1/79
ТРЕД о том, как коммерциализируются системы батарей (Battery Storage/Batteriespeicher) в Германии, какие методы коммерциализации есть сейчас и как департаменты считают бизнес-кейсы для проектов.

Длинный, сложный тред, который я постарался упростить насколько это возможно.
2/79
Так как доля ВИЭ в профиле генерации Германии растёт большими темпами (и это правда, на 2020 - около 50%), перед энергетиками встают вопросы - как стабилизировать сеть и обеспечить надежность электроснабжения потребителям.
3/79
Так как поверьте, всем будет абсолютно плевать на экологию/зеленое будущее и всё что угодно, если вы будете сидеть без электричества.

А новые технологии далеко не всегда приносят упрощения в энергетическую систему.
4/79
Для того чтобы поддерживать стабильность сети, операторам сети необходимы балансирующие мощности, доступные в короткие сроки (ветер и солнце - увы, не постоянны).
Батарейки стали очевидным решением, но стали только после того, как цена на них упала достаточно.
5/79
Немного статистики.
Если в 2013 году, в начале общегерманского продвижения накопителей (в большинстве своем домашние), в основном устанавливались системы хранения со свинцовыми батареями, то сейчас литий-ионные батареи почти полностью вытеснили все другие типы батарей.
6/79
На момент 2019 года - 87% всех батареек - литий-ионные, остальные 13% - все остальные типы.
Причина проста - технологические преимущества, такие как более длительный срок службы (по сравнению со свинцово-кислотными батареями) и снижение стоимости литий-ионных батарей.
7/79
По сути сейчас есть два механизма, с помощью которых, оператор систем батарей получают прибыль:

⁃ Резерв управления мощности (Primärregelleistung)
⁃ Плата за децентрализованную генерацию (Dezentrale Einspeisung).

Именно эти два механизма фигурируют в эконом. расчетах.
8/79
Ставший традиционным словарик сокращений:
- Primärregelleistung (PRL)-Frequency Containment Reserve- первичный резерв управления мощности
- TSO-Transmission System Operator
- SRL- Sekundenreserveleistung (нем.)/ aFRR-automatic Frequency Restoration Reserve -вторичный резерв
9/79
- MRL- Minutenreserveleistung (нем.)/ mFRR- Manual Frequency Restoration Reserve -третичный резерв.
- ГАЭС - гидроаккумулирущая электростанция.
- ЛЭП- линия электропередач
- Netzentgelte - платы за сеть
- vermiedene Netzentgelte - избегаемые сетевые расходы
10/79
Поехали! Начнем с первого механизма „коммерциализации“ накопителей энергии - „резерв управления мощности“ (нем. Primärregelleistung (PRL)/ англ. Frequency Containment Reserve (FCR)).
11/79
Это один из многих существующих на планете рынках балансирующих услуг э-энергии, поскольку он реализуется различными способами в зависимости от подхода системного оператора в разных странах.
12/79
Для объяснения общей концепции здесь сосредоточимся на правилах, изложенных ENTSO-E (Европейская сеть операторов передающих систем TSO в Европе). В частности, SOGL (Руководство по эксплуатации системы) и Руководство по балансировке электроэнергии (EB-GL)
13/79
FCR Cooperation - это одиннадцать TSO (Transmission System Operator) из восьми стран Европы. Это сотрудничество представляет собой общий рынок.
14/79
Если где-то не хватает энергии, частота падает, мощности всего общего рынка могут быть использованы для балансировки сети и противодействия отклонению частоты. Тот же принцип действует и при избытке энергии.
15/79
Для того чтобы постоянно поддерживать нормальную частоту (50Гц) в энергосистеме Германии, четырем (Amprion, 50Hertz, TenneT, TransnetBW) немецким TSO - необходим инструмент, способный компенсировать непредвиденные колебания частоты в течение нескольких секунд.
16/79
Таким инструментом является „первичный резерв управления", который должен быть доступен в течение 30 секунд!!! для предотвращения отключения электроэнергии. Первичный резерв является немедленной реакцией на отклонение частоты сети в недопустимом рабочем диапазоне.
17/79
Полная активация первичного резерва частоты (PRL или FCR) должна быть доступна в течение 30 секунд и охватывать период в 15 минут на каждый инцидент в соответствии со стандартами ENTSO-E.
18/79
PRL - не активируется по вызову оператора системы передачи, а зависит от частоты. Поставщик первичного резерва (напр. оператор системы батарей) измеряет частоту сети независимо в точке генерации или потребления и немедленно реагирует на изменение частоты сети.
19/79
Таким образом, избегаются потери времени, например, вызванные коммуникационными линиями, что позволяет добиться быстрой балансировки сети.
20/79
Автоматика начинает работать как только частота выходит из мертвой зоны (порог нечувствительности) между 49,99 Гц и 50,01 Гц.
До частоты 49,99 или после 50,01 Гц, начинается активация, и провайдер/оператор обязан противодействовать изменению частоты.
21/79
То есть если частота падает - аккумуляторная система разряжается и отдает электроэнергию в сеть, когда частота растет - батарея принимает электроэнергию и заряжается.
22/79
Для обеспечения стабильности сети в синхронной зоне Континентальной Европы постоянно находится в готовности к активации 3000 МВт положительного и отрицательного резерва первичного регулирования.
23/79
Как устроен сам рынок частотного рынка?
Аукцион проводится ежедневно с шестью „четырехчасовыми продуктами/блоками“ (6х4ч). Закупка поставки электроэнергии происходит для следующего дня.
24/79
Заявки на аукционе являются симметричными. Должен закупаться одинаковый объем как положит., так и отрицат. первичного резерва. (Т.е. ваша система должна в нужный момент как отдать электроэнергию, так и принять. Идеально подходит для ГАЭС, батареек и маховиков)
25/79
Далее - каждая TSO собирает предложения в пределах своей страны и сортирует их в общий список по количеству предлагаемой резервной мощности. Требуемый объем FCR выставляется на аукцион и поставщики с самыми дешевыми предложениями забирают данные предложения внутри страны.
26/79
Каждый член FCR Cooperation демонстрирует различный спрос на первичный резерв и различные технические возможности для поставки первичного резерва.

Германия предъявляет спрос на FCR в размере 562 МВт, в то время как спрос Словении составляет 15 МВт на 2021 год
27/79
В Германии торги первичным резервом проводились для всего немецкого контрольного блока на интернет-сайте regelleistung.net до 1 июля 2019 года ежедневно, а с 1 июля 2020 года - каждые четыре часа (те самые 6 х 4ч блоки).
28/79
Минимальный размер заявки для PRL составляет ±1 МВт. То есть если мощность вашей аккумуляторной системы 5,5 МВт, то коммерциализировать получится только 5 МВт.
29/79
Либо, если в вашем энергетическом портфеле несколько активов, которым позволено участвовать на рынке первичного резерва мощности, напр. две системы батарей по 5,5 МВт, то их можно соединить и коммерциализировать на рынке 11 МВт
30/79
Поговорим про деньги. Сколько получают операторы систем, за то, что дают своим батарейкам стабилизировать частоту сети? Плата первичного резерва основана исключит. на цене мощности. С 2009 наблюдается тенденция к снижению цен на мощность для первич. резерва регулирования.
31/79
В 2009 можно было за каждый 1 МВт электроэнергии в среднем получить 16 тыс евро.

К началу 2020 цена упала до 5,5 тыс евро/МВт.
32/79
Вот такой механизм, который на взаимовыгодной основе помогает решать проблемы ВИЭ и их последствия. Фактически,внедрение ВИЭ создало новые рынки и новые проблемы с нестабильностью сети.Решение проблем ВИЭ реанимировало батареи и создало рынок для них.
Достаточно круто, да?
33/79
Время отдохнуть и поставить лайк. Выпуская тред в четверг, мне трудно тягаться с #нюдсочетвергом, поэтому ваш лайк/репост поможет людям стать умнее :)
34/79
Поехали дальше. Есть ещё один из двух главных способов коммерциализации батарей, который в проф. среде называют dezentrale Einspeisung или DZE. По-русски это плата за децентрализованную генерацию. Но по сути там скрыто два платежа.
35/79
Но прежде надо немного добавить объяснить суть откуда, так сказать, ноги растут. Будет немного трудно, но вы умные, вы справитесь!
Да и я сократил максимально, насколько это возможно.
36/79
Эл.сети были не всегда децентрализованы.Раньше где было много угля/воды/урана, там ставили станции, которые производили э-энергию и далее она трансформировалась на высокие классы напряжения (>110кВ) и транспортировалась по ЛЭП в места скопления потребителей (города, заводы)
37/79
Т.е.сети состояли из большого кол-ва станций, расположенных где-нибудь, где есть ресурс и огромного количества ЛЭП/кабелей, эл-ких подстанций, которые всё связывали. Если где-то в городе происходила авария, то либо энергию „гнали“ через другую ЛЭП, либо ты сидел без света
38/79
На уровне сети без децентрализованной генерации вся энергия для нагрузки берется из сети высокого напряжения. Соответственно, затраты на использование сеть должны оплачиваться в размере платы за сеть (Netzentgelte - NE).
39/79
Как я и говорил ранее в треде про цену на э-энергию в Германии - плата за пользование сетью (Netzentgelte) - это плата, которую каждый пользователь электрической сети должен платить оператору сети.
40/79
Теперь же (в последние 20 лет) появилось действительно много различных вариантов генерации электроэнергии на среднем и низком напряжении. Это значит, что ты можешь произвести или воспользоваться электроэнергией, когда это необходимо, без участия высоковольтных сетей.
41/79
А если децентрализованная генерация не подключается к высоковольтной сети, и не использует энергию из нее, то появляется логичный вопрос-почему данный сетевой сбор должен оплачиваться? Читаем дальше
42/79
Но что за цель платы за пользование сетью? Все ЛЭП, опоры, трансформаторные подстанции должны строиться и обслуживаться. Это не финансируется за счет налоговых поступлений, поэтому откуда брать деньги?
43/79
В Германии (и во многих странах это переложили на конечных потребителей), поэтому сети в Германии очень даже не плохие.
Например, в России такого нет, и состояние сетей прям ахх. У Россетей тупо нет денег на это. Клянчат у Минэнерго.
44/79
От чего зависит цена за плату за пользование сетей?
Фактически из 2 частей:
⁃Плата за мощность (Leistungspreis)
⁃Плата за потребление (Arbeitspreis)
45/79
Она зависит от количества децентрализованных источников генерации в сети. Чем больше их - тем больше цена, ибо перестройка сети стоит бешеных денег.
46/79
Поэтому мечты, о которых каждый неспециалист мечтает, что жизнь будет максимально децентрализована - остаются пока что влажными мечтами.
Это работает сейчас только если, вы изолированно живете, без подключения к общественной сети.
47/79
В остальном же, в близкой перспективе 10-25 лет, это просто нереально, потому что:
- сети к этому не готовы, вы будете сидеть без электричества.
- это нереально дорого.
48/79
Если вы не забыли, речь всё еще идет о батарейках, и в данном случае, „децентрализованная генерация“ может быть/и есть те самые Battery Storage.
49/79
Как я сказал выше, децентрализованная генерация не использует сети высокого напряжения, поэтому была введена плата за „Избежание платы за пользование сетью“, и выплачивается назад операторам батарей от оператора распределительной сети.
50/79
"Плата за избежание сетевых сборов“ выплачивается операторам децентрализованной генерации, которые подают электроэнергию в общую сеть ниже уровня сверхвысокого напряжения (220/380 кВ).
51/79
Операторам магистральных сетей выгодно, чтобы локальная проблема снижения/повышения нагрузки была решена локально, без необходимости поиска и перенаправления энергии с других макро-энергорегионов.
52/79
Децентрализованная подача электроэнергии от батарей позволяет избежать использования высоковольтной сети, т.е. экономия затрат на использование вышестоящей сети или трансформаторных подстанций.
53/79
Соответственно, избегаемая работа (кВт*ч), избегаемая мощность (кВт) являются решающими для определения оплаты за „Избежание платы за пользование сетью“. С 2018 года цены приведены в соответствующем законе (Netzentgeltmodernisierungsgesetz (NeMOG)).
54/79
Зачем вообще был разработан концепт „Избежание платы за пользование сетью“? Вся новая генерация, которая была введена в последние 20 лет и вводится сейчас, находится близко к потребителю и является для потребителя дешевой.
55/79
Но для того, кто построил установку, изначально дорогую, становится не выгодно продавать всё дешевле, когда все стандартные источники энергии получают больше оплату от клиентов.
56/79
Поэтому и был придуман данный концепт, чтобы компенсировать разницу в ценах и чтобы оператор станции хоть как-то мог её отбить по деньгам. Но кто оплачивать эту компенсацию будет в Германии? Правильно, Вы! Классно, правда?
57/79
Что и не удивительно, я, надеюсь, в предыдущих тредах уже достаточно показывал схожих вариантов перекладывания затрат на конечного потребителя.
58/79
Также важно упомянуть, что согласно закону об энергетике (§ 118 Abs. 6 des Energiewirtschaftsgesetzes) системы батарей были освобождены от платы за пользование сети в течение 20 лет после ввода в эксплуатацию. Данное правило работает с 2011 по 2026 года.
59/79
То есть сейчас операторы систем батарей не обязаны платить за пользование сети (покупают э/энергию дешевле и закачивают ее в батарейки), а продавая без использования сети, получают ещё и деньги за „Избежание платы за пользование сетью“.
Кайф, да?
60/79
То есть двойной профит. Не удивительно, что в последние 5 лет в Германии происходит небывалый бум батареек. Просто фантастика. И я могу это подтвердить, сам лично веду ВОСЕМЬ проектов систем батарей.
61/79
В 2021 для компенсации избегаемой платы за пользование сетью для батарей применяются следующие тарифы: (разбивка от высокого напряжения до низкого сверху вниз)
62/79
Однако! Цены на батарейки падают, проекты батареек становятся дешевле, и тут-то кроется вся суть. Соберём всю инфу вместе:
63/79
⁃Более дешевые батарейки:
⁃Прибыль от продажи энергии для частотного рынка
⁃Прибыль от освобождения от сетевой платы (дешевая покупка э-энергии)
⁃Прибыль от „Избежание платы за пользование сетью“
64/79
Так как слишком выглядит всё шикарно, появилось 2 проблемы:
1.Многие традиционные станции (в основном уголь/газ) стали перестраивать блоки, чтобы выдавать мощность на сетях среднего напряжения и тоже получать эту плату.
65/79
2.Физически невозможно справиться с таким количеством децентральной генерации. Диспетчеризация (отдельная тема для треда) просто трещит по швам и всё стало только сложнее.
66/79
С 1 января 2023 новые децентрализованные электростанции больше не будут получать избежание платы за пользование сетью. Это уже решено Bundesnetzagentur. Точка.
67/79
Прибыль от освобождения от сетевой платы для систем батареек действует только до 2026 года. А прибыль от частного регулирования падает и будет падать ежегодно, так как батареек будет больше.
68/79
Поэтому батарейки сейчас - это золотая жила. Та самая Cashcow. И чтобы получать прибыль от „Избежание платы за пользование сетью“ необходимо, чтобы системы были введены в эксплуатацию до 01.01.2023.
!КОНЕЦ тех части треда!
69/79
Небольшое послесловие лично от меня.
Вот так это и получается.
Сетевые компании и государства перекладывают дом расходы на конечных потребителей.

Любые инновации в энергетике оплачиваются из вашего кармана, поэтому в Германии самое дорогое электричество.
70/79
В своё же время частные компании, просто ищут где выгоднее и пытаются заработать насколько это возможно. А большие концерны, видя и понимая ситуацию с рынком, просто играют по крупному, заходя почти в ALL IN в батарейках и водороде.
71/79
И именно батарейки и водород, как я уже многократно говорил, будут главными факторами, что цена на электричество будет и дальше расти. Хотите вы этого или нет.
Прикрываться будут лицемерно экологией, уничтожающимся будущим и всем чем угодно.
72/79
Только базовая генерация (уголь/ГЭС/АЭС) может обеспечить стабильность сети и позволить цены держать низкими.
Ясно, что строительство с нуля почти любого вида ВИЭ дешевле сейчас, чем построить станцию на угле, газе, атоме.
73/79
Но только обычно всегда упускают „мелкие“ детали, которые для обывателей обычно скрыты.

И я совсем не против ВИЭ, а очень даже за! Только надо понимать причинно-следственные связи и быть готовым платить из своего кармана больше каждый год.
74/79
Экология, еще более важная тема, о которой мы должны думать. Но я приведу всего один пример.

Как я сказал выше - в последние года в Германии бум батареек. Все строят батарейки бездумно, говоря, что от них зато нет выбросов СО2.
75/79
Всем глубоко пофиг как потом эти батарейки будут утилизировать.
Работающей технологии утилизации батареек сейчас нет. И именно сейчас и в ближайшие 10-15 лет с экологией будет чуть-чуть хуже. Почему?
Потому что традиционная энергетика будет продолжать выбрасывать СО2.
76/79
И в то же время неутилизированные батарейки, которые будут портить мир где-нибудь в Африке, Азии и т.п. Зато ваша лужайка будет зеленее, чем 3 года назад.

Очень обидно, что мало информации о реальной ОБЩЕЙ картине.
77/79
Вводят в эксплуатацию батарейки (в Европе или США) бездумно только из-за одного.. Деньги.

Выше я, как минимум, для батареек это показал.
78/79
Кто от этого всего выигрывает? Я полагаю, немецкая промышленность и немецкие эксперты, которые учатся „на кошках“ как работать с новым бизнесом и технологиями, рынок которых оценивается в млрд евро.
И данные технологии будут востребованы и в развивающихся странах позже.
79/79
Всем огромное спасибо, кто дочитал.
Я постарался сделать выжимку, которая будет понятна даже не для энергетиков.

Буду очень благодарен лайку/ретвиту и рад вашим вопросам.

• • •

Missing some Tweet in this thread? You can try to force a refresh
 

Keep Current with Энергетический батончик

Энергетический батончик Profile picture

Stay in touch and get notified when new unrolls are available from this author!

Read all threads

This Thread may be Removed Anytime!

PDF

Twitter may remove this content at anytime! Save it as PDF for later use!

Try unrolling a thread yourself!

how to unroll video
  1. Follow @ThreadReaderApp to mention us!

  2. From a Twitter thread mention us with a keyword "unroll"
@threadreaderapp unroll

Practice here first or read more on our help page!

Did Thread Reader help you today?

Support us! We are indie developers!


This site is made by just two indie developers on a laptop doing marketing, support and development! Read more about the story.

Become a Premium Member ($3/month or $30/year) and get exclusive features!

Become Premium

Too expensive? Make a small donation by buying us coffee ($5) or help with server cost ($10)

Donate via Paypal Become our Patreon

Thank you for your support!

Follow Us on Twitter!

:(