Hogyan növeli az AI-Care egy CER jövedelmezőségét: az akkumulátor, amely követi a közösség vételezését

Az akkumulátor, amely óráról órára követi a közösség vételezését.

November 3-án, az IFEC munkacsoport – „Federare le CER” ülésén, a Grattacielo Pirelliben bemutatunk egy szimulációt arról, hogyan változtathatja meg egy AI-Care által vezérelt energiatároló rendszer egy megújulóenergia-közösség pénzügyeit. Itt közzétesszük a felhasznált feltevésekkel és a modell korlátaival együtt, hogy aki CER-t üzemeltet vagy tervez, ellenőrizhesse és megvitathassa.

A szimuláció megnyitása teljes képernyőn

Vezérlők: lejátszás/szünet, 15 perccel előre és vissza, újrakezdés; a „Senza AI Care” és „Con AI Care” gombokkal választható ki a nap. Az AI-Care-es napon az animáció minden döntésnél megáll; a folytatáshoz kattintson az „OK” gombra.

1. Hogyan számítják ki egy CER ösztönzőjét

A DM CACER (DM 414/2023) és a GSE működési szabályainak mechanizmusa lényegét tekintve egyszerű, a részletekben azonban könyörtelen.

A megosztott energia minden órára a konfiguráció rendszerei által a hálózatba betáplált energia és a tagok által vételezett energia közül a kisebbik, feltéve, hogy ugyanahhoz a primer alállomáshoz tartoznak. Ha 12 órakor a termelők 20 kWh-t táplálnak be, a fogyasztók pedig 6 kWh-t vételeznek, a megosztott energia 6, nem 20. A többlet 14 kWh-t piaci áron (vagy Ritiro Dedicato keretében) értékesítik, prémium nélkül.

Az ösztönző tarifát 20 évig fizetik a megosztott energia után. 200 kW-ig terjedő rendszerek esetén egy 80 €/MWh-s fix részből és egy változó részből áll, amely 180 €/MWh mínusz az óránkénti zonális ár, összesen legfeljebb 120 €/MWh. Ehhez jön a napelemekre vonatkozó földrajzi pótlék (északon 10 €/MWh, a középső régióban 4) és az önfogyasztott energia ARERA szerinti értékelése, körülbelül 8 €/MWh.

Két következmény, amely érezhetően befolyásolja a számokat:

1. Az órás egybeesés számít, nem a mennyiség. Egy rendszer rengeteget termelhet és mégis keveset oszthat meg, ha akkor termel, amikor a közösség nem vételez.
2. A változó rész az alacsony árú órákat jutalmazza. Amikor a zonális ár 30–40 €/MWh-ra esik, ami napos napokon a déli órákban megszokott, az ösztönző eléri a 120 €/MWh-s felső határt (pótlékkal és ARERA-val 138). Az esti órákban 180 €/MWh-nál a változó rész nullára csökken, és 80 + 10 + 8 = 98 €/MWh marad.

2. Miért dolgozik az önfogyasztásra beállított akkumulátor a CER ellen

Egy önfogyasztási logikával működő lakossági vagy vállalati energiatároló egyetlen dolgot tesz: amint többlet keletkezik, vagyis reggel 8–9 órától töltődik, és akkor sül ki, amikor a termelés nem fedezi az otthont adó épület terhelését.

A CER-ben ennek három nem kívánt hatása van:

• Reggel megosztható energiát von el. 7 és 9 óra között a közösség fogyasztóinál jelentkezik az első vételezési csúcs (családok, irodák, bárok, iskolák). Az akkumulátor ahelyett, hogy hagyná a többletet a hálózatba jutni és megosztani, megtartja magának.
• Délre már tele van. 11 órától a napenergia-többlet így is a hálózatba kerül, abban az időszakban, amikor a közösség kevesebbet vételez. Betáplált, de nem megosztott energia.
• Este csak a saját házat szolgálja ki. 18 és 22 óra között, az esti vételezési csúcsban az akkumulátor az otthont adó épületet látja el, és semmit sem táplál be.

Az eredmény az, hogy a CER szemszögéből az energiatároló szinte láthatatlan: az akkumulátor nélküli rendszerhez képest nem rontja a számokat, de nem is javítja őket.

3. Mit csinál az AI-Care

AI-Care az az energiamenedzsment-platform, amellyel a Heiwit vezérli saját flottáját, amely nátrium-ion energiatároló rendszereket és hibrid invertereket foglal magában. A döntési motor óránként újragenerál egy töltési és kisütési tervet a zonális ár, az egyes rendszerekre kalibrált termelési előrejelzés és a mért töltöttségi állapot alapján.

A CER esetében a motor célfüggvénye megváltozik: nem „a ház önfogyasztását maximalizálja”, hanem „a közösség megosztott energiáját maximalizálja, a ház igényeinek figyelembevételével”. Ehhez egy további jelre van szüksége: a fogyasztók összesített vételezése, 15 percenként. A GSE a megosztott energiát utólag, óránkénti alapon számítja ki; az akkumulátornak viszont most kell döntenie. Elegendő egy olcsó IoT-mérő minden fogyasztó vételezési pontján, amely 15 percenként továbbítja a teljesítményt. Néhány hétnyi adat után a motor a csúcs követéséről áttér annak előrejelzésére.

A szimulált napon négy döntés születik:

A rendszer oldalán nincs szükség további hardverre: csak a motor által az inverternek küldött terv változik.

4. A szimuláció

Konfiguráció. Egy 30 kWp-s napelemes rendszer 60 kWh-s (20 kW-os) akkumulátorral, csekély saját terheléssel, valamint 15 fogyasztó vegyes profillal (reggeli csúcs, magasabb esti csúcs). Jellemző tavaszi nap, jellemző zonálisár-profil déli minimummal és 19 és 20 óra közötti maximummal. Töltési/kisütési hatásfok: 95%.

Eredmények a napra.

A megosztott energia megduplázódik. A betáplált energia szinte ugyanannyi: csak az változik, mikor kerül betáplálásra. Az AI-Care-rel minden betáplálásnak van vele szemben vételezés, és a nem megosztott betáplálás nullára csökken.

Ami nem változik. A termelés, a közösség vételezése, a hardver. Az akkumulátor többet dolgozik (egy teljes ciklust egy töredék helyett), és ez valós költség, amellyel számolni kell: egy nátrium-ion energiatárolón, amely 9000 deklarált ciklussal és 70%-os élettartam-végi kapacitással rendelkezik, napi egy ciklus lefedi az ösztönző teljes időtartamát.

Mi változik a termelő számára. A termelő lemond az esti önfogyasztás egy részéről (a modellben naponta kb. 1–2 kWh-ról), hogy azt visszaadja a közösségnek. Ez csak akkor éri meg neki, ha a CER szabályzata megfelelő részt juttat neki az akkumulátora által generált ösztönzőből. Ez alapszabályi, nem technológiai kérdés: a felosztási szabályok döntik el, hogy az akkumulátor a házért vagy a közösségért dolgozik.

5. A modell korlátai

Kimondjuk, mielőtt más mondaná ki.

• A termelési, terhelési és árprofilok jellemző profilok, nem mért adatok. A mechanizmus valós; a számok tájékoztató jellegűek, és az adott CER adatain újra kell számolni őket.
• A modell nem veszi figyelembe a hálózati veszteségeket, a POD teljesítménykorlátait, sem az ösztönző adózási kezelését.
• Télen a délutáni többlet nem feltétlenül elég az akkumulátor feltöltéséhez: a töltés késleltetése előrejelzésen alapuló döntés, nem rögzített szabály, és rövid napokon a motor előbbre hozza a töltést.
• Este az akkumulátor a csúcsnak körülbelül kétharmadát fedezi, nem az egészet: 60 kWh öt órán át tartó 20 kW-os csúccsal szemben. Más méretezés a számokat megváltoztatja, a mechanizmust nem.
• A CER-optimalizálás jelenleg fejlesztés alatt álló funkció az AI-Care-ben, nem a flottán aktív funkció. Az alapjául szolgáló döntési motor hónapok óta üzemel; a „közösség” célfüggvény a CER-pilot tárgya, amelyet az IFEC munkacsoportnak javasolunk.

6. Mi kell ahhoz, hogy ez valóban megvalósuljon

Három dolog, mindegyik elérhető:

1. Külső órás tervet fogadni képes akkumulátorok. A Heiwit-rendszerek ezt natívan teszik az AI-Care-en keresztül; harmadik fél invertereinél ez a protokolltól függ.
2. A fogyasztók vételezési jele. POD-onként egy IoT-mérő, vagy a CER által rendelkezésre bocsátott 2G okosmérő-adatok.
3. Egy felosztási szabályzat, amely az energiatárolóval rendelkező termelőknek visszajuttat egy részt abból az értékből, amelyet a közösség számára termelnek.

Ha Ön CER-t üzemeltet vagy éppen alapít, és szeretné ezt a szimulációt saját valós profiljain újrafuttatni, vagy CER-pilotként jelentkezni, írjon nekünk: [email protected].

Hivatkozások: DM 2023. december 7., 414. sz. (DM CACER); GSE, CACER működési szabályok; ARERA, TIAD (727/2022/R/eel határozat). Az idézett tarifaértékek a 200 kW-ig terjedő rendszerekre vonatkoznak.