Πώς μπορεί ο τομέας αποθήκευσης Solar-plus-να ξεπεράσει τα τρία μεγάλα βουνά;

 

Η θεμελιώδης αντίφαση σεεργοστάσιο παραγωγής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγέςΟι επενδύσεις έχουν μετατοπιστεί από τη μοναδική εστίαση στη μείωση του κόστους σε μια διπλή πρόκληση: μείωση του κόστους ενώ ταυτόχρονα διασφαλίζεται η σταθερότητα του δικτύου. Συνεπώς, η βασική δυσκολία που αντιμετωπίζουν τα έργα ηλιακής-συν-αποθήκευσης έχει ξεπεράσει την απλή τιμολόγηση του εξοπλισμού και επικεντρώθηκε στις συνολικές δυνατότητες του συστήματος.

 

Όταν εξετάζουμε τη θεμελιώδη φύση του κλάδου και αναλύουμε τις δυνατότητες του συστήματος με περισσότερες λεπτομέρειες, ποια είναι τα πραγματικά προβλήματα που πρέπει να ξεπεράσει η ηλιακή-συν-αποθήκευση;

 

Το χαμηλό κόστος, η υψηλή απόδοση και η στιβαρή σταθερότητα συνιστούν ένα "αδύνατο τρίγωνο"-ένα αναπόφευκτο εμπόριο-από τη μετάβαση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας σε μια κύρια πηγή ενέργειας. Το πολύ χαμηλό κόστος οδήγησης τείνει να θέσει σε κίνδυνο τον πλεονασμό του συστήματος και τη μακροπρόθεσμη αξιοπιστία-. Η ενίσχυση της απόδοσης βασίζεται σε πολύπλοκη δρομολόγηση ενέργειας,διαχείριση αποθήκευσης, και συντονισμένο έλεγχο, που αναπόφευκτα αυξάνει το κόστος και μειώνει την αξιοπιστία. Εν τω μεταξύ, υψηλότερες απαιτήσεις σταθερότητας-που απαιτούν δυνατότητες διαμόρφωσης πλέγματος-, αποθήκευση ενέργειας μεγάλης-διάρκειας, δοκιμές συμμόρφωσης με το δίκτυο-και προηγμένα συστήματα O&M-αυξάνουν σημαντικά την ένταση της επένδυσης. Έτσι, ενώ οι διαγωνισμοί έργων ηλιακής-συν-αποθήκευσης μπορεί να φαίνονται ως μια μάχη για τις τιμές, ο βαθύτερος ανταγωνισμός στην πραγματικότητα εμφανίζεται στην ίδια την αρχιτεκτονική του συστήματος.

 

 

 

 

01 Το πρώτο σημαντικό εμπόδιο: Κόστος

 

Τα ηλιακά πάνελ έχουν γίνει τόσο φθηνά που ολόκληρη η βιομηχανία τα πουλάει με ζημία και τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας έχουν επιστρέψει σε μια ισορροπημένη κατάσταση προσφοράς-τη ζήτησης καθώς οι ελλείψεις σε ανάντη υλικά και κυψέλες μπαταρίας έχουν μειωθεί. Αυτό που πραγματικά λείπει τώρα από τη βιομηχανία ηλιακών-συν-αποθήκευσης είναι λύσεις συστήματος ικανές να αποφέρουν επενδυτικές αποδόσεις παρά αυτές τις χαμηλές τιμές.

 

Τα τελευταία δύο χρόνια, οι τιμές σε όλη τηνπαροχή ηλιακής ενέργειας και αποθήκευσης ενέργειαςΟι αλυσίδες μειώνονται σταθερά. Ενώ οι ιδιοκτήτες έργων έχουν πράγματι μειώσει το κόστος επένδυσης υλικού, οι αποδόσεις των έργων δεν έχουν βελτιωθεί. Ο λόγος είναι απλός: το κόστος εξοπλισμού αντιπροσωπεύει μόνο ένα μέρος της συνολικής επένδυσης. Παράγοντες όπως οι υποσταθμοί-αναβάθμισης, οι γραμμές σύνδεσης-δικτύου, η διαμόρφωση χωρητικότητας αποθήκευσης ενέργειας, οι δοκιμές συμμόρφωσης με το δίκτυο-, η πολυπλοκότητα O&M, οι απώλειες γραμμής, οι απώλειες μετατροπής και οι κίνδυνοι διακοπής λειτουργίας επηρεάζουν την κερδοφορία του έργου.

 

Επομένως, ανεξάρτητα από το πόσο φθηνά γίνονται τα ηλιακά προϊόντα και τα προϊόντα αποθήκευσης, εάν η αρχιτεκτονική του συστήματος παραμένει περίπλοκη, οι μηχανικές απαιτήσεις δεν μπορούν να μειωθούν, οι διαδρομές μετατροπής ενέργειας δεν συντομεύονται και τα ποσοστά χρήσης αποθήκευσης δεν βελτιώνονται, οι συνέπειες θα αντανακλώνται τελικά στο CAPEX, το LCOE και το IRR της μονάδας.

 

Αυτό αντιπροσωπεύει το πρώτο μεγάλο εμπόδιο για τις ηλιακές-συν-αποθηκευτικές εγκαταστάσεις. Ο έντονος ανταγωνισμός τιμών στον τομέα αντιμετωπίζει το σκληρό κόστος προμήθειας, αλλά αποτυγχάνει να επιλύσει το συνολικό κόστος του συστήματος.

 

Ένα αναμφισβήτητο γεγονός είναι ότι όσο μεγαλύτερη είναι η ικανότητα αποθήκευσης ενέργειας και όσο μεγαλύτερη είναι η διάρκεια εκφόρτισης, τόσο καλύτερες είναι οι οικονομικές αποδόσεις.

 

Υπάρχουν δύο βασικά στοιχεία από αυτά τα δεδομένα:

 

Πρώτον, η εξοικονόμηση κόστους δεν προέρχεται από τις ίδιες τις μεμονωμένες μονάδες εξοπλισμού. Αντίθετα, προκύπτουν από την ενοποίηση, την απλοποίηση και την επαναχρησιμοποίηση διαφόρων στοιχείων του συστήματος. Στις παραδοσιακές ρυθμίσεις αποθήκευσης PV-συν-, λειτουργίες όπως η αναστροφή φωτοβολταϊκών, η μετατροπή ισχύος αποθήκευσης ενέργειας, η αύξηση- τάσης, η σύνδεση στο δίκτυο και ο έλεγχος αντιμετωπίζονται συχνά από ξεχωριστές, κατανεμημένες μονάδες.

 

Δεύτερον, καθώς αυξάνεται η κλίμακα των Φ/Β-συν-εγκαταστάσεων αποθήκευσης-μαζί με υψηλότερους αποθηκευτικούς χώρους-σε-αναλογίες παραγωγής και αυστηρότερες απαιτήσεις για συνεχή τροφοδοσία-οι ανεπάρκειες που είναι εγγενείς στα παραδοσιακά συστήματα (όπως ο πλεονάζων εξοπλισμός, η επαναλαμβανόμενη μετατροπή ισχύος, η πολυπλοκότητα του κινητήρα). Εάν μια αρχιτεκτονική μήτρας-μπορεί να αναπτυχθεί με επιτυχία σε σενάρια όπως βάσεις ενέργειας μεγάλης-κλίμακας, απευθείας συνδέσεις πράσινης ενέργειας, εγκαταστάσεις AIDC και μικροδίκτυα εξόρυξης, η οικονομική της αξία θα ξεπεράσει κατά πολύ τα οφέλη της απλής αλλαγής ενός μετατροπέα.

 

Ο ανταγωνισμός στον κλάδο των Φ/Β-συν-αποθήκευσης έχει εισέλθει επί του παρόντος σε φάση χαμηλού-περιθωρίου. Οι εγχώριες τιμές για συστήματα αποθήκευσης ενέργειας συνεχίζουν να μειώνονται και οι τιμές δημοπρασιών από κεντρικές και κρατικές{4}επιχειρήσεις φτάνουν επανειλημμένα σε νέα χαμηλά επίπεδα. Εν τω μεταξύ, οι κατασκευαστές κυψελών μπαταριών, οι πάροχοι PCS, οι ενοποιητές συστημάτων και οι εργολάβοι EPC συναγωνίζονται για επιρροή στο σύστημα. Ενώ η εξάρτηση αποκλειστικά από χαμηλές τιμές για την απόκτηση παραγγελιών διευκολύνει τη διόγκωση των εσόδων- κορυφαίας γραμμής, είναι δύσκολο να διατηρηθούν ταυτόχρονα υγιή περιθώρια κέρδους και ταμειακές ροές.

 

 

02 Η δεύτερη μεγάλη πρόκληση: Αποτελεσματικότητα

 

Στη βιομηχανία φωτοβολταϊκών (ΦΒ), η απόδοση είναι βασικός στόχος. Ιστορικά, οι πιο συχνά παρακολουθούμενες μετρήσεις ήταν η απόδοση μετατροπής μονάδων και η απόδοση μετατροπής μετατροπέα. Ωστόσο, καθώς ο κλάδος εισέρχεται στην εποχή της ολοκλήρωσης των φωτοβολταϊκών-συν-αποθήκευσης, η έννοια της αποδοτικότητας έχει γίνει πιο περίπλοκη.

 

Σε τελική ανάλυση, το πραγματικό μέτρο ενός Φ/Β-συν-αποθηκευτικού σταθμού παραγωγής ενέργειας είναι η ποσότητα χρησιμοποιήσιμης ηλεκτρικής ενέργειας που παρέχει. Μπορεί το Φ/Β σύστημα να μεγιστοποιήσει την παραγωγή παρά τους διαφορετικούς προσανατολισμούς, τη σκίαση, την υποβάθμιση, τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας και το πολύπλοκο έδαφος; Μπορεί το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας να εκφορτίσει περισσότερη χρησιμοποιήσιμη ενέργεια σε ολόκληρο τον κύκλο ζωής του; Μπορεί η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από το φωτοβολταϊκό σύστημα να φτάσει σε μονάδες αποθήκευσης, φορτία και στο δίκτυο με λιγότερα στάδια μετατροπής; Όλοι αυτοί οι παράγοντες καθορίζουν την κερδοφορία του έργου.

 

 

03 Η τρίτη μεγάλη πρόκληση: Σταθερότητα

 

Αν κοιτάξουμε αποκλειστικά το κόστος της παραγωγής ηλιακής ενέργειας, η νέα ενέργεια είναι ήδη αρκετά ανταγωνιστική. Ωστόσο, η κατάσταση γίνεται πολύπλοκη όταν λαμβάνεται υπόψη η σταθερότητα του συστήματος ισχύος-αυτό είναι ακριβώς το σημείο πόνου που μαστίζει τον νέο ενεργειακό τομέα.

 

Με την ενσωμάτωση της νέας ενέργειας σε υψηλά επίπεδα διείσδυσης, το ηλεκτρικό δίκτυο αντιμετωπίζει προκλήσεις που ξεπερνούν τις απλές διακυμάνσεις της ισχύος εξόδου. πρέπει επίσης να αντιμετωπίζει ένα πλήθος ζητημάτων σε επίπεδο συστήματος-που αφορούν τάση, συχνότητα, αδράνεια, ικανότητα βραχυκυκλώματος-, ασθενή-προσαρμοστικότητα δικτύου, διέλευση σφάλματος-και μαύρη-εκκίνηση. Ιστορικά, αυτές οι λειτουργίες διαχειρίζονταν κυρίως παραδοσιακές πηγές ενέργειας-όπως θερμικές, υδροηλεκτρικές και αντλητικές-αποθηκευτικές μονάδες-και πλευρικοί πόροι του δικτύου-. Ωστόσο, καθώς το μερίδιο της εγκατεστημένης νέας ενεργειακής δυναμικότητας συνεχίζει να αυξάνεται, οι ίδιοι οι σταθμοί ηλιακής{11}}συν{12}}αποθηκευτικής ενέργειας πρέπει να αναλάβουν μεγαλύτερο ρόλο στην υποστήριξη των λειτουργιών του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας.

 

Αυτό αντιπροσωπεύει την τρίτη-και πιο τρομερή-μείζονα πρόκληση που αντιμετωπίζουν οι ηλιακές-συν-αποθηκευτικές εγκαταστάσεις. είναι η υψηλότερη κορυφή σε κλίμακα.

 

Στο παρελθόν, η σταθερότητα θεωρούνταν σε μεγάλο βαθμό ως τεχνική απαίτηση για τη σύνδεση στο δίκτυο-ένα όριο για τη συμμόρφωση του έργου. Ωστόσο, η σταθερότητα μπορεί να καθορίσει εάν ένα έργο μπορεί να συμμετάσχει σε εφαρμογές υψηλότερης-τιμής. Φορτία όπως κέντρα δεδομένων, βιομηχανικά πάρκα, ορυχεία, νησιά και εγκαταστάσεις που παράγουν πράσινο υδρογόνο, πράσινη αμμωνία και πράσινη μεθανόλη απαιτούν συνεχή παροχή ρεύματος, τοπική αυτονομία, απομόνωση βλαβών και δυνατότητες-μαύρης εκκίνησης.

 

Η βιομηχανία ηλιακών-συν-αποθήκευσης έχει περάσει τη φάση όπου "το χαμηλό κόστος είναι βασιλιάς". Κατά συνέπεια, οι μέθοδοι αποτίμησης για νέα ενεργειακά περιουσιακά στοιχεία πρόκειται να αλλάξουν. Η ποιότητα ενός έργου δεν κρίνεται πλέον μόνο από το κόστος προμήθειας εξοπλισμού. παράγοντες όπως η αποδοτικότητα του συστήματος, οι δυνατότητες σύνδεσης στο δίκτυο-, η λειτουργική σταθερότητα, η δυνατότητα αποστολής και η βιωσιμότητα των εσόδων είναι πλέον κρίσιμοι.

 

Αυτό σημαίνει μια μετατόπιση του ανταγωνισμού της βιομηχανίας από τον πόλεμο τιμών στην κατασκευαστική πλευρά σε μάχες για τις δυνατότητες{0}}σε επίπεδο συστήματος.

 

Καθώς η ηλιακή ενέργεια καθιερώνεται ως πρωτογενής πηγή ενέργειας, η βιομηχανία πρέπει να αντιμετωπίσει αυστηρότερους περιορισμούς στο σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας και να εισέλθει σε μια πιο περίπλοκη φάση υλοποίησης εσόδων. Τα "τρία βουνά" κόστους, απόδοσης και σταθερότητας-τα οποία βάρυζαν πολύ καιρό τις ηλιακές{-συν{3}}αποθηκευτικές εγκαταστάσεις-πλέον γίνονται βασικοί μοχλοί για τις κορυφαίες επιχειρήσεις να επαναπροσδιορίσουν τις ανταγωνιστικές τους δυνάμεις και τη θέση τους στην αγορά.