Lühike vastus on jah. Ja pikem vastus on samuti jah, kuid umbes seitsmeteistkümne tärniga.
Kui olete kulutanud aega poliitikadokumentide, kommunaalteenuste dokumentide või energia salvestamise alaste uurimistööde lugemisele, olete ilmselt märganud midagi veidrat: tundub, et keegi ei nõustu sellega, mida täpselt loetakse "energia salvestamise süsteem." Föderaalsel energiaregulatsiooni komisjonil on oma versioon. Energeetikaministeeriumil on teine. Californial on oma. Texas ei hooli eriti sellest, mida California arvab. Ja kuskil akadeemilises ajakirjas väidab üks professor, et nad kõik eksivad.
See ei ole lihtsalt semantiline närimine. Energiasalvestussüsteemi määratlemine määrab, kes kvalifitseerub maksusoodustustele, millised projektid saavad lubatud, mis kajastub ametlikus statistikas ja kas teie ettevõtte aku paigaldamine läheb arvesse riigi taastuvenergia portfelli standardite täitmisel. Nende definitsioonide peale kulub miljoneid dollareid.
Regulatiivne perspektiiv
2018. aastal välja antud FERC korraldus 841 avas hulgimüügiturud energiasalvestamisel osalemiseks. Korraldus määratles elektrisalvestusressursid kui ressursse, mis on võimelised "võrgust elektrienergiat vastu võtma ja salvestama, et hiljem elektrienergiat võrku süstida". Piisavalt lihtne. Välja arvatud see definitsioon välistab tahtlikult teatud konfiguratsioonid-nagu-arvesti salvestusruumi taga, mis ei puuduta kunagi hulgiturge- ja tekitab hübriidsüsteemide suhtes ebaselgust.
IRS kasutab täiesti teistsugust lähenemist. Investeeringu maksusoodustuse puhul on oluline see, kas salvestusseade laetakse valdavalt (üle 80%) sobivatest taastuvatest allikatest. Füüsiline tehnoloogia vaevu vestlusesse siseneb. Päikesepaneelidest laetud liitium-ioonakut koheldakse väga erinevalt kui sama võrgust laetavat akut, kuigi need on funktsionaalselt identsed.
California kommunaalteenuste komisjon kasutab võimsuse{0}}põhiseid künniseid. Nende energiasalvestite hankevolitused, mis on kehtestatud AB 2514 alusel, kehtestavad minimaalse võimsuse nõuded, millele kommunaalteenused peavad vastama. Määratlus hõlmab pumbatavat hüdrosüsteemi, suruõhku, akusid, hoorattaid ja soojussalvesti,-kuid erineva töötlusega, olenevalt sellest, kus süsteem võrguga ühendub.
New Yorgi lähenemisviis on kestvuse{0}}keskne. Nende hulgiladustamise määratlus nõuab, et süsteemid tagaksid nimivõimsusel vähemalt kaks tundi pidevat tühjendamist. See välistab paljud sageduse reguleerimise vahendid, mis tsirkuleerivad kiiresti, kuid ei suuda väljundit säilitada.
Samal ajal ei nõua Texas (sest Texas on muidugi erinev) ladustamist üldse. ERCOT käsitleb akusid tootmisressurssidena, millel on teatud tööpiirangud, ilma eraldi määratluskategooriat kehtestamata.
Tehnilised definitsioonid vs funktsionaalsed
Siin läheb asi tõeliselt segaseks.
Insenerid kipuvad defineerima energia salvestamist selle järgi, mis see on: elektrokeemilised akud salvestavad laengut keemiliste reaktsioonide kaudu, pumbatud hüdroenergia salvestavad gravitatsioonipotentsiaali, suruõhusüsteemid salvestavad rõhku maa-alustes koobastes, hoorattad salvestavad pöörlemise kineetilist energiat. Need on füüsikal{1}}põhinevad määratlused. Betoon. Mõõdetav.
Võrguoperaatorid hoolivad rohkem sellest, mida ladustamine teeb. Kas see saab kiiresti kaldteele? Kas see tagab sageduse reguleerimise? Kas see suudab säilitada maksimaalse raseerimise? 100 MW aku, mis tühjeneb 15 minutit, näeb välja väga erinev 100 MW akust, mis tühjeneb 4 tundi, kuigi neil on sama võimsus.
EIA kogub andmeid, kasutades mõlemat lähenemisviisi,{0}}andes andmesildi võimsuse megavattides ja energiavõimsust megavattides. See kahekordne aruandlus on tegelikult päris nutikas, sest see kajastab põhilist pinget võimsusele ja energiale orienteeritud määratluste vahel. Kuid see jätab siiski teatud servajuhtumid lahendamata.
Vesiniku küsimus
Kas vesiniku energia salvestamine?
Tehniliselt jah. Elektrolüsaatorid kasutavad elektrit vee jagamiseks vesinikuks ja hapnikuks. Seda vesinikku saab hiljem põletada või juhtida läbi kütuseelemendi elektri taastamiseks. Energia sisse, salvestatud, energia välja. Klassikaline panipaik.
Kuid vesinikku liigitatakse regulatiivsetes raamistikes harva akude ja pumbatava hüdroenergiaga. Edasi-tagasi reisi efektiivsus on kohutav-võib-olla 30-40%, võrreldes liitiumioonide 85–90%-ga. Taristu nõuded on täiesti erinevad. Kasutusjuhtumid hõlmavad sageli pigem transporti või tööstuslikku lähteainet kui võrguteenuseid.
DOE Energy Storage Grand Challenge hõlmab vesinikku. California ladustamisvolitused suures osas mitte. FERC turureeglid käsitlevad seda... mitmetähenduslikult. Sama tehnoloogia, erinevad määratlused, olenevalt sellest, kellelt küsite.
Kestus kui määrav tunnus
2020. aasta paiku juhtus midagi huvitavat. Salvestustööstus hakkas ise{1}}organiseeruma kestuskategooriate järgi:
01.Lühiajaline-salvestusruum
02.Pikaajaline{0}}salvestus
Mõned teadlased vaidlevad nüüd kolmanda kategooria poolt:hooajaline ladustamine, mis on võimeline salvestama energiat nädalateks või kuudeks. Mõelge vesinikule, mis on toodetud liigse kevadtuule tekitamise tõttu ja mida tarbitakse suvise tippnõudluse ajal. Või massiivsed maa-alused termaalreservuaarid. Seda kategooriat pole veel kaubanduslikult olemas, kuid määratluste üle juba arutatakse.
Miks teeb koosasu{0}} kõik keeruliseks?
Kõige kiiremini{0}}kasvav segment salvestusseadmete turul on hübriidsüsteemid{1}}, mis on ühendatud päikese- või tuuleenergiaga. Ja need tekitavad definitsioonilisi peavalusid.
Kui 100 MW päikeseelektrijaam sisaldab 50 MW akut, on see:
Panipaigaga päikesejaam?
Ladustamisjaam koos kohapealse laadimisega?
Üks hübriidrajatis?
Kaks eraldi vara, mis jagavad omavahelist ühendust?
Vastus on oluline sidumisjärjekordade, maksukäsitluse, võimsuse akrediteerimise ja turupakkumiste puhul. Erinevad jurisdiktsioonid on jõudnud erinevatele järeldustele.
FERC 2023. aasta korraldus püüdis selgitada vastastikuse sidumise protsesside hübriidkäsitlust, kuid rakendamine erineb piirkondliku ülekandeorganisatsiooni lõikes. Mõned RTO-d nõuavad salvestuskomponentide jaoks eraldi ühendamistaotlusi. Teised võimaldavad ühtset ravi. Kirde teeb midagi muud kui edelaosa.
2023. aasta lõpu seisuga oli ligikaudu 70% USA ühenduste järjekorras olevatest uutest akuprojektidest seotud päikeseenergia tootmisega. Määratluspiirid "põlvkonna" ja "salvestuse" vahel hägustuvad kiiresti ja regulatiivsed raamistikud ei ole täielikult järele jõudnud.
Rahvusvaheline lahknevus
Ärge eeldage, et USA määratlused kehtivad mujal.
Euroopa Liidu puhta energia pakett käsitleb ladustamist eraldiseisva varaklassina, millel on oma võrgukoodid ja turulepääsureeglid. Nende määratlus hõlmab selgesõnaliselt energia-to-gaasitehnoloogiaid, mida USA raamistikud sageli välistavad.
Hiina liigitab energiasalvestuse laiemate "uue infrastruktuuri" investeerimiskategooriate alla, ühendades selle 5G võrkude, andmekeskuste ja elektrisõidukite laadimisega. Määratlusraamistik teenib pigem tööstuspoliitika eesmärke kui turukujundust või võrguoperatsioone.
Austraalia riiklik elektriturg lõi spetsiaalselt salvestusressursside jaoks kategooria „kahesuunaline üksus”, rõhutades elektri{0}}kahesuunalist voolu. See raamistik erineb USA lähenemisviisidest, mis sageli algavad põlvkonna{4}}kesksetest mudelitest.
Need ei ole ainult bürokraatlikud erinevused. Need määravad, millistesse tehnoloogiatesse investeeritakse, kuidas rahvusvahelised ettevõtted rajavad piiriüleseid projekte-ja kas riikidevahelised statistilised võrdlused on üldse mõttekad.
Mõõtmise probleem
Siin on midagi, mida arutatakse harva: pealkirjades kuvatavad mahunumbrid ei ole sageli võrreldavad.
EIA teatab nimesildi võimsuse{0}}maksimaalse nimivõimsuse, nagu on määranud tootja. Kuid tegelik töövõime sõltub temperatuurist, laadimisolekust, lagunemisest ja võrgu tingimustest. 100 MW tüübisildi aku võib tüüpilistes tingimustes pakkuda 85–95 MW.
Mõned jurisdiktsioonid teatavad installeeritud võimsusest (mis on füüsiliselt olemas), teised aga omavahel ühendatud võimsusest (mis on tegelikult võrguga ühendatud). Mõned teatavad tõhusast võimsusest (korrigeeritud jõudlustegurite järgi). Erinevused võivad olla märkimisväärsed.
Kui California teatab 5000 MW salvestusvõimsusest ja Texase andmetel 3000 MW, ei ole need arvud otseselt võrreldavad, ilma et mõistaksite aluseks olevat määratlusmetoodikat. Analüütikud saavad sellest rutiinselt valesti aru.
Ettevõtte ja finantsmääratlused
Pangad, kindlustusandjad ja reitinguagentuurid on välja töötanud oma salvestusmääratlused, mis on sageli ajendatud pigem riskihinnangust kui tehnilisest täpsusest.
Finantseerimisdokumendid määratlevad tavaliselt ladustamise pigem jõudlusgarantiide ja halvenemiskõverate kui tehnoloogia tüübi kaudu. Laenuandja hoolib sellest, kas aku säilib 80% mahutavuse pärast 10 aastat-, keemia on oluline ainult niivõrd, kuivõrd see mõjutab seda garantiid.
ESG raamistikud hõlmavad üha enam salvestamist puhta energia kategooriatesse, kuid erineva käsitlusega. Mõned loevad võrgu-laetud akusid null-heitega. Teised nõuavad kvalifitseerumiseks taastuvat laadimist. Teaduspõhiste sihtmärkide algatusel on oma metoodika.
Ükski neist ettevõtete määratlustest ei ühti ideaalselt regulatiivsete määratlustega, mis tekitab huvitavaid olukordi, kui projekt on rahastamise eesmärgil "hoiustav", kuid maksustamise eesmärgil on midagi muud.
Arenevad tehnoloogiad, kujunevad määratlused
Järgmisel kümnendil rõhutatakse olemasolevaid määratlusi veelgi.
Gravitatsiooni säilitamine
(kasutades šahtides või kallakutel tõstetud ja langetatud masse) on jõudmas kaubanduslikule kasutusele. Kas see pumbatav hüdrosüsteem on ilma veeta? Täiesti uus kategooria?
01
Vedela õhu hoidla
(krüogeensed süsteemid, mis suruvad ja laiendavad õhku) tegutsevad näidisprojektid. See meenutab suruõhuhoidlat, kuid kasutab erinevat füüsikat.
02
Raud-õhkpatareidja muu pika-kestusega
elektrokeemilised tehnoloogiad laienevad. Need näevad välja nagu akud, kuid nende omadused (äärmiselt pikad tühjenemisajad, piiratud jalgrattasõit) sobivad olemasolevatesse akude klassifikatsioonidesse kohmakalt.
03
Sõidukist-võrku{1}}süsteemid
võiks lõpuks pakkuda märkimisväärset salvestusmahtu läbi EV-parkide. Aga kelle hoidla see on? Sõiduki omaniku oma? Kasulik? Laevastikku haldav koondaja?
04
Olemasolevad määratlusraamistikud eeldavad kategooriaid, mis ei pruugi nende tehnoloogiatega kokkupuutel püsida. Regulaatorid kohanduvad. Lõpuks. Ilmselt mitte graatsiliselt.
Mida see siis tähendab?
Kolm praktilist näpunäidet:
Esiteks, kui näete salvestusstatistikat, küsige, millist määratlust kasutatakse. Nimesilt vs efektiivne võimsus? Võimsusreiting vs energiareiting? Mis on kaasatud ja mis välistatud? Määratluskontekstita numbrid on peaaegu mõttetud.
Teiseks pidage meeles, et definitsiooni varieeruvus ei ole lihtsalt segadus{0}}, vaid peegeldab tõeliselt erinevaid prioriteete. Insenerid tahavad tehnilist täpsust. Võrguoperaatorid soovivad tööselgust. Poliitikakujundajad tahavad hallatavaid kategooriaid. Finantsinstitutsioonid soovivad pankrotikriteeriume. Need prioriteedid ei ole loomulikult kooskõlas.
Kolmandaks oodake jätkuvat killustatust. Salvestusturg kasvab regulatiivse ühtlustamise jaoks liiga kiiresti. California jätkab California asjade tegemist. FERC annab jätkuvalt korraldusi, mida teised agentuurid loovalt tõlgendavad. Rahvusvahelised lähenemisviisid lahknevad veelgi.
Küsimus "mis on energiasalvestussüsteem?" selgub, et ühest vastust pole. See on masendav, kui soovite selgust. Aga see on ka aus.