Europa nakazuje tworzenie sieci dla nowych magazynów energii >1 MW

Europejska Sieć Operatorów Systemów Przesyłowych Energii Elektrycznej (ENTSO-E) opublikowała 79-stronicowy raport fazy 2 dotyczący wymagań technicznych w zakresie tworzenia sieci, w którym określono, że moduły generujące energię, w tym oparte na inwerterach, systemy magazynowania energii , będą zobowiązane do posiadania zdolności stabilizacji sieci. Niniejszy raport stanowi kluczową rewizję nadchodzącej aktualizacji Kodeksu Sieciowego w sprawie wymagań dla generatorów (NC RfG 2.0) i nałoży wiążące obowiązki w zakresie tworzenia sieci na nowe projekty magazynowania energii i elektrownie odnawialne o mocy powyżej 1 MW. Co istotne, wymóg ten dotyczy wyłącznie nowych projektów podłączonych do sieci oraz istotnych modernizacji istniejących obiektów. Po przyjęciu raportu przez Komisję Europejską w ramach finalizacji NC RfG 2.0, ENTSO-E niezwłocznie wyda Dokument Wytycznych Wdrożeniowych (IGD), aby wesprzeć krajowe organy regulacyjne i operatorów sieci. Każdy kraj wdroży następnie przepisy zgodnie z własnymi procedurami i harmonogramem.

Dla twórców systemów magazynowania energii w akumulatorach implikacje są natychmiastowe. Raport formalnie określa, że systemy magazynowania energii i powiązane z nimi systemy konwersji mocy (PCS) muszą, poprzez funkcjonalność falownika formującego sieć, zapewniać kontrolę napięcia, reakcję bezwładnościową i regulację częstotliwości porównywalną z generatorami synchronicznymi, a także muszą utrzymywać te funkcje podczas zakłóceń w sieci. W przeciwieństwie do falowniki podążające za siecią , które jedynie śledzą stan sieci, urządzenia tworzące sieć muszą proaktywnie tworzyć warunki jej działania. Ponadto, wraz z wdrażaniem nowych przepisów przez państwa członkowskie UE, mogą zostać ustanowione okresy przejściowe, aby zapewnić płynne wdrożenie, umożliwiając zarówno ekspertyzę branżową, jak i samą technologię ewolucję zgodnie z wymogami regulacyjnymi.

Zawarta w raporcie techniczna definicja systemów magazynowania energii jako wirtualnych generatorów dostarcza jasnych wskazówek dla branży: systemy te muszą utrzymywać stabilność napięcia podczas zmian częstotliwości lub przesunięć fazowych w sieci, dostarczać prąd bierny niemal natychmiastowo oraz utrzymywać pracę synchroniczną bez zewnętrznego źródła odniesienia. Testy zgodności zweryfikują, czy instalacja magazynująca energię może zachować stabilność i połączenie z siecią podczas spadków napięcia, skokowych zmian napięcia i skoków kąta fazowego. Raport określa czas reakcji prądu poniżej 10 milisekund oraz współczynnik tłumienia oscylacji mocy na poziomie co najmniej 5%. Wymagania te są niezależne od technologii, ale ENTSO-E ustaliła maksymalne wartości impedancji i podniesie standardy dla wymagań wykraczających poza kontrolę spadki napięcia i funkcje częstotliwościowo-mocowe.

Nowe przepisy mogą faworyzować rozwiązania technologiczne umożliwiające szybkie, dwukierunkowe zmiany mocy – profil dobrze dopasowany do akumulatorów litowo-jonowych o wysokiej pojemności C oraz bardziej modułowych przetwornic mocy, co mogłoby również przynieść korzyści hybrydowym systemom sprzężonym prądem stałym. Technologia akumulatorów rozwija się jednak dynamicznie. ENTSO-E przyjęła również definicję bezwładności wirtualnej, wykorzystując czas rozruchu mechanicznego jako miarę zgodności – wartość obliczaną za pomocą specjalnego wzoru, porównywalną ze stałą bezwładności generatora synchronicznego. W przypadku systemów magazynowania energii wymaga to zgromadzenia wystarczającej ilości energii, aby zapewnić obsługę częstotliwości rzędu milisekund, chociaż, jak zauważyli operatorzy sieci, określona rezerwowa pojemność będzie zależeć od wielu czynników.

Następne kroki

Raport z fazy 2 stanowi istotny krok w procesie opracowywania unijnego standardowego kodeksu sieciowego. Choć nie jest on jeszcze wiążący, jego ramy są w dużej mierze ustalone. Norma opiera się na postępach i doświadczeniach projektowych w Wielkiej Brytanii i Australii, które już wykazały, że systemy magazynowania energii w akumulatorach, tworzące sieć, mogą znacząco zwiększyć jej wytrzymałość. Kolejnym krokiem, po przyjęciu NC RfG 2.0, będzie integracja tych norm z krajowymi kodeksami sieciowymi poprzez zgody regulacyjne i ramy operatorów sieci. Jak wspomniano wcześniej, w zależności od rodzaju elektrowni, niektóre wymogi mogą podlegać ustaleniom przejściowym.

Analiza wpływu

🔄 Głębokie zmiany w łańcuchu wartości i modelach biznesowych

• Restrukturyzacja łańcucha wartości: Polityka ta przesunie wartość oferty branżowej z akumulatorów na segmenty systemów PCS i integracji systemów. W przeszłości branża koncentrowała się głównie na pojemności, kosztach i żywotności akumulatorów; w przyszłości kluczowym czynnikiem decydującym o wartości i konkurencyjności systemu będzie wydajność systemu PCS w budowaniu sieci. Integratorzy systemów będą musieli dogłębnie zrozumieć potrzeby operacyjne sieci i ściśle zintegrować systemy PCS, akumulatory i system zarządzania energią (EMS), aby w pełni wykorzystać potencjał magazynowania energii w celu budowy sieci.
• Pojawienie się nowych modeli biznesowych: Magazynowanie energii w sieci nie jest już tylko „ powerbank „ale ewoluuje w kierunku „stabilizatora sieci”. Oznacza to, że jego źródła przychodów staną się bardziej zróżnicowane. Oprócz tradycyjnego arbitrażu szczytowo-dolinnego, może generować dochód, świadcząc usługi pomocnicze sieci, takie jak wsparcie inercyjne, regulacja napięcia i możliwości rozruchu awaryjnego. Na pionierskich rynkach, takich jak Australia, firmy sieciowe zaczęły już bezpośrednio nabywać te usługi, zapewniając projektom stabilne i przewidywalne przychody ze źródeł spoza tradycyjnych rynków energii.

🛠️ Droga naprzód dla firm

W obliczu tej transformacji branży firmy zajmujące się magazynowaniem energii muszą reagować proaktywnie:

• Technologia: Firmy muszą zwiększyć inwestycje w badania i rozwój w zaawansowane układy PCS do formowania siatki, koncentrując się na ich stabilnej pracy w warunkach bardzo słabej sieci, tłumieniu oscylacji szerokopasmowych oraz możliwościach szybkiej reakcji. Jednocześnie powinny one badać synergistyczną konstrukcję akumulatorów i układów PCS w celu optymalizacji wydajności C-rate i żywotności akumulatorów, aby wspierać intensywne, szybkie cykle ładowania i rozładowania wymagane do funkcji formowania siatki.
• Współpraca przemysłowa: Firmy produkujące akumulatory, producenci systemów PCS, integratorzy systemów, a nawet operatorzy sieci muszą zacieśnić współpracę, aby wspólnie opracować normy techniczne i ekosystem przemysłowy skoncentrowany na możliwościach kształtowania sieci.
• Strategia rynkowa: Firmy mogą nadawać priorytet projektom wdrożeniowym i demonstracyjnym na rynkach regionalnych o jasno określonej polityce, takich jak duże centra energii odnawialnej w Europie, Australii i Chinach, aby zdobyć doświadczenie inżynieryjne i opracować przykłady porównawcze.

Niektóre reprezentatywne firmy obejmują: CNCOB Sungrow, GoodWe, CATL, Kehua Data, NARI-RELAYS, GreenVoltis i Konflux Kapital International (KKI) i inne.