Είναι γνωστό ότι η ενέργεια αποτελεί ένα από τα σημαντικότερα θεμέλια της σύγχρονης ζωής. Αν μπορούσαμε να εκμεταλλευτούμε την ηλιακή ενέργεια που φτάνει στη γη, θα είχαμε ουσιαστικά λύσει το ενεργειακό πρόβλημα του πλανήτη. Γενικά, για να εκμεταλλευτούμε την ηλιακή ενέργεια, τη μετατρέπουμε πρώτα σε κάποιες άλλες μορφές ενέργειας ώστε να μπορούμε να την αποθηκεύσουμε. Υπάρχουν δύο τρόποι αποθήκευσης της ηλιακής ενέργειας:
- Με τη μορφή θερμότητας μέσω ηλιοθερμικών συστημάτων
- Με τη μορφή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω φωτοβολταϊκών συστημάτων
Η αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας αποτελεί σημαντική προϋπόθεση για τη μέγιστη αξιοποίηση των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας. Η αποθήκευση της ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να μειώσει το κόστος λειτουργίας ενός σταθμού παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, δεδομένου ότι θα ήταν επιθυμητό να αποθηκεύεται η περίσσεια ενέργειας σε περιόδους χαμηλότερης κατανάλωσης για την κάλυψη των ωρών αιχμής. Επιπλέον, η επιτόπια αποθήκευση ενέργειας μπορεί να καλύψει τους καταναλωτές σε περίπτωση διακοπής ρεύματος.
Με ποιους τρόπους μπορούμε να καταστήσουμε δυνατή την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας;
Η αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας δεν είναι εύκολη υπόθεση. Μερικοί από τους πιο συνηθισμένους τρόπους που χρησιμοποιούνται σε όλο τον κόσμο είναι:
- Αποθήκευση ενέργειας με δυναμική ενέργεια
- Αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας με κινητική ενέργεια
- Αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας με χημική ενέργεια
- Η αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας με δυναμική ενέργεια επιτυγχάνεται με δύο τρόπους:
-Αντλησιοταμίευση υδροηλεκτρικής ενέργειας, η οποία χρησιμοποιεί την περίσσεια ηλεκτρικής ενέργειας (κατά τη διάρκεια χαμηλής ζήτησης) για τη μεταφορά νερού από έναν χαμηλότερο σε έναν υψηλότερο ταμιευτήρα νερού κατά τη διάρκεια της νύχτας, όπου έχουμε περίσσεια ενέργειας. Ο κύριος περιορισμός στην ανάπτυξη αυτής της μεθόδου είναι το υψηλό κόστος κατασκευής τεχνητών ταμιευτήρων, καθώς και οι γεωλογικοί, γεωγραφικοί και περιβαλλοντικοί περιορισμοί.
-Συμπιεσμένος αέρας, όπου η ηλεκτρική ενέργεια εκτός αιχμής χρησιμοποιείται για τη συμπίεση και την αποθήκευση αέρα σε αεροστεγείς υπόγειες σπηλιές. Όταν χρειάζεται, ο αποθηκευμένος αέρας απελευθερώνεται, θερμαίνεται και επιταχύνεται μέσω ενός αεριοστρόβιλου.
- Η αποθήκευση ενέργειας μέσω κινητικής ενέργειας επιτυγχάνεται μέσω σφονδύλων που αποθηκεύουν κινητική ενέργεια σε έναν δρομέα και λειτουργούν ως μηχανική μπαταρία. Λειτουργούν και ως γεννήτριες και μερικές φορές ως κινητήρες. Μέχρι στιγμής βρίσκονται σε πειραματικό στάδιο, έχουν υψηλό κόστος και δεν μπορούν να εφαρμοστούν σε μια μονάδα παραγωγής ενέργειας.
- Η αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί επίσης να επιτευχθεί μέσω της χημικής ενέργειας με δύο τρόπους:
-Ο πιο συνηθισμένος τρόπος αποθήκευσης, ιδίως στον τομέα των φωτοβολταϊκών, είναι η χρήση μπαταριών. Τα πλεονεκτήματα αυτών των συστημάτων είναι ότι μπορούν να επιτύχουν αποθήκευση ενέργειας από περίσσεια ενέργειας, μπορούν να καλύψουν στιγμιαία φορτία αιχμής ζήτησης και έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής. Από την άλλη πλευρά, το μεγάλο κόστος αγοράς, η αυξημένη πολυπλοκότητα και το υψηλό κόστος συντήρησης είναι τα σημαντικότερα μειονεκτήματα.
- Ένας εναλλακτικός τρόπος αποθήκευσης της ηλεκτρικής ενέργειας είναι η παραγωγή υδρογόνου με το "σπάσιμο του νερού". Το υδρογόνο θεωρείται το κύριο καύσιμο του μέλλοντος, καθώς δημιουργείται από το νερό, το οποίο είναι μια ανεξάντλητη πηγή ενέργειας. Τα κύρια πλεονεκτήματά του είναι ότι αποτελεί ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, δεν έχει αρνητικές επιπτώσεις στο περιβάλλον και έχει τη δυνατότητα αποθήκευσης και μεταφοράς σε μεγάλες αποστάσεις μέσω δικτύων αγωγών. Αντίστοιχα, τα μειονεκτήματά του είναι ότι έχει χαμηλή ενεργειακή πυκνότητα ανά μονάδα όγκου και ότι το κόστος παραγωγής και υγροποίησής του εξακολουθεί να είναι υψηλό.
Λόγω του μικρού και περιορισμένου δικτύου της Κύπρου, η αποθήκευση ενέργειας είναι απαραίτητος παράγοντας για τη σωστή εκμετάλλευση των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας και ιδιαίτερα των φωτοβολταϊκών συστημάτων που έχουν το χαμηλότερο κόστος παραγωγής!
