Đấu thầu của Đức nhằm mục đích tối đa hóa năng lượng tái tạo và tiềm năng lưu trữ đồng địa điểm

Cơ chế đấu thầu sáng tạo của Đức đang ở ngã ba đường. Mặc dù thị trường đấu thầu năng lượng mặt trời của Đức đang bùng nổ, thiết kế hạn chế của nó đã dẫn đến một số lượng nhỏ các dự án hợp tác sản xuất điện quang điện và lưu trữ năng lượng, hạn chế lợi ích kinh tế của nó.

Để đảm bảo sự thành công lâu dài của đấu thầu đổi mới và tạo ra một hệ thống năng lượng hiệu quả hơn về chi phí cho người dùng, các nhà phát triển các dự án lưu trữ năng lượng dùng chung cần thấy một trường hợp kinh doanh mạnh mẽ hơn và lợi tức đầu tư. Cho phép các hệ thống lưu trữ năng lượng sạc từ lưới điện và tạo thêm doanh thu từ việc tham gia thị trường điện bán buôn sẽ cải thiện tính kinh tế của dự án và có khả năng giảm chi phí cắt giảm năng lượng tái tạo ngày càng tăng ở Đức. Công nghệ lưu trữ năng lượng hàng đầu trong ngành và phần mềm quản lý hiệu suất tài sản thông minh cho phép chủ sở hữu tài sản tối đa hóa lợi tức đầu tư thị trường của họ.

Kể từ năm 2020, Cơ quan Mạng lưới Liên bang Đức (BNetzA) đã tổ chức đấu thầu công suất hai năm một lần nhằm mục đích xây dựng thế hệ hybrid bổ sung, bao gồm các nhà máy quang điện và trang trại gió được kết nối với hệ thống lưu trữ năng lượng dựa trên pin. Cơ quan này đã xác định sự cần thiết phải kết hợp sản xuất năng lượng tái tạo biến động với công nghệ lưu trữ năng lượng để tích hợp năng lượng xanh hiệu quả hơn và cải thiện quản lý lưới điện. Thông qua đấu thầu sáng tạo, nó có kế hoạch trao hợp đồng lên tới 4GWh cho các nhà phát triển hệ thống lưu trữ năng lượng phân tán vào năm 2028.

Cơ chế đấu thầu vốn đã thiếu sót vì nó không cho phép lưu trữ năng lượng tham gia vào tất cả các thị trường năng lượng và dịch vụ phụ trợ có sẵn. Điều này làm cho trường hợp kinh doanh phụ thuộc vào thuế nhập khẩu thay vì cho phép chủ sở hữu tối đa hóa lợi tức đầu tư. Điều này được chứng minh bằng các vòng đấu thầu tháng 12/2022 và tháng 5/2023, trao cho ít hơn 100MW các dự án hiệp lực trong tổng số 800MW tiềm năng. Tuy nhiên, khi giá cước thức ăn chăn nuôi tăng, cuộc đấu thầu gần đây nhất cho thấy sự quan tâm lớn hơn vào tháng 9, trao toàn bộ 400MW công suất. Việc tăng quy mô cơ sở tối đa từ 20MW lên 100MW cũng có thể đã góp phần vào sự tập trung mới vào các cơ chế đấu thầu sáng tạo. Các cơ sở lắp đặt lớn hơn với quy mô kinh tế tốt hơn sẽ có thể tham gia và được phê duyệt trong các cuộc đấu thầu vào tháng 5 và tháng 9 năm 2023.

Trong ngành, quyết định chuyển từ biểu giá thức ăn chăn nuôi cố định sang phí bảo hiểm thị trường thả nổi đã gây tranh cãi trước khi vòng đấu thầu đầu tiên thất bại vào tháng 12/2022. Cơ cấu thuế nhập khẩu thức ăn chăn nuôi ít quan trọng hơn mức trần tuyệt đối được thiết lập bởi cơ quan quản lý BNetzA. Cả hai quy định mới đều được đưa ra vào thời điểm áp lực lạm phát, phần lớn là do cuộc chiến ở Ukraine, đang bắt đầu gây thiệt hại cho ngành năng lượng, với các nhà phát triển năng lượng tái tạo phải đối mặt với chi phí vật liệu cao chưa từng thấy. Khi lạm phát kích hoạt lãi suất tăng, chi phí vốn cho các dự án năng lượng tái tạo cũng đang tăng lên. Do đó, biến số chính thứ hai của tài chính dự án đã thay đổi đáng kể và cần được tính đến trong thiết kế đấu thầu.

Nhận thấy sự cần thiết phải can thiệp, BNetzA đã thông báo vào tháng 3/2023 rằng họ sẽ tăng mức thuế nhập khẩu tối đa cho các hệ thống pin chạy bằng quang điện hybrid thêm 25% lên 9,18 xu euro/KWh. Gói thầu tháng 5/2023 nhận được nhiều hồ sơ dự thầu hơn, nhưng vẫn không đủ để có thêm nhiều dự án được phê duyệt. Nghiên cứu được thực hiện bởi Trung tâm Nghiên cứu Năng lượng Mặt trời và Hydro Baden-Württemberg (ZSW) cho thấy chi phí trung bình của một nhà máy điện hybrid đi vào hoạt động vào năm 2025 sẽ là 10,40 xu euro / KWh, cao hơn nhiều so với giá điện đã điều chỉnh.

Vai trò của đấu thầu sáng tạo trong quá trình chuyển đổi năng lượng của Đức

Cuộc khủng hoảng năng lượng hiện nay đã đưa nhu cầu tích hợp thông minh năng lượng tái tạo trở lại trọng tâm và việc xây dựng sản xuất năng lượng xanh đang bùng nổ ở Đức. Tính đến cuối tháng 10/2023, Đức đã chứng kiến việc lắp đặt gần 12GW công suất PV mới, đã vượt mục tiêu hàng năm là 9GW. Các mục tiêu hàng năm cho năm 2024 và 2025 thậm chí còn cao hơn, lần lượt đạt 13GW và 20GW.

Đồng thời, tỷ lệ năng lượng mặt trời cao trong hệ thống đã dẫn đến thời gian định giá âm kỷ lục. Ví dụ, vào ngày 28/5, Đức đã trải qua tám giờ liên tiếp định giá âm, đạt mức tối đa 130 euro / MWh. Khi nhiều quang điện được tích hợp, định giá âm sẽ trở thành tiêu chuẩn trong các hệ thống điện của châu Âu.

Đây là lý do tại sao hệ thống phát điện + lưu trữ năng lượng nối lưới có thể tạo ra giá trị gia tăng. Họ có thể lưu trữ điện khi sản xuất quang điện ở mức cao nhất và giải phóng nó cho người tiêu dùng khi điện tái tạo ở mức thấp nhất. Các hệ thống lưu trữ năng lượng và phát điện tái tạo kết nối lưới làm giảm sự biến động của thị trường năng lượng và chênh lệch giá, hạn chế tắc nghẽn lưới điện và cắt giảm gió và mặt trời tốn kém, đồng thời làm cho toàn bộ hệ thống bền vững và hiệu quả hơn.

Sự cần thiết của việc thay đổi thiết kế đặt giá thầu thông minh

Các cơ hội doanh thu để lưu trữ năng lượng là ngoài kia. Thật không may, thiết kế hiện tại của đấu thầu đổi mới không cho phép lưu trữ năng lượng tiếp cận các cơ hội này.

Giải pháp truyền thống là tăng hơn nữa giới hạn đấu thầu đổi mới để nó phản ánh đầy đủ chi phí gia tăng. Điều này sẽ mang lại đảm bảo thanh toán cao hơn cho các nhà phát triển dự án và cải thiện kinh tế dự án. Nhược điểm là điều này có thể làm tăng các khoản thanh toán thuế nhập khẩu và tăng chi phí cho người dùng cuối, cụ thể là người nộp thuế. Tuy nhiên, ở các quốc gia nơi tài sản lưu trữ năng lượng độc lập đang phát triển nhanh chóng, việc dựa vào các cơ quan quản lý để xác định biểu giá thức ăn chăn nuôi phù hợp không phải là cách tiếp cận chính.

Hiện tại, các hệ thống lưu trữ năng lượng được ký hợp đồng theo đấu thầu sáng tạo chỉ có thể lưu trữ năng lượng được tạo ra bởi các tài sản phát điện tái tạo nối lưới và không thể được sạc từ lưới điện chính. BNetzA đã thực hiện quy tắc này để tránh trộn lẫn điện xanh và điện nhiên liệu hóa thạch và hạn chế "xanh hóa" điện xám. Quy tắc này cũng được coi là một biện pháp bảo vệ để ngăn chặn các tài sản lưu trữ năng lượng có được theo đấu thầu đổi mới tham gia vào thị trường điều tiết tần số sinh lợi (FCR), nơi nó sẽ cạnh tranh với các tài sản phát điện thương mại hoàn toàn.

Thật không may, hoạch định chính sách hiện tại làm suy yếu toàn bộ tiềm năng của công nghệ lưu trữ năng lượng và khả năng tích hợp năng lượng tái tạo vào lưới điện và cung cấp sự linh hoạt rất cần thiết. Kết quả là, các hệ thống lưu trữ cộng với năng lượng mặt trời không hoạt động trong phần lớn thời gian trong năm, chẳng hạn như vào ban đêm và trong những tháng mùa đông thế hệ thấp. Thay vào đó, các nhà máy nhiệt điện khí đốt và than đã được đưa vào vận hành để lấp đầy khoảng trống cung cấp điện. Điều này cần phải thay đổi nếu Đức vẫn hy vọng tạo ra 80% tổng sản lượng điện từ các nguồn năng lượng tái tạo vào năm 2030 và đạt được mức phát thải ròng bằng 0 trong ngành điện vào năm 2035.

Sử dụng hiệu quả các hệ thống lưu trữ năng lượng cũng sẽ giảm chi phí mạng, vì các nhà khai thác lưới điện hiện đang trả cho chủ sở hữu tài sản các khoản phí cắt giảm đáng kể năng lượng gió và mặt trời khi mạng bị quá tải và không thể tích hợp nhiều năng lượng tái tạo hơn. Chỉ riêng trong năm 2022, Đức đã từ bỏ 8.000 tỷ watt giờ năng lượng tái tạo, chủ yếu là năng lượng gió. Đây là tổn thất rất lớn về năng lượng xanh. Tuy nhiên, năng lượng này có thể được sạc và truyền đến hệ thống lưu trữ năng lượng. Trong cùng năm đó, tổn thất chi phí do tắc nghẽn các cơ sở lưới điện của Đức lên tới 4,25 tỷ euro.

Cho phép tối ưu hóa tài sản lưu trữ năng lượng trong thị trường bán buôn sẽ không chỉ làm giảm tắc nghẽn lưới điện và cắt giảm gió và mặt trời, mà còn tăng hiệu quả của thị trường bán buôn và cải thiện tính kinh tế của các dự án đấu thầu sáng tạo, từ đó giảm chi phí cho người nộp thuế và người tiêu dùng điện. Fluence tích cực tham gia (với các bên liên quan và hiệp hội trong ngành) trong việc thúc đẩy những thay đổi quy định này.

Tối đa hóa lợi nhuận trên tài sản kết nối lưới

Ngoài các đối tác thiết kế và công nghệ đấu thầu, tối ưu hóa hiệu suất trong suốt vòng đời của tài sản là yếu tố lớn thứ ba ảnh hưởng đến kinh tế dự án.

Độ phức tạp của dự án đối với năng lượng tái tạo và tài sản lưu trữ kết nối lưới cao hơn, đòi hỏi chủ sở hữu và nhà điều hành phải cân bằng cẩn thận giữa tối đa hóa doanh thu và kiểm soát chi phí. Những thách thức mà các nhóm quản lý tài sản phải đối mặt thường liên quan đến lượng dữ liệu đang được xử lý. Đối với nhiều danh mục đầu tư bao gồm nhiều nhà máy điện với các công nghệ và OEM khác nhau, các phương pháp thu thập dữ liệu thủ công truyền thống có thể trở thành một hạn chế, buộc các nhóm phải tìm kiếm các công cụ quản lý hiệu suất tài sản (APM) hiện đại.

APM cho phép chủ sở hữu các dự án lưu trữ năng lượng tái tạo và năng lượng lai phát hiện ra các vấn đề hiệu suất tiềm ẩn tiềm ẩn, giảm thiểu thời gian chết và cải thiện hiệu quả hoạt động và hiệu suất tài sản tổng thể. Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ APM, trí tuệ nhân tạo (AI) đóng một vai trò quan trọng trong việc giám sát hiệu suất và tối ưu hóa hoàn toàn. Một số tính năng của AI cải thiện APM có liên quan đến khả năng phân tích nhanh lượng lớn dữ liệu để khám phá các mẫu và bất thường phức tạp mà các nhóm không thể nắm bắt được bằng cách phân tích tín hiệu SCADA.

Ví dụ, AI hỗ trợ các nhà khai thác tài sản lưu trữ năng lượng bằng cách dự đoán khi nào nhiệt độ pin sẽ cao hơn dự kiến. Mô hình dự đoán nhiệt độ pin tối đa nên ở trong các điều kiện hoạt động nhất định và đưa ra cảnh báo khi nhiệt độ đo được vượt quá ngưỡng nhất định hoặc thậm chí tối thiểu của giá trị này hoặc hiển thị xu hướng đáng lo ngại. Một cái gì đó tương tự áp dụng để dự đoán trước những thất bại tiềm ẩn của các tài sản phát điện tái tạo.

cho hay

Đấu thầu đổi mới của Đức là một nền tảng quan trọng trong quá trình chuyển đổi năng lượng của đất nước, vì nó giúp khuyến khích tích hợp hiệu quả khối lượng lớn các thiết bị điện tử xanh biến động vào thị trường điện của Đức. Xây dựng để hỗ trợ năng lượng tái tạo kết hợp với lưu trữ năng lượng cũng sẽ tăng cường an ninh nguồn cung và giới thiệu các tùy chọn linh hoạt cho một hệ thống năng lượng ngày càng phi tập trung.

Tuy nhiên, khung pháp lý cho đấu thầu cần phải thích ứng tốt hơn với môi trường kinh doanh hiện tại. Với áp lực lạm phát tạo ra rủi ro cho các trường hợp kinh doanh dự án, cần có các biện pháp sâu hơn để đại tu cơ chế đấu thầu đổi mới.

Thiết kế đấu thầu thông minh cho phép các hệ thống lưu trữ năng lượng sạc từ lưới điện và tạo thêm doanh thu từ việc tham gia thị trường bán buôn, điều này sẽ cải thiện kinh tế dự án và có khả năng giảm chi phí cắt giảm năng lượng tái tạo ngày càng tăng của Đức. Đồng thời, chủ dự án và nhà phát triển cũng cần làm việc với các nhà cung cấp công nghệ có kinh nghiệm và đáng tin cậy để giảm thiểu rủi ro và tối đa hóa lợi ích.