2024.09.02 学习笔记 Tennet对于荷兰大型储能的观点和理解

2024-09-07 23:59   美国  

一晃2024年已经到了9月,今年的市场环境颇为复杂,但想对自己和各位小伙伴--山高自有客行路,水深自有摆渡人。

今天的学习笔记来自TenneT’s position on Battery Energy Storage Systems (BESS)。

0. 关于TenneT

TenneT是欧洲领先的电网运营商。TenneT致力于提供一年365天、一天 24小时安全可靠的电力供应,同时帮助推动能源转型,追求更加光明的能源未来--比以往任何时候都更加可持续、可靠和经济。作为首家跨境输电系统运营商(TSO)TenneT设计、建设、维护并运营着荷兰和德国大部分地区长达24,500公里的高压电网,并通过与邻国的16条联网线路为欧洲能源市场提供支撑。TenneT是国际陆上及海上电网的最大投资者之一,营业额达64亿欧元,资产总值达320亿欧元。TenneT的6,600 名员工以主人翁的姿态,勇于承担责任,建立并维护电网连接,确保超过4,200万人的电力供需平衡,共同照亮前行之路。

1. TenneT 对电池储能的立场

为了在未来实现能源转型并运行保持电网平衡,TenneT 制定了一项战略,为荷兰电力市场的预期发展(2025-2030 年)做好准备。电池储能可为系统稳定性重要贡献。本文件旨在概述 TenneT 对于市场各方在电网中应用大型电池储能(大于70MW)的立场,以作为电池储能在荷兰电网市场指南。

未来的电力系统面临着若干挑战,而大型储能解决方案可以为这些挑战提供解决方案: 
► 由于风电和光伏发电量不断增加,近期电网的波动性(频率、惯量和电压)也随之增加,这将要求电网运营商付出更多努力,以确保电网的安全可靠运行。TenneT 认为未来对平衡(FRR)、惯量和无功功率产品的需求将越来越大。 
► 电池储能是一种非常灵活的技术,既能在电力批发市场上运作,也能提供多种不同辅助服务,如频率平衡和传输服务,如平衡储备、堵塞管理和电压支持/稳定。 
► TenneT从系统和输电服务的角度来看,电池储能是非常受欢迎的,因为它们可以成为传统发电厂之外或替代传统发电厂的辅助服务来源,从而促进向碳中和电力系统的过渡。 
► 确保电池储能不会加剧现有的传输拥堵也很重要。Landelijk Actieprogramma Netcongestie国家电网舒缓堵塞行动方案(LAN)中,制定了具体的合同/电费结构,以确保网络运营商能够确保电池储能和其他灵活性来源不会造成电力传输的堵塞问题。

2. 电池储能的相关信息

2.1 电池储能的收入流

最近能源转型发展趋势为电池储能在多个应用领域提供了越来越多的机会,如下表所示。此外电网对灵活性的需求增长将快于灵活性供应增长,从而为 BESS 资产持有者和运营方创造更高的潜在收入。

2.2 BESS收入流的进一步阐述

当前的市场发展为电池储能所有者创造了极具吸引力的机会。因此TenneT研究电池储能的潜力如何与TenneT的主营领域相匹配非常重要。

通过在不同的细分市场和不同的时间段部署灵活的发电能力,可以为下图描述的每种产品挖掘电池储能的价值潜力。 

对于电池储能所有者而言,许多单一市场本身并不盈利,但优化电池储能在所有细分市场中的资产支持可选性价值有助于实现商业价值。 

►通过储能产生明确的价值,可以实现多种多样的收入来源。与此同时,电池储能还能满足TenneT在关键重点领域的需求,从而为TenneT提供额外价值。

2.3 大型电池储能为电网运营商带来的机遇

可通过多种方式部署电池储能以支持TenneT的系统和传输服务,在多个领域还有待挖掘潜力,如下所示

2.4 从电力系统的角度看电池储能

2.5 电池储能的选址

变电站的相关政策

出于于运行安全和可操作性,边界不在线路下方或电缆上方,距离 TenneT变电站站至少50米。

不在 TenneT 未来希望(可能)扩建变电站的方向上

满足上述两项要求时,尽可能缩短连接电缆长度。

电网拓扑的相关政策

靠近风电、光伏发电厂和/或工业(发电和/或负载高的地点)

• 在高压电网(110kV、150kV)中连接电池储能时,电池储能的容量应与当地发电量和用电量成正比,以避免出现容量受限的情况。

3. TenneT对于未来荷兰电网储能装机的预测

3.1 电池储能的并网申请及TenneT的政策

待并网申请总量迅速上升,目前达到70GW。与TenneT电网(110、150、220、380kV)的并网申请概览如下,截止日期为2024年8月26日

► 第 1 阶段;要求提供资料包    #129 共计 37.5GW

► 第 2 阶段;要求提供基本设计报价 #21 共计 5.6GW

► 第 3 阶段;签署基本设计报价 #84  共计 23.6GW

► 第 4 阶段;签署实现报价  #9 共计 3GW

► 第 5 阶段;并网投入使用 #0 不适用

TenneT预计在不远的将来这70GW待并储能并不会实现完全的并网,因为

►一些缔约方申请了多个耦合电并网,但只打算在一个或几个地点实现并网

►辅助服务市场远小于70GW,随着电池储能数量的增加,批发市场的波动性将减小甚至崩溃。电池储能数量过多意味着电池储能没有足够的收入,在经济上是不可行的。

3.2 荷兰电网电池储能的装机预测

2024年TenneT投资计划中对于电池储能假设

具体到 BESS(大储 + 大型光储)假设如下
▪ 2030年为5.2-12.7GW;
▪ 2035年为8-19.5GW。

荷兰电池储能项目的经济性评估

截至2028年电池储能的经济可行性似乎仍然有限,但到2033年经济可行性将显著提高。在TenneT的《2024年电池储能市场监测》对 2028 年、2030 年和2033 年的预期电池量做出了新的假设。

► 根据收到的反馈意见,与上一版监测报告相比,对假设进行了下调。在最新版本中,预计2030年"只有"4.9GW,而不是 10.3GW

为了检验这些假设的合理性,进行了经济可行性评估(EVA)。评估结果表明,到2030年

► 4GW可能可行+

► 1GW潜在可行

不过随着时间的推移,经济可行性会显著提高,原因是电池成本不断降低,以及波动性和稀缺性价格上涨导致日前市场收入增加。2030年后可能会出现更强劲的增长。
4. TenneT分时电网电价和ATR85/15
目前的 TenneT电价由两个主要部分组成:容量电价(千瓦合同)和月度最大电量(千瓦时合同)。

► 自 2025年1月起,高压电网将采用基于时间的输电费率。非高峰时段的用电加权系数将降低(0.6或0.7),而高峰时段的用电加权系数仍为 1。

► 从2025年4月起将引进ATR85/15,提供至少85%的可用性。根据该计划kWcontract 将是免费的。

► 通过利用 ATR85/15 和基于时间的电价,电池和电锅炉等灵活的电网用户可以获得高达65%的折扣,因为它们有助于平衡电网而不会加剧堵塞。

► TenneT认为这种新结构将提高电网电池的可行性,并有助于 BESS 在荷兰的发展。不过,建议在考虑进一步措施之前,对 2025 年的电池投资决策进行评估,因为豁免整个技术可能会影响电网费率的可负担性。

5.总结

当下天然气对风电和光伏造成的电网波动起到了调节作用。从长远来看,随着可再生能源渗透率的不断提高,预计将减少由于可再生能源发电能力过大而导致的电网波动,从而使可再生能源市场计划更加准确,减少可再生能源预测的影响,并采取更多基于市场的发电调节措施。



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