Изравняване на пиковите нива на зареждане: дроселиране? Принудително изключване? Нормиране на електроенергията за електрически автомобили?

Оптимизация на мрежата – мерки, предприети от немските оператори на разпределителни мрежи през 2020 г. – Изображение: Xpert.Digital

* EEG = Закон за възобновяемите енергийни източници, раздел 9, параграф 1 от EEG

Статистиката показва броя на операторите на разпределителни системи (ОРС) в Германия през 2020 г., въз основа на мерките, приложени за оптимизация на мрежата и укрепване на мрежата съгласно Закона за възобновяемите енергийни източници. Към 1 април 2020 г. 226 германски ОРС са изграждали паралелни системи.

Брой оператори на разпределителни мрежи според прилаганите мерки за оптимизация и укрепване на мрежата съгласно EEG в Германия през 2020 г

• Увеличаване на напречното сечение на кабелите – 459 оператора на разпределителни мрежи
• Увеличение на трансформаторния капацитет – 394 оператора на разпределителни мрежи
• Окабеляване на въздушни електропроводи – 408 оператора на разпределителни мрежи
• Оптимизация на точките на прекъсване – 365 оператора на разпределителни мрежи
• Промяна в топологията на мрежата – 315 оператора на разпределителни мрежи
• Инсталиране на измервателна техника – 406 оператора на разпределителни мрежи
• Изграждане на паралелни системи – 226 оператора на разпределителни мрежи
• Увеличаване на напречното сечение на токопроводящите кабели – 90 оператора на разпределителни мрежи
• Изравняване на пиковите нива – 7 оператора на разпределителни мрежи
• Монтаж на регулируеми локални мрежови трансформатори – 58 оператора на разпределителни мрежи
• Монтаж на регулатори на напрежение – 56 оператора на разпределителни мрежи
• Регулиране на провисването на кабелите – 47 оператора на разпределителни мрежи
• Мониторинг на проводящи кабели – 20 оператора на разпределителни мрежи
• Високотемпературен проводящ кабел – 9 оператора на разпределителни мрежи
• Други – 72 оператора на разпределителни мрежи

Проводников кабел е кабел, използван за пренос на електричество във въздушна електропроводна линия като част от електрическа линия.

Оператори на електроенергийни мрежи – брой в Германия до 2020 г. – Изображение: Xpert.Digital

През 2020 г. в Германия са преброени общо 874 оператора на електроенергийни мрежи. В сравнение с 2010 г. броят на операторите се е увеличил с единадесет. Операторите на електроенергийни мрежи могат да бъдат разделени на оператори на преносни системи и оператори на разпределителни системи. Преносната мрежа е свързана с мрежите на операторите на разпределителни системи чрез подстанции.

Пренос и разпределение

В Германия има четири оператора на преносни системи: Amprion, 50Hertz, TransnetBW и TenneT. Те отговарят за инфраструктурата на националните електрически мрежи. Amprion беше операторът на преносна система с най-високи приходи през 2019 г. 874 оператора на разпределителни системи понастоящем отговарят за електрическите мрежи в диапазоните ниско напрежение, средно напрежение и в някои участъци високо и свръхвисоко напрежение. Те доставят електроенергия например на частни домакинства.

Производство и потребление на електроенергия в Германия

В Германия количеството произведена електроенергия се е увеличило значително през последните 30 години, макар и с леки колебания. По-голямата част от тази електроенергия е произведена от изкопаемите горива лигнитни въглища и от възобновяеми енергийни източници. Промишлеността е най-големият потребител на електроенергия, използвайки почти половината от общото количество електроенергия. Потребителските групи „бизнес, търговия и услуги“ и „домакинства“ консумират около една четвърт от електроенергията на Германия.

Брой оператори на електроенергийни мрежи в Германия между 2010 и 2020 г

• 2006 – 876 / 4 Оператори на разпределителни мрежи/Оператори на преносни мрежи
• 2007 – 877 / 4 Оператор на разпределителна мрежа/Оператор на преносна мрежа
• 2008 – 855 / 4 Оператори на разпределителни мрежи/Оператори на преносни мрежи
• 2009 – 862 / 4 Оператори на разпределителни мрежи/Оператори на преносни мрежи
• 2010 – 866 / 4 Оператори на разпределителни мрежи/Оператори на преносни мрежи
• 2011 – 869 / 4 Оператори на разпределителни мрежи/Оператори на преносни мрежи
• 2012 – 883 / 4 Оператори на разпределителни мрежи/Оператори на преносни мрежи
• 2013 – 883 / 4 Оператори на разпределителни мрежи/Оператори на преносни мрежи
• 2014 – 884 / 4 Оператори на разпределителни мрежи/Оператори на преносни мрежи
• 2015 – 880 / 4 Оператори на разпределителни мрежи/Оператори на преносни мрежи
• 2016 – 875 / 4 Оператори на разпределителни мрежи/Оператори на преносни мрежи
• 2017 – 878 / 4 Оператори на разпределителни мрежи/Оператори на преносни мрежи
• 2018 – 890 / 4 Оператори на разпределителни мрежи/Оператори на преносни мрежи
• 2019 – 883 / 4 Оператори на разпределителни мрежи/Оператори на преносни мрежи
• 2020 – 874 / 4 Оператори на разпределителни мрежи/Оператори на преносни мрежи

Франсис Маклойд, Контролни зони с оператори на преносни системи в Германия, редактирано, CC BY-SA 3.0

Операторите на преносни системи са сервизни компании, които оперативно управляват инфраструктурата на надрегионални електрически мрежи за пренос на електрическа енергия, осигуряват поддръжка и оразмеряване, ориентирани към търсенето, и предоставят на търговците/доставчиците на електроенергия недискриминационен достъп до тези мрежи. Освен това те са отговорни за снабдяването и предоставянето на балансираща мощност на системата, когато е необходимо, с цел минимизиране на колебанията в мрежата, произтичащи от дисбаланси между произведената и консумираната електроенергия във всеки един момент. Преносните мрежи са свързани чрез подстанции към по-плътните мрежи с по-ниско напрежение на операторите на разпределителни системи (ОРС), които обикновено осигуряват доставката до крайните клиенти, обикновено чрез мрежи с ниско напрежение. Отделни големи клиенти, като например енергоемки промишлени предприятия, също могат да бъдат директно свързани към преносната мрежа.

Преносните мрежи представляват естествени монополи и техните оператори обикновено са обект на държавен надзор.

В Германия моделът на „регулиран достъп до мрежата“ влезе в сила през 2005 г. с втората поправка на Закона за енергийната индустрия (EnWG). Тя упълномощава Федералната агенция за мрежи да регулира операторите на преносни системи.

В Германия има четири оператора на преносни системи:

• Тенет ОПС
• 50 херца предаване
• Амприон
• ТранснетБВ

Мрежовата зона на общинското електроснабдително дружество във Фленсбург представлява специален случай в Германия. Поради пряката си връзка с датската електроенергийна мрежа, технически тя принадлежи към контролната зона на датския оператор на преносна система energinet.dk, а не към контролната зона на TenneT TSO, операторът на преносна система, отговорен за северозападна Германия.

След либерализацията на енергоснабдяването, доставчиците на енергия обикновено вече не са и оператори на мрежи. Само малки общински комунални услуги имат право да експлоатират мрежи без правно отделяне от компанията. Дори и там обаче разпределението на електроенергия и експлоатацията на мрежата трябва да бъдат организационно отделени. Мрежите са естествени монополи. Следователно във всяка мрежова област има само един оператор на газова или електроенергийна мрежа, който не може да бъде свободно избран от клиента. Въпреки разделянето на доставчика и оператора на мрежата, и двамата могат да бъдат част от една и съща енергийна група.

• Оператор на разпределителна мрежа е компания, която управлява електрически и/или газови мрежи за дистрибуция до крайни потребители (частни домакинства и малки потребители).
• Оператор на разпределителна мрежа поддържа електрически мрежи на мрежово ниво в диапазоните ниско, средно и високо напрежение за регионално електроснабдяване.
• Оператор на разпределителна мрежа е оператор надолу по веригата след оператора на преносна мрежа, който пренася електроенергия на дълги разстояния във високоволтови мрежи.
• Операторът на разпределителната мрежа е отговорен за безопасната и надеждна работа на мрежите в определен район и за свързването им с други електрически мрежи
• Операторите на разпределителни мрежи обикновено принадлежат към местна или общинска компания за доставка на енергия, като например общинска комунална компания, но понякога и към някоя от големите енергийни компании, които често са придобивали такива мрежи като част от приватизация.
• Операторът на разпределителната мрежа е отговорен за записването на показанията на електромерите в помещенията на крайния потребител, които след това препраща на договорния партньор на клиента за фактуриране.
• Операторът на разпределителната мрежа получава електроенергията си от оператора на преносната мрежа, а газа си - от оператора на газопровода за дълги разстояния.

Всичко от един източник, специално съобразено с вашето соларно решение. Рефинансирайте или компенсирайте бъдещите си разходи със собствено производство на електроенергия.

Намерете съвети и решения тук 👈🏻

Консултация и планиране, включително необвързваща оценка на разходите. Свързваме ви със силни партньори във фотоволтаиката.

Намерете съвети и решения тук 👈🏻

Имаме регионално присъствие в целия немскоезичен свят. Разполагаме с надеждни партньори, които ще Ви консултират и ще изпълнят Вашите желания.

Свържете се с нас 👈🏻

Xpert QuickPlan Инструмент за планиране на фотоволтаични системи и конфигуратор на слънчева енергия за покриви и наземни полета 👈🏻

От средата на 2020 г. насам приемането на електрически превозни средства в Германия се е увеличило значително. Това се дължи главно на въвеждането на бонуса за иновации на 8 юли 2020 г., с който германското правителство удвои субсидиите си за закупуване на електрическо превозно средство.

Федералният министър Петер Алтмайер: „След въвеждането на премията за иновации наблюдаваме значителен тласък в електромобилността. Броят на заявленията остава рекордно висок. През първата половина на 2021 г. бяха заявени повече премии, отколкото през цялата предходна година – общо 1,25 милиарда евро. Тази година ще бъде отбелязано рекордно финансиране за електрически автомобили. Ето защо ние в коалицията решихме да продължим финансирането до края на 2025 г., за да може пазарното развитие на електромобилността да набере допълнителен импулс.“

Торстен Шафарик, президент на Федералната служба за икономически въпроси и контрол на износа (BAFA): „С въвеждането на премията за иновации търсенето на екологичния бонус се увеличи рязко. През първата половина на 2021 г. бяха подадени заявления за 273 000 превозни средства – вече повече, отколкото през цялата предходна година. Това е силен сигнал за климатично съобразена мобилност в Германия.“

С въвеждането на премията за иновации броят на заявленията за екологичен бонус се увеличи значително. През втората половина на 2020 г. ежемесечно бяха поставяни нови рекорди по заявления. През декември 2020 г. броят на заявленията достигна предварителен пик от 53 566. През март 2021 г. броят на заявленията отново беше малко под 52 000.

От януари до края на юни 2021 г. са подадени заявления за субсидии за 273 614 превозни средства. Това изпраща силен сигнал за опазване на климата и демонстрира постоянно нарастващия обществен интерес към електрическите превозни средства. От началото на програмата за субсидии през 2016 г. до 1 юли 2021 г. са подадени заявления за общо 693 601 превозни средства.

Премията за иновации, която удвоява дела на федералното правителство от екологичния бонус, ще бъде удължена след 2021 г. до 31 декември 2025 г., съгласно решението на Автомобилната среща на върха (KAM) във Федералното канцлерство на 17 ноември 2020 г. Федералното министерство на икономиката и енергетиката ще приложи това удължаване скоро.

С удвояването на дела на правителството от екологичния бонус, могат да се поискат субсидии до 9 000 евро за електрически превозни средства с нетна обявена цена под 40 000 евро; за хибридни автомобили субсидията е 6 750 евро. За електрически превозни средства с нетна обявена цена над 40 000 евро са налични субсидии до 7 500 евро за изцяло електрически превозни средства и до 5 625 евро за хибридни автомобили.

„Изменените насоки за финансиране на „премията за иновации“ ще бъдат публикувани във Федералния вестник днес в 15:00 ч. и ще влязат в сила утре. Това ще удвои дела на правителството от субсидиите за електрически автомобили. По този начин изцяло електрическите автомобили ще получат субсидия до 9000 евро; plug-in хибридите ще получат субсидия до 6750 евро“, според прессъобщението на Федералното министерство на икономиката и енергетиката от 7 юли 2020 г.

Размер на екологичния бонус за закупуване на електрически превозни средства – Изображение: Xpert.Digital

Федералният министър на икономиката Петер Алтмайер: „Удвояваме правителствената субсидия за закупуване на електрически автомобил, като по този начин създаваме значителен стимул за потребителите да си купят такъв. Искаме да ускорим преминаването към електрически автомобили и да дадем нов тласък на електрическата мобилност в Германия.“

Президентът на Федералната служба за икономически въпроси и контрол на износа (BAFA), Торстен Шафарик: „Новите субсидии до 9000 евро правят преминаването към електрически автомобил значително по-привлекателно за гражданите. С рационализирания, едноетапен процес, ние в BAFA прилагаме новата премия за иновации ефикасно и по начин, удобен за гражданите.“

От 8 юли 2020 г. федералният дял от съществуващата система за екологични бонуси ще бъде временно удвоен до 31 декември 2021 г. Делът на производителя остава непроменен. Следните закупени или наети превозни средства могат да се възползват от „премията за иновации“ – дори със задна дата:

• Нови превозни средства, регистрирани за първи път след 3 юни 2020 г. и до 31 декември 2021 г. включително, както и млади употребявани превозни средства, чиято първа регистрация се извършва след 4 ноември 2019 г. и чиято втора регистрация се извършва след 3 юни 2020 г. и до 31 декември 2021 г.

„Премията за иновации“ произтича от резултата от заседанието на коалиционния комитет на 3 юни 2020 г. В допълнение към временното удвояване на дела на федералното правителство, изменените насоки за финансиране забраняват комбинирането му с финансиране от други публични източници. Това има за цел да предотврати свръхсубсидирането. Европейската комисия преразгледа „премията за иновации“ съгласно правилата за държавна помощ.

Свързано с това:

• Електрическа мобилност: Колко безопасни са електрическите автомобили? Как се тества безопасността на електрическите автомобили?
• Зарядна инфраструктура за електрическа мобилност в Германия

Мрежовият оператор трябва да може да изглажда пиковите натоварвания в мрежата и по този начин да я използва по-ефективно

Това може да се постигне чрез нов инструмент, наречен „намаляване на пиковите натоварвания“. Това би позволило на оператора на мрежата да контролира наличната мощност за гъвкаво потребление в краткосрочен план и да я адаптира към натоварването на мрежата. Например, това би позволило повече едновременни процеси на зареждане на електрически превозни средства, без да се претоварва разпределителната мрежа. Това може да се осъществи чрез гъвкаво свързване и използване на мрежата.

Управлението на гъвкавостта от страна на мрежовия оператор следва да бъде ясно ограничено

Намаляването на пиковите натоварвания следва да се разрешава само в много ограничена степен, така че корекциите в потреблението на енергия да се сведат до минимум и да се случват възможно най-рядко. Това е така, защото управлението на гъвкавостта от страната на мрежата следва да бъде до голяма степен незабелязано и без забележимо въздействие върху потребителите на мрежата. Сигналът за управление от страната на мрежата има предимство пред другите приложения за гъвкавост от страна на потребителските съоръжения. Освен това потребителите на мрежата са свободни да предлагат своята гъвкавост по други начини – например чрез променливи тарифи за електроенергия или чрез предоставяне на спомагателни услуги заедно с други потребители на ниско напрежение чрез агрегатори. Интервенциите за намаляване на пиковите натоварвания следва да бъдат прозрачно документирани и по този начин възможно най-предсказуеми за трети страни (вижте раздел 6 по-долу). Различните възможности за гъвкавост на различните инсталации също трябва да се вземат предвид при определяне на границите за намеса от страна на оператора на мрежата.

Управлението на гъвкавостта има за цел да ограничи разширяването на нисковолтовите мрежи до ефективно ниво

Мрежовият оператор трябва да продължи да планира и разширява мрежата си по подходящ начин, за да отговори на търсенето. Трябва обаче да се обърне по-голямо внимание на факта, че разширяването на мрежата може да не е практично по време на редки периоди на пиково натоварване. Няколко проучвания показват, че
намаляването на пиковите натоварвания може значително да намали необходимостта от разширяване на мрежата. Предпоставка за това е мрежовите оператори да могат надеждно да включат намаляването на пиковите натоварвания в планирането на мрежата си.

Пример за „рязане на върха“

Подходът за „изглаждане на пиковете“ на потреблението на електроенергия е подобен на отдавна установения и доказан метод, използван в производството на електроенергия: Чрез така нареченото „изглаждане на пиковете“ във
възобновяемите енергийни източници, мрежата вече не е необходимо да се разширява за последния киловатчас от възобновяемите източници.

От: Интелигентно интегриране на гъвкавостта в разпределителните мрежи, развитие на електромобилността и секторното свързване: инструментът за „изравняване на пиковите натоварвания“

Дискусионни точки относно по-нататъшното развитие на правната рамка за гъвкавите потребители в нисковолтови мрежи – Федерално министерство на икономиката и енергетиката

Гъвкавите товари трябва да имат гъвкави опции за свързване

Понастоящем, при свързване към нисковолтовата мрежа, с клиента се договаря стандартна фиксирана мощност от 30 киловата (kW), която теоретично трябва да е налична по всяко време. Това обаче не означава, че съответната мощност действително ще бъде постигната при използване на тази връзка и със сигурност не непрекъснато.

За да се използва съществуващата мрежа по-ефективно и да се ограничи по-нататъшното ѝ разширяване до ефикасно ниво, е разумно да се диференцира необходимият капацитет на мрежата в бъдеще, за да се отговорят на различните нужди на потребителите на мрежата и да се увеличи гъвкавостта. За намаляване на пиковите натоварвания, капацитетът за свързване от 30 kW може по принцип да се запази, но използването му може да се раздели на две части:

• За потреблението на електроенергия, което не се счита за гъвкаво, трябва да се леснодостъпен . Тази част не подлежи на управление, ориентирано към мрежата, а може да се използва само за негъвкаво търсене. Следователно тя трябва да бъде оразмерена така, че да е достатъчно висока, за да покрие напълно типичните битови нужди. Точното
  количество подлежи на обсъждане.
• За гъвкаво потребление на електроенергия се създава „гъвкаво използване на връзката“. Операторът на мрежата може временно да ограничи консумираната тук мощност съгласно принципите на „елиминиране на пиковите натоварвания“, описани по-горе. Тази част може например да се състои от капацитета, надвишаващ негъвкавата част. Тъй като максималната мощност е налична само в специфични случаи и не навсякъде едновременно, тази излишна част е подходяща за потребителски устройства, които не изискват постоянна наличност и могат да реагират гъвкаво на затруднения, ако е необходимо.

Използването на гъвкава връзка трябва да се превърне в норма за потребление, считано за гъвкаво

Колкото повече гъвкаво потребление е обхванато от гъвкавото използване на връзките, толкова повече съоръжения могат да бъдат свързани към съществуващата мрежа и толкова по-широко могат да бъдат разпределени действията за управление от страна на мрежата.

Размерите на „гъвкавото използване на връзката“ могат да бъдат конфигурирани индивидуално от потребителя

По принцип няма нищо лошо в това да се позволи преобразуването на гъвкаво използвана мрежова връзка във фиксирана, негъвкава връзка, която може да се използва без ограничения по всяко време.
Това обаче зависи от осъществимостта и подходящото участие в произтичащите от това допълнителни разходи.

От: Интелигентно интегриране на гъвкавостта в разпределителните мрежи, развитие на електромобилността и секторното свързване: инструментът за „изравняване на пиковите натоварвания“

Дискусионни точки относно по-нататъшното развитие на правната рамка за гъвкавите потребители в нисковолтови мрежи – Федерално министерство на икономиката и енергетиката

Потребителите, които могат да реагират гъвкаво, трябва да бъдат възнаградени за това, че използват своята гъвкавост по начин, ориентиран към мрежата. Понастоящем, съгласно раздел 14а от Закона за енергийната индустрия на Германия (EnWG), потребителите, които са съгласни с контрол от страна на оператора на мрежата, вече получават намаление на таксите за мрежата. Този механизъм следва да бъде разширен и доразвит и да се превърне в стандарт за всички мрежови връзки с гъвкави устройства за потребление в мрежата за ниско напрежение. Това би дало възможност на потребителите на мрежата да изберат продукта за ползване на мрежата, който най-добре отговаря на техните нужди.

Следните насоки се прилагат за дизайна:

• Ще бъдат въведени различни цени в зависимост от вида на потреблението на мрежата. Гъвкавите потребители, които участват в режим „пиково потребление“, ще плащат значително по-ниски такси за мрежата. Тези, които осигуряват гъвкавост, следователно могат да се възползват от икономиите на разходи за мрежата. И обратно, тези, които искат да използват пълния капацитет по всяко време за своето гъвкаво потребление, ще трябва да плащат по-високи такси.
• Налични са няколко варианта за внедряване: Понастоящем мрежовите такси за по-голямата част от клиентите на ниско напрежение се състоят от основна такса и такса за ползване. И двата компонента биха могли по принцип да бъдат диференцирани според вида на ползване на мрежата. Възможно е също така съществуващата система да се допълни с таксов компонент за договорения капацитет на връзката. Това би могло да се основава на (последващо) измерване на използването на връзката или на (предварителна) поръчка на капацитет. Възможни са и еднократни плащания.

От: Интелигентно интегриране на гъвкавостта в разпределителните мрежи, развитие на електромобилността и секторното свързване: инструментът за „изравняване на пиковите натоварвания“

Дискусионни точки относно по-нататъшното развитие на правната рамка за гъвкавите потребители в нисковолтови мрежи – Федерално министерство на икономиката и енергетиката

Публикувана е стратегия за стандартизация за междусекторна дигитализация на енергийния преход

Дигитализацията на енергийните мрежи е ключова предпоставка за мрежовата интеграция на възобновяемите енергийни източници и електромобилността. За тази цел, на 29 януари 2019 г. Федералното министерство на икономиката и енергетиката (BMWi) и Федералната служба за информационна сигурност (BSI) съвместно публикуваха стратегията за стандартизация за междусекторната дигитализация на енергийния преход.Тази пътна карта съдържа работния план за трансформиране на енергийните мрежи в така наречените „интелигентни мрежи“. Целта е да се свържат всички заинтересовани страни в електроснабдяването в рамките на интелигентната енергийна мрежа на бъдещето.

Пътната карта се основава на Закона за цифровизация на енергийния преход (GDEW). GDEW предефинира интелигентното измерване в Германия и създаде важен прецедент за енергийна мрежа, ориентирана към бъдещето. Тя се основава на четири крайъгълни камъка: стандартизация, защита и сигурност на данните, сигурност на инвестициите и обществено приемане.

Основен елемент на GDEW (Германска инициатива за енергиен преход) е въвеждането на интелигентни измервателни портали. Представената пътна карта описва по-нататъшното развитие на интелигентния измервателен портал в цялостна платформа за цифрова комуникация за енергийния преход. Тази платформа предоставя на заинтересованите страни в енергоснабдяването – от операторите на мрежата и доставчиците на електроенергия до потребителите – информацията за производство и потребление, от която се нуждаят. В същото време интелигентните измервателни портали гарантират най-високо ниво на защита и сигурност на данните. Защото енергийният преход се нуждае от повече от „интелигентни измервателни уреди“.

Минималните технически стандарти за интелигентните измервателни портали трябва да се развиват непрекъснато. Те трябва да са в крак с изискванията на енергийния преход, да осигуряват добавена стойност за потребителите, да функционират в различните сектори и в съответствие със секторното свързване (особено отопление и интелигентни домове), да включват електромобилността и да са подготвени за бъдещи сценарии на заплаха, като например хакерски атаки. По-нататъшното развитие на съответните стандарти също е разгледано в пътната карта.