Saksan tarjouskilpailun tavoitteena on maksimoida uusiutuvan energian ja yhteisesti sijoitetun varastointipotentiaalin käyttö

Saksan innovatiivinen hankintamekanismi on risteydellä. Vaikka Saksan aurinkoenergian hankintamarkkinat kasvavat, sen rajoittuva suunnittelu on johtanut vähäiseen määrään yhteistyöhankkeita photovoltaisten sähköntuotantolinjojen ja energiatallennuksen välillä, mikä rajoittaa taloudellisia etuja.

Innovaattorien pitkän aikavälin menestyksen varmistamiseksi ja käyttäjille taloudellisemman energiasysteemin luomiseksi yhteisten energiatilanneprojektien kehittäjät tarvitsevat vahvemman liiketoimintatapauksen ja sijoitustuoton. Sallimalla energiatilannejärjestelmien latautua verkolta ja tuottaa lisää tulosta sidosmyyntimarkkinoiden osallistumisen kautta parannetaan projektien taloutta ja on mahdollista alentaa kasvavia uusiutuvan energian rajoittamisen kustannuksia Saksassa. Liiketoimialan johtava energiatilanne-tekniikka ja älykäs omaisuuden suorituskyvyn hallintaohjelmisto mahdollistavat omaajille maksimaalisen tuoton markkina-investoinneistaan.

Vuodesta 2020 lähtien Saksa Federal Network Agency (BNetzA) on järjestänyt kahden kuukauden välein kapasiteettihankintoja, jotka tähtäävät lisähybridi-toiminnan rakentamiseen, mukaan lukien fotovoltaiikkilaitoksia ja tuulivoimaloita, jotka ovat yhdistettyjä akkupohjaisiin energiatallennusjärjestelmiin. Virasto on tunnustanut tarpeen yhdistää vaihteleva uusiutuva energiantuotanto energiatallennusteknologioiden kanssa tehokkaamman vihreän energian integroinnin ja verkkojen hallinnan parantamiseksi. Innovatiivisten hankintojen avulla se aikoo myöntää vuoteen 2028 mennessä enintään 4GWh sopimuksia hajautettujen energiatallennusjärjestelmien kehittäjille.

Hankintamekanismi on periaatteessa vioittunut, koska se ei anna energianvarastointiin osallistua kaikkiin saataville energia- ja apupalvelumarkkinoille. Tämä tekee liiketoiminnan riippuvaisemmaksi tuotantotukien sijasta kuin antaa omistajille mahdollisuuden suurimman tuoton saavuttamiseen. Tätä voidaan nähdä joulukuun 2022 ja toukokuun 2023 hankintakierroksissa, joissa myönnettiin vähemmän kuin 100MW yhteistyöhankkeita mahdollisesta 800MW:sta. Kuitenkin, kun tuotantotuet kasvoivat, viimeisin hankintakierros osoitti enemmän kiinnostusta syyskuussa, myöntäen täyden 400MW:n kapasiteetin. Maksimikohteen koon nostaminen 20MW:sta 100MW:ksi voi myös edistänyt uudelleen keskittyminen innovatiivisiin hankintamekanismeihin. Suuremmat asennukset, jotka hyötyvät paremmista mittakaavaedustuksista, pystyvät osallistumaan ja hyväksyttävä hankintoihin toukokuussa ja syyskuussa 2023.

Teollisuuden sisällä päätös siirtyä kiinteästä tuotantotukihuonnoksesta vapaaseen markkinaerityistukeen oli arka ennen ensimmäisen hankintakierroksen epäonnistumista joulukuussa 2022. Tuotantotukijärjestelmän rakenne on toissijainen verrattuna absoluuttiseen ylärajaan, jonka sääntelyvirasto BNetzA on määritellyt. Molemmat uudet säännöt tulevat aikana, jolloin inflaation paineet, pääasiassa Venäjän ja Ukrainan sodan takia, alkavat vaikuttaa energiateollisuuteen, kun uusiutuvien energialähteiden kehittäjät kohtaavat ennennäkemättömän korkeat materiaalikustannukset. Kun inflaatio aiheuttaa nousua korkoasteissa, myös pääomakustannukset uusiutuville energialähteille kasvavat. Siksi hankintamenettelyjen suunnittelussa on huomioitava, että projektirahoituksen toinen keskeinen muuttuja on muuttunut merkittävästi.

Tunnustamalla tarpeen puuttua asiaan, BNetzA ilmoitti maaliskuussa 2023, että se nostaisi maksimiveron hybridi-fotovoltaisia systeemejä käyttäville akkujärjestelmille 25 %, jolloin se olisi 9,18 eurosenttiä/KWh. Toukokuun 2023 hankintakilpailu sai enemmän tarjouksia, mutta ei kuitenkaan tarpeeksi saadakseen enemmän projekteja hyväksytyiksi. Baden-Württembergin keskuksen (ZSW) tutkimus osoittaa, että hybridivoimalan keskimääräinen tuotantokustannus vuonna 2025 on 10,40 eurosenttiä/KWh, mikä on paljon korkeampi kuin säädettynä sähkön hinta.

Innovatiivisten hankintakilpailuiden rooli Saksan energiasiirtymässä

Nykyinen energiakriisi on tuonut tarpeen älykkään integraation uusiutuvien energialähteiden takaisin keskustelemaan, ja vihreän sähköntuotannon rakentaminen kasvaa nopeasti Saksassa. Loppuun saakka lokakuuhun 2023 Saksa on nähnyt lähes 12GW uuden PV-kapasiteetin asentamisen, jo ylittäen vuosikohdan 9GW. Vuosikohtaukset vuodeksi 2024 ja 2025 ovat vielä korkeammat, saavuttamalla 13GW ja 20GW vastaavasti.

Samalla ajan myös korkea aurinkoenergian osuus järjestelmässä on johtanut ennätysmäisiin negatiivisen hinnan aikajaksoihin. Esimerkiksi toukokuun 28. päivänä Saksa koki kahdeksan peräkkäistä tuntia negatiivisilla hinnoilla, saavuttamalla maksimin 130 euroa/MWh. Kun lisää fotovoltaisia systeemejä integroidaan, negatiiviset hinnat tulevat olemaan normi Euroopan sähköjärjestelmissä.

Tämä on syy, miksi verkkoon kytketyt sähkön tuotantosysteemit + energian varastointijärjestelmät voivat luoda lisäarvoa. Ne voivat tallentaa sähköä, kun fotovoltaista tuotantoa on eniten, ja jättää sen kuluttajille, kun uusiutuvaa sähköä on vähiten. Verkkoon kytketyt uusiutuvan energian tuotantosysteemit ja energian varastointijärjestelmät vähentävät energiamarkkinoiden epävarmuutta ja hintaeroja, rajoittavat verkkojen ylikuormitusta sekä kalliita tuulivoiman ja aurinkoenergian rajoittamisia ja tekevät koko järjestelmän kestävämmäksi ja tehokkaammaksi.

Tarve älykkään tarjoussuunnittelun muutokselle

Energian varastoinnin tulotilaisuudet ovat olemassa. Valitettavasti nykyinen innovaatiotarjousten suunnitelma ei anna energian varastoinnille pääsyä näihin tilaisuuksiin.

Perinteinen ratkaisu on korottaa enimmäismäärärahoja innovatiivisille hankintatalouksille niin, että ne täysin heijastavat nousevia kustannuksia. Tämä tuo suurempia maksuerättejä hankkeiden kehittäjille ja parantaa projektien taloudellisuutta. Haitta on, että tämä saattaa kasvattaa tuetusta maksettuja maksuja ja lisätä loppukäyttäjien, eli veronmaksajien, kustannuksia. Kuitenkin maissa, joissa itsenäiset energiatallennusresurssit kasvavat nopeasti, ei pidä perustua sääntelyviranomaisten päätöksiin sopivien tuetusten määrityksestä ennakolta.

Tällä hetkellä innovatiivisten hankintakilpailuiden puitteissa sopimukseen päädyttyjen energiatallennusjärjestelmien on sallittu varata vain verkossa olevien uusiutuvien energialähteiden tuottama energia, eikä niitä voi ladata pääverkolta. BNetzA toteutti tämän säännön välttääkseen vihreän ja fossiilisen sähkön sekoittamista ja rajoittaakseen "vihreän" merkinnän käyttöä harmaalle sähölle. Sääntöä pidetään myös turvallisuuskeinona estääkseen innovatiivisten hankintakilpailuiden puitteissa hankittujen energiatallennusjärjestelmien osallistumisen kannattavaan taajuuden säätämiseen liittyvään markkinaan (FCR), jossa ne kilvasivat täysin kaupallisesti toimivia tuotantoyksiköitä.

Valitettavasti nykyinen politiikka horjuttaa energian tallennusteknologian täydet potentiaalit ja sen kyvyt integroida uusiutuvaa energiaa verkkoon sekä tarjota paljon tarvittavaa joustavuutta. Seurauksena on, että aurinko-energia-plus-tallennusjärjestelmät ovat suurimmaksi osaksi vuotta tyhjiössä, kuten yöllä ja alhaisen tuotannon talvikuukausina. Sen sijaan kaasun ja hiilen polttamisella perustuvia voimaloita käytettiin täyttämään sähkön tarpeiden väliöt. Tätä on muutettava, jos Saksalla on edelleen toivo saavuttaa 80 % uusiutuvista energialähteistä tuotetusta sähköstä vuoteen 2030 mennessä ja päästövapaat päästöt voimalaitoksissa vuoteen 2035 mennessä.

Energiasäilöjärjestelmien tehokas käyttö vähentää myös verkkojen kustannuksia, sillä verkon hallinnonjohtajat maksavat tällä hetkellä merkittäviä tuulivoiman ja aurinkovoiman rajoittamiskorvausmaksuja, kun verkot ovat ylikuormitettuja eivätkä pysty integroimaan enemmän uusiutuvaa energiaa. Vuonna 2022 Saksassa hylättiin yksinään 8 biljoonaa wattituntia uusiutuvaa energiaa, pääasiassa tuulivoimaa. Tämä on valtava menetyksä vihreälle energialle. Kuitenkin tämä energia voidaan ladata ja siirtää energiasäilölle. Samana vuonna saksaisten sähköverkkoinfrastruktuurien ruuhka aiheutti kustannusmenetyksiä korkeinaan 4,25 miljardia euroa.

Salliessaan energianvarastointivarat optimoida joustamarkkinoilla vähennetään ei vain verkkojen ylikuormitusta ja tuulivoiman ja aurinkoenergian rajoittamista, vaan parannetaan myös joustamarkkinoiden tehokkuutta ja innovatiivisten tarjousten taloudellisuutta, mikä vähentää kustannuksia veronmaksajille ja sähkökuluttajille. Fluence on aktiivisesti mukana (teollisuuden edustajien ja liittojen kanssa) näiden sääntelymuutosten edistämisessä.

Suurinnettujen varojen tuoton maksimointi

Tilauksen suunnittelun ja teknisten kumppanien lisäksi varan elinkaaren ajan suorituskyvyn optimointi on kolmas suurin tekijä, joka vaikuttaa projektin talouteen.

Verkkoyhteydessä olevien uusiutuvien energialähteiden ja varastointiresurssien monimutkaisuus on suurempi, mikä vaatii omistajilta ja toimijoilta, että he tasapainottavat tulojen suurittamista ja kustannusten hallintaa. Varojen hallintajoukkojen kohtaamat haasteet liittyvät usein käsiteltävän datan määrään. Monille niistä portfolioiden osalta, jotka koostuvat useista eri teknologioilla ja OEM-elektroniikalla varustetuista voimalastoista, perinteiset manuaaliset datankeruu menetelmät voivat muuttua rajoitteeksi, mikä pakottaa joukot etsimään moderneja varojen suorituskykyhallintatyökaluja (APM).

APM mahdollistaa yhteistoimivien uusiutuvien energian ja energiatesitusten omistajille piilossa olevien suorituskyvyn ongelmien tunnistamisen, vähentää pysäytystilaa ja parantaa toiminnallista tehokkuutta sekä kokonaisuudessaan varain suorituskykyä. APM-tekniikan nopealla kehityksellä tekevä tekoäly (AI) keskeinen rooli suorituskyvyn seurannassa ja täydellisessä optimoinnissa. Joitakin AI:n ominaisuuksia, jotka parantavat APM:ää, liittyvät kykyyn analysoida nopeasti suuria määriä tietoja havaitakseen monimutkaisia kaavoja ja poikkeamia, joita tiimit eivät voi huomata analysoimalla SCADA-signaaleja.

Esimerkiksi tekoäly tukee energia-varastojen operaattoreita ennustamalla, milloin akun lämpötila on korkeampi kuin odotettu. Malli ennustaa, mikä olisi akun maksimilämpötila annetuissa toimintaolosuhteissa ja antaa varoituksen, kun mitattu lämpötila ylittää tietyn tai jopa pienimmänkin rajan tästä arvosta tai näyttää huolestuttavan trendin. Jotain vastaavaa koskee myös etukäteen tapahtuvaa epäonnistumisten ennustamista uusiutuvien energialähteiden resursseista.

Lopuksi

Saksan innovaatiokilpailu on tärkeä osa maan energiantekonnettia, koska se auttaa kannustamaan suurten määrien vaihtelevien vihreiden elektronien tehokasta integrointia saksalaisiin sähkömarkkinoihin. Rakentaminen uusiutuvan energian ja energiavarastointiin liittyen parantaa myös toimitusvarmuutta ja tarjoaa joustovaihtoehtoja decentralisoituneeseen energijärjestelmään.

Kuitenkin hankintarekisteröinti-kehyksen on oltava paremmin sopeutettu nykyiseen liiketoimintaympäristöön. Kuten inflaatiopaineet luovat riskejä hankkeiden taloudellisille perusteluille, niin myös syvempää toimintaa tarvitaan innovatiivisen hankintamekanismin uudistamiseksi.

Älykkään tarjoussuunnittelun avulla energia-varastojärjestelmät voivat ladata verkon kautta ja tuottaa lisää tulosta vähittäismarkkinoiden osallistumisen ansiosta, mikä parantaa projektien taloudellisuutta ja voi potentiaalisesti alentaa Saksan kasvavan uusiutuvan energian rajoittamisen kustannuksia. Samalla projektit omistajat ja kehittäjät tarvitsevat myös työskennellä kokeneiden ja luotettavien teknologiatoimittajien kanssa vähentääkseen riskejä ja suurtaakseen hyötyjä.