Prostřednictvím komercializace poskytování průmyslových kapacit Skladování elektřiny pro Řízení energie chytří operátoři mohou realizovat nemalé Další příjmy vyrábět elektřinu. Skutečnost, že použití velkokapacitních baterií může snížit provozní zátěžové špičky (Špičkové holení), prostřednictvím Přesun nákladu může vést k netypickému využití sítě nebo optimalizovat využití vlastní fotovoltaické elektřiny. To vše snižuje celkové náklady na energii. První dvě možnosti výrazně snižují poplatky za rozvodnou síť a kombinace s fotovoltaickými systémy může také minimalizovat drahou spotřebu sítě.
Reálný dodatečný příjem však lze získat také prodejem volného objemu zásobníků větších systémů pro skladování elektřiny. Schopnost rychle absorbovat nebo uvolnit elektřinu je klíčovým faktorem na straně Trh s elektřinou na Stabilizace sítě a tato flexibilita je vysoce ceněna.
Vyrovnávání energie pro vyrovnání výkyvů ve veřejné síti
Řídicí energie, známá také jako Vyrovnávání energie nebo Standardní výhodaoznačuje schopnost vyrovnávat dodávku energie v elektrické síti v reálném čase s cílem udržet rovnováhu mezi nabídkou a poptávkou. V elektrických sítích se musí výroba energie neustále přizpůsobovat aktuální poptávce, protože může docházet k výkyvům ve struktuře spotřeby a k nepředvídaným událostem, jako je náhlá porucha elektrárny. Jakékoli větší odchylky mají vliv na frekvenci sítě, kterou musí provozovatelé přenosových soustav (TSO) udržovat na úrovni 50 Hz.
Zejména s rostoucím využíváním nestálých obnovitelných zdrojů energie dochází stále častěji k nerovnováze, kterou je někdy nutné vyrovnat během několika sekund. Výhled do budoucna 24hodinový jízdní řád pro využití konvenčních elektráren je již dotována z prostředků Postup odeslání nebo redispečinku vytvořeno. Provozovatelé regionálních sítí, provozovatelé přenosových soustav a provozovatelé elektráren již berou v úvahu všechny vypočitatelné faktory, jako jsou vzorce spotřeby, předpovědi spotřeby a povětrnostní podmínky pro následující den. Celkově se tak již nyní absorbuje většina volatility obnovitelných zdrojů energie.
Řídicí energie pro hodinové vyrovnávání mezi nabídkou a poptávkou obvykle zajišťuje příslušný správce bilanční skupiny, například provozovatel elektrárny nebo obchodník s energií. Pokud se frekvence elektřiny v síti nestabilizuje do 60 minut, přebírá odpovědnost ten, kdo výkyv způsobil, a nikoli již provozovatel přenosové soustavy. Ten pak musí kompenzovat nedostatečnou nebo nadměrnou dodávku, což je tzv. Hodinová rezerva je označen. Toho může znečišťovatel dosáhnout úpravou vlastních elektráren nebo nákupem či prodejem elektřiny.
Akumulátory nebo úložiště elektřiny pro krátkodobé vyrovnávání energie
Flexibilita baterií nebo systémů skladování elektřiny je nutná k vyrovnávání extrémně krátkodobých výkyvů sítě. Zde se rozlišuje mezi primární regulací, sekundární a minutovou rezervou:
Primární regulační energie nebo primární regulační výkon (PRL)Ta reaguje nejpozději do 30 sekund na změny v poptávce po elektřině nebo na neočekávané přerušení výroby elektřiny. Obvykle se zajišťuje rychlými a automatizovanými opatřeními, jako je úprava výkonu generátorů nebo aktivace systémů skladování energie. Tato vyrovnávací energie musí být k dispozici po dobu nejméně 15 minut a je odměňována cenou za elektřinu. K regulaci energie se obvykle používají systémy bateriových úložišť nebo se upravují otáčky generátorů elektrárny.
Sekundární regulační energie nebo sekundární rezerva (SRL)To slouží k vyrovnání poněkud dlouhodobějších výkyvů v poptávce po elektřině nebo její výrobě. Musí být použita v rámci pět minut být v provozu a zároveň udržet dohodnutý výkon po dobu 15 minut. Je odměňován podle výkonu a ceny práce. Zahrnuje opatření, jako je náběh záložních a bioelektráren, přečerpávacích elektráren, plynových turbín a bateriových úložišť.
Terciární nebo minutová rezerva (TRL a MRL): Slouží k vyrovnání dlouhodobější nerovnováhy mezi nabídkou a poptávkou. Začíná nejpozději po 7,5 minutách a měla by trvat až jednu hodinu. Je rovněž odměňována podle ceny produkce a ceny práce. Typickým opatřením je zde náběh dalších elektráren nebo úprava výrobních plánů spotřebitelů.
Podmínky pro účast systémů skladování elektřiny na trhu s vyrovnávací energií
Využití systémů skladování elektřiny je proto atraktivní zejména pro primární regulaci a jako sekundární rezerva. Obecně mohou provozovatelé zásobníků elektřiny jejich kapacity od 1 MW na Standardní trh práce (RAM) za předpokladu, že jejich systém je pro tento účel certifikován Spolkovou agenturou pro sítě a že mohou nabízet kapacitu pouze v jedné zóně a v jednom časovém intervalu. Systémy musí být plně dálkově ovladatelné nebo se zapínat zcela automaticky. Vždy je třeba vzít v úvahu, že energetická bilance může být kladná i záporná - jinými slovy, akumulační systémy by měly být schopny absorbovat přebytky elektřiny nebo uvolňovat elektřinu v případě jejího nedostatku. Minimální požadavky na účast v primární regulaci jsou proto následující:
- Výkon: nejméně 1 MW
- Volná kapacita: nejméně 0,25 MWh (= 1 MW x ¼ hodiny)
Baterie pro primární regulaci musí mít volnou kapacitu alespoň 0,25 MWh a energetický obsah 0,25 MWh a v pohotovostním režimu by pak byla vždy z poloviny nabitá. V praxi je třeba tyto hodnoty vynásobit koeficientem přibližně 1,2. Jakmile jsou kapacity vyvolány, musí být schopny buď dodávat 1 MW po dobu 15 minut, nebo absorbovat 1 MW po dobu 15 minut. Provozovatelé přenosových soustav v Německu však nemají přístup k nakoupeným a pohotovostním kapacitám na hodinové nebo denní bázi. Baterie používané pro regulaci v Německu dosahují v průměru pouze 0,3 plných cyklů za den, což znamená, že autonomní baterie mají zpravidla přebytečnou kapacitu, kterou lze využít pro obchodování s elektřinou.
Na stránkách Sekundární rezerva určují čtyři němečtí provozovatelé přenosových soustav a každý týden na ně vypisují výběrové řízení v rámci procesu dimenzování. Zveřejňuje se v Trh s vyrovnávací energií (RLM) obchodovány podle postupu pro stanovení nabídkové ceny pro kladné nebo záporné rezervy a od poloviny roku 2018 je stanovena minimální velikost nabídky 1 MW. I v tomto případě musí provozovatelé nebo obchodníci předem uzavřít rámcovou smlouvu s provozovateli přenosových soustav a mít certifikovaný systém.
Jak funguje obchodování s vyrovnávací energií?
Pokud jsou splněna kritéria, mohou se provozovatelé nebo obchodníci se systémy skladování elektřiny účastnit online aukcí na trhu s vyrovnávací energií nebo vyrovnávacím trhu s elektřinou. Všechny druhy vyrovnávací energie jsou denně nabízeny v tendrech a regelleistung.net zveřejněno. Čtyři provozovatelé přenosových soustav organizují obě tržiště v Německu a provozují je na základě pořadí podle dosažených výsledků a principu "pay-as-bid". Tržiště RAM se koná denně a RLM týdně. Aukce obecně rozlišují mezi zápornou a kladnou vyrovnávací energií a aukce RLM také rozlišují mezi cenami silové elektřiny a energie a mezi dobou špičky a mimo špičku.
Jak vysoké jsou výnosy ze systémů skladování elektřiny při vyrovnávání energie?
Úroveň odměny za skladování elektřiny v Primární řídicí výkon kolísá ze dne na den a z týdne na týden. V průměru se cena kapacity v Německu v roce 2022 pohybovala kolem 3 800 eur a v roce 2023 kolem 2 200 eur za MW týdně. Špičkové hodnoty až 10 000 EUR byly zaznamenány na začátku války na Ukrajině. Teoreticky mohou obchodníci a provozovatelé systémů skladování elektřiny v současné době kalkulovat s odměnou 2 000 EUR za MW a týden. Z toho vyplývá roční příjem přibližně 100 000 eur za MW kapacity baterií, což představuje nezanedbatelný příspěvek k ziskovosti provozu skladování elektřiny.
Poptávka po regulační energii na RAM pro primární regulační výkon od roku 2018 neustále roste a na začátku roku 2024 byla téměř dvakrát vyšší než poptávka po regulační energii na RAM. Sekundární řídicí výkon na RLM. V průměru byla cena elektřiny (kladná + záporná) v roce 2022 odměňována částkou přibližně 2 150 EUR za MW týdně a v roce 2023 částkou přibližně 2 560 EUR za MW týdně. Vzhledem k tomu, že se v sekundárních vyrovnávacích aukcích rozlišuje mezi cenou za výkon a za energii a mezi kladnou a zápornou vyrovnávací energií, existují také velké cenové rozdíly v druhu služby. Protože však baterie jsou schopny absorbovat nebo uvolňovat vyrovnávací energii, nehrají tyto rozdíly téměř žádnou roli.
Kdy se vyplatí použít systém skladování elektřiny pro vyrovnávání energie?
V praxi se ukázalo, že používání baterií z výkonu 2,5 MW pro poskytování vyrovnávacího výkonu může dobře přispět k ziskovosti. Kapacita baterií umožňuje rychle uložit velké množství energie a v případě potřeby ji opět uvolnit, aby se udržela stabilita elektrické sítě. Pro provozovatele těchto baterií to představuje výhodu. mimořádně zajímavý zdroj příjmů. Zapojením svých baterií do trhu s vyrovnávací energií mohou těžit z rostoucích cen vyrovnávací energie a zároveň stabilizovat své investice do bateriové technologie.
Stabilita sítě a budoucí vývoj vyrovnávací energie
Ve střední Evropě a EU jsou odchylky četnosti ve srovnání s ostatními regiony světa jen malé. Na stránkách Stabilita sítě je i přes rychlý rozvoj obnovitelných zdrojů energie velmi vysoká. Uvidíme, zda se tento vysoký standard v Německu udrží, pokud se bude rozšiřování nestálých obnovitelných zdrojů energie nadále zrychlovat. V každém případě jsou faktory, které ovlivňují ceny na vyrovnávacích trzích s energií, různorodé a v některých případech nepředvídatelné. Patří k nim globální ekonomický vývoj, rozhodnutí v oblasti energetické politiky, energetické krize, rychlost rozšiřování sítě a obnovitelných zdrojů energie, cenové dopady dalšího rozšiřování bateriových a jiných systémů skladování elektřiny, technologický pokrok atd.
Odborníci očekávají, že baterie s menší kapacitou v budoucnu z trhu s vyrovnávací energií zmizí, protože stále více komerčních provozovatelů s velkými systémy skladování elektřiny se bude zaměřovat výhradně na obchodování s vyrovnávací energií. To však neznamená, že menší samostatné baterie ztratí na významu. Naopak: budou stále více potřebné pro společnosti k omezení špičkových odběrů, optimalizaci vlastních dodávek energie z fotovoltaických elektráren nebo k přesunu zátěže.
Závěr
Lze shrnout, že použití baterií s kapacitou 2,5 MW a více pro zajištění vyrovnávacího výkonu rozhodně přispívá k celkové ziskovosti. Prodej těchto kapacit nabízí chytrým provozovatelům příležitost generovat značné dodatečné příjmy. Vedle známých výhod, jako je snižování špiček, přesun zátěže a optimalizace využití fotovoltaické elektřiny, otevírá integrace do trhu s vyrovnávací energií nové zdroje příjmů.
Flexibilita baterií, která umožňuje rychle reagovat na výkyvy v síti, je velmi žádaná a podle toho je také odměňována. Tento trend se odráží i v rostoucí poptávce po vyrovnávací energii, zejména v oblasti primární regulace a sekundární rezervy. Výnosy pro provozovatele systémů skladování elektřiny mohou být značné a významně přispívají k ziskovosti.
Je však třeba poznamenat, že budoucnost vyrovnávacího trhu s energií závisí na různých faktorech, včetně celosvětového hospodářského vývoje, rozhodnutí v oblasti energetické politiky a technologického pokroku. Navzdory těmto nejistotám zůstává využití baterií pro vyrovnávací energii slibnou a lukrativní oblastí podnikání i do budoucna.