελώς νέο τρόπο λειτουργίας των πράσινων τεχνολογιών: με τη μορφή υβριδικών ενεργειακών πάρκων.

Στόχος είναι η πιο συνεχής παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας

Αυτό σημαίνει ότι ένα μεγάλο φωτοβολταϊκό πάρκο δεν στέκεται πλέον μόνο του, αλλά μαζί με συστήματα αποθήκευσης στο δίκτυο και μερικές φορές ακόμη και με αιολικά πάρκα. Παρόλο που η ανάπτυξη των πράσινων σταθμών παραγωγής ενέργειας βρίσκεται ακόμη σε νηπιακό στάδιο, «υπάρχουν οι πρώτες έρευνες και προς το παρόν εξετάζουμε τι σημαίνει αυτό από κανονιστική και τεχνική άποψη, ώστε να μπορούμε να το προσφέρουμε στο μέλλον», λέει ο Goedhart.

Η εξέλιξη αυτή θα μπορούσε να ανακουφίσει σημαντικά όχι μόνο το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά και τους φορείς εκμετάλλευσης και τους καταναλωτές.

Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα αιολικά και τα φωτοβολταϊκά συστήματα έχουν διαφορετικό προφίλ παραγωγής. Ενώ τα φωτοβολταϊκά συστήματα (Φ/Β συστήματα) παράγουν ενέργεια κατά τη διάρκεια της ημέρας με ηλιόλουστο καιρό, οι ανεμογεννήτριες παράγουν ηλεκτρική ενέργεια ανεξάρτητα από την ώρα της ημέρας. Τα φωτοβολταϊκά συστήματα λειτουργούν στην αιχμή τους γύρω στο μεσημέρι, ενώ ο άνεμος είναι συνήθως πιο δυνατός τις πρώτες πρωινές ώρες και κυρίως το βράδυ.

Αν επαλείψετε το προφίλ των δύο πράσινων τεχνολογιών, θα έχετε μια πολύ πιο συνεχή παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Οι δύο πηγές ενέργειας αλληλοσυμπληρώνονται. Αυτό διευκολύνει την αντιστάθμιση των διακυμάνσεων που σχετίζονται με τις καιρικές συνθήκες.

«Στην πορεία προς ένα κλιματικά ουδέτερο σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας, ένας καλός συνδυασμός αιολικής και φωτοβολταϊκής ενέργειας μπορεί να μειώσει την ανάγκη για αποθήκευση», λέει ο ειδικός σε θέματα ηλεκτρικής ενέργειας Fabian Huneke από τη δεξαμενή σκέψης Agora Energiewende. Επιπλέον, οι μπαταρίες μεγάλης κλίμακας θα μπορούσαν να παρέχουν την ενέργεια που λείπει κατά τις λεγόμενες «ώρες ώρας», δηλαδή πριν από την ανατολή και μετά τη δύση του ηλίου.

Το αποτέλεσμα θα ήταν πραγματικές πράσινες μονάδες παραγωγής ενέργειας που θα προμηθεύουν τις λεγόμενες «near-baseload PPAs» – μακροπρόθεσμες συμβάσεις προμήθειας (Power Purchase Agreements, εν συντομία PPAs) που καλύπτουν σχεδόν το 100 % της ετήσιας ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας, δηλαδή το βασικό φορτίο, μέσω πράσινων πηγών ενέργειας. Οι γνώστες του κλάδου εκτιμούν ότι μια βιομηχανική επιχείρηση, για παράδειγμα, μπορεί να καλύψει με αυτόν τον τρόπο το 70-90% των αναγκών της σε ηλεκτρική ενέργεια.

Το πρώτο πάρκο αυτού του τύπου συνδέθηκε με το δίκτυο στη Γερμανία το 2023. Η κατασκευάστρια εταιρεία του έργου Enerparc προμηθεύει τον πελάτη της, την ελβετική εταιρεία κοινής ωφέλειας Axpo, μέσω ενός φωτοβολταϊκού πάρκου σε συνδυασμό με μια μπαταρία. Το έργο κοντά στο Brunsbüttel στο Schleswig-Holstein ανατέθηκε σε διαγωνισμό καινοτομίας που διοργάνωσε ο Ομοσπονδιακός Οργανισμός Δικτύων και ήταν το πρώτο του είδους του.

Σήμερα, σχεδόν κανένα φωτοβολταϊκό πάρκο δεν σχεδιάζεται χωρίς μπαταρία, λέει ο διευθύνων σύμβουλος και συνιδιοκτήτης της Enerparc Stefan Müller. «Για πάρα πολύ καιρό, η αιολική ενέργεια, τα φωτοβολταϊκά και οι μπαταρίες δεν εξετάζονταν μαζί στην παραγωγή. Αυτό τώρα αλλάζει».

Η νομική ρύθμιση επιταχύνει την αλλαγή

Η τάση προς τα υβριδικά ενεργειακά πάρκα οδηγείται κυρίως από έναν νέο νόμο.

Μέχρι σήμερα, οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας συνδέονταν με το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας μέσω ξεχωριστών συνδέσεων. Αυτό σημαίνει ότι κάθε αιολικό, φωτοβολταϊκό ή μπαταριακό πάρκο έπρεπε να υποβάλει αίτηση, να κατασκευάσει και να συνδέσει ξεχωριστά σημεία σύνδεσης με το δίκτυο – συμπεριλαμβανομένου του υποσταθμού, του σταθμού μετασχηματισμού και του διακόπτη.

Επειδή το πλησιέστερο ελεύθερα διαθέσιμο σημείο σύνδεσης με το δίκτυο βρίσκεται πλέον συχνά σε απόσταση μεγαλύτερη των δέκα χιλιομέτρων και οι χρόνοι παράδοσης των μετασχηματιστών και των υποσταθμών οδηγούν σε μεγάλες καθυστερήσεις λόγω της υψηλής ζήτησης, ο χρόνος υλοποίησης των πράσινων έργων έχει αυξηθεί σημαντικά. Όσο πιο μακριά είναι η σύνδεση, τόσο υψηλότερο είναι το κόστος. Στη δύσκολη οικονομική κατάσταση, τα μικρότερα αιολικά και φωτοβολταϊκά έργα συχνά δεν αποδίδουν πλέον.

«Ο νέος νομικός κανονισμός για τη λεγόμενη υπερδόμηση επιτρέπει τη συγκέντρωση μεγαλύτερης παραγωγικής ικανότητας σε μία σύνδεση με το δίκτυο, για παράδειγμα με το συνδυασμό αιολικών και φωτοβολταϊκών σταθμών», αναφέρει εκπρόσωπος του φορέα εκμετάλλευσης αιολικών πάρκων Alterric. Η εταιρεία με έδρα το Aurich ανήκει κατά ίσα μέρη στο ίδρυμα του ιδρυτή της Enercon Aloys Wobben και στον προμηθευτή ενέργειας EWE με έδρα το Oldenburg. Το πρώτο υβριδικό πάρκο αναμένεται να συνδεθεί στο δίκτυο φέτος.

Πολλά άλλα αιολικά πάρκα στο χαρτοφυλάκιο της εταιρείας πρόκειται να επεκταθούν σε υβριδικά πάρκα και να συνδυαστούν με μεγάλα φωτοβολταϊκά πάρκα σε ανοικτές περιοχές.

Ομαδοποιημένη ισχύς με χαμηλότερο κόστος

Σε περιόδους αύξησης του κόστους, χαμηλών τιμών στο χρηματιστήριο ηλεκτρικής ενέργειας και οικονομικής ύφεσης, αυτό αποδίδει όχι μόνο στους δυνητικούς πελάτες, αλλά και στους φορείς εκμετάλλευσης. Ανάλογα με το μέγεθος και την παραγωγή ενός αιολικού πάρκου, το κόστος για τη σύνδεση με το δίκτυο μπορεί να ανέλθει από μερικές εκατοντάδες χιλιάδες έως αρκετά εκατομμύρια ευρώ.

Σύμφωνα με γνώστες του κλάδου, η αλλαγή του νόμου αποτελεί επομένως μια πραγματική τομή. Η μέση χρήση του δικτύου ενός σημείου σύνδεσης είναι μόλις 20 τοις εκατό για ένα φωτοβολταϊκό πάρκο, σε σύγκριση με το 35 τοις εκατό για τα αιολικά πάρκα. Ένα σημείο σύνδεσης με το δίκτυο μπορεί πλέον να αξιοποιηθεί πολύ καλύτερα και πιο οικονομικά.

Ένα παράδειγμα: η Grafschafter Erneuerbare Energien Gesellschaft (GEE) σχεδιάζει ένα φωτοβολταϊκό και αιολικό πάρκο στα ολλανδικά σύνορα. Η συνδυασμένη παραγωγή των δύο πάρκων είναι 70 μεγαβάτ. Ένα σημείο σύνδεσης δυναμικότητας 40 μεγαβάτ είναι διαθέσιμο από τον αρμόδιο διαχειριστή δικτύου Westnetz. «Επειδή και οι δύο μορφές ενέργειας πολύ σπάνια φτάνουν ταυτόχρονα στη μέγιστη παραγωγή τους, μπορούμε να τροφοδοτήσουμε 70 μεγαβάτ μέσω αυτού του σημείου σύνδεσης στο δίκτυο», εξηγεί ο διευθύνων σύμβουλος Georg Enneking.

Εάν αυτό συμβεί, η πλεονάζουσα ενέργεια αποθηκεύεται σε μια μπαταρία. Ο Enneking θέλει τώρα να προσθέσει αυτό. Ο πράσινος σταθμός παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας αναμένεται να κατασκευαστεί το 2026.

Εάν έπρεπε να κατασκευαστεί ξεχωριστός σταθμός μετασχηματισμού για το φωτοβολταϊκό πάρκο, θα προέκυπτε κόστος πολλών εκατομμυρίων ευρώ και το έργο δεν θα είχε αποδώσει. «Με αυτόν τον τρόπο, ο μετασχηματιστής έχει πολύ καλύτερο ποσοστό αξιοποίησης και το κόστος επέκτασης του δικτύου μειώνεται φυσικά», λέει το αφεντικό της GEE.

Ο Enneking είναι πεπεισμένος ότι η τάση για πράσινες μονάδες παραγωγής ενέργειας θα επιταχύνει σημαντικά την ενεργειακή μετάβαση. Για να μην αναφέρουμε την πιθανή εξοικονόμηση πόρων στην επέκταση του δικτύου.

Διαβάστε ακόμη