譯 者 說(shuō)

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

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德國(guó)創(chuàng)新招標(biāo)機(jī)制正處于十字路口，盡管德國(guó)的太陽(yáng)能招標(biāo)市場(chǎng)正在蓬勃發(fā)展，但其限制性設(shè)計(jì)導(dǎo)致了光伏發(fā)電與儲(chǔ)能協(xié)同項(xiàng)目的數(shù)量較少，限制了其經(jīng)濟(jì)效益。

為確保創(chuàng)新招標(biāo)的長(zhǎng)期成功并為用戶創(chuàng)建一個(gè)具有更高成本效益的能源系統(tǒng)，共享儲(chǔ)能項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)商需要看到更強(qiáng)的業(yè)務(wù)案例和投資回報(bào)。允許儲(chǔ)能系統(tǒng)從電網(wǎng)充電并從電力批發(fā)市場(chǎng)參與中獲得額外收入，將改善項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性，并有潛力降低德國(guó)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(chǔ)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(chǎng)投資回報(bào)。

自2020年以來(lái)，德國(guó)聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)署（BNetzA）一直舉辦每半年一次的容量招標(biāo)，目標(biāo)是建設(shè)額外的混合發(fā)電，包括與基于電池的儲(chǔ)能系統(tǒng)相連的光伏電站和風(fēng)電場(chǎng)。該機(jī)構(gòu)已確定了將波動(dòng)的可再生能源生產(chǎn)與儲(chǔ)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(guò)創(chuàng)新招標(biāo)，它計(jì)劃于2028年前向分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商授予高達(dá)4GWh的合同。

招標(biāo)機(jī)制本質(zhì)上是有缺陷的，因?yàn)樗辉试S儲(chǔ)能參與所有可用的能源和輔助服務(wù)市場(chǎng)。這使業(yè)務(wù)案例依賴(lài)于上網(wǎng)電價(jià)，而不是讓業(yè)主最大化投資回報(bào)。2022年12月和2023年5月的招標(biāo)輪次證明了這一點(diǎn)，在潛在的800MW中，它只授予了不到100MW的協(xié)同項(xiàng)目。然而，隨著上網(wǎng)電價(jià)的增加，最近的一次招標(biāo)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(duì)創(chuàng)新招標(biāo)機(jī)制的重新關(guān)注。具有更好規(guī)模經(jīng)濟(jì)的大型裝置能夠參與其中并在2023年5月和9月的招標(biāo)中獲得批準(zhǔn)。

在行業(yè)內(nèi)，固定上網(wǎng)電價(jià)轉(zhuǎn)變?yōu)楦?dòng)市場(chǎng)溢價(jià)的決定在2022年12月第一次招標(biāo)輪次失敗前備受爭(zhēng)議。上網(wǎng)電價(jià)結(jié)構(gòu)不如監(jiān)管機(jī)構(gòu)BNetzA確立的絕對(duì)上限重要。這兩項(xiàng)新規(guī)則都是在通脹壓力（主要因?yàn)蹩颂m戰(zhàn)爭(zhēng)導(dǎo)致）開(kāi)始對(duì)能源行業(yè)造成影響的時(shí)候?qū)嵤┑?，可再生能源開(kāi)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(xiàng)目的資本成本也在上升。因此，項(xiàng)目融資的第二個(gè)主要變量發(fā)生了重大變化，需要在招標(biāo)設(shè)計(jì)中考慮進(jìn)去。

意識(shí)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(jià)提高25%至9.18歐分/KWh。2023年5月的招標(biāo)獲得了更多報(bào)價(jià)，但仍不足以令更多項(xiàng)目通過(guò)。巴登-符騰堡州太陽(yáng)能和氫能研究中心（ZSW）開(kāi)展的研究表明，2025年投入運(yùn)行的混合發(fā)電廠的平均成本為10.40歐分/KWh，遠(yuǎn)高于調(diào)整后的電價(jià)。

創(chuàng)新招標(biāo)在德國(guó)能源轉(zhuǎn)型中的角色

當(dāng)前的能源危機(jī)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(diǎn)，而德國(guó)的綠色發(fā)電建設(shè)正在蓬勃發(fā)展。到2023年10月底，德國(guó)已見(jiàn)證近12GW的新光伏裝機(jī)容量的安裝，已經(jīng)超過(guò)了9GW的年度目標(biāo)。2024年和2025年的年度目標(biāo)甚至更高，分別達(dá)到13GW和20GW。

與此同時(shí)，系統(tǒng)中的高比例太陽(yáng)能導(dǎo)致了創(chuàng)紀(jì)錄的負(fù)定價(jià)時(shí)段。例如，5月28日德國(guó)出現(xiàn)了8小時(shí)連續(xù)負(fù)定價(jià)，最高達(dá)130歐元/MWh。隨著更多光伏發(fā)電的集成，負(fù)定價(jià)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(chǔ)能系統(tǒng)可以創(chuàng)造增量?jī)r(jià)值。它們可以在光伏發(fā)電量最高時(shí)存儲(chǔ)電力，并在可再生電量最低時(shí)釋放給消費(fèi)者。并網(wǎng)可再生發(fā)電和儲(chǔ)能系統(tǒng)減少了能源市場(chǎng)的波動(dòng)性和價(jià)差，限制了電網(wǎng)擁堵和成本高昂的棄風(fēng)棄光，并使整個(gè)系統(tǒng)更加可持續(xù)和高效。

智能招標(biāo)設(shè)計(jì)變革的必要性

儲(chǔ)能的收入機(jī)會(huì)正在那里。不幸的是，創(chuàng)新招標(biāo)的當(dāng)前設(shè)計(jì)不允許儲(chǔ)能獲得這些機(jī)會(huì)。

傳統(tǒng)的解決方案是進(jìn)一步提高創(chuàng)新招標(biāo)上限，使其完全體現(xiàn)成本上升。這將給項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商帶來(lái)更高的付費(fèi)保證，并提高項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性。弊端是這可能增加上網(wǎng)電價(jià)付款，增加終端用戶即納稅人的成本。然而，在獨(dú)立儲(chǔ)能資產(chǎn)快速增長(zhǎng)的國(guó)家，依賴(lài)監(jiān)管機(jī)構(gòu)來(lái)確定合適的上網(wǎng)電價(jià)不應(yīng)該成為主要做法。

目前，創(chuàng)新招標(biāo)下合同的儲(chǔ)能系統(tǒng)只能存儲(chǔ)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(shí)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(biāo)下獲得的儲(chǔ)能資產(chǎn)參與利潤(rùn)豐厚的頻率調(diào)節(jié)市場(chǎng)（FCR），在那里它會(huì)與完全商業(yè)化的發(fā)電資產(chǎn)競(jìng)爭(zhēng)。

不幸的是，目前政策制定損害了儲(chǔ)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(yáng)能+儲(chǔ)能系統(tǒng)在一年中的大部分時(shí)間閑置，例如在夜間和低發(fā)電冬季。取而代之的是，燃?xì)夂腿济喊l(fā)電廠被啟用以填補(bǔ)電力供應(yīng)缺口。如果德國(guó)仍然希望在2030年將80%的總發(fā)電量來(lái)自可再生能源源，并在2035年前在電力行業(yè)實(shí)現(xiàn)凈零排放，這一狀況就需要改變。

儲(chǔ)能系統(tǒng)的高效利用還將降低網(wǎng)絡(luò)成本，因?yàn)楫?dāng)網(wǎng)絡(luò)過(guò)載無(wú)法集成更多可再生能源時(shí)，電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商目前正在向資產(chǎn)所有者支付大量的棄風(fēng)棄光費(fèi)用。僅2022年，德國(guó)就棄風(fēng)棄光了8萬(wàn)億瓦時(shí)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?chǔ)能系統(tǒng)中，同年德國(guó)電網(wǎng)設(shè)施阻塞造成的費(fèi)用損失高達(dá)42.5億歐元

允許儲(chǔ)能資產(chǎn)在批發(fā)市場(chǎng)中優(yōu)化不僅會(huì)減少電網(wǎng)阻塞和棄風(fēng)棄光情況，還將提高批發(fā)市場(chǎng)的效率，改善創(chuàng)新招標(biāo)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性，從而降低納稅人和電力消費(fèi)者的成本。Fluence正積極參與（與行業(yè)利益相關(guān)者和協(xié)會(huì)共同）推動(dòng)這些監(jiān)管變革。

最大化并網(wǎng)資產(chǎn)的回報(bào)率

除了招標(biāo)設(shè)計(jì)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(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性的第三大因素。

并網(wǎng)可再生能源和儲(chǔ)能資產(chǎn)的項(xiàng)目復(fù)雜性更高，需要業(yè)主和運(yùn)營(yíng)商仔細(xì)平衡收入最大化和成本控制。資產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)面臨的挑戰(zhàn)通常與處理的數(shù)據(jù)量有關(guān)。對(duì)于由不同技術(shù)和OEM的多個(gè)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(huì)成為約束，迫使團(tuán)隊(duì)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(chǔ)能項(xiàng)目的業(yè)主能夠發(fā)掘隱藏的潛在性能問(wèn)題，從而最小化停機(jī)時(shí)間并提高運(yùn)營(yíng)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(cè)和完全優(yōu)化方面發(fā)揮著樞紐作用。AI改進(jìn)APM的一些特點(diǎn)與快速分析大量數(shù)據(jù)以發(fā)現(xiàn)團(tuán)隊(duì)通過(guò)分析SCADA信號(hào)無(wú)法捕捉的復(fù)雜模式和異常的能力相關(guān)。

例如，AI通過(guò)預(yù)測(cè)電池溫度何時(shí)會(huì)高于預(yù)期來(lái)支持儲(chǔ)能資產(chǎn)的運(yùn)營(yíng)商。該模型預(yù)測(cè)在給定運(yùn)行條件下最大電池溫度應(yīng)該是多少，并在測(cè)量溫度超過(guò)該值一定甚至最小的閾值或呈現(xiàn)令人擔(dān)憂的趨勢(shì)時(shí)發(fā)出警告。類(lèi)似的也適用于提前預(yù)測(cè)可再生發(fā)電資產(chǎn)的潛在故障。

結(jié)論

德國(guó)的創(chuàng)新招標(biāo)是該國(guó)能源轉(zhuǎn)型的重要基石，因?yàn)樗兄诩?lì)高效集成大量波動(dòng)的綠色電子進(jìn)入德國(guó)電力市場(chǎng)。支持可再生能源的建設(shè)與儲(chǔ)能相結(jié)合還將增強(qiáng)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(biāo)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(xiàng)目業(yè)務(wù)案例帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)，需要更深入的措施來(lái)全面改革創(chuàng)新招標(biāo)機(jī)制。

智能招標(biāo)設(shè)計(jì)允許儲(chǔ)能系統(tǒng)從電網(wǎng)充電并從批發(fā)市場(chǎng)參與中獲得額外收入，這將改善項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性，并有可能降低德國(guó)日益增加的可再生能源棄風(fēng)棄光的成本。同時(shí)，項(xiàng)目所有者和開(kāi)發(fā)商也需要與富有經(jīng)驗(yàn)和值得信賴(lài)的技術(shù)提供商合作，以最小化風(fēng)險(xiǎn)并最大化收益。