Može li se definicija sistema za skladištenje energije razlikovati?

Kratak odgovor je da. I duži odgovor je takođe da, ali sa oko sedamnaest prikačenih zvezdica.

Ako ste proveli neko vrijeme čitajući dokumente o politici, komunalne dokumente ili istraživačke radove o skladištenju energije, vjerovatno ste primijetili nešto čudno: izgleda da se niko ne slaže oko toga šta se tačno računa kao "sistem za skladištenje energije." Federalna regulatorna komisija za energiju ima svoju verziju. Ministarstvo energetike ima drugu. Kalifornija ima svoju. Teksasu nije posebno stalo do toga što Kalifornija misli. A negdje u jednom akademskom časopisu postoji profesor koji tvrdi da su svi u krivu.

Ovo nije samo semantičko prigovaranje. Način na koji definišete sistem skladištenja energije određuje ko se kvalifikuje za poreske olakšice, koji projekti dobijaju dozvolu, šta se prikazuje u zvaničnim statistikama i da li se instalacija baterija vaše kompanije računa u državnim standardima portfelja obnovljivih izvora energije. Milioni dolara kolebaju se na ovim definicijama.

saznajte više

Regulatorna perspektiva

Naredba FERK-a 841, izdana 2018. godine, otvorila je veleprodajna tržišta za sudjelovanje u skladištenju energije. Naredba je definisala resurse za skladištenje električne energije kao resurse koji su sposobni da "prime električnu energiju iz mreže i pohrane je za kasnije ubrizgavanje električne energije nazad u mrežu". Dovoljno jednostavno. Osim što ova definicija namjerno isključuje određene konfiguracije-kao što je iza--skladišta brojila koja nikada ne dodiruje veleprodajna tržišta-i stvara nejasnoće oko hibridnih sistema.

Porezna uprava ima potpuno drugačiji pristup. Za potrebe investicionog poreskog kredita, bitno je da li se uređaj za skladištenje naplaćuje pretežno (više od 80%) iz prihvatljivih obnovljivih izvora. Fizička tehnologija jedva ulazi u razgovor. Litijum{4}}jonska baterija koja se puni iz solarnih panela tretira se veoma različito od iste baterije koja se puni iz mreže, iako je funkcionalno identičan hardver.

 

Fragmentacija{0}}na nivou države

Komisija za javne komunalne usluge Kalifornije koristi pragove{0}}bazirane na kapacitetu. Njihovi mandati za nabavku skladištenja energije, utvrđeni prema AB 2514, postavljaju minimalne zahtjeve za kapacitetom energije koje komunalna preduzeća moraju ispuniti. Definicija uključuje pumpnu vodu, komprimirani zrak, baterije, zamašnjake i termičku pohranu-ali sa različitim tretmanom u zavisnosti od toga gdje se sistem povezuje na mrežu.

Pristup New Yorka je fokusiran na{0}}trajnost. Njihova definicija skladištenja u rasutom stanju zahteva od sistema da obezbede najmanje dva sata neprekidnog pražnjenja pri nazivnom kapacitetu. Ovo isključuje mnoga sredstva za regulaciju frekvencije koja brzo kruže, ali ne mogu održati izlaz.

U međuvremenu, Teksas (jer je Teksas, naravno, drugačiji) uopće ne zahtijeva skladištenje. ERCOT tretira baterije kao proizvodne resurse sa određenim operativnim ograničenjima, bez uspostavljanja posebne definicione kategorije.

Tehničke definicije naspram funkcionalnih

Evo gdje postaje zaista neuredno.

Inženjeri imaju tendenciju da definišu skladištenje energije po tome šta je to: elektrohemijske baterije skladište naboj putem hemijskih reakcija, pumpna hidroelektrana skladišti gravitacionu potencijalnu energiju, sistemi sa komprimovanim vazduhom čuvaju pritisak u podzemnim pećinama, zamašnjaci pohranjuju rotacionu kinetičku energiju. Ovo su definicije{1}}bazirane na fizici. Beton. mjerljivo.

Mrežni operateri više brinu o tome šta skladište radi. Može li se brzo povećati? Da li omogućava regulaciju frekvencije? Može li izdržati snagu za vrhunsko brijanje? Baterija od 100 MW koja se prazni 15 minuta izgleda veoma drugačije od baterije od 100 MW koja se prazni 4 sata, iako dijele istu snagu.

EIA prikuplja podatke koristeći oba pristupa-izvještavajući o kapacitetu snage na pločici s natpisom u megavatima uz energetski kapacitet u megavat-satima. Ovo dvostruko izvještavanje je zapravo prilično pametno, jer bilježi osnovnu tenziju između definicija usmjerenih na snagu-i energetski{3}}orijentiranih. Ali to još uvijek ostavlja određene rubne slučajeve neriješenim.

Pitanje vodonika

Je li skladištenje energije vodonika?

Tehnički, da. Elektrolizatori koriste električnu energiju za cijepanje vode na vodik i kisik. Taj vodonik se kasnije može sagorjeti ili proći kroz gorivnu ćeliju kako bi se regenerirala električna energija. Energija unutra, uskladištena, energija van. Klasična pohrana.

Ali vodonik se retko klasifikuje sa baterijama i pumpanim hidroelektranama u regulatornim okvirima. Povratna-efikasnost je užasna-možda 30-40% u poređenju sa 85-90% za litijum-jonske. Infrastrukturni zahtjevi su potpuno drugačiji. Slučajevi upotrebe često uključuju transport ili industrijsku sirovinu, a ne mrežne usluge.

DOE-ov Grand Challenge Energy Storage uključuje vodonik. Kalifornijski mandati za skladištenje uglavnom nisu. Tržišna pravila FERK-a to tretiraju... dvosmisleno. Ista tehnologija, različite definicije, ovisno o tome koga pitate.

Trajanje kao definitivna karakteristika

Nešto zanimljivo se dogodilo oko 2020. Industrija skladištenja počela se samo-organizirati oko kategorija trajanja:

 

 

01.Kratkotrajna{0}}pohrana

(ispod 4 sata) postao je povezan sa regulacijom frekvencije-usluga mreže, rezervama okretanja, povećanjem kapaciteta. Ovi sistemi kruže često, ponekad i desetine puta dnevno.

02.Dugotrajna{0}}pohrana

(4+ sati, sa sve većim fokusom na sisteme od 8-12+ sati) postalo je povezano sa prebacivanjem opterećenja i obnovljivom integracijom. Vijeće za dugotrajno skladištenje energije se čak pojavilo kao organizacija za zagovaranje, što vam govori nešto o tome kako industrija gleda na ove definicione granice.

Neki istraživači se sada zalažu za treću kategoriju:sezonsko skladištenje, sposoban da skladišti energiju nedeljama ili mesecima. Zamislite vodonik koji se proizvodi iz viška proizvodnje vjetra u proljeće i troši tokom ljetne vršne potražnje. Ili masivni podzemni termalni rezervoari. Ova kategorija jedva da postoji komercijalno, ali se o definicijama već raspravlja.

Zašto ko{0}}lokacija sve komplikuje

Najbrže-rastući segment tržišta skladišta su hibridni sistemi-baterije uparene sa solarnom ili vjetrogeneracijom. I to stvara definitivne glavobolje.

Ako solarna elektrana od 100 MW uključuje bateriju od 50 MW, da li je to:

Solarna elektrana sa skladištem?

Skladište s punjenjem na licu mjesta?

Jedinstveni hibridni objekat?

Dva odvojena sredstva koja dijele interkonekciju?

Odgovor je bitan za redove interkonekcije, poreski tretman, akreditaciju kapaciteta i tržišne ponude. Različite jurisdikcije su donijele različite zaključke.

Naredba FERK-a 2023 pokušala je razjasniti hibridni tretman u procesima interkonekcije, ali implementacija varira ovisno o regionalnoj organizaciji prijenosa. Neki RTO-ovi zahtijevaju zasebne zahtjeve za interkonekcijom za komponente skladišta. Drugi dozvoljavaju jedinstven tretman. Sjeveroistok radi nešto drugačije od jugozapada.

Od kraja 2023. godine, otprilike 70% novih projekata baterija u redu za interkonekciju u SAD-u bilo je upareno sa solarnom proizvodnjom. Granice definicije između "generacije" i "skladišta" brzo se brišu, a regulatorni okviri nisu u potpunosti sustigli.

Međunarodna divergencija

Nemojte pretpostavljati da se američke definicije primjenjuju na drugim mjestima.

Paket čiste energije Evropske unije tretira skladištenje kao posebnu klasu sredstava sa sopstvenim mrežnim kodovima i pravilima pristupa tržištu. Njihova definicija eksplicitno uključuje tehnologije snage-za{2}}pline koje američki okviri često isključuju.

Kina klasificira skladištenje energije u šire kategorije ulaganja u "novu infrastrukturu", dodajući je 5G mrežama, podatkovnim centrima i punjenjem električnih vozila. Definicijski okvir služi ciljevima industrijske politike, a ne dizajnu tržišta ili mrežnim operacijama.

Australijsko nacionalno tržište električne energije kreiralo je kategoriju "dvosmjerne jedinice" posebno za resurse skladištenja, naglašavajući dvosmjerni tok električne energije-. Ovo uokvirivanje se razlikuje od pristupa u SAD-u koji često polazi od generacijskih{4}}modela.

To nisu samo birokratske razlike. Oni oblikuju koje tehnologije primaju ulaganja, kako međunarodne kompanije strukturiraju preko{1}}granične projekte i da li su statistička poređenja između zemalja uopće značajna.

Problem mjerenja

Evo nečega o čemu se retko raspravlja: brojevi kapaciteta koje vidite u naslovima često nisu uporedivi.

EIA izvještava o kapacitetu na natpisnoj pločici-maksimalni nazivni izlaz koji je naveo proizvođač. Ali stvarni radni kapacitet zavisi od temperature, stanja napunjenosti, degradacije i stanja mreže. Baterija sa natpisnom pločicom od 100 MW može isporučiti 85-95 MW u tipičnim uslovima.

Neke jurisdikcije prijavljuju instalirani kapacitet (ono što je fizički prisutno), dok druge prijavljuju međusobno povezane kapacitete (ono što je zapravo povezano na mrežu). Nekoliko ih navodi efektivni kapacitet (prilagođen faktorima učinka). Razlike mogu biti značajne.

Kada Kalifornija navodi 5.000 MW kapaciteta skladištenja, a Teksas 3.000 MW, ti brojevi nisu direktno uporedivi bez razumijevanja temeljne definicione metodologije. Analitičari ovo rutinski pogrešno shvataju.

Korporativne i finansijske definicije

Banke, osiguravači i agencije za kreditni rejting razvile su vlastite definicije skladišta, često vođene procjenom rizika, a ne tehničkom preciznošću.

Finansijski dokumenti obično definišu skladištenje kroz garancije performansi i krive degradacije, a ne tip tehnologije. Zajmodavcu je stalo da li će baterija održati 80% kapaciteta nakon 10 godina-hemija je bitna samo u onoj mjeri u kojoj utiče na tu garanciju.

ESG okviri sve više uključuju skladištenje pod kategorijama čiste energije, ali sa različitim tretmanom. Neki računaju mrežne{1}}napunjene baterije kao nultu{2}}emisiju. Drugi zahtijevaju obnovljivo punjenje da bi se kvalifikovali. Inicijativa Ciljevi zasnovani na nauci ima svoju metodologiju.

Nijedna od ovih korporativnih definicija nije savršeno usklađena sa regulatornim definicijama, što stvara zanimljive situacije kada je projekat „skladište“ u svrhe finansiranja, ali nešto drugo za poreske svrhe.

Nove tehnologije, nove definicije

Postojeći okviri definicije pretpostavljaju kategorije koje možda neće preživjeti kontakt s ovim tehnologijama. Regulatori će se prilagoditi. Na kraju. Vjerovatno ne graciozno.

Šta to znači?

Tri praktične stvari:

Prvo, kad god vidite statistiku pohrane, pitajte koja se definicija koristi. Nazivna pločica u odnosu na efektivni kapacitet? Ocjena snage u odnosu na energetsku ocjenu? Šta je uključeno, a šta isključeno? Brojevi bez definicionog konteksta su skoro besmisleni.

Drugo, shvatite da varijacija definicije nije samo konfuzija-već odražava istinski različite prioritete. Inženjeri žele tehničku preciznost. Mrežni operateri žele jasnoću u radu. Kreatori politike žele kategorije kojima se može upravljati. Finansijske institucije žele kriterije koji se mogu isplatiti. Ovi prioriteti se prirodno ne poklapaju.

Treće, očekujte nastavak fragmentacije. Tržište skladišta raste prebrzo za harmonizaciju propisa. Kalifornija će nastaviti raditi kalifornijske stvari. FERK će nastaviti izdavati naloge koje druge agencije kreativno tumače. Međunarodni pristupi će se dalje razlikovati.

Pitanje "šta je sistem za skladištenje energije?" ispostavilo se da nema jedinstvenog odgovora. To je frustrirajuće ako želite jasnoću. Ali to je i iskreno.