Môže sa definícia systému skladovania energie líšiť?

Krátka odpoveď je áno. A dlhšia odpoveď je tiež áno, ale s pripojenými asi sedemnástimi hviezdičkami.

Ak ste strávili nejaký čas čítaním dokumentov o politike, dokumentoch verejných služieb alebo výskumných prác o skladovaní energie, pravdepodobne ste si všimli niečo zvláštne: zdá sa, že nikto nesúhlasí s tým, čo sa presne počíta ako „systém skladovania energie." Federálna komisia pre reguláciu energetiky má svoju verziu. Ministerstvo energetiky má inú. Kalifornia má svoju vlastnú. Texasu nezáleží na tom, čo si Kalifornia myslí. A niekde v akademickom časopise je profesor, ktorý tvrdí, že sa všetci mýlia.

Toto nie je len sémantické hnidopišstvo. To, ako definujete systém skladovania energie, určuje, kto má nárok na daňové stimuly, ktoré projekty sú povolené, čo sa zobrazuje v oficiálnych štatistikách a či sa inštalácia batérií vašej spoločnosti započítava do štátnych noriem portfólia obnoviteľných zdrojov. Na týchto definíciách sa hojdajú milióny dolárov.

dozvedieť sa viac

Regulačná perspektíva

Príkaz FERC 841, vydaný v roku 2018, otvoril veľkoobchodné trhy účasti na skladovaní energie. Objednávka definovala elektrické akumulačné zdroje ako zdroje schopné „prijímať elektrickú energiu zo siete a uchovávať ju na neskoršie vstrekovanie elektrickej energie späť do siete“. Dosť jednoduché. Ibaže táto definícia zámerne vylučuje určité konfigurácie-napríklad za--meracím úložiskom, ktoré sa nikdy nedotýka veľkoobchodných trhov-a vytvára nejednoznačnosť okolo hybridných systémov.

IRS má úplne iný prístup. Pre účely Investičného daňového dobropisu je dôležité, či je úložné zariadenie spoplatnené prevažne (viac ako 80 %) z oprávnených obnoviteľných zdrojov. Fyzická technológia sotva vstupuje do rozhovoru. S lítium-iónovou batériou nabitou zo solárnych panelov sa zaobchádza úplne inak ako s tou istou batériou nabitou zo siete, aj keď ide o funkčne identický hardvér.

 

Fragmentácia na-úrovni štátu

Kalifornská komisia pre verejné služby používa limity{0}}založené na kapacite. Ich mandáty na obstarávanie skladovania energie, ustanovené podľa AB 2514, stanovujú minimálne požiadavky na kapacitu energie, ktoré musia podniky spĺňať. Definícia zahŕňa prečerpávaciu vodu, stlačený vzduch, batérie, zotrvačníky a tepelné zásobníky-, ale s rôznym zaobchádzaním v závislosti od toho, kde sa systém pripája k rozvodnej sieti.

Prístup New Yorku je zameraný-na trvanie. Ich definícia hromadného skladovania vyžaduje, aby systémy poskytovali najmenej dve hodiny nepretržitého vypúšťania pri menovitej kapacite. To vylučuje mnohé prostriedky na reguláciu frekvencie, ktoré rýchlo cyklujú, ale nedokážu udržať výstup.

Medzitým Texas (pretože Texas je samozrejme iný) vôbec nenariaďuje ukladanie. ERCOT zaobchádza s batériami ako s výrobnými zdrojmi s určitými prevádzkovými obmedzeniami bez toho, aby stanovila samostatnú definičnú kategóriu.

Technické definície vs. funkčné

Tu je to skutočne chaotické.

Inžinieri majú tendenciu definovať skladovanie energie podľa toho, čo to je: elektrochemické batérie uchovávajú náboj prostredníctvom chemických reakcií, čerpacie vodné elektrárne ukladajú gravitačnú potenciálnu energiu, systémy stlačeného vzduchu uchovávajú tlak v podzemných jaskyniach, zotrvačníky uchovávajú rotačnú kinetickú energiu. Toto sú definície-založené na fyzike. Betón. Merateľné.

Prevádzkovatelia sietí sa viac starajú o to, čo robí úložisko. Dokáže sa rýchlo rozbehnúť? Poskytuje reguláciu frekvencie? Dokáže udržať výkon pri špičkovom holení? 100 MW batéria, ktorá sa vybíja 15 minút, vyzerá úplne inak ako 100 MW batéria, ktorá sa vybíja 4 hodiny, aj keď majú rovnaký výkon.

EIA zhromažďuje údaje pomocou oboch prístupov-a uvádza menovitú výkonovú kapacitu v megawattoch spolu s energetickou kapacitou v megawatthodinách. Toto duálne podávanie správ je v skutočnosti dosť dômyselné, pretože zachytáva zásadné napätie medzi definíciami orientovanými na energiu- a{3}}orientovanými na energiu. Stále však ponecháva určité okrajové prípady nevyriešené.

Otázka vodíka

Je vodíková energia skladovanie?

Technicky áno. Elektrolyzéry využívajú elektrickú energiu na štiepenie vody na vodík a kyslík. Tento vodík sa môže neskôr spáliť alebo prejsť cez palivový článok na regeneráciu elektriny. Energia dovnútra, uložená, energia von. Klasické úložisko.

Vodík sa však v regulačných rámcoch zriedka klasifikuje s batériami a prečerpávanou vodou. Efektivita obojsmernej{1}}cesty je strašná-možno 30-40 % v porovnaní s 85 – 90 % pre lítium-iónové batérie. Požiadavky na infraštruktúru sú úplne iné. Prípady použitia často zahŕňajú skôr dopravu alebo priemyselné suroviny než služby siete.

Veľká výzva DOE Energy Storage zahŕňa vodík. Kalifornské príkazy na ukladanie do značnej miery nie. Trhové pravidlá FERC to riešia... nejednoznačne. Rovnaká technológia, rôzne definície, podľa toho, koho sa pýtate.

Trvanie ako určujúca charakteristika

Okolo roku 2020 sa stalo niečo zaujímavé. Odvetvie ukladacích zariadení sa začalo samostatne-organizovať podľa kategórií trvania:

 

 

01.Krátke{0}}dobie úložiska

(menej ako 4 hodiny) sa začali spájať s reguláciou frekvencie-služieb siete, rezervami rotácie, posilňovaním kapacity. Tieto systémy cyklujú často, niekedy aj desiatky krát denne.

02.Dlhé{0}}ukladanie

(4+ hodín, s rastúcim zameraním na systémy s 8-12+ hodinami) sa spájalo s presunom záťaže a integráciou obnoviteľných zdrojov. Long Duration Energy Storage Council sa dokonca objavila ako advokačná organizácia, ktorá vám povie niečo o tom, ako priemysel vníma tieto definičné hranice.

Niektorí vedci teraz argumentujú treťou kategóriou:sezónne skladovanie, schopné uchovávať energiu na týždne alebo mesiace. Predstavte si vodík vyrobený z nadmernej produkcie jarného vetra a spotrebovaný počas letnej špičky. Alebo masívne podzemné termálne nádrže. Táto kategória komerčne sotva existuje, ale o definíciách sa už diskutuje.

Prečo spoločné{0}}umiestnenie všetko komplikuje

Najrýchlejšie{0}}rastúcim segmentom trhu s úložiskami sú hybridné systémy{1}}batérie spárované so solárnou alebo veternou energiou. A tieto vytvárajú definičné bolesti hlavy.

Ak solárna elektráreň s výkonom 100 MW obsahuje 50 MW batériu, platí:

Solárna elektráreň so zásobníkom?

Skladovacie zariadenie s nabíjaním na mieste?

Jediné hybridné zariadenie?

Dva samostatné aktíva, ktoré náhodou zdieľajú prepojenie?

Odpoveď je dôležitá pre fronty na prepojenie, daňové zaobchádzanie, akreditáciu kapacity a ponuky na trhu. Rôzne jurisdikcie dospeli k rôznym záverom.

FERC Order 2023 sa pokúsil objasniť hybridné zaobchádzanie v procesoch prepojenia, ale implementácia sa líši v závislosti od regionálnej prenosovej organizácie. Niektoré RTO vyžadujú samostatné požiadavky na prepojenie pre komponenty úložiska. Iné umožňujú jednotnú liečbu. Severovýchod robí niečo iné ako juhozápad.

Koncom roku 2023 bolo približne 70 % nových batériových projektov v rade prepojení v USA spojených so solárnou výrobou. Definičné hranice medzi „generáciou“ a „skladovaním“ sa rýchlo stierajú a regulačné rámce ich ešte úplne nedostihli.

Medzinárodná divergencia

Nepredpokladajte, že definície v USA platia inde.

Balík Európskej únie o čistej energii považuje skladovanie za osobitnú triedu aktív s vlastnými sieťovými predpismi a pravidlami prístupu na trh. Ich definícia výslovne zahŕňa technológie-na-plyn, ktoré americké rámce často vylučujú.

Čína klasifikuje skladovanie energie do širších investičných kategórií „novej infraštruktúry“, pričom ich spája so sieťami 5G, dátovými centrami a nabíjaním elektromobilov. Definičný rámec slúži skôr cieľom priemyselnej politiky než návrhu trhu alebo prevádzke siete.

Austrálsky národný trh s elektrickou energiou vytvoril kategóriu „obojsmerná jednotka“ špeciálne pre skladovacie zdroje, pričom zdôraznil obojsmerný{0}}tok elektriny. Toto usporiadanie sa líši od amerických prístupov, ktoré často vychádzajú z generačne{4}}centrických modelov.

Nejde len o byrokratické rozdiely. Určujú, do ktorých technológií sa investujú, ako majú medzinárodné spoločnosti{1}}štruktúru cezhraničných projektov a či sú štatistické porovnania medzi krajinami vôbec zmysluplné.

Problém merania

Tu je niečo, o čom sa hovorí len zriedka: čísla kapacity, ktoré vidíte v titulkoch, často nie sú porovnateľné.

EIA uvádza kapacitu na štítku-maximálny menovitý výkon špecifikovaný výrobcom. Skutočná prevádzková kapacita však závisí od teploty, stavu nabitia, degradácie a podmienok siete. 100 MW typová batéria môže dodať 85-95 MW za typických podmienok.

Niektoré jurisdikcie uvádzajú inštalovanú kapacitu (to, čo je fyzicky prítomné), zatiaľ čo iné uvádzajú prepojenú kapacitu (čo je skutočne pripojené k sieti). Niekoľko z nich uvádza efektívnu kapacitu (upravenú o faktory výkonu). Rozdiely môžu byť značné.

Keď Kalifornia uvádza 5 000 MW úložnej kapacity a Texas 3 000 MW, tieto čísla nie sú priamo porovnateľné bez pochopenia základnej definičnej metodológie. Analytici sa v tom bežne mýlia.

Firemné a finančné definície

Banky, poisťovne a ratingové agentúry vyvinuli svoje vlastné definície skladovania, ktoré sa často riadia skôr hodnotením rizika než technickou presnosťou.

Finančné dokumenty zvyčajne definujú skladovanie prostredníctvom záruk výkonu a kriviek degradácie, a nie typu technológie. Veriteľa zaujíma, či si batéria zachová 80 % kapacity po 10 rokoch-na chémii záleží len do tej miery, do akej ovplyvňuje túto záruku.

Rámce ESG čoraz častejšie zahŕňajú skladovanie do kategórií čistej energie, ale s rôznym zaobchádzaním. Niektorí počítajú-nabité batérie v sieti ako nulové-emisie. Iní vyžadujú obnoviteľné nabíjanie, aby sa kvalifikovali. Iniciatíva Science Based Targets má svoju vlastnú metodiku.

Žiadna z týchto korporátnych definícií sa dokonale nezhoduje s regulačnými definíciami, čo vytvára zaujímavé situácie, keď je projekt „skladom“ na účely financovania, ale niečo iné na daňové účely.

Vznikajúce technológie, vznikajúce definície

Existujúce definičné rámce predpokladajú kategórie, ktoré nemusia prežiť kontakt s týmito technológiami. Regulátori sa prispôsobia. Nakoniec. Pravdepodobne nie elegantne.

Čo to teda znamená?

Tri praktické rady:

Po prvé, vždy, keď uvidíte štatistiky úložiska, opýtajte sa, ktorá definícia sa používa. Typový štítok vs. efektívna kapacita? Výkon vs. energetické hodnotenie? Čo je zahrnuté a vylúčené? Čísla bez definičného kontextu sú takmer bezvýznamné.

Po druhé, uvedomte si, že variácia definícií nie je len zmätok,{0}}odráža skutočne odlišné priority. Inžinieri chcú technickú presnosť. Prevádzkovatelia sietí chcú prevádzkovú jasnosť. Tvorcovia politiky chcú spravovateľné kategórie. Finančné inštitúcie chcú bankové kritériá. Tieto priority sa prirodzene nezhodujú.

Po tretie, očakávajte pokračujúcu fragmentáciu. Trh so skladovaním rastie príliš rýchlo na harmonizáciu predpisov. Kalifornia bude naďalej robiť kalifornské veci. FERC bude aj naďalej vydávať objednávky, ktoré ostatné agentúry interpretujú kreatívne. Medzinárodné prístupy sa budú ešte viac líšiť.

Otázka "čo je systém skladovania energie?" ukázalo sa, že nemá jedinú odpoveď. To je frustrujúce, ak chcete jasnosť. Ale je to aj úprimné.