Potencjał niewykorzystany? Nowe możliwości dla właścicieli energii słonecznej, zwłaszcza zimą: dlaczego niemieckie systemy magazynowania energii mogłyby zrobić więcej

Stan magazynowania energii w Niemczech

Obecnie w Niemczech istnieje około 1,6 miliona stacjonarnych urządzeń do magazynowania energii, których łączna moc zainstalowana wynosi około 13 gigawatów. Te systemy magazynowania służą przede wszystkim do tymczasowego magazynowania energii słonecznej z prywatnych systemów fotowoltaicznych w celu wykorzystania jej w różnym czasie we własnym gospodarstwie domowym. Jednak ich ogromny potencjał pozostaje w dużej mierze niewykorzystany. Planowana nowelizacja ustawy o przemyśle energetycznym (EnWG) mogłaby wnieść tutaj zdecydowaną zmianę, tworząc nowe możliwości prawne w zakresie bardziej elastycznego wykorzystania i marketingu urządzeń magazynujących energię. Biorąc jednak pod uwagę sytuację polityczną, nie ma pewności, czy ta zmiana prawa zostanie wdrożona przed kolejnymi wyborami federalnymi. Niemniej jednak zapowiedź nowelizacji budzi duże nadzieje wśród wielu graczy branży energetycznej.

Nadaje się do:

• Zimowa strategia dla systemów fotowoltaicznych na „ciemne miesiące”: potencjał optymalizacji poprzez magazynowanie energii, mikroinwertery i wymiarowanie

Planowane zmiany i ich skutki

Planowane zmiany mają na celu w szczególności zmniejszenie przeszkód prawnych, które dotychczas ograniczały szersze wykorzystanie magazynów energii.

Zwłaszcza zimą , kiedy własna produkcja energii w instalacjach fotowoltaicznych jest mniejsza, a zapotrzebowanie na prąd wzrasta, warto efektywniej wykorzystywać magazyny energii i np. korzystać z tańszego prądu nocnego.

Do tej pory to przede wszystkim obawa o utrzymanie finansowania EEG uniemożliwiała operatorom magazynowanie w swoich systemach magazynowania czegoś więcej niż tylko zielonej energii elektrycznej wytwarzanej z własnego systemu fotowoltaicznego. Na przykład każdy, kto chce w nocy dostarczać do swoich domów prąd z tanich nadwyżek energii wiatrowej lub chce wprowadzić do sieci nadwyżki energii słonecznej, gdy ceny są szczególnie atrakcyjne, spotkał się dotychczas ze złożonymi ograniczeniami. Poprawka powinna teraz umożliwiać zwrot tymczasowo zmagazynowanej energii elektrycznej z sieci do publicznej sieci energetycznej bez utraty kwalifikowalności do finansowania EEG. W tym celu zaproponowano uproszczoną koncepcję pomiaru i rozliczeń, która opiera się na wynagrodzeniu ryczałtowym. W szczególności mówi się, że do 300 kWh na kWszczyt i rok można by zwrócić według stawki ryczałtowej, aby uprościć rozliczenia zarówno operatorom, jak i dostawcom energii. Środek ten ma na celu stworzenie zachęt do lepszego włączania zdolności magazynowania do rynku energii elektrycznej, aby wspierać bardziej stabilne dostawy i dalszy postęp w integracji energii odnawialnych.

Zalety integracji rynkowej systemów magazynowania

Możliwych korzyści jest wiele. Dzięki ukierunkowanej integracji systemów magazynowania z rynkiem możliwe byłoby złagodzenie szczytów obciążenia w sieci, zwiększenie zużycia energii odnawialnej na potrzeby własne, a tym samym przyczynienie się do bardziej efektywnego wykorzystania zasobów. Można sobie wyobrazić, że w przyszłości właściciele domów będą nie tylko bardziej elastycznie wykorzystywać wytwarzaną przez siebie energię słoneczną, ale także oddawać ją do sieci za opłatą w okresach dużego zapotrzebowania. Zmieniłoby to rolę prywatnego magazynowania z czysto pasywnego tymczasowego magazynowania na aktywny element systemu elektroenergetycznego. Idea jest następująca: im bardziej zdecentralizowane systemy magazynowania biorą udział w tej elastyczności, tym bardziej stabilna i opłacalna może być eksploatacja całego systemu elektroenergetycznego.

Wyzwania wdrożeniowe

Istnieje jednak wiele wyzwań, które należy wziąć pod uwagę podczas konkretnej realizacji. Kluczowym problemem jest żywotność systemów przechowywania. Częstsze użytkowanie do celów rynkowych może potencjalnie prowadzić do większej liczby cykli ładowania i rozładowywania, co z kolei wpływa na żywotność baterii. Wiele obecnie używanych systemów akumulatorów zaprojektowano na około 3000 do 5000 cykli ładowania. Znaczne zwiększenie częstotliwości cykli może skrócić żywotność i tym samym zakwestionować opłacalność ekonomiczną operatorów. Postęp technologiczny w badaniach nad akumulatorami i nowe chemiczne sposoby przechowywania, takie jak te oparte na jonach sodu lub technologiach półprzewodnikowych, mogłyby w przyszłości złagodzić ten problem, ale na tym etapie pozostaje pewna niepewność.

Kolejnym punktem spornym jest wdrożenie techniczne i pomiary. Chociaż zaproponowano model rekompensaty ryczałtowej, dokładne rozróżnienie między lokalnie wytwarzaną energią słoneczną a energią pobieraną z sieci nie jest trywialne. Zwłaszcza jeśli konsumpcja gospodarstw domowych ulega wahaniom lub kilka jednostek produkcyjno-konsumpcyjnych jest ze sobą powiązanych. Inteligentne systemy pomiarowe, tzw. inteligentne bramki licznikowe, mają temu zaradzić i zapewnić niezbędną bazę danych. Generuje to jednak nowe koszty, które początkowo musieliby ponieść operatorzy. Ważne jest tutaj, aby nowelizacja prawa stworzyła regulacje praktyczne, tak aby wysiłek na rzecz poszczególnych gospodarstw domowych był uzasadniony i nie wymagał nadmiernych inwestycji. Celem jest maksymalne uproszczenie rozpoczęcia aktywnego obrotu energią elektryczną bez obciążania operatorów skomplikowanymi technikami rozliczeniowymi i pomiarowymi.

Nowe modele biznesowe i perspektywy gospodarcze

Z ekonomicznego punktu widzenia nowelizacja może doprowadzić do nowego modelu biznesowego dla prywatnych gospodarstw domowych. Zamiast skupiać się wyłącznie na oszczędzaniu kosztów energii elektrycznej, mogliby teraz generować przychody, zapewniając elastycznie dostępne usługi. Teoretycznie właściciele domów mogliby wykorzystać swoje systemy magazynowania do udziału w tzw. rynku energii bilansującej, gdyby odpowiedni agregatorzy lub dostawcy usług połączyli te pojemności i udostępnili je w celu zapewnienia stabilności sieci. Stworzyłoby to szerszą gamę źródeł przychodów: Oprócz klasycznej taryfy gwarantowanej za energię fotowoltaiczną istniałoby również wynagrodzenie za dostarczoną energię bilansującą lub krótkoterminowe ulgi sieciowe. W tym kontekście zdanie „Magazynowanie energii stanie się podstawą zdecentralizowanego zaopatrzenia w energię” może w przyszłości okazać się prawdziwe. Taki model osadzałby transformację energetyczną na szerszym podłożu społecznym, gdyż wówczas gospodarstwa domowe byłyby nie tylko konsumentami, ale także aktywnymi projektantami systemu energetycznego.

Niepewność polityczna i gospodarcza

Jednocześnie nie można jednak zaprzeczyć, że projektowanej zmianie prawa towarzyszy niepewność polityczna. Zatwierdzenie takiej poprawki to nie tylko kwestia wykonalności technicznej, ale także polityczny pokaz siły. Federalny Minister Gospodarki zasygnalizował już, że dąży do szybkiego wdrożenia. Ministerstwo stwierdziło: „Musimy działać teraz, aby wykorzystać pełny potencjał magazynowania energii i zapewnić bezpieczeństwo dostaw w dynamicznym świecie energii”. napięta sytuacja. Warunki większości nie są wcale pewne. Sytuacja polityczna jest napięta, także dlatego, że transformacja energetyki wpływa na różnorodne interesy – od inicjatyw obywatelskich i przemysłu po operatorów sieci i dostawców energii. W tle są też długoterminowe cele polityki energetyczno-klimatycznej: Niemcy chcą znacząco ograniczyć emisję gazów cieplarnianych, aby wywiązać się ze zobowiązań międzynarodowych i europejskich celów klimatycznych. Magazynowanie odgrywa w tym kluczową rolę, ponieważ pomaga zrównoważyć wahania dostaw energii ze źródeł odnawialnych.

Koszty dla operatorów i wymagania technologiczne

Szybka klarowność jest również pożądana z ekonomicznego punktu widzenia. Tylko wtedy, gdy inwestorzy i operatorzy będą wiedzieć, na jakich warunkach będą mogli w przyszłości obsługiwać i sprzedawać swoje systemy magazynowania, dokonają odpowiednich inwestycji. Z drugiej strony pochopny wniosek legislacyjny niesie ze sobą ryzyko wprowadzenia niedojrzałych przepisów, które trzeba będzie później poprawić. Należy zwracać uwagę zarówno na krótkoterminową wykonalność, jak i długoterminową trwałość przepisów. Nikt nie chce ciągłych dostosowań i niepewności prawnej, które mogłyby podważyć zaufanie do młodego rynku technologii magazynowania.

Szczególnie drażliwa jest kwestia, jakie koszty powstają przy wprowadzaniu nowej technologii pomiarowej i w jaki sposób są one dystrybuowane. Jeśli operatorzy systemów fotowoltaicznych lub prywatnych systemów magazynowania nie dostrzegą korzyści, raczej nie będą skłonni instalować kosztownych technologii pomiarowo-kontrolnych. Ważne jest, aby znaleźć tu równowagę: z jednej strony regulacje powinny być jak najprostsze, aby udział w rynku był atrakcyjny dla laików. Z drugiej strony, aby uniknąć nadużyć i nieprawidłowych rozliczeń, niezbędny jest pewien standard technologiczny. Może to oznaczać wprowadzenie uproszczonych modeli standardowych, które nie wymagają bardzo złożonej technologii pomiarowej, na przykład poprzez dokonanie uogólnień statystycznych lub wprowadzenie pewnych wartości granicznych, poniżej których nie jest konieczny skomplikowany reżim pomiarowy.

Kontekst europejski i długoterminowa wizja

Innym aspektem, który jest często pomijany, jest rola magazynowania energii w europejskiej integracji rynków energii. Niemcy są częścią europejskiej sieci elektroenergetycznej, a w miarę jak rynki energii stają się coraz bardziej umiędzynarodowione i zharmonizowane, krajowe systemy magazynowania mogą w dłuższej perspektywie stać się istotne nie tylko dla niemieckiego, ale także europejskiego handlu energią elektryczną. Teoretycznie elastyczność można wprowadzać na rynek transgraniczny, jeśli pozwalają na to warunki regulacyjne. Rodzi to nowe pytania, takie jak harmonizacja standardów, unikanie podwójnego opodatkowania i uwzględnienie różnych krajowych systemów finansowania. Zrównoważona zmiana EnWG powinna zatem uwzględniać nie tylko środowisko krajowe, ale także kontekst europejski.

Potencjał i znaczenie planowanej nowelizacji EnWG

Jeżeli uda się znaleźć wykonalny kompromis, zmiana prawa może stać się katalizatorem nowej ery w wykorzystaniu energii. Zamiast po prostu biernie kupować energię elektryczną, gospodarstwa domowe stałyby się aktywnymi uczestnikami rynku, którzy przyczyniają się do stabilności sieci poprzez inteligentne sterowanie swoimi systemami magazynowania. W perspektywie średnioterminowej może to doprowadzić do powstania nowych modeli biznesowych, w ramach których usługodawcy sprzedają wiązane usługi magazynowania operatorom sieci lub przedsiębiorstwom przemysłowym. Sam przemysł również mógłby odnieść korzyści ze zdecentralizowanych zdolności magazynowania, na przykład poprzez uelastycznienie procesów produkcyjnych w celu uniknięcia szczytów obciążenia. Skutki społeczne i gospodarcze byłyby znaczące: jeśli uda nam się wykorzystać ten potencjał, transformacja energetyki mogłaby stać się bardziej opłacalna, bardziej odporna, a zatem bardziej akceptowalna dla szerokich warstw społeczeństwa.

Czas oczywiście pokaże, czy i w jakiej formie planowana nowelizacja wejdzie w życie. Jednak dyskusja ta już dziś przynosi sygnał: pokazuje, że magazynowanie energii nie jest już postrzegane jedynie jako techniczne akcesorium do systemów fotowoltaicznych, ale jako istotny element zrównoważonego systemu energetycznego opartego na energiach odnawialnych. Przyszłość dostaw energii leży w elastycznych, zdecentralizowanych strukturach, w których magazynowanie odgrywa kluczową rolę. „Magazynowanie energii jest kluczem do kontrolowania zmienności dostaw energii odnawialnej i przyspieszenia przejścia na dostawy energii neutralne dla klimatu” – uważają niektórzy eksperci branżowi. Jeśli uda nam się wypełnić lukę pomiędzy polityką, technologią i biznesem, wizja ta stanie się rzeczywistością szybciej, niż wielu ludzi się spodziewa.

Nowelizacja ustawy o energetyce wydaje się zatem strategicznie ważnym sygnałem w fazie przebudowy systemu energetycznego. Bez wątpienia istnieją przeszkody technologiczne, regulacyjne i ekonomiczne, ale z wielu perspektyw przeważają nad nimi możliwości. Inteligentne, elastyczne wykorzystanie magazynowania mogłoby sprawić, że niemiecki system energetyczny stanie się bardziej odporny, wydajny i zrównoważony, dając w ten sposób przykład dla innych krajów, które muszą pokonać podobne wyzwania na drodze do większej ochrony klimatu i bezpieczeństwa dostaw. W skrócie: nowelizacja to nie tylko przypis w biuletynie prawnym, ale potencjalnie kamień milowy w historii niemieckiej transformacji energetycznej.

Nadaje się do:

• Elektrownie hybrydowe składające się z energii słonecznej, wiatrowej, wodnej i akumulatorów
• Wirtualne elektrownie: zdecentralizowana energia, centralnie sterowana - stabilne sieci dzięki networkingowi - optymalizacja produkcji i zużycia energii elektrycznej