Pochopení bateriových úložišť: Pojmy, kategorie a jejich zařazení na trh

Bateriová úložiště jsou ústředním stavebním kamenem energetické transformace – a zároveň oblastí, v níž se terminologie rychle stává nepřehlednou. Podle kontextu se hovoří o domácích úložištích, komerčních úložištích, velkých úložištích, C&I úložištích nebo BESS. Tyto pojmy však nepopisují všechny tutéž úroveň: některé označují velikostní třídy, jiné oblasti použití a další technické systémové hranice.

Tato zpráva klasifikuje klíčové pojmy a vysvětluje jejich vzájemné souvislosti. Je určena plánovačům, investorům, projektantům a rozhodovacím pracovníkům, kteří přicházejí do styku s projekty bateriových úložišť a hledají solidní základ pro odbornou orientaci.

Co je to BESS?

BESS je zkratka pro Battery Energy Storage System (systém bateriového úložiště energie) a je to mezinárodně zažitý souhrnný pojem pro stacionární bateriové úložné systémy. Tím se rozumí nejen samotná baterie, nýbrž kompletní systém skládající se z:

• bateriových modulů (články → moduly → racky nebo kontejnery)
• Systém správy baterie (BMS) pro sledování a ochranu
• Power Conversion System (PCS) neboli měnič
• Systém pro správu a optimalizaci energie (EMS)
• systémů požární ochrany a bezpečnosti

Pojem BESS je technologicky neutrální a nezávislý na velikosti – vztahuje se na 10kWh domácí systém stejně jako na 100MWh velkokapacitní úložiště. Protože BESS popisuje celkový systém, je v odborných textech, výběrových řízeních a projektové dokumentaci tím nejpřesnějším označením.

Jaké pojmy se používají na trhu?

Na německém trhu se paralelně etablovalo několik označení. Částečně se překrývají a v praxi se nepoužívají vždy jednotně. Následující členění vnáší jasno.

domácí úložný systém

Domácí úložiště energie jsou systémy BESS pro domácnosti. Typické kapacity se pohybují mezi 5 a 20 kWh, výkon mezi 3 a 10 kW. Účelem použití je téměř výhradně optimalizace vlastní spotřeby v kombinaci s fotovoltaickým systémem. Domácí úložiště se obvykle instalují jako systémy BTM (Behind-the-Meter), tedy za síťovou přípojkou domácnosti.

Komerční úložiště

Komerční úložiště pokrývají oblast od cca 50 kWh až 1 MWh se používají ve firmách, v obchodu nebo v malých živnostenských provozech. Typickými aplikacemi jsou ořezávání špiček (Peak Shaving), optimalizace vlastní spotřeby a zlepšení kapacity připojení k síti. Také komerční úložiště jsou zpravidla BTM systémy, a jsou tak primárně orientována na provozní energetickou potřebu. Mezi to patří klasické oblasti jako Přesun nákladu, Omezování špiček odběru (Peak Shaving) nebo Optimalizace vlastní spotřeby.

Komerční a průmyslová úložiště energie

C&I znamená Commercial & Industrial a označuje úložiště energie pro komerční a průmyslové aplikace. Tento pojem je spíše tržně a zákaznicky orientovaný než technický: popisuje oblast použití, nikoliv pevnou výkonnostní třídu. Komerční a průmyslová úložiště energie překrývají se s komerčními úložišti, ale obvykle spadají do oblasti od 100 kWh do 10 MWh a často také zahrnují tržně zaměřené aplikace, jako Řízení energiena Day-Ahead-Handel nebo Intradenní obchodování jeden.

Velkokapacitní úložiště energie / Úložiště energie v průmyslovém měřítku (Utility-Scale-BESS)

Velkokapacitní úložiště – mezinárodně také označovaná jako utility-scale BESS – jsou úložná zařízení od cca 1 MWh, které jsou obvykle provozovány v závislosti na síti nebo trhu. V Německu jsou projekty v oblasti od 10 do několika set MWh již žádná vzácnost. Velká úložiště bývají obvykle navržena jako systémy FTM (Front-of-the-Meter), tedy jako samostatná síťová zařízení s přímým bodem připojení k středo nebo vysokonapěťové síti.

Nejdůležitější rozlišení: FTM a BTM

Nad rámec velikostních tříd je rozlišení mezi systémy před elektroměrem (Front-of-the-Meter – FTM) a za elektroměrem (Behind-the-Meter – BTM) fundamentálně nejdůležitějším členěním na profesionálním trhu s BESS. Určuje nejen technickou strukturu, ale také regulaci, síťové poplatky a obchodní modely.

FTM – před elektroměrem

• Zařízení na nebo před bodem připojení k síti (samostatné síťové zařízení)
• Přímá účast na energetických trzích: regulovaná energie, arbitráž na spotovém trhu, přímý prodej
• Typické pro velkokapacitní úložiště, utility-scale BESS a aplikace na podporu sítě
• Regulatoricky považováno za výrobní zařízení nebo síťové zařízení
• Registrační povinnost v MaStR, příp. povolení dle BImSchG, připojení k síti dle KraftNAV / EnWG

BTM – Behind-the-Meter

• Zařízení za měřidlem konečného spotřebitele
• Zaměřeno primárně na vlastní spotřebu, optimalizaci zátěže nebo soběstačnost
• Typické pro domácí bateriová úložiště, komerční úložiště a C&I systémy
• Osvobození od platby za síťové služby je možné (§ 19 StromNEV) za určitých podmínek
• § 118 EnWG: Ochrana před dvojím zatížením platbami za síť u úložišť

Přehled typických případů použití (Use Cases)

Terminologie případových studií úzce souvisí s rozlišením FTM/BTM a v odborných textech se často používá jako synonymum, ačkoliv tyto pojmy popisují odlišné úrovně:

• Optimalizace vlastní spotřeby:  BTM – Využití přebytků z fotovoltaiky, snížení nákladů na odběr ze sítě
• Omezování špiček (Lastspitzenkappung):  BTM – Reduktion der Lastspitze, Vermeidung hoher Leistungspreise
• Arbitráž / Optimalizace spotového trhu:  FTM & BTM – Nabíjení při nízkých cenách, vybíjení při vysokých cenách
• Regulační energie (FCR / aFRR / mFRR):  FTM – Poskytování podpůrných služeb pro provozovatele přenosových a distribučních soustav
• Momentální rezerva: FTM – Poskytování velmi krátkodobých podpůrných služeb pro stabilizaci veřejné elektrizační soustavy
• Napájení při výpadku proudu / ostrovní provoz:  BTM – Zajištění dodávek energie při výpadku sítě, Systém USV
• Hodnota resp. Hromadění příjmů:  FTM & BTM – Kombinace více případů užití v jednom systému pro maximalizaci výnosů

Regulační rámec

Bateriová úložiště podléhají v Německu mnohostrannému regulatornímu rámci. Zde je několik důležitých bodů:

• Registrační povinnost v MaStR:  Všechny BESS od 1 kW musí být v Registr tržních dat (MaStR) být registrován u BNetzA.
• § 19 StromNEV:  Za určitých podmínek jsou BTM úložiště osvobozena od síťových poplatků – což je zásadní faktor ekonomické výhodnosti. (Končí v roce 2029)
• § 118 zákona o energetice (EnWG):  Ochranný mechanismus proti dvojímu účtování poplatků za připojení k síti při nabíjení a vybíjení akumulátorů. (Platnost končí 4. srpna 2029)
• KraftNAV / EnWG:  Upravují připojení akumulačních zařízení k síti, zejména v oblasti FTM.
• BImSchG  Větší BESS zařízení mohou vyžadovat povolení podle práva na ochranu před emisemi (zejména od určitých kapacitních limitů).
• Požární ochrana  Požadavky stavebního práva a směrnic VdS v závislosti na umístění a velikosti zařízení.

Přehled: Srovnání pojmů

Proč je vymezování důležité

V tendrech, projektové dokumentaci a odborných článcích se výše popsané pojmy často nepoužívají jednotně. To v praxi nezřídka vede k nedorozuměním, například když nabídka na komerční úložiště neobsahuje údaje o zapojení FTM/BTM, nebo když zůstanou pojmy během poradenství nejasné.

Proto se doporučuje v projektových dokumentech na začátku výslovně definovat, jaký velikostní segment, jaká forma integrace a jaké případy použití se tím myslí. To nejen zvyšuje srozumitelnost, ale také to chrání před regulatorními a smluvními nejasnostmi.

Závěr

Bateriová úložiště nelze čistě popsat jediným pojmem. Domácí úložiště, komerční úložiště, C&I, velká úložiště a BESS představují různé pohledy na tutéž základní technologii. Rozhodující děllicí čára na profesionálním trhu přitom nespočívá ani tak ve velikostní třídě, jako spíše v zapojení FTM/BTM: to určuje regulaci, obchodní model a rentabilitu.

CUBE CONCEPTS doprovází projekty ve všech segmentech – od komerčních řešení BTM až po velká FTM úžiště v oblasti Utility-Scale. Obraťte se na nás, pokud chcete svůj projekt odborně zařadit nebo strukturovat řešení.