Невикористаний потенціал? Нові можливості для власників сонячної енергії, особливо взимку: Чому німецькі системи накопичення енергії можуть забезпечити більше

Поточний стан накопичення енергії в Німеччині

У Німеччині наразі існує близько 1,6 мільйона стаціонарних систем накопичення енергії із сукупною встановленою потужністю приблизно 13 гігават. Ці системи накопичення використовуються переважно для буферного зберігання сонячної енергії з приватних фотоелектричних систем для подальшого використання в домогосподарствах. Однак їхній величезний потенціал залишається значною мірою невикористаним. Запланована поправка до Закону про енергетичну промисловість (EnWG) може призвести до вирішальних змін, створивши нові правові можливості для більш гнучкого використання та маркетингу систем накопичення енергії. Чи буде ця поправка впроваджена до наступних федеральних виборів, невідомо, враховуючи поточний політичний клімат. Тим не менш, оголошення про поправку викликало великі надії у багатьох зацікавлених сторін в енергетичному секторі.

Підходить для цього:

• Зимова стратегія для фотоелектричних систем у «темні місяці»: потенціал оптимізації за рахунок накопичення енергії, мікроінверторів та визначення розмірів

Заплановані зміни та їхній вплив

Заплановані зміни спеціально спрямовані на зменшення правових перешкод, які досі обмежували ширше використання систем накопичення енергії.

Особливо взимку , коли власне виробництво енергії фотоелектричними системами зменшується, а попит на електроенергію зростає, має сенс ефективніше використовувати накопичення енергії та, наприклад, використовувати дешевшу нічну електроенергію.

Досі саме занепокоєння щодо збереження «зелених» тарифів стримувало операторів від зберігання у своїх накопичувачах більше, ніж просто «зелена» електроенергія, вироблена власними фотоелектричними системами. Той, хто бажає, наприклад, отримувати електроенергію з надлишків дешевої вітрової енергії вночі або подавати надлишок сонячної енергії в мережу, коли ціни особливо привабливі, стикається зі складними обмеженнями. Поправка має на меті дозволити тимчасово зберігану електроенергію з мережі повертати в загальнодоступну мережу без втрати права на «зелені» тарифи. Для цієї мети пропонується спрощена система обліку та виставлення рахунків на основі фіксованої плати. Зокрема, пропозиція передбачає, що до 300 кВт·год на кВт·пік на рік може компенсуватися за фіксованою ставкою для спрощення виставлення рахунків як для операторів, так і для постачальників енергії. Цей захід має на меті стимулювати кращу інтеграцію потужностей для зберігання електроенергії в ринок електроенергії, тим самим підтримуючи стабільніше постачання та сприяючи подальшій інтеграції відновлюваних джерел енергії.

Переваги інтеграції систем зберігання даних на ринок

Потенційні переваги численні. Завдяки стратегічній інтеграції систем зберігання енергії в ринок можна згладити пікові навантаження в мережі, збільшити власне споживання відновлюваних джерел енергії та таким чином сприяти більш ефективному використанню ресурсів. Цілком можливо, що в майбутньому домовласники зможуть не лише гнучкіше використовувати власну сонячну енергію, але й подавати її в мережу для компенсації в періоди високого попиту. Це перетворить роль приватних систем зберігання енергії з суто пасивного проміжного сховища на активний елемент в електросистемі. Основна ідея полягає в наступному: чим більше децентралізованих систем зберігання енергії беруть участь у цьому розподілі гнучкості, тим стабільнішою та економічно ефективнішою може бути вся електросистема.

Проблеми впровадження

Тим не менш, залишаються численні проблеми, які необхідно враховувати під час впровадження. Ключовим питанням є термін служби систем зберігання. Частіше використання для ринкової діяльності може призвести до більшої кількості циклів заряджання та розряджання, що, своєю чергою, впливає на довговічність акумуляторів. Багато доступних наразі акумуляторних систем розраховані приблизно на 3000-5000 циклів заряджання. Якщо частота циклів значно збільшитися, це може скоротити термін служби і, таким чином, поставити під загрозу економічну життєздатність операторів. Технологічний прогрес у дослідженні акумуляторів, а також нові хімічні методи зберігання, такі як ті, що базуються на іонах натрію або твердотільних технологіях, можуть зменшити цю проблему в майбутньому, але наразі залишається певна невизначеність.

Ще одним важливим моментом є технічна реалізація та вимірювання. Хоча пропонується модель компенсації за фіксованою ставкою, точне розмежування між локально виробленою сонячною енергією та електроенергією, що отримується з мережі, не є простим. Це особливо актуально, коли споживання домогосподарств коливається або кілька генеруючих та споживчих одиниць взаємопов'язані. Інтелектуальні системи обліку, так звані інтелектуальні шлюзи вимірювань, призначені для виправлення цієї проблеми та надання необхідних даних. Однак це призведе до нових витрат, які спочатку повинні будуть нести оператори. Тому важливо, щоб законодавча поправка встановила практичні правила, щоб зусилля, необхідні від окремих домогосподарств, залишалися керованими, а надмірні інвестиції уникалися. Мета полягає в тому, щоб забезпечити якомога простіший вхід до активної торгівлі електроенергією без перевантаження операторів складними технологіями виставлення рахунків та обліку.

Нові бізнес-моделі та економічні перспективи

З економічної точки зору, поправка може призвести до нової бізнес-моделі для приватних домогосподарств. Замість того, щоб зосереджуватися виключно на економії на витратах на електроенергію, вони тепер могли б отримувати дохід, надаючи гнучко доступну потужність. Теоретично, домовласники могли б брати участь у так званому балансуючому ринку енергії, використовуючи свої системи зберігання енергії, за умови, що агрегатори або постачальники послуг об'єднають цю потужність і нададуть її для стабільності мережі. Це створило б ширший спектр потоків доходів: окрім традиційного «зеленого» тарифу на фотоелектричну енергію, існувала б компенсація за надання балансуючої енергії або короткострокове розвантаження мережі. У цьому контексті твердження «накопичення енергії стане основою децентралізованого енергопостачання» може виявитися правдивим у майбутньому. Така модель поставить енергетичний перехід на ширшу суспільну основу, оскільки домогосподарства тоді будуть не лише споживачами, а й активними формувачами енергетичної системи.

Політична та економічна невизначеність

Водночас не можна заперечувати, що запланована законодавча поправка супроводжується політичною невизначеністю. Схвалення такої зміни – це не лише питання технічної доцільності, а й важливе політичне зобов'язання. Федеральний міністр економіки вже заявив про свій намір домагатися швидкого впровадження. Міністерство, по суті, заявило: «Ми повинні діяти зараз, щоб повною мірою використати потенціал накопичення енергії та гарантувати безпеку постачання в динамічному енергетичному ландшафті». Однак, чи буде це насправді досягнуто до наступних федеральних виборів, аж ніяк невідомо, враховуючи поточний політичний клімат та напружену ситуацію з більшістю. Політична ситуація напружена, не в останню чергу тому, що енергетичний перехід впливає на безліч інтересів – від громадянських ініціатив та промисловості до операторів мереж та постачальників енергії. Крім того, на карту поставлені довгострокові цілі енергетичної та кліматичної політики: Німеччина прагне значно скоротити викиди парникових газів, щоб виконати міжнародні зобов'язання та європейські кліматичні цілі. Зберігання енергії відіграє в цьому ключову роль, оскільки допомагає збалансувати коливання поставок відновлюваної енергії.

Витрати для операторів та технічні вимоги

З економічної точки зору, швидка ясність також є бажаною. Тільки тоді, коли інвестори та оператори знатимуть рамки, в яких вони можуть експлуатувати та продавати свої сховища в майбутньому, вони зроблять необхідні інвестиції. З іншого боку, поспішна законодавча пропозиція несе ризик запровадження незрілих правил, які вимагатимуть подальшого перегляду. Тому вкрай важливо враховувати як короткострокову доцільність, так і довгострокову стійкість правил. Ніхто не хоче постійних коригувань та правової невизначеності, які можуть підірвати довіру до ринку технологій зберігання, що розвивається.

Питання про те, які витрати виникають внаслідок впровадження нової технології вимірювання та як ці витрати розподіляються, є особливо делікатним. Якщо оператори фотоелектричних систем або приватних сховищ не усвідомлюють переваг, вони навряд чи будуть готові встановлювати дорогі технології вимірювання та керування. Тут необхідно дотримуватися балансу: з одного боку, правила повинні бути якомога простішими, щоб зробити участь на ринку привабливою для пересічних громадян. З іншого боку, необхідний певний технологічний стандарт для запобігання зловживанням та неправильному виставленню рахунків. Це може означати впровадження спрощених стандартних моделей, які не потребують надскладної технології вимірювання, наприклад, шляхом використання статистичних узагальнень або введення певних порогових значень, нижче яких не потрібен складний режим вимірювання.

Європейський контекст та довгострокове бачення

Ще одним часто недооціненим аспектом є роль накопичення енергії в контексті інтеграції європейського енергетичного ринку. Німеччина є частиною європейської електромережі, і зі зростанням інтернаціоналізації та гармонізації енергетичних ринків, вітчизняні сховища можуть стати актуальними не лише для німецької, а й для європейської торгівлі електроенергією в довгостроковій перспективі. Гнучкість теоретично може продаватися через кордони, за умови, що це дозволяє нормативно-правова база. Це породжує нові питання, такі як гармонізація стандартів, уникнення подвійного оподаткування та врахування різних національних схем підтримки. Тому майбутня поправка до Закону про енергетичну промисловість Німеччини (EnWG) повинна враховувати не лише національне середовище, а й європейський контекст.

Потенціал та значення запланованої зміни до Закону про енергетичну галузь

Якщо буде знайдено життєздатний компроміс, законодавча поправка може каталізувати нову еру використання енергії. Замість пасивного отримання електроенергії, домогосподарства стануть активними учасниками ринку, сприяючи стабільності мережі завдяки інтелектуальному управлінню своїми системами зберігання. У середньостроковій перспективі це може призвести до розвитку нових бізнес-моделей, за яких постачальники послуг продають агреговані потужності зберігання операторам мережі або промисловим компаніям. Сама промисловість також може отримати вигоду від децентралізованих потужностей зберігання, наприклад, зробивши виробничі процеси більш гнучкими, щоб уникнути пікових навантажень. Соціально-економічні наслідки будуть значними: якщо ці потенціали будуть реалізовані, енергетичний перехід в цілому може стати більш економічно ефективним, більш стійким і, таким чином, більш прийнятним для широких верств населення.

Звичайно, ще належить з'ясувати, чи набуде чинності запланована поправка і в якій формі. Однак дискусія вже подає сильний сигнал: вона показує, що накопичення енергії більше не розглядається лише як технічний аксесуар для сонячних енергетичних систем, а як важливий компонент майбутньої енергетичної системи, що базується на відновлюваних джерелах енергії. Майбутнє енергопостачання полягає в гнучких, децентралізованих структурах, в яких накопичення енергії відіграє ключову роль. «Накопичення енергії є ключем до спрямування нестабільних поставок відновлюваних джерел енергії в більш впорядковану систему та прискорення переходу до кліматично нейтрального енергопостачання», – ось суть оцінки деяких галузевих експертів. Якщо вдасться побудувати місток між політикою, технологіями та бізнесом, це бачення стане реальністю швидше, ніж багато хто зараз очікує.

Таким чином, поправка до Закону про енергетичну промисловість виглядає як стратегічно важливий сигнал у той час, коли енергетична система переживає перетворення. Технологічні, регуляторні та економічні перешкоди, безсумнівно, існують, але можливості переважують їх з багатьох точок зору. Розумне, гнучке використання накопичувачів може зробити німецьку енергетичну систему більш стійкою, ефективною та сталою – і таким чином стати прикладом для інших країн, які стикаються з подібними викликами на шляху до кращого захисту клімату та безпеки постачання. Коротше кажучи: поправка – це не просто виноска в законі, а потенційно важлива подія в історії енергетичного переходу Німеччини.

Підходить для цього:

• Гібридні електростанції, що поєднують сонячну, вітрову, гідроенергетику та акумуляторні накопичувачі енергії
• Віртуальні електростанції: децентралізована енергетика з централізованим керуванням – Стабільні мережі завдяки мережевій взаємодії – Оптимізація виробництва та споживання електроенергії