譯 者 說

德國電力系統(tǒng)創(chuàng)新招標，充分釋放可再生能源和共址儲能的潛力

（文章來源 微信公眾號：EnergyKnowledge ID：gh_f6476efbc631 ）

德國創(chuàng)新招標機制正處于十字路口，盡管德國的太陽能招標市場正在蓬勃發(fā)展，但其限制性設(shè)計導(dǎo)致了光伏發(fā)電與儲能協(xié)同項目的數(shù)量較少，限制了其經(jīng)濟效益。

為確保創(chuàng)新招標的長期成功并為用戶創(chuàng)建一個具有更高成本效益的能源系統(tǒng)，共享儲能項目的開發(fā)商需要看到更強的業(yè)務(wù)案例和投資回報。允許儲能系統(tǒng)從電網(wǎng)充電并從電力批發(fā)市場參與中獲得額外收入，將改善項目經(jīng)濟性，并有潛力降低德國日益增加的可再生能源棄風(fēng)棄光成本。行業(yè)領(lǐng)先的儲能技術(shù)和智能資產(chǎn)性能管理軟件可以使資產(chǎn)所有者最大化其市場投資回報。

自2020年以來，德國聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)署（BNetzA）一直舉辦每半年一次的容量招標，目標是建設(shè)額外的混合發(fā)電，包括與基于電池的儲能系統(tǒng)相連的光伏電站和風(fēng)電場。該機構(gòu)已確定了將波動的可再生能源生產(chǎn)與儲能技術(shù)相結(jié)合的需求，以更有效地集成綠色能源并改善電網(wǎng)管理。通過創(chuàng)新招標，它計劃于2028年前向分布式儲能系統(tǒng)開發(fā)商授予高達4GWh的合同。

招標機制本質(zhì)上是有缺陷的，因為它不允許儲能參與所有可用的能源和輔助服務(wù)市場。這使業(yè)務(wù)案例依賴于上網(wǎng)電價，而不是讓業(yè)主最大化投資回報。2022年12月和2023年5月的招標輪次證明了這一點，在潛在的800MW中，它只授予了不到100MW的協(xié)同項目。然而，隨著上網(wǎng)電價的增加，最近的一次招標在9月份顯示出更大的興趣，授予全部400MW的容量。最大設(shè)備規(guī)模從20MW增加到100MW也可能促成了對創(chuàng)新招標機制的重新關(guān)注。具有更好規(guī)模經(jīng)濟的大型裝置能夠參與其中并在2023年5月和9月的招標中獲得批準。

在行業(yè)內(nèi)，固定上網(wǎng)電價轉(zhuǎn)變?yōu)楦邮袌鲆鐑r的決定在2022年12月第一次招標輪次失敗前備受爭議。上網(wǎng)電價結(jié)構(gòu)不如監(jiān)管機構(gòu)BNetzA確立的絕對上限重要。這兩項新規(guī)則都是在通脹壓力（主要因烏克蘭戰(zhàn)爭導(dǎo)致）開始對能源行業(yè)造成影響的時候?qū)嵤┑?，可再生能源開發(fā)商面臨前所未有的高昂材料成本。隨著通脹率觸發(fā)利率上升，可再生能源項目的資本成本也在上升。因此，項目融資的第二個主要變量發(fā)生了重大變化，需要在招標設(shè)計中考慮進去。

意識到有必要干預(yù)，BNetzA于2023年3月宣布將混合光伏供電電池系統(tǒng)的最高上網(wǎng)電價提高25%至9.18歐分/KWh。2023年5月的招標獲得了更多報價，但仍不足以令更多項目通過。巴登-符騰堡州太陽能和氫能研究中心（ZSW）開展的研究表明，2025年投入運行的混合發(fā)電廠的平均成本為10.40歐分/KWh，遠高于調(diào)整后的電價。

創(chuàng)新招標在德國能源轉(zhuǎn)型中的角色

當(dāng)前的能源危機使得向可再生能源的智能集成的需求重新成為關(guān)注重點，而德國的綠色發(fā)電建設(shè)正在蓬勃發(fā)展。到2023年10月底，德國已見證近12GW的新光伏裝機容量的安裝，已經(jīng)超過了9GW的年度目標。2024年和2025年的年度目標甚至更高，分別達到13GW和20GW。

與此同時，系統(tǒng)中的高比例太陽能導(dǎo)致了創(chuàng)紀錄的負定價時段。例如，5月28日德國出現(xiàn)了8小時連續(xù)負定價，最高達130歐元/MWh。隨著更多光伏發(fā)電的集成，負定價將成為歐洲電力系統(tǒng)的常態(tài)。

這就是為什么并網(wǎng)發(fā)電+儲能系統(tǒng)可以創(chuàng)造增量價值。它們可以在光伏發(fā)電量最高時存儲電力，并在可再生電量最低時釋放給消費者。并網(wǎng)可再生發(fā)電和儲能系統(tǒng)減少了能源市場的波動性和價差，限制了電網(wǎng)擁堵和成本高昂的棄風(fēng)棄光，并使整個系統(tǒng)更加可持續(xù)和高效。

智能招標設(shè)計變革的必要性

儲能的收入機會正在那里。不幸的是，創(chuàng)新招標的當(dāng)前設(shè)計不允許儲能獲得這些機會。

傳統(tǒng)的解決方案是進一步提高創(chuàng)新招標上限，使其完全體現(xiàn)成本上升。這將給項目開發(fā)商帶來更高的付費保證，并提高項目經(jīng)濟性。弊端是這可能增加上網(wǎng)電價付款，增加終端用戶即納稅人的成本。然而，在獨立儲能資產(chǎn)快速增長的國家，依賴監(jiān)管機構(gòu)來確定合適的上網(wǎng)電價不應(yīng)該成為主要做法。

目前，創(chuàng)新招標下合同的儲能系統(tǒng)只能存儲并網(wǎng)可再生發(fā)電資產(chǎn)產(chǎn)生的電力，不能從主網(wǎng)充電。BNetzA實施這一規(guī)則是為了避免混合綠色電力和化石燃料電力，限制灰色電力的“綠化”。這一規(guī)則也被視為一種保障，以防止創(chuàng)新招標下獲得的儲能資產(chǎn)參與利潤豐厚的頻率調(diào)節(jié)市場（FCR），在那里它會與完全商業(yè)化的發(fā)電資產(chǎn)競爭。

不幸的是，目前政策制定損害了儲能技術(shù)的全部潛力，以及其整合可再生能源到電網(wǎng)和提供急需靈活性的能力。結(jié)果，太陽能+儲能系統(tǒng)在一年中的大部分時間閑置，例如在夜間和低發(fā)電冬季。取而代之的是，燃氣和燃煤發(fā)電廠被啟用以填補電力供應(yīng)缺口。如果德國仍然希望在2030年將80%的總發(fā)電量來自可再生能源源，并在2035年前在電力行業(yè)實現(xiàn)凈零排放，這一狀況就需要改變。

儲能系統(tǒng)的高效利用還將降低網(wǎng)絡(luò)成本，因為當(dāng)網(wǎng)絡(luò)過載無法集成更多可再生能源時，電網(wǎng)運營商目前正在向資產(chǎn)所有者支付大量的棄風(fēng)棄光費用。僅2022年，德國就棄風(fēng)棄光了8萬億瓦時的可再生能源，主要是風(fēng)電。這是巨大的綠色電力損失，然而這些電力完全可以充電傳輸?shù)絻δ芟到y(tǒng)中，同年德國電網(wǎng)設(shè)施阻塞造成的費用損失高達42.5億歐元

允許儲能資產(chǎn)在批發(fā)市場中優(yōu)化不僅會減少電網(wǎng)阻塞和棄風(fēng)棄光情況，還將提高批發(fā)市場的效率，改善創(chuàng)新招標項目的經(jīng)濟性，從而降低納稅人和電力消費者的成本。Fluence正積極參與（與行業(yè)利益相關(guān)者和協(xié)會共同）推動這些監(jiān)管變革。

最大化并網(wǎng)資產(chǎn)的回報率

除了招標設(shè)計和技術(shù)合作伙伴外，資產(chǎn)使用壽命期間的性能優(yōu)化是影響項目經(jīng)濟性的第三大因素。

并網(wǎng)可再生能源和儲能資產(chǎn)的項目復(fù)雜性更高，需要業(yè)主和運營商仔細平衡收入最大化和成本控制。資產(chǎn)管理團隊面臨的挑戰(zhàn)通常與處理的數(shù)據(jù)量有關(guān)。對于由不同技術(shù)和OEM的多個發(fā)電廠組成的許多投資組合，傳統(tǒng)的人工數(shù)據(jù)收集方法會成為約束，迫使團隊尋找現(xiàn)代資產(chǎn)性能管理（APM）工具。

APM使混合可再生能源和儲能項目的業(yè)主能夠發(fā)掘隱藏的潛在性能問題，從而最小化停機時間并提高運營效率和整體資產(chǎn)性能。隨著APM技術(shù)的快速發(fā)展，人工智能（AI）在性能監(jiān)測和完全優(yōu)化方面發(fā)揮著樞紐作用。AI改進APM的一些特點與快速分析大量數(shù)據(jù)以發(fā)現(xiàn)團隊通過分析SCADA信號無法捕捉的復(fù)雜模式和異常的能力相關(guān)。

例如，AI通過預(yù)測電池溫度何時會高于預(yù)期來支持儲能資產(chǎn)的運營商。該模型預(yù)測在給定運行條件下最大電池溫度應(yīng)該是多少，并在測量溫度超過該值一定甚至最小的閾值或呈現(xiàn)令人擔(dān)憂的趨勢時發(fā)出警告。類似的也適用于提前預(yù)測可再生發(fā)電資產(chǎn)的潛在故障。

結(jié)論

德國的創(chuàng)新招標是該國能源轉(zhuǎn)型的重要基石，因為它有助于激勵高效集成大量波動的綠色電子進入德國電力市場。支持可再生能源的建設(shè)與儲能相結(jié)合還將增強供給安全并為日益分散的能源系統(tǒng)引入靈活性選擇。

然而，招標的監(jiān)管框架需要更好地適應(yīng)當(dāng)前的商業(yè)環(huán)境。隨著通脹壓力給項目業(yè)務(wù)案例帶來風(fēng)險，需要更深入的措施來全面改革創(chuàng)新招標機制。

智能招標設(shè)計允許儲能系統(tǒng)從電網(wǎng)充電并從批發(fā)市場參與中獲得額外收入，這將改善項目經(jīng)濟性，并有可能降低德國日益增加的可再生能源棄風(fēng)棄光的成本。同時，項目所有者和開發(fā)商也需要與富有經(jīng)驗和值得信賴的技術(shù)提供商合作，以最小化風(fēng)險并最大化收益。