Jak AI-Care zvyšuje ziskovost CER: baterie, která sleduje odběr komunity

Baterie, která sleduje odběr komunity, hodinu po hodině.

3. listopadu na akci Pracovní skupina IFEC „Federare le CER“ v Grattacielo Pirelli představíme simulaci toho, jak bateriové úložiště řízené systémem AI-Care může změnit hospodaření komunity obnovitelné energie. Zveřejňujeme ji zde i s použitými předpoklady a omezeními modelu, aby si ji ti, kdo CER spravují nebo navrhují, mohli ověřit a diskutovat o ní.

Otevřít simulaci na celou obrazovku

Ovládání: přehrát/pozastavit, posun o 15 minut vpřed a vzad, začít znovu; tlačítka „Senza AI Care“ a „Con AI Care“ vybírají den. Ve dni s AI-Care se animace zastaví u každého rozhodnutí; pokračuje se tlačítkem „OK“.

1. Jak se počítá pobídka CER

Mechanismus DM CACER (DM 414/2023) a provozních pravidel GSE je v podstatě jednoduchý a v detailech nemilosrdný.

Sdílená energie je pro každou hodinu minimum z energie dodané do sítě zdroji konfigurace a energie odebrané členy, pokud jsou připojeni ke stejné transformovně VVN/VN. Pokud ve 12 hodin výrobci dodají 20 kWh a spotřebitelé odeberou 6, sdílená energie je 6, nikoli 20. Přebytečných 14 kWh se prodá za tržní cenu (nebo v režimu Ritiro Dedicato), bez prémie.

Pobídkový tarif se vyplácí 20 let za sdílenou energii. Pro zdroje do 200 kW se skládá z pevné části 80 €/MWh a variabilní části ve výši 180 €/MWh mínus hodinová zonální cena, s celkovým stropem 120 €/MWh. K tomu se přičítá geografický příplatek pro fotovoltaiku (10 €/MWh na severu, 4 ve střední Itálii) a ocenění vlastní spotřeby energie podle ARERA, přibližně 8 €/MWh.

Dva důsledky, které mají na hospodaření zásadní vliv:

1. Rozhoduje časová shoda v hodinách, ne množství. Zdroj může vyrábět velmi mnoho a sdílet málo, pokud vyrábí, když komunita neodebírá.
2. Variabilní část odměňuje hodiny s nízkou cenou. Když zonální cena klesne na 30–40 €/MWh, což je v poledních hodinách slunečných dnů běžné, pobídka vystoupá na strop 120 €/MWh (138 s příplatkem a ARERA). Ve večerních hodinách při 180 €/MWh je variabilní část nulová a zbývá 80 + 10 + 8 = 98 €/MWh.

2. Proč baterie v režimu vlastní spotřeby pracuje proti CER

Domácí nebo firemní úložiště v režimu vlastní spotřeby dělá jedinou věc: nabíjí se, jakmile vznikne přebytek, tedy od 8–9 hodin ráno, a vybíjí se, když výroba nepokrývá zátěž budovy, v níž je umístěno.

V CER to má tři nežádoucí účinky:

• Ráno odebírá energii, kterou by bylo možné sdílet. Mezi 7. a 9. hodinou mají spotřebitelé komunity první odběrovou špičku (domácnosti, kanceláře, kavárny, školy). Baterie si přebytek ponechá, místo aby ho nechala odejít do sítě a sdílet.
• V poledne je už plná. Od 11 hodin přebytek ze slunce stejně odchází do sítě, v hodinách, kdy komunita odebírá méně. Energie dodaná, ale nesdílená.
• Večer slouží jen vlastnímu domu. Mezi 18. a 22. hodinou, ve večerní odběrové špičce, baterie pokrývá budovu, v níž je umístěna, a do sítě nedodává nic.

Výsledkem je, že úložiště je z pohledu CER téměř neviditelné: oproti zdroji bez baterie hospodaření nezhoršuje, ale ani nezlepšuje.

3. Co dělá AI-Care

AI-Care je platforma pro řízení energie, kterou Heiwit řídí svou flotilu zahrnující sodíkovo-iontová bateriová úložiště a hybridní střídače. Rozhodovací jádro každou hodinu znovu vytváří plán nabíjení a vybíjení na základě zonální ceny, předpovědi výroby kalibrované pro každou instalaci a naměřeného stavu nabití.

Pro CER mění jádro cílovou funkci: nikoli „maximalizovat vlastní spotřebu domu“, ale „maximalizovat sdílenou energii komunity při respektování potřeb domu“. K tomu potřebuje jeden signál navíc: agregovaný odběr spotřebitelů, každých 15 minut. GSE počítá sdílenou energii zpětně, po hodinách; baterie se musí rozhodnout teď. Postačí levný IoT měřič v odběrném místě každého spotřebitele, který posílá výkon každých 15 minut. Po několika týdnech dat přejde jádro od sledování špičky k jejímu předvídání.

V simulovaném dni jsou rozhodnutí čtyři:

Na straně instalace není potřeba žádný další hardware: mění se jen plán, který jádro posílá střídači.

4. Simulace

Konfigurace. FVE o výkonu 30 kWp s baterií 60 kWh (20 kW), nízká vlastní zátěž a skupina 15 spotřebitelů se smíšeným profilem (ranní špička, vyšší večerní špička). Typický jarní den, typický profil zonální ceny s minimem v poledne a maximem mezi 19. a 20. hodinou. Účinnost nabíjení/vybíjení 95 %.

Výsledky za den.

Sdílená energie se zdvojnásobí. Dodaná energie je téměř stejná: mění se jen to, kdy je dodávána. S AI-Care najde veškerá dodávka protějšek v odběru a nesdílená dodávka klesne na nulu.

Co se nemění. Výroba, odběr komunity, hardware. Baterie pracuje více (jeden celý cyklus místo jeho zlomku), a to je skutečný náklad, se kterým je třeba počítat: u sodíkovo-iontového úložiště s 9 000 deklarovanými cykly a koncem životnosti při 70 %pokryje jeden cyklus denně celou dobu trvání pobídky.

Co se mění pro výrobce. Výrobce se vzdá části večerní vlastní spotřeby (v modelu přibližně 1–2 kWh denně), aby ji vrátil komunitě. Vyplatí se mu to jen tehdy, pokud mu pravidla CER přiznají přiměřený podíl pobídky vytvořené jeho baterií. Je to otázka stanov, nikoli technologie: pravidla rozdělování rozhodují, zda baterie pracuje pro dům, nebo pro komunitu.

5. Omezení modelu

Řekneme to dřív, než to řekne někdo jiný.

• Profily výroby, zátěže a ceny jsou typové profily, nikoli naměřená data. Mechanismus je skutečný; čísla jsou orientační a je třeba je přepočítat na datech konkrétní CER.
• Model nezohledňuje ztráty v síti, výkonová omezení POD ani daňové zacházení s pobídkou.
• V zimě nemusí odpolední přebytek k naplnění baterie stačit: odložení nabíjení je rozhodnutí založené na předpovědi, nikoli pevné pravidlo, a v krátkých dnech jádro nabíjení uspíší.
• Večer baterie pokrývá zhruba dvě třetiny špičky, ne celou: 60 kWh proti špičce 20 kW po dobu pěti hodin. Jiné dimenzování mění čísla, ne mechanismus.
• Optimalizace CER je dnes funkce AI-Care ve vývoji, nikoli funkce aktivní ve flotile. Rozhodovací jádro, na které navazuje, je v provozu již několik měsíců; cílová funkce „komunita“ je předmětem pilotní CER, kterou navrhujeme pracovní skupině IFEC.

6. Co je potřeba, aby to opravdu fungovalo

Tři věci, všechny dostupné:

1. Baterie, které přijímají externí hodinový plán. Systémy Heiwit to umožňují nativně prostřednictvím AI-Care; u střídačů jiných výrobců záleží na protokolu.
2. Signál odběru spotřebitelů. IoT měřič pro každé POD, nebo data z elektroměrů 2G, která poskytne CER.
3. Pravidla rozdělování, která výrobcům s úložištěm vrátí podíl z hodnoty, kterou pro komunitu vytvářejí.

Pokud spravujete nebo zakládáte CER a chcete si tuto simulaci přepočítat na svých skutečných profilech, nebo se přihlásit jako pilotní CER, napište nám na [email protected].

Odkazy: DM ze 7. prosince 2023 č. 414 (DM CACER); GSE, Provozní pravidla CACER; ARERA, TIAD (usnesení 727/2022/R/eel). Uvedené hodnoty tarifu platí pro zdroje do 200 kW.