Làm thế nào ngành năng lượng mặt trời{0}}cộng với-lưu trữ có thể vượt qua ba ngọn núi lớn?

 

Mâu thuẫn cơ bản trongnhà máy điện năng lượng tái tạođầu tư đã chuyển từ trọng tâm duy nhất là giảm chi phí sang thách thức kép: giảm chi phí đồng thời đảm bảo sự ổn định của lưới điện. Do đó, khó khăn cốt lõi mà các dự án lưu trữ-cộng với{2}}năng lượng mặt trời phải đối mặt đã vượt ra ngoài việc định giá thiết bị đơn thuần mà tập trung vào khả năng tổng thể của hệ thống.

 

Khi xem xét bản chất cơ bản của ngành và chia nhỏ khả năng của hệ thống thành chi tiết hơn, điểm yếu thực sự mà bộ lưu trữ-cộng với- năng lượng mặt trời phải khắc phục là gì?

 

Chi phí thấp, hiệu quả cao và độ ổn định cao tạo thành một "tam giác bất khả thi"-một sự đánh đổi không thể tránh khỏi-khi năng lượng tái tạo chuyển đổi thành nguồn năng lượng chính. Chi phí điều khiển quá thấp có xu hướng ảnh hưởng đến tính dự phòng của hệ thống và độ tin cậy-lâu dài. Việc nâng cao hiệu quả dựa vào việc định tuyến năng lượng phức tạp,quản lý lưu trữvà phối hợp kiểm soát, điều này chắc chắn sẽ làm tăng chi phí và giảm độ tin cậy. Trong khi đó, các yêu cầu về độ ổn định cao hơn-đòi hỏi khả năng hình thành-lưới điện,-lưu trữ năng lượng trong thời gian dài,-kiểm tra sự tuân thủ của lưới và hệ thống O&M tiên tiến-làm tăng đáng kể cường độ đầu tư. Do đó, mặc dù các cuộc đấu thầu dự án lưu trữ năng lượng mặt trời-cộng với-có thể dường như là một cuộc chiến về báo giá nhưng sự cạnh tranh sâu sắc hơn thực sự diễn ra trong chính kiến ​​trúc hệ thống.

 

 

 

 

01 Rào cản lớn đầu tiên: Chi phí

 

Các mô-đun năng lượng mặt trời đã trở nên rẻ đến mức toàn bộ ngành công nghiệp đang thua lỗ khi bán chúng và các hệ thống lưu trữ năng lượng đã trở lại trạng thái cân bằng cung-cầu khi tình trạng thiếu nguyên liệu đầu nguồn và pin giảm bớt. Điều mà ngành lưu trữ-cộng với-năng lượng mặt trời thực sự thiếu hiện nay là các giải pháp hệ thống có khả năng mang lại lợi nhuận đầu tư bất chấp những mức giá thấp này.

 

Trong hai năm qua, giá cả trên toàn thế giớicung cấp năng lượng mặt trời và lưu trữ năng lượngchuỗi đã giảm đều đặn; trong khi các chủ dự án quả thực đã giảm được chi phí đầu tư phần cứng thì hiệu quả của dự án lại không được cải thiện. Lý do rất đơn giản: chi phí thiết bị chỉ chiếm một phần trong tổng mức đầu tư. Các yếu tố như-tăng cường trạm biến áp, đường dây kết nối-lưới, cấu hình công suất lưu trữ năng lượng,-kiểm tra sự tuân thủ của lưới, độ phức tạp của O&M, tổn thất đường dây, tổn thất chuyển đổi và rủi ro thời gian ngừng hoạt động đều ảnh hưởng đến lợi nhuận của dự án.

 

Do đó, cho dù các sản phẩm lưu trữ và năng lượng mặt trời có giá rẻ đến đâu, nếu kiến ​​trúc hệ thống vẫn phức tạp, không thể giảm yêu cầu kỹ thuật, đường chuyển đổi năng lượng không được rút ngắn và tỷ lệ sử dụng bộ lưu trữ không được cải thiện thì hậu quả cuối cùng sẽ được phản ánh qua CAPEX, LCOE và IRR của nhà máy.

 

Điều này thể hiện trở ngại lớn đầu tiên đối với các nhà máy-cộng với-lưu trữ năng lượng mặt trời. Cạnh tranh gay gắt về giá trong ngành giải quyết được chi phí mua sắm lớn nhưng không giải quyết được chi phí chung của hệ thống.

 

Một thực tế không thể phủ nhận là khả năng lưu trữ năng lượng càng lớn và thời gian phóng điện càng dài thì hiệu quả kinh tế càng cao.

 

Có hai điểm chính rút ra từ dữ liệu này:

 

Thứ nhất, việc tiết kiệm chi phí không xuất phát từ bản thân từng thiết bị riêng lẻ; đúng hơn, chúng phát sinh từ việc hợp nhất, đơn giản hóa và tái sử dụng các thành phần hệ thống khác nhau. Trong các thiết lập lưu trữ PV{1}}cộng{2}}truyền thống, các chức năng như đảo ngược PV, chuyển đổi nguồn lưu trữ năng lượng, tăng điện áp-, kết nối lưới và điều khiển thường được xử lý bởi các đơn vị phân tán, riêng biệt.

 

Thứ hai, khi quy mô của các nhà máy lưu điện-cộng với-lưu trữ tăng lên-cùng với tỷ lệ lưu trữ-trên-phát điện cao hơn và các yêu cầu chặt chẽ hơn về cung cấp điện liên tục-sự kém hiệu quả vốn có trong các hệ thống truyền thống (chẳng hạn như thiết bị dự phòng, chuyển đổi năng lượng lặp đi lặp lại và độ phức tạp về kỹ thuật) trở nên rõ rệt hơn. Nếu kiến ​​trúc kiểu{7}}ma trận có thể được triển khai thành công trong các tình huống như cơ sở năng lượng-quy mô lớn, kết nối năng lượng xanh trực tiếp, cơ sở AIDC và lưới điện siêu nhỏ khai thác, thì giá trị kinh tế của nó sẽ vượt xa lợi ích của việc chỉ hoán đổi một bộ biến tần.

 

Sự cạnh tranh trong ngành lưu trữ PV{0}}cộng với-hiện đã bước vào giai đoạn có-tỷ suất lợi nhuận thấp. Báo giá trong nước cho hệ thống lưu trữ năng lượng tiếp tục giảm và giá đấu thầu từ các doanh nghiệp-trung ương và nhà nước liên tục chạm mức thấp mới; trong khi đó, các nhà sản xuất pin, nhà cung cấp PCS, nhà tích hợp hệ thống và nhà thầu EPC đều đang tranh giành ảnh hưởng đối với hệ thống. Mặc dù việc chỉ dựa vào giá thấp để giành được đơn đặt hàng giúp dễ dàng tăng-doanh thu hàng đầu nhưng rất khó để duy trì đồng thời tỷ suất lợi nhuận và dòng tiền lành mạnh.

 

 

02 Thử thách lớn thứ hai: Hiệu quả

 

Trong ngành quang điện (PV), hiệu quả là trọng tâm chính; trước đây, các số liệu được giám sát phổ biến nhất là hiệu suất chuyển đổi mô-đun và hiệu suất chuyển đổi biến tần. Tuy nhiên, khi ngành bước vào kỷ nguyên tích hợp pin-cộng với-lưu trữ, khái niệm về hiệu quả đã trở nên phức tạp hơn.

 

Cuối cùng, thước đo thực sự của một nhà máy điện lưu trữ-cộng{1}}là lượng điện có thể sử dụng mà nó cung cấp. Hệ thống PV có thể tối đa hóa khả năng phát điện bất chấp sự thay đổi hướng, bóng râm, suy thoái, dao động nhiệt độ và địa hình phức tạp không? Hệ thống lưu trữ năng lượng có thể xả nhiều năng lượng có thể sử dụng hơn trong toàn bộ vòng đời của nó không? Điện do hệ thống PV tạo ra có thể đến được các đơn vị lưu trữ, phụ tải và lưới điện với ít giai đoạn chuyển đổi hơn không? Tất cả những yếu tố này quyết định khả năng sinh lời của dự án.

 

 

03 Thử thách lớn thứ ba: Sự ổn định

 

Nếu chỉ nhìn vào chi phí sản xuất năng lượng mặt trời thì năng lượng mới đã đủ sức cạnh tranh. Tuy nhiên, tình hình trở nên phức tạp khi tính ổn định của hệ thống điện được tính đến-đây chính xác là điểm yếu đang gây khó khăn cho ngành năng lượng mới.

 

Với việc tích hợp năng lượng mới ở mức độ thâm nhập cao, lưới điện phải đối mặt với những thách thức vượt xa những biến động đơn thuần về sản lượng điện; nó cũng phải đối mặt với một loạt các vấn đề ở cấp hệ thống-liên quan đến điện áp, tần số, quán tính, công suất-ngắn mạch,-khả năng thích ứng với lưới điện yếu, lỗi xảy ra-và khả năng khởi động-đen đen. Trong lịch sử, các chức năng này chủ yếu được xử lý bởi các nguồn năng lượng truyền thống-chẳng hạn như nhiệt điện, thủy điện và-các nhà máy lưu trữ-được bơm-và các tài nguyên phía lưới điện-. Tuy nhiên, khi tỷ lệ công suất năng lượng mới được lắp đặt tiếp tục tăng, bản thân các nhà máy năng lượng mặt trời{11}}và{12}}lưu trữ phải đảm nhận vai trò lớn hơn trong việc hỗ trợ các chức năng của hệ thống điện.

 

Đây là thách thức lớn thứ ba-và ghê gớm nhất{1}}mà các nhà máy lưu trữ năng lượng mặt trời-cộng- phải đối mặt; nó là đỉnh cao nhất theo quy mô.

 

Trước đây, tính ổn định phần lớn được xem là yêu cầu kỹ thuật đối với kết nối lưới điện-một ngưỡng để tuân thủ dự án. Tuy nhiên, trong tương lai, sự ổn định có thể quyết định liệu dự án có thể tham gia vào các ứng dụng có giá trị-cao hơn hay không. Các tải trọng như trung tâm dữ liệu, khu công nghiệp, mỏ, đảo và cơ sở sản xuất hydro xanh, amoniac xanh và metanol xanh yêu cầu nguồn điện liên tục, quyền tự chủ cục bộ, cách ly lỗi và khả năng khởi động đen.

 

Ngành công nghiệp lưu trữ-cộng với{1}}năng lượng mặt trời đã vượt qua giai đoạn mà "chi phí thấp là vua". Do đó, các phương pháp định giá tài sản năng lượng mới sẽ thay đổi. Chất lượng của một dự án không còn được đánh giá đơn thuần bằng chi phí mua sắm thiết bị; các yếu tố như hiệu suất hệ thống, khả năng kết nối-lưới điện, độ ổn định trong vận hành, khả năng điều phối và tính bền vững của doanh thu hiện rất quan trọng.

 

Điều này biểu thị sự thay đổi trong cạnh tranh trong ngành từ cuộc chiến về giá ở phía sản xuất sang cuộc chiến về khả năng ở cấp hệ thống.

 

Khi năng lượng mặt trời tự khẳng định mình là nguồn năng lượng chính, ngành này phải điều hướng các hạn chế chặt chẽ hơn của hệ thống điện và bước vào giai đoạn hiện thực hóa doanh thu phức tạp hơn. "Ba ngọn núi" về chi phí, hiệu quả và tính ổn định-vốn từ lâu đã đè nặng lên các nhà máy năng lượng mặt trời-cộng với-các nhà máy lưu trữ-hiện đang trở thành đòn bẩy chính để các doanh nghiệp hàng đầu xác định lại thế mạnh cạnh tranh và định vị thị trường của mình.