פוטנציאל שאינו בשימוש? הזדמנויות חדשות לבעלי כוח סולארי, במיוחד בחורף: מדוע אחסון האנרגיה של גרמניה יכול לעשות יותר

המצב הנוכחי של אחסון אנרגיה בגרמניה

בגרמניה, קיימות כיום כ-1.6 מיליון מערכות אגירת אנרגיה נייחות עם קיבולת מותקנת משולבת של כ-13 ג'יגה-וואט. מערכות אגירה אלו משמשות בעיקר לאגירת אנרגיה סולארית ממערכות פוטו-וולטאיות פרטיות לשימוש מאוחר יותר במשק הבית. עם זאת, הפוטנציאל העצום שלהן נותר ברובו בלתי מנוצל. תיקון מתוכנן לחוק תעשיית האנרגיה (EnWG) עשוי לחולל שינוי מכריע על ידי יצירת הזדמנויות משפטיות חדשות לשימוש ושיווק גמישים יותר של מערכות אגירת אנרגיה. לא ברור האם תיקון זה ייושם לפני הבחירות הפדרליות הבאות בהתחשב באקלים הפוליטי הנוכחי. אף על פי כן, ההכרזה על התיקון עוררה תקוות גדולות בקרב בעלי עניין רבים במגזר האנרגיה.

מתאים לכך:

• אסטרטגיית החורף למערכות PV ב'חודשים האפלים ': פוטנציאל אופטימיזציה באמצעות אחסון אנרגיה, פנים מיקרוג

שינויים מתוכננים והשפעתם

השינויים המתוכננים נועדו במיוחד להפחית מכשולים משפטיים שהגבילו עד כה את השימוש הרחב יותר במערכות אחסון אנרגיה.

במיוחד בחורף , כאשר אנרגיה המופקת באופן עצמאי ממערכות פוטו-וולטאיות נמוכה יותר והביקוש לחשמל עולה, הגיוני להשתמש באגירת אנרגיה בצורה יעילה יותר, ולדוגמה להשתמש בחשמל לילי זול יותר.

עד כה, הייתה זו בעיקר הדאגה לשמירה על תעריפי הזנה שהרתיעה מפעילים מאחסון יותר מאשר רק את החשמל הירוק שנוצר על ידי מערכות פוטו-וולטאיות שלהם במתקני האחסון שלהם. כל מי שרוצה, למשל, לשאוב חשמל מעודפי אנרגיית רוח זולה בלילה או להזין עודפי אנרגיה סולארית לרשת כאשר המחירים אטרקטיביים במיוחד, התמודד עם מגבלות מורכבות. התיקון נועד לאפשר הזנת חשמל זמנית מהרשת לרשת הציבורית מבלי לאבד את הזכאות לתעריפי הזנה. למטרה זו מוצעת מערכת מדידה וחיוב פשוטה המבוססת על תשלום בתעריף קבוע. באופן ספציפי, ההצעה מציעה שניתן יהיה לפצות עד 300 קוט"ש לקוט"ש בשנה בתעריף קבוע כדי לפשט את החיוב עבור מפעילים וספקי אנרגיה כאחד. צעד זה נועד לתמרץ שילוב טוב יותר של קיבולות אחסון בשוק החשמל, ובכך לתמוך באספקה ​​יציבה יותר ולקדם עוד יותר את שילוב האנרגיות המתחדשות.

יתרונות האינטגרציה בשוק של מערכות אחסון

היתרונות הפוטנציאליים רבים. על ידי שילוב אסטרטגי של מערכות אחסון בשוק, ניתן יהיה ליישר עומסי שיא ברשת החשמל, להגדיל את הצריכה העצמית של אנרגיות מתחדשות, ובכך לתרום לשימוש יעיל יותר במשאבים. סביר להניח שבעתיד, בעלי בתים לא רק יוכלו להשתמש באנרגיה הסולארית המופקת באופן עצמאי בצורה גמישה יותר, אלא גם להזין אותה לרשת כפיצוי בתקופות של ביקוש גבוה. זה ישנה את תפקידן של מערכות אחסון פרטיות מאחסון ביניים פסיבי בלבד לאלמנט פעיל במערכת החשמל. הרעיון הבסיסי הוא: ככל שמערכות אחסון מבוזרות יותר ישתתפו בשיתוף גמישות זה, כך מערכת החשמל כולה יכולה להיות יציבה וחסכונית יותר.

אתגרים ביישום

אף על פי כן, נותרו אתגרים רבים שיש לקחת בחשבון במהלך היישום. דאגה מרכזית היא אורך החיים של מערכות האחסון. שימוש תכוף יותר לפעילויות שוק עלול להוביל ליותר מחזורי טעינה ופריקה, מה שמשפיע בתורו על עמידות הסוללה. מערכות סוללות רבות הזמינות כיום מתוכננות לכ-3,000 עד 5,000 מחזורי טעינה. אם תדירות המחזורים תגדל משמעותית, הדבר עלול לקצר את אורך החיים ובכך לסכן את הכדאיות הכלכלית של המפעילים. התקדמות טכנולוגית במחקר סוללות, כמו גם כימיות אחסון חדשות, כגון אלו המבוססות על יוני נתרן או טכנולוגיות מצב מוצק, עשויות למתן בעיה זו בעתיד, אך נותרה אי ודאות מסוימת כרגע.

נקודה מכרעת נוספת היא היישום והמדידה הטכניים. למרות שמוצע מודל פיצוי בתעריף אחיד, ההבחנה המדויקת בין אנרגיה סולארית המיוצרת באופן מקומי לבין חשמל הנלקח מהרשת אינה פשוטה. זה נכון במיוחד כאשר צריכת משקי הבית משתנה או שמספר יחידות ייצור וצריכה מחוברות זו לזו. מערכות מדידה חכמות, המכונות שערי מדידה חכמים, נועדו לתקן זאת ולספק את הנתונים הדרושים. עם זאת, הדבר יגרור עלויות חדשות, אשר בתחילה יצטרכו לשאת במפעילים. לכן חיוני שהתיקון לחקיקה יקבע תקנות מעשיות כך שהמאמץ הנדרש ממשקי בית בודדים יישאר ניתן לניהול וימנעו השקעות מוגזמות. המטרה היא לאפשר את הכניסה הפשוטה ביותר למסחר פעיל בחשמל מבלי להעמיס יתר על המפעילים בטכנולוגיות חיוב ומדידה מורכבות.

מודלים עסקיים חדשים ופרספקטיבות כלכליות

מנקודת מבט כלכלית, התיקון עשוי להוביל למודל עסקי חדש עבור משקי בית פרטיים. במקום להתמקד אך ורק בחיסכון בעלויות החשמל, הם יוכלו כעת לייצר הכנסות על ידי אספקת חשמל זמין גמיש. תיאורטית, בעלי בתים יוכלו להשתתף במה שנקרא שוק אנרגיה מאזנת באמצעות מערכות האחסון שלהם, בתנאי שגופי חשמל או ספקי שירותים יאגדו קיבולת זו ויעמידו אותה לרשות יציבות הרשת. זה ייצור מגוון רחב יותר של זרמי הכנסה: בנוסף לתעריף ההזנה המסורתי לחשמל פוטו-וולטאי, יהיה פיצוי על אספקת אנרגיה מאזנת או הקלה לטווח קצר ברשת. בהקשר זה, ההצהרה "אגירת אנרגיה תהפוך לעמוד השדרה של אספקת אנרגיה מבוזרת" עשויה להתברר כנכונה בעתיד. מודל כזה יעמיד את המעבר האנרגטי על בסיס חברתי רחב יותר, מכיוון שמשקי בית יהיו אז לא רק צרכנים אלא גם מעצבים פעילים של מערכת האנרגיה.

אי-ודאות פוליטית וכלכלית

יחד עם זאת, לא ניתן להכחיש כי תיקון החקיקה המתוכנן מלווה בחוסר ודאות פוליטית. אישור שינוי כזה אינו רק שאלה של היתכנות טכנית, אלא גם משימה פוליטית משמעותית. שר הכלכלה הפדרלי כבר סימן את כוונתו לפעול ליישום מהיר. המשרד הצהיר, במהותו: "עלינו לפעול כעת כדי לנצל באופן מלא את פוטנציאל אגירת האנרגיה ולהבטיח אבטחת אספקה ​​בנוף אנרגיה דינמי". עם זאת, לא ברור האם הדבר אכן יושג לפני הבחירות הפדרליות הבאות, בהתחשב באקלים הפוליטי הנוכחי ובמצב הרוב המתוח. המצב הפוליטי מתוח, לא מעט משום שמעבר האנרגיה משפיע על מגוון רחב של אינטרסים - מיוזמות אזרחיות ותעשייה ועד מפעילי רשת וספקי אנרגיה. יתר על כן, יעדי מדיניות אנרגיה ואקלים ארוכי טווח עומדים על כף המאזניים: גרמניה שואפת להפחית משמעותית את פליטות גזי החממה שלה כדי לעמוד בהתחייבויות בינלאומיות וביעדי האקלים האירופיים. אגירה ממלאת תפקיד מפתח בכך, שכן היא מסייעת לאזן הזנות אנרגיה מתחדשת משתנות.

עלויות למפעילים ודרישות טכניות

מנקודת מבט כלכלית, גם בהירות מהירה היא רצויה. רק כאשר משקיעים ומפעילים יודעים את המסגרת שבתוכה יוכלו להפעיל ולשווק את מתקני האחסון שלהם בעתיד, הם יבצעו את ההשקעות הנדרשות. מצד שני, הצעת חקיקה חפוזה נושאת את הסיכון של הטמעת תקנות לא בשלות שידרשו תיקונים נוספים. לכן, חיוני לשקול הן את ההיתכנות בטווח הקצר והן את הקיימות ארוכת הטווח של התקנות. איש אינו רוצה התאמות מתמידות וחוסר ודאות משפטי שעלולות לערער את האמון בשוק המתפתח של טכנולוגיות אחסון.

השאלה מהן העלויות הנובעות מהכנסת טכנולוגיית מדידה חדשה וכיצד עלויות אלו מחולקות היא רגישה במיוחד. אם מפעילי מערכות פוטו-וולטאיות או מתקני אחסון פרטיים לא יכירו ביתרונות, הם כנראה לא יהיו מוכנים להתקין טכנולוגיית מדידה ובקרה יקרה. יש למצוא כאן איזון: מצד אחד, התקנות צריכות להיות פשוטות ככל האפשר כדי להפוך את ההשתתפות בשוק לאטרקטיבית עבור הדיוטות. מצד שני, יש צורך בתקן טכנולוגי מסוים כדי למנוע שימוש לרעה וחיוב שגוי. משמעות הדבר יכולה להיות הכנסת מודלים סטנדרטיים פשוטים שאינם דורשים טכנולוגיית מדידה מורכבת במיוחד, למשל, באמצעות הכללות סטטיסטיות או הכנסת ערכי סף מסוימים שמתחתיהם אין צורך במשטר מדידה מורכב.

ההקשר האירופי וחזון ארוך טווח

היבט נוסף שלעתים קרובות מתעלמים ממנו הוא תפקידו של אגירת אנרגיה בהקשר של שילוב שוק האנרגיה האירופי. גרמניה היא חלק מרשת החשמל האירופית, ועם העלייה באינטרנציונליזציה וההרמוניזציה של שוקי האנרגיה, מתקני אחסון מקומיים עשויים להפוך לרלוונטיים לא רק עבור גרמניה אלא גם עבור סחר החשמל האירופי בטווח הארוך. תיאורטית ניתן לשווק גמישויות מעבר לגבולות, בתנאי שהמסגרת הרגולטורית מאפשרת זאת. זה מעלה שאלות חדשות, כגון הרמוניזציה של סטנדרטים, מניעת מיסוי כפול והתחשבות בתוכניות תמיכה לאומיות שונות. תיקון עתידי לחוק תעשיית האנרגיה הגרמני (EnWG) צריך להתחשב לא רק בסביבה הלאומית אלא גם בהקשר האירופי.

פוטנציאל ומשמעות התיקון המתוכנן לחוק תעשיית האנרגיה

אם ניתן למצוא פשרה בת קיימא, תיקון החקיקה יוכל לזרז עידן חדש של שימוש באנרגיה. במקום לקבל חשמל באופן פסיבי, משקי בית יהפכו למשתתפים פעילים בשוק, ויתרמו ליציבות הרשת באמצעות ניהול חכם של מערכות האחסון שלהם. בטווח הבינוני, הדבר יוכל להוביל לפיתוח מודלים עסקיים חדשים שבהם ספקי שירותים מוכרים קיבולות אחסון מצטברות למפעילי רשת או לחברות תעשייתיות. התעשייה עצמה תוכל גם היא להפיק תועלת מיכולות אחסון מבוזרות, למשל, על ידי הפיכת תהליכי הייצור לגמישים יותר כדי להימנע מעומסי שיא. ההשפעות החברתיות והכלכליות יהיו ניכרות: אם ניתן יהיה לממש את הפוטנציאלים הללו, המעבר האנרגטי בכללותו יוכל להפוך לחסכוני יותר, עמיד יותר, ולכן מקובל יותר על חלקים רחבים של האוכלוסייה.

כמובן, נותר לראות האם ובאיזו צורה ייכנס לתוקף התיקון המתוכנן. עם זאת, הדיון כבר שולח איתות חזק: הוא מראה שאגירת אנרגיה אינה נתפסת עוד רק כאביזר טכני למערכות אנרגיה סולאריות, אלא כמרכיב חיוני במערכת אנרגיה עתידית המבוססת על אנרגיות מתחדשות. עתיד אספקת האנרגיה טמון במבנים גמישים ומבוזרים שבהם אגירה ממלאת תפקיד מפתח. "אגירת אנרגיה היא המפתח לתיעול הזנת האנרגיות המתחדשות למערכת מסודרת יותר ולהאצת המעבר לאספקת אנרגיה ניטרלית מבחינה אקלימית", היא תמצית ההערכה של כמה מומחים בתעשייה. אם ניתן יהיה לבנות את הגשר בין פוליטיקה, טכנולוגיה ועסקים, חזון זה יהפוך למציאות מהר יותר ממה שרבים מצפים כיום.

התיקון לחוק תעשיית האנרגיה נראה אפוא כסימן אסטרטגי חשוב בתקופה שבה מערכת האנרגיה ממציאה את עצמה מחדש. אין ספק שקיים אתגר טכנולוגי, רגולטורי וכלכלי, אך ההזדמנויות עולות עליהן מנקודות מבט רבות. שימוש חכם וגמיש באחסון יכול להפוך את מערכת האנרגיה הגרמנית לעמידה, יעילה ובת קיימא יותר - ובכך להוות דוגמה למדינות אחרות המתמודדות עם אתגרים דומים בדרכן להגנה טובה יותר על האקלים וביטחון אספקה. בקיצור: התיקון אינו רק הערת שוליים בחוק, אלא פוטנציאלית אבן דרך בהיסטוריה של המעבר האנרגטי של גרמניה.

מתאים לכך:

• תחנות כוח היברידיות המשלבות אנרגיה סולארית, רוח, אנרגיה הידרואלקטרית ואחסון סוללות
• תחנות כוח וירטואליות: אנרגיה מבוזרת, בשליטה מרכזית – רשתות יציבות באמצעות רשת – אופטימיזציה של ייצור וצריכת חשמל