Magazyny pomogą sieciom, ale zabiorą część zysków operatorom [wywiad]

Magazyny pomogą sieciom, ale zabiorą część zysków operatorom [wywiad]
Kai-Philipp Kairies / Clean Energy Wire, CC BY 4.0

Niemiecki boom w obszarze domowych magazynów energii ma gruntowny wpływ na Energiewende, mówi Kai-Philipp Kairies, dyrektor ds. doradztwa technicznego na uniwersytecie RWTH w Aachen, czyli na jednej z największych technicznych uczelni w Niemczech. Dzięki bateriom można uniknąć drogich modernizacji sieci, jednak z drugiej strony skonsumują one część zysków operatorów, wskazuje Kairies, który kierował wcześniej jednostką bateryjnych magazynów energii na RWTH, a następnie wykładał na uniwersytecie UCLA w Los Angeles. W wywiadzie dla Clean Energy Wire zapewnia ponadto, że nie warto czekać na skok w technologii baterii.

Clean Energy Wire: – Domowe magazyny energii stają się w Niemczech coraz popularniejsze. W tym tygodniu przekroczono granicę 100 tysięcy zainstalowanych baterii. Jak ocenia Pan ten boom?

Kai-Philipp Kairies: – Baterie litowo-jonowe są na rynku dopiero od lat 90. Ta technologia rozwijała się głównie w sektorze elektroniki konsumenckiej. Dzisiaj nie można sobie wyobrazić bez nich nowoczesnych telefonów czy tabletów. Postęp technologiczny i spadek cen baterii był możliwy dzięki temu ogromnemu rynkowi, który otworzył dla nich nowe zastosowania. Jeszcze pięć la temu domowe magazyny energii były niszą. Były domeną niektórych majsterkowiczów, którzy budowali w swoich garażach baterie ołowiowe, ponieważ chcieli uniezależnić się od koncernów energetycznych.

REKLAMA

Dzisiaj, co drugi system fotowoltaiczny w Niemczech jest sprzedawany razem z bateriami. W Bawarii to nawet 9 na 10 instalacji – prawdopodobnie dlatego, że ten region jest stosunkowo bogaty, ale także dlatego, że jest tam większa potrzeba niezależności.

Czy ceny baterii spadły już tak bardzo, aby ich eksploatacja była opłacalna?

– Systemy fotowoltaiczne stały się w Niemczech popularną lokatą kapitału i nadal oferują atrakcyjne stopy zwrotu. Dodanie baterii zwiększa koszty systemu, z drugiej strony obniżając rachunki za energię. Jednak w większości przypadków dodanie baterii nie zwiększa rentowności całego systemu, nawet w sprzyjających warunkach. Jeśli przyjmiemy 15-letni okres funkcjonowania, dobre parametry i zachęty finansowe, możemy w najlepszym przypadku wyjść na zero. W większości przypadków dodanie baterii redukuje rentowność, powiedzmy z 7 proc. osiąganych wyłącznie dla systemu PV do około 3 proc.

Nasze badania pokazują, że najważniejszą motywacja stojąca za zakupem baterii to ogólne zainteresowanie taką technologią oraz chęć włączenia się w transformację energetyczną. Oszczędności nie są na pierwszym miejscu. Dodatkowym czynnikiem sprzyjającym rozwojowi tego rynku była wolniejsza dynamika rozwoju rynku fotowoltaicznego w ostatnich latach. Firma instalacyjna może zwiększyć swoje wyniki, sprzedając fotowoltaikę razem z bateriami. Dla wielu z nich baterie stały się kluczowe w kontekście przetrwania na ekstremalnie regulowanym rynku.

Jaki będzie efekt gwałtownego rozwoju rynku baterii na niemiecką transformację energetyczną?

– Domowe magazyny energii obniżają koszty transformacji energetycznej, ponieważ redukują ilość energii słonecznej, która trafia do sieci. Zbyt wiele paneli fotowoltaicznych w jednym miejscu zwiększa koszty sieci, ponieważ produkują one energię dokładnie w tym samym czasie, co może powodować konieczność jej rozbudowy. Baterie – za które płacą poszczególne osoby, a nie wszyscy odbiorcy – łagodzą szczyty generacji, co oznacza, że można zainstalować więcej systemów fotowoltaicznych na danym odcinku sieci.

Jednak rozwój baterii to zła wiadomość dla firm działających w obszarze sprzedaży energii. Gospodarstwa domowe osiągają dzięki bateriom niezależność na poziomie 70 proc. Tak więc zakład energetyczny zamiast jednego klienta ma już tylko 0,3 klienta.

Jeśli gospodarstwa domowe nadal będą inwestować w magazyny, firmy energetyczne będą mieć kłopoty, zwłaszcza, że biznes sprzedaży energii charakteryzują duże stałe koszty. Szczególnie miejskie firmy energetyczne są zależne od klientów, którzy teraz kupują magazyny energii.

Część dużych zakładów energetycznych, jak EnBW, który przejął producenta baterii Senec, teraz samemu sprzedaje magazyny energii z prostego powodu – nie mogą sobie pozwolić na utratę klientów. Są dwa powody dla firm energetycznych – magazyny energii są sexy, co jest istotne dla budowy marki, a także uwiarygadnia mniejsze firmy. Po drugie, magazyny kupują ludzie, których firmy energetyczne chcą mieć wśród swoich klientów. Są z reguły bogatsi i są idealistami, co oznacza, że dodatkowo można im oferować kolejne usługi, takie jak relatywnie wyższa taryfa na lokalną energię ze źródeł odnawialnych. Będą to w końcu pierwsi właściciele samochodów elektrycznych, co powiększy ich zapotrzebowanie na energię i co może ich wkrótce skłonić do zakupu domowej stacji ładowania.

Czy stawiając na baterie, jednocześnie zaniedbujemy inne opcje, aby uczynić system energetyczny bardziej elastycznym?

– W Niemczech mamy do czynienia ze strukturalnym zaniedbaniem elastyczności, ponieważ rząd wstrzymuje się z reformą zasad opodatkowania różnych form energii. To co najmniej rażące zaniedbanie, ponieważ każdy wie, że elektryfikacja ciepła czy transportu (red. gramwzielone.pl: ta koncepcja w Niemczech ma już swoje określenie tzw. Sektorkopplung) nigdy nie zadziała, jeśli różnica pomiędzy cenami energii elektrycznej i cenami ciepła czy gazu utrzyma się na poziomie jak 1 do 4 czy 1 do 5.

Obecnie odbiorcy detaliczni w Niemczech płacą za prąd ok. 30 eurocentów za kWh, ale już tylko ok. 6 eurocentów za gaz czy ciepło. Z technicznego punktu widzenia przekształcenie jednej formy energii w drugą jest łatwe. Jednak regulacje czynią to ekonomicznie niemożliwym, ponieważ traci się dużą wartość przekształcając energię elektryczną np. w gaz. Wysokie ceny energii elektrycznej to duża bariera w elektryfikacji innych sektorów.

REKLAMA

Potrzebujemy zdywersyfikowanego miksu opcji dających elastyczność systemu, aby integrować z nim źródła odnawialne. To mogą być dodatkowe linie elektroenergetyczne czy ograniczanie generacji z OZE, które jest często najtańszą opcją – nawet jeśli niektórym trudno jest zaakceptować, że marnowanie energii może być tańsze niż budowanie nowych linii. Magazynowanie to kolejna opcja i tutaj powstaje pytanie, czy chcemy gromadzić energię na krótkie okresy w bateriach czy na dłużej – wykorzystując technologię power-to-gas.

Uelastycznienie popytu to kolejne rozwiązanie, ale uważam, że nie możemy nadmiernie na nim polegać. To może zadziałać w przypadku wysoce zautomatyzowanego producenta stali, który stworzy wirtualną elektrownię, ale już nie w przypadku małych i średnich firm mającymi do czynienia z wieloma innym problemami.

Magazynowanie konkuruje z innymi formami elastyczności, które są z reguły tańsze. Dla przykładu, rozbudowa sieci jest niemal zawsze tańsza i często jest to lepsze rozwiązanie z technicznego punktu widzenia, jednak nie możemy budować sieci wszędzie, gdzie nam się to podoba. Jeśli walczymy o budowę sieci w sądach przez 20 lat, realne jest, że koszt takich projektów przekroczy koszt magazynów – to rozpacz dla inżynierów, którzy chcą budować to, co ma techniczny sens. Jednak tak działa świat.

Czy pokusi się Pan o prognozę, jak magazynowanie będzie rozwijać się do roku 2050?

– To w dużej mierze będzie zależeć od regulacji. Jak wspomniałem, przyszłe podatki i opłaty będą decydujące. Wysoka cena energii to zachęta, aby magazyny energii budować już dzisiaj. Duży spadek cen prądu może być dobry w kontekście elektryfikacji innych sektorów energii, jednak równie dobrze może zabić w ten sposób magazynowanie. Kilka stosunkowo niewielkich zmian w regulacjach dla rynku elektroenergetycznego może sprawić, że ten rynek zniknie. To będzie wymagało balansowania – z jednej strony musimy umożliwić elektryfikację sektorów, ale z drugiej strony nie chcemy zniszczyć całego przemysłu magazynowania w ciągu jednego dnia. Alternatywa to wprowadzenie elastycznych cen energii kształtowanych przez podaż, co może dać impuls rynkowi domowych magazynów energii.

Dodatkowo rynek może napędzać wygasanie pierwszych taryf gwarantowanych dla fotowoltaiki, co będzie następować na początku przyszłej dekady. Te systemy fotowoltaiczne będą wówczas otrzymywać prawdopodobnie mniej niż 3 eurocenty za kWh energii wprowadzanej do sieci, co czyni lokalne magazynowanie energii słonecznej bardzo atrakcyjną propozycją nawet przy dzisiejszych cenach tych urządzeń.

Jak ocenić pojawiające się regularnie nagłówki w mediach, które wieszczą nadejście skoku w parametrach magazynowania dzięki wprowadzeniu baterii bazujących na stałym elektrolicie, co ma podwoić zasięg samochodów elektrycznych?

– Nagłówki o nowych super bateriach pojawiają się co najmniej od dekady. Dotyczą głównie mało znanych firm lub instytutów, które dzięki zainteresowaniu tematem baterii chcą zdobyć fundusze.

Baterie muszą spełnić szereg kryteriów – cenę, gęstość energii, żywotność, bezpieczeństwo, zdolność szybkiego ładowania, stabilność termalną i inne. Niemal za każdym razem, gdy czytasz sensacyjne doniesienia, że daną baterię udało się zoptymalizować w danym obszarze, to nie jest ona dostosowana do praktycznych aplikacji. Na przykład możliwe jest naładowanie baterii w kilka sekund, ale możesz to zrobić tylko pięć razy, bo później bateria się psuje. Jednak te informacje są publikowane i zawsze znajdą się dziennikarze podchwytujący temat.

W zasadzie obserwujemy jedynie stopniowy progres od jednej generacji baterii do następnej dwa lata później. Baterie ze stałym elektrolitem mają wiele problemów, co oznacza, że ich seryjna produkcja jest jeszcze odległa – kto wie, może nastąpi to w ciągu dziesięciu lat.

Jednak nie zapominajmy, że obecne baterie litowo-jonowe działają w wielu sektorach, a przełom technologiczny będzie wymagać zupełnie nowego łańcucha dostaw i zmian we wszystkich aplikacjach. To główna bariera. Jest wiele lepszych technologii niż to, co przyjęło się na rynku – ale się przyjęło i kropka. Doceńmy rynkową inercję.  

Clean Energy Wire, CC BY 4.0

red. gramwzielone.pl

redakcja@gramwzielone.pl


© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy Gramwzielone.pl Sp. z o.o.