Ασημάκης - Κιτσιλής: Ζητήματα, κίνδυνοι και προοπτικές για τα έργα αποθήκευσης ενέργειας

Τα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας αντιμετωπίζουν ήδη τις προκλήσεις του 21ου αιώνα και συνεπώς μια επείγουσα ανάγκη επανασχεδιασμού. Το αυξανόμενο μερίδιο των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, όπως η ηλιακή και η αιολική ενέργεια, η αυξανόμενη χρήση ηλεκτρικής ενέργειας στις μεταφορές και την καθημερινότητα γενικά, η αύξηση των αυτοπαραγωγών και η διεσπαρμένη παραγωγή αποτελούν σημαντικές προκλήσεις για τα υπάρχοντα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας παγκοσμίως. Η συμφωνία που συνήφθη στην 21η Παγκόσμια Συνδιάσκεψη για το Κλίμα στο Παρίσι τον Δεκέμβριο του 2015 αναμένεται να επιταχύνει σημαντικά τη μετάβαση σε ένα μέλλον με χαμηλές εκπομπές άνθρακα και να ασκήσει πρόσθετες πιέσεις στα υπάρχοντα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτό όμως αποτελεί και μια πρόκληση ενώ προσφέρει έναν κόσμο ευκαιριών σε νέους παίκτες και παραδοσιακούς φορείς της βιομηχανίας. 
Οι τεχνολογίες αποθήκευσης ενέργειας, οι μηχανισμοί διαχείρισης ζήτησης, οι τεχνολογικές εξελίξεις στη διαχείριση δεδομένων και η απομακρυσμένη παρακολούθηση και έλεγχος της παραγωγής αλλά και της κατανάλωσης, αποτελούν μέρος της λύσης καθώς προχωρούμε από τον κεντρικό σχεδιασμό, την κεντρική παραγωγή και κατανομή σε ένα πιο διαφοροποιημένο και αποκεντρωμένο σύστημα.

Η βιομηχανία αποθήκευσης ενέργειας δεν είναι μια εντελώς νέα βιομηχανία. Η διαφορά τώρα είναι ότι οι εξελίξεις δεν καθοδηγούνται αποκλειστικά από τους κατασκευαστές συστημάτων αποθήκευσης, τους εφευρέτες και τους επενδυτές, αλλά και από τους αγοραστές και τους χρήστες. Οι μεγάλες επιχειρήσεις κοινής ωφελείας και οι κατασκευαστές – επενδυτές υποστηρίζουν την ανάπτυξη των συσκευών αποθήκευσης ενέργειας και οι κυβερνήσεις θέλουν να στηρίξουν την αντίστοιχη βιομηχανία όπως υποστήριξαν την παραγωγή ηλιακής και αιολικής ενέργειας. Ταυτόχρονα οι καταναλωτές απαιτούν περισσότερες επιλογές και δυνατότητες.   
Υπάρχουν πολλά θέματα που πρέπει να εξεταστούν κατά την ανάπτυξη και τη χρηματοδότηση έργων αποθήκευσης ενέργειας είτε σε αυτόνομη είτε σε διασυνδεδεμένη βάση. Ακολούθως επισημαίνουμε κάποιες βασικές αρχές, ζητήματα και τάσεις που πιστεύουμε ότι οι εταιρείες κοινής ωφέλειας, οι επενδυτές και οι χρηματοδότες θα πρέπει να λάβουν υπόψη τους κατά την αξιολόγηση τέτοιων έργων.

Ιστορικό, τεχνολογίες και εφαρμογές

Οι υποδομές ηλεκτρικής ενέργειας μεταβάλλονται από ένα κεντρικό σύστημα μονής κατεύθυνσης σε ένα όλο και πιο αποκεντρωμένο σύστημα που απαιτεί αμφίδρομη επικοινωνία μεταξύ παραγωγών και καταναλωτών για να εξισορροπηθεί η προσφορά και η ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας. Η υψηλή διείσδυση των στοχαστικών ανανεώσιμων πηγών ενέργειας κάνει την εξισορρόπηση του συστήματος πιο περίπλοκη καθώς η χαμηλή ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας σε περιόδους υψηλών ανέμων και άφθονης ηλιακής ενέργεια ενδέχεται να μην ταιριάζουν με την προσφορά και αντίστροφα. Η εφεδρική ισχύς από παραδοσιακούς παραγωγούς θεωρείται ζωτικής σημασίας για τη διασφάλιση σταθερής και αδιάλειπτης παροχής ηλεκτρικής ενέργειας, παρόλο που αυτό θεωρείται αναποτελεσματικό δεδομένου ότι έτσι ουσιαστικά λειτουργούν δύο ενεργειακά συστήματα ταυτόχρονα, ενώ θα έπρεπε να αρκεί ένα. Η αποθήκευση ενέργειας θεωρείται μια ελπιδοφόρα εναλλακτική λύση σε αυτή την παραδοσιακή εφεδρική ισχύ. Μπορεί είναι προφανές αλλά η ζητούμενη εφεδρική ισχύς από ορυκτά καύσιμα για την επιτυχή ενσωμάτωση αυξημένων επιπέδων ανανεώσιμης ηλεκτρικής ενέργειας αποτελεί μια αντίφαση όταν προσπαθούμε να επιτύχουμε ένα μέλλον χαμηλών εκπομπών άνθρακα.  

Οι τεχνολογίες αποθήκευσης ενέργειας κυμαίνονται από εδραιωμένες και αποδεδειγμένης ωφέλειας σε εξαιρετικά καινοτόμες και πειραματικές τεχνολογίες που βρίσκονται ακόμα στο σχεδιασμό και στην ανάπτυξη. Οι διαθέσιμες τεχνολογίες ταξινομούνται γενικά ως χημικές (π.χ. υδρογόνο), ηλεκτρικές (π.χ. πυκνωτές), ηλεκτροχημικές (π.χ. μπαταρίες), θερμικές ή μηχανικές (π.χ. αντλησιοταμιευτήρες) και η κάθε μια έχει το δικό της εύρος εφαρμογών και ωφελειών εντός του εκάστοτε ενεργειακού συστήματος. 

Οι εφαρμογές περιλαμβάνουν την εξυπηρέτηση φορτίων αιχμής, την ελαχιστοποίηση των περικοπών φορτίου ανανεώσιμης ηλεκτρικής ενέργειας, την μετάθεση ή και την αποφυγή ακριβών επενδύσεων υποδομών και την παροχή επικουρικών υπηρεσιών στους διαχειριστές δικτύων.
 
Σχεδιασμός της αγοράς και ρυθμιστικά πλαίσια

Η σταθερότητα και η μακροπρόθεσμη προβλεψιμότητα των ροών εσόδων, βασική προϋπόθεση για την χρηματοδότηση ενεργειακών έργων, διαφέρουν ανάλογα με την τεχνολογία, την εφαρμογή και την λειτουργικότητα του έργου με το σύστημα πέραν της δεδομένης σημασίας της τιμολόγησης τόσο της παραγόμενης όσο και της αποθηκευμένης ενέργειας. Όλα αυτά έχουν αντίκτυπο στη βάση κόστους για ένα συγκεκριμένο έργο αποθήκευσης ενέργειας και όλα αυτά είναι σημαντικά για την αξιολόγηση από την άποψη της χρηματοδότησης. Αυτά πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά τον επιχειρηματικό σχεδιασμό ενός έργου αποθήκευσης και εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τον σχεδιασμό της εθνικής ή περιφερειακής αγοράς και το σχετικό κανονιστικό πλαίσιο. 

Οι τεχνολογικές εξελίξεις συχνά αφήνουν τους υπεύθυνους χάραξης πολιτικής και τους νομοθέτες να προσπαθούν να αναπτύξουν το σωστό πολιτικό και ρυθμιστικό πλαίσιο για τον μετριασμό των δυνητικών δυσμενών επιπτώσεων αυτών των εξελίξεων (π.χ. αστάθεια του συστήματος), αλλά και να επωφεληθούν πλήρως από τις τεχνολογίες που επιτρέπουν την αποτελεσματικότερη βελτιστοποίηση του υπάρχοντος συστήματος. Σύμφωνα με μελέτη του Διεθνούς Οργανισμού Ενέργειας σχετικά με ενδεχόμενους φραγμούς στην υλοποίηση έργων αποθήκευσης ενέργειας, οι «κανονιστικές και εμπορικές συνθήκες είναι συχνά ανεπαρκώς εξοπλισμένες για την αποζημίωση της αποθήκευσης για το εύρος υπηρεσιών που μπορεί να παρέχει». Αυτές οι «συνθήκες» διαφέρουν σημαντικά σε όλο τον κόσμο, με ουσιαστικά αποκλίνουσες απόψεις για τον ακριβή ρόλο της τεχνολογίας αυτής στο ενεργειακό σύστημα κάθε δικαιοδοσίας. Ορισμένα από τα κοινά θέματα που προκύπτουν σε διαφορετικές δικαιοδοσίες περιλαμβάνουν: 

Ευέλικτη τιμολόγηση ενέργειας και ορθολογικές χρεώσεις δικτύου ως κίνητρα για επενδύσεις
Σε σχέση με τον σχεδιασμό της χονδρικής αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας (δηλαδή την αγορά της προηγούμενης ημέρας, εντός της ημέρας κατανομής, την εξισορρόπηση (σε πραγματικό χρόνο) και τις αγορές επικουρικών υπηρεσιών), γίνεται συχνά αναφορά στην ανάγκη για ευελιξία τιμών ενέργειας και ορθολογικές χρώσεις δικτύου στο ενεργειακό σύστημα προκειμένου να παρασχεθούν τα σωστά σήματα τιμών και χρεώσεων που αποκαλύπτουν την πραγματική αξία της ηλεκτρικής ενέργειας από έργα παραγωγής και αποθήκευσης ενέργειας και να δημιουργηθεί ένα σαφές σήμα – κίνητρο για επενδύσεις μακροπρόθεσμα.  

Τροποποίηση των συστημάτων net-metering

Σε διάφορα συστήματα net-metering, για παράδειγμα οικιακών φωτοβολταϊκών στη στέγη, συμψηφίζεται η παραγόμενη με την καταναλισκόμενη ηλεκτρική ενέργεια ανεξαρτήτως ζήτησης σε επίπεδο δικτύου. Έτσι όμως τυχόν πλεονάζουσα παραγωγή σε περιόδους υψηλότερης ζήτησης στο δίκτυο δεν αποτιμάται όπως της πρέπει σε συνθήκες αγοράς (σε αντίθεση με την υπερβολική κατανάλωση) αποτελώντας μια στρέβλωση. Σε προηγμένες αγορές ήδη εγκαταλείπουν το net-metering, αντικαθιστώντας το με ένα «post-net-metering» σύστημα που επιτρέπει σημαντική διαφοροποίηση μεταξύ τιμολογίων προσφοράς και ζήτησης για ηλεκτρική ενέργεια από οικιακούς παραγωγούς. Αυτό αναμένεται να βελτιώσει την περίπτωση της αποθήκευσης ενέργειας «πίσω από το μετρητή». 

Βελτιστοποίηση του συνολικού οφέλους των τεχνολογιών αποθήκευσης

Οι τεχνολογίες αποθήκευσης μπορεί να έχουν εμπορική αξία στην προ/ημερήσια χονδρική αγορά ενέργειας, την αγορά εξισορρόπησης ενέργεια (σε πραγματικό χρόνο) και την αγορά για επικουρικές υπηρεσίες. Ωστόσο, η αποκόμιση αυτής της αξίας σωρευτικά ή εναλλακτικά μεταξύ αυτών των αγορών υπόκειται σε διάφορους ρυθμιστικούς περιορισμούς. Επιπλέον, δεν υπάρχει κανένας γενικός κανόνας ή μηχανισμός αποζημίωσης των τεχνολογιών αποθήκευσης σε περίπτωση αποφευγόμενων επενδύσεων δικτύου. Στην Ευρώπη ο υποχρεωτικός διαχωρισμός των ολοκληρωμένων επιχειρήσεων, που απαιτεί τον ουσιαστικό διαχωρισμό των δραστηριοτήτων μεταφοράς ενέργειας από τα συμφέροντα παραγωγής και προμήθειας αυτής, μπορεί να απαγορεύσει στους διαχειριστές συστημάτων μεταφοράς και διανομής να αναπτύσσουν έργα αποθήκευσης ενέργειας επειδή μπορεί να ταξινομηθούν ως μονάδες παραγωγής.
 
Αξιολόγηση κινδύνων 

Οι κίνδυνοι που πρέπει να αξιολογηθούν κατά την εξέταση της ανάπτυξης και της χρηματοδότησης έργων αποθήκευσης ενέργειας περιλαμβάνουν: 

Κίνδυνος κατασκευής

Για τα έργα μεγάλης κλίμακας με χρήση μπαταριών αυτός ο κίνδυνος θεωρείται γενικά ως μικρότερης σημασίας σε σύγκριση με άλλες νέες τεχνολογίες, ή ακόμη και σε σχέση με τις εδραιωμένες μηχανικές και θερμικές τεχνολογίες, καθώς οι μπαταρίες παρέχονται σε εμπορευματοκιβώτια και απαιτούν περιορισμένες κατασκευαστικές δραστηριότητες στον χώρο του έργου. Φυσικά υπάρχουν προβλήματα διασύνδεσης καθώς ενσωματώνονται μπαταρίες με φωτοβολταϊκά, αιολικά και άλλα έργα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας ενώ τα επίπεδα πρακτικής εμπειρίας στις επιχειρήσεις κοινής ωφελείας και τους εργολάβους είναι μάλλον περιορισμένα. Τα λειτουργικά συστήματα πάντως θα συνεχίσουν να βελτιώνονται και αναμένουμε από τους προμηθευτές τους να δεσμευτούν να προσφέρουν αυτές τις αναβαθμίσεις ως μέρος του πακέτου τους, όπως έχουμε δει από την Apple και την Tesla. 

Κίνδυνος αδειοδότησης

Η αποθήκευση ενέργειας παρέχεται σε όλα τα σχήματα και μεγέθη, από οικιακή και βιομηχανική έως μεγάλης κλίμακας από εταιρείες κοινής ωφελείας. Οι σχετικοί περιβαλλοντικοί, χωροταξικοί και πολεοδομικοί περιορισμοί διαφέρουν ανά χώρα. Συγκεκριμένα, σε ορισμένες χώρες με πολύ αυστηρές προδιαγραφές πυρασφάλειας, η προγραμματισμένη ανάπτυξη μπαταριών σε οικιακό επίπεδο εμποδίζεται από πολεοδομικούς κανονισμούς, πράγμα που απαιτεί εγκατάσταση πυρασφάλειας για ολόκληρα συγκροτήματα κατοικιών. Σε άλλες, οι μπαταρίες ταξινομούνται ως επικίνδυνα στοιχεία και αυτό μπορεί να οδηγήσει σε αυξημένο κόστος και κίνδυνο αδειοδότησης. Παρόμοιο ζήτημα αντιμετωπίζουν και οι σταθμοί φόρτισης ηλεκτροκίνητων οχημάτων σε ορισμένες χώρες, ιδίως σε περιπτώσεις που θέλουν να εγκαταστήσουν φορτιστές σε υφιστάμενα πρατήρια διανομής καυσίμων.

Κίνδυνος τεχνολογίας

Κάθε νέα τεχνολογία είναι βέβαιο ότι θα αντιμετωπίσει προβλήματα λειτουργίας. Οι χρηματοδότες του τομέα της ενέργειας το βίωσαν με τους αεριοστρόβιλους υψηλής απόδοσης, τις πρώιμες αιολικές μονάδες και τις εκάστοτε «νέες» μορφές παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, όπως το βιοαέριο, η βιομάζα, η καύση αποβλήτων και η κυματική ενέργεια. Ακόμη και ώριμες τεχνολογίες, όπως τα υποθαλάσσια καλώδια, αντιμετωπίζουν προβλήματα πιο συχνά από αυτό που αναμένουν οι χρήστες και οι χρηματοδότες. Το σημαντικό όμως για την τεχνολογία των μπαταριών είναι ότι έχουν πιστοποίηση από αξιόπιστους οργανισμούς και πωλούνται γενικά με εγγυήσεις μακράς διάρκειας. Πιστεύουμε ότι είναι σημαντικό για τις μπαταρίες να πωλούνται με μακροπρόθεσμες εγγυήσεις σε σχέση με τυχόν ελαττώματα και τις αποδόσεις τους. Ένας από τους βασικούς λόγους για την ραγδαία ανάπτυξη της φωτοβολταϊκής βιομηχανίας αποτελεί το γεγονός ότι οι κατασκευαστές συνειδητοποίησαν εγκαίρως ότι έπρεπε να υπάρξουν μακροπρόθεσμες εγγυήσεις απόδοσης για τα πάνελς. Οι κατασκευαστές θα πρέπει επίσης να κατανοήσουν ότι οι ιδιοκτήτες έργων πρέπει να είναι σε θέση να εκχωρήσουν τα οφέλη αυτών των εγγυήσεων στους χρηματοδότες τους. Αυτό έχει ήδη αποτελέσει ζήτημα για ορισμένους κατασκευαστές μπαταριών καθώς δεν είναι εξοικειωμένοι με τις απαιτήσεις της χρηματοδότησης έργων από τρίτους. 

Έλεγχος της μονάδας αποθήκευσης

Ένας ιδιοκτήτης εγκατάστασης αποθήκευσης ενέργειας θα ήθελε να συνάψει με τον αρμόδιο διαχειριστή δικτύου σύμβαση για την παροχή υπηρεσιών δικτύου ή ακόμη και μόνο για την πώληση ηλεκτρισμού. Εάν υπάρχει μια συσκευή αποθήκευσης συνδεδεμένη σε μια γεννήτρια, όπως μια φωτοβολταϊκή εγκατάσταση, ο αγοραστής πιθανότατα θα θέλει να βλέπει ένα μόνο σημείο σύνδεσης. Το βασικό ζήτημα είναι ποιος ελέγχει τη συσκευή αποθήκευσης. Οι περισσότεροι διαχειριστές δικτύου θα θέλουν να αποφασίσουν πότε λειτουργεί η συσκευή καθώς πιστεύουν ότι θα τους βοηθήσει να μεγιστοποιούν την αξία του συστήματος. Ωστόσο, αυτό μπορεί να τους φέρει σε σύγκρουση με τον ιδιοκτήτη και τους χρηματοδότες που πρέπει να εξισορροπήσουν τη δημιουργία εσόδων με (α) τον περιορισμό των πιθανών ζημιών και την υποβάθμιση των μακροπρόθεσμων επιδόσεων και (β) τη μείωση του λειτουργικού κόστους και του κόστους συντήρησης. 

Τρέχουσες εξελίξεις 

Ένας σημαντικός παράγοντας που πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την αξιολόγηση των έργων αποθήκευσης είναι το υψηλό κόστος εγκατάστασης νέων ή επέκτασης υφιστάμενων γραμμών μεταφοράς ή διανομής ηλεκτρικής ενέργειας. Τα έξοδα αποθήκευσης ενέργειας πρέπει να συνεχίσουν να μειώνονται, προκειμένου να υπάρξει ανταγωνισμός με αυτές τις εναλλακτικές λύσεις. Ορισμένοι εμπειρογνώμονες αναμένουν ότι το κόστος για την αποθήκευσή θα μειωθεί δραματικά όπως πρόσφατα συνέβη με τους ηλιακούς συλλέκτες. 
Πολλές τεχνολογίες αποθήκευσης και εφαρμογές είναι ήδη οικονομικά βιώσιμες και λειτουργικές σε διάφορες περιοχές του κόσμου. Παραδείγματα περιλαμβάνουν περιοχές με υψηλή διείσδυση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας ή θέματα επάρκειας δικτύου. Η αποθήκευση ενέργειας μέσω μπαταριών υπήρξε η πιο επίκαιρη τεχνολογία αποθήκευσης κατά τα τελευταία έτη, ειδικά «πίσω από τον μετρητή» και για την παροχή επικουρικών υπηρεσιών. 
Ο συνδυασμός έργων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας σε συνδυασμό με τεχνολογίες αποθήκευσης (κυρίως μπαταρίες) είναι πολλά υποσχόμενη σε ολόκληρο τον κόσμο, καθώς η αποθήκευση ενέργειας επιτρέπει στον προγραμματιστή του έργου να «αντισταθμίσει εσωτερικά» τον κίνδυνο περικοπής ή χαμηλές ή ακόμη και αρνητικές τιμές ενέργειας σε περιόδους άφθονης παραγωγής ή περιορισμών δικτύων. Όσον αφορά τα έργα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας σε απομακρυσμένες περιοχές, εκτός δικτύου ή σε μικροδίκτυα,  όπως είναι η περίπτωση των μη –διασυνδεμένων νησιών του Ελληνικού συστήματος, η αποθήκευση θεωρείται απαραίτητο στοιχείο για την επίτευξη σταθερής και αξιόπιστής παροχής ηλεκτρικής ενέργειας. 

Προοπτικές χρηματοδότησης 

Οι τεχνολογίες αποθήκευσης ενέργειας θα αποτελέσουν βασικό στοιχείο για την βελτιστοποίηση των παγκόσμιων ενεργειακών συστημάτων. Υπάρχει λοιπόν μεγάλο ενδιαφέρον για την ανάπτυξη και την χρηματοδότηση έργων αποθήκευσης ενέργειας από τρίτους. Ωστόσο, όπως και το πρώτο κύμα έργων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, θα χρειαστούν διαφορετικές δομές σε σύγκριση με τους παραδοσιακούς θερμοηλεκτρικούς σταθμούς ή τα δίκτυα μεγάλης κλίμακας. Οι οργανισμοί εξαγωγικών πιστώσεων και οι αναπτυξιακές τράπεζες θα διαδραματίσουν καθοριστικό ρόλο στην απόδειξη της πιστοληπτικής ικανότητας των τεχνολογιών αποθήκευσης και των επιχειρηματικών μοντέλων. 
Μία από τις προκλήσεις θα είναι τα μεγέθη των συναλλαγών, καθώς πολλά συστήματα αποθήκευσης θα είναι σχετικά μικρά και δεν θα συνάδουν με τις δυσκολίες και το κόστος της χρηματοδότησης έργων από τρίτους. Από άποψη χρηματοδότησης, είναι σημαντικό οι μεταβολές των ρυθμιστικών πλαισίων να έχουν ως αποτέλεσμα σταθερές και προβλέψιμες ροές εσόδων που εκτιμούν σωστά τις διάφορες πηγές ευελιξίας, συμπεριλαμβανομένων των τεχνολογιών αποθήκευσης ενέργειας. 
Προβλέπουμε ότι στο άμεσο μέλλον θα δούμε ακόμη περισσότερες χρηματοδοτήσεις τέτοιων έργων μεγάλης κλίμακας σε αρκετές ώριμες αγορές όπως η Καλιφόρνια, το Ηνωμένο Βασίλειο και η Αυστραλία. Όπως και στις πρώτες μέρες της αιολικής και ηλιακής ενέργειας, αυτό θα είναι μόνο η αρχή και με την πάροδο του χρόνου θα δούμε την ανάπτυξη ενός ευρέος φάσματος δομημένων επιλογών χρηματοδότησης έργων αποθήκευσης ενέργειας από τρίτους. 
--------------------------------
Ο κ. Δημήτρης Ασημάκης είναι Partner - Norton Rose Fulbright Greece
Ο κ. Μηνάς Κιτσιλής είναι Senior Associate - Norton Rose Fulbright Greece