Bateryjny magazyn energii. Ile kosztuje i co składa się na jego cenę?
Pierwsze przemysłowe, bateryjne magazyny energii zaczynają towarzyszyć elektrowniom fotowoltaicznym, pełniąc przy nich zadania polegające na stabilizowaniu pracy sieci elektroenergetycznej czy magazynując nadwyżki energii w celu odsprzedaży ich w najbardziej opłacalnym momencie. Jakie są obecnie koszty energii z takich instalacji? Przeanalizował to na największym na świecie rynku bateryjnych magazynów, czyli w USA, amerykański federalny instytut NREL, podając od razu strukturę kosztów referencyjnego systemu typu „solar+storage”.
Amerykański NREL (National Renewable Energy Laboratory) przenalizował strukturę kosztów poszczególnych elementów składających się na wolnostojący, bateryjny magazyn energii o mocy 60 MW – magazyny energii o zbliżonej lub nawet większej mocy zostały już zainstalowane na pierwszych rynkach – w USA, Wielkiej Brytanii czy Australii – gdzie działa jak dotąd największy bateryjny magazyn energii o mocy 100 MW i pojemności 129 MWh, uruchomiony rok temu przez Teslę we współpracy z francuskim deweloperem odnawialnych źródeł energii Neoen.
NREL licząc CAPEX bateryjnego magazynu energii o mocy 60 MW, wziął pod uwagę warianty zakładające pracę w różnych przedziałach czasowych. Przyjmując w każdym przypadku stałą cenę baterii litowo-jonowych dla takiego urządzenia na poziomie 209 USD/kWh, analitycy amerykańskiego instytutu pokazują, że koszt takiej inwestycji będzie się zmieniać, wynosząc od 380 USD/kWh w przypadku systemu pracującego w trybie 4-godzinnym (4-hour duration) do 895 USD/kWh dla urządzenia pracującego w trybie półgodzinnym (0,5-hour duration).
W pierwszym przypadku koszt baterii stanowiłby około 55 proc. całkowitych kosztów urządzenia, a w drugim spadłby do 23 proc. przy większym udziale kosztu takich elementów jak przygotowanie projektu, instalacji, zakupu i montażu falownika bateryjnego czy pozostałych elementów elektrycznych.
Z raportu opublikowanego przez NREL wynika, że obecne koszty magazynu energii o mocy 60 MW na rynku amerykańskim powinny przeciętnie wynosić – z uwzględnieniem pojemności 240 MWh (w wersji 4-hour duration) – 91,28 mln USD (380 USD/kWh), dla wersji 120 MWh – 54,46 mln USD (454 USD/kWh), dla 60 MWh – 36 mln USD (601 USD/kWh), a dla wersji 30 MWh (0,5-hour duration) – 26,84 mln USD (895 USD/kWh).
Źródło: National Renewable Energy Laboratory
Solar+storage
Analitycy NREL policzyli także koszty systemów tzw. solar+storage, a więc elektrowni fotowoltaicznych współpracujących z bateryjnymi magazynami energii – realizowanych w jednej lokalizacji w ramach wspólnego projektu (co-located), przy połączeniu AC lub DC, a także realizowanych osobno.
Wzięto pod uwagę dużą, naziemną elektrownię fotowoltaiczną, wykonaną z wykorzystaniem pojedynczych systemów nadążnych, o mocy 100 MW. Koszt takiego systemu określono na 111 mln USD, z czego koszt modułów miałby wynieść 35 mln USD.
Natomiast CAPEX wolnostojącego bateryjnego magazynu energii o mocy 60 MW i pojemności 240 MWh, pracującego w trybie 4-godzinnym, określono na 91 mln USD, z czego koszt baterii ustalono na 50,1 mln USD (209 USD/kWh), koszt bateryjnego falownika miałby wynieść średnio 0,07 USD/kWh, przy czym takie urządzenie miałoby wymagać zastosowania 24 falowników, każdy obsługujący moc 2,5 MW. Do tego doliczono koszt transformatora w wysokości 28 tys. USD, a także m.in. koszty pozyskania gruntów (250 tys. USD), uzyskania pozwoleń (295 tys. USD) czy przyłączenia (0,03 USD/W).
Określono przy tym koszty dla wersji przy połączenii obu instalacji po stronie prądu stałego (186 mln USD) i prądu zmiennego (188 mln USD), a także koszty systemu solar+storage przy założeniu ulokowania obu instalacji w różnych miejscach – wówczas koszt takiej inwestycji miaby wzrosnąć średnio do 202 mln dolarów z uwagi na niepowielenie części kosztów jak w przypadku intsalacji realizowanych w wersji tzw. co-located.
Źródło: National Renewable Energy Laboratory
– Ostatni szybki wzrost potencjału przemysłowych elektrowni fotowoltaicznych w połączeniu ze spadającym kosztem bateryjnych magazynów energii przełożył się na zwiększenie zainteresowania połączeniem PV i magazynów, aby tworzyć w ten sposób dyspozycyjne źródła energii – szczególnie, że rynek magazynowania w USA zaczął przechodzić od oferowania krótkookresowej regulacji w kierunku okresowego przesuwania podaży energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych – komentują autorzy raportu NREL.
Symptomatyczna jest wprowadzona przez regulatora z Kalifornii, a więc największego na świecie rynku przemysłowych, bateryjnych magazynów energii zasada tzw. 4-hour rule, zgodnie z którą magazyny energii powinny posiadać zdolność do nieprzerwanej pracy przez 4 godziny, zapewniając w tym czasie szczytową moc.
Tak pracujące urządzenia mogą dostarczać energię w szczycie zapotrzebowania, który w tym stanie przypada na godziny wieczorne, oddając wówczas nadwyżki energii wyprodukowanej w ciągu dnia przez systemy fotowoltaiczne.
Analitycy federalnego instytutu podkreślają jednak, że o ile w ostatnim czasie mocno wzrasta zainteresowanie inwestycjami w systemy typu PV+storage, póki co na razie jedynym uruchomionym dotąd systemem tego typu w Stanach Zjednoczonych pozostaje instalacja zbudowana na Hawajach przez Teslę, składająca się z elektrowni fotowoltaicznej o mocy 13 MW i magazynu o pojemności 52 MWh.
Stany Zjednoczone są przy tym globalnym liderem w potencjale zainstalowanych bateryjnych, litowo-jonowych magazynów energii, odpowiadając w roku 2017 za około 40 proc. globalnie zainstalowanego potencjału takich urządzeń.
NREL wylicza, że tylko w 2017 r. w USA zainstalowano tego rodzaju urządzenia o łącznej mocy 495 MW, z czego 92 proc. stanowiły systemy o nominalnej mocy ponad 1 MW, zaliczane do segmentu „utility”, 7 proc. to baterie zainstalowane w przedsiębiorstwach, a tylko 1 proc. to instalacje domowe, których jednostkowa moc nie przekraczała 10 kW.
redakcja@gramwzielone.pl
© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy Gramwzielone.pl Sp. z o.o.
