Dapatkah definisi sistem penyimpanan energi berbeda-beda?

Jawaban singkatnya adalah ya. Dan jawaban yang lebih panjang juga ya, tetapi dengan sekitar tujuh belas tanda bintang terlampir.

Jika Anda menghabiskan waktu membaca dokumen kebijakan, pengajuan utilitas, atau makalah penelitian tentang penyimpanan energi, Anda mungkin memperhatikan sesuatu yang aneh: sepertinya tidak ada yang setuju tentang apa yang sebenarnya dianggap sebagai "sistem penyimpanan energi." Komisi Pengaturan Energi Federal punya versinya sendiri. Departemen Energi punya versi lain. Kalifornia punya versinya sendiri. Texas tidak terlalu peduli dengan apa yang dipikirkan Kalifornia. Dan di sebuah jurnal akademis, ada seorang profesor yang berpendapat bahwa mereka semua salah.

Ini bukan sekadar kesalahan semantik. Cara Anda mendefinisikan sistem penyimpanan energi menentukan siapa yang memenuhi syarat untuk mendapatkan insentif pajak, proyek mana yang diizinkan, apa yang muncul dalam statistik resmi, dan apakah pemasangan baterai perusahaan Anda diperhitungkan dalam standar portofolio energi terbarukan negara bagian. Jutaan dolar berayun pada definisi ini.

pelajari lebih lanjut

Perspektif regulasi

FERC Order 841, yang diterbitkan pada tahun 2018, membuka pasar grosir untuk partisipasi penyimpanan energi. Perintah tersebut mendefinisikan sumber daya penyimpanan listrik sebagai sumber daya yang mampu "menerima energi listrik dari jaringan listrik dan menyimpannya untuk kemudian disuntikkan energi listrik kembali ke jaringan listrik". Cukup sederhana. Kecuali definisi ini sengaja mengecualikan konfigurasi tertentu-seperti di belakang-penyimpanan-meteran yang tidak pernah menyentuh pasar grosir-dan menciptakan ambiguitas seputar sistem hibrid.

IRS mengambil pendekatan yang sama sekali berbeda. Untuk tujuan Kredit Pajak Investasi, yang penting adalah apakah perangkat penyimpanan sebagian besar diisi dayanya (lebih dari 80%) dari sumber terbarukan yang memenuhi syarat. Teknologi fisik hampir tidak masuk dalam pembicaraan. Baterai litium-ion yang diisi dayanya dari panel surya diperlakukan sangat berbeda dibandingkan baterai yang sama yang diisi dayanya dari jaringan listrik, meskipun keduanya memiliki fungsi perangkat keras yang sama.

 

Fragmentasi tingkat-negara bagian

Komisi Utilitas Umum California menggunakan ambang batas-berdasarkan kapasitas. Mandat pengadaan penyimpanan energi mereka, yang ditetapkan berdasarkan AB 2514, menetapkan persyaratan kapasitas listrik minimum yang harus dipenuhi oleh perusahaan utilitas. Definisi tersebut mencakup pompa air, udara bertekanan, baterai, roda gila, dan penyimpanan termal-tetapi dengan perlakuan yang berbeda-beda bergantung pada tempat sistem terhubung ke jaringan listrik.

Pendekatan di New York berfokus-pada durasi. Definisi penyimpanan massalnya mengharuskan sistem menyediakan setidaknya dua jam pembuangan terus menerus pada kapasitas terukur. Hal ini tidak termasuk banyak aset regulasi frekuensi yang berputar dengan cepat namun tidak dapat mempertahankan output.

Sedangkan Texas (karena tentunya Texas berbeda) tidak mewajibkan penyimpanan sama sekali. ERCOT memperlakukan baterai sebagai sumber daya pembangkitan dengan batasan operasional tertentu, tanpa menetapkan kategori definisi terpisah.

Definisi teknis vs. definisi fungsional

Di sinilah semuanya menjadi sangat berantakan.

Para insinyur cenderung mendefinisikan penyimpanan energi berdasarkan apa adanya: baterai elektrokimia menyimpan muatan melalui reaksi kimia, hidro yang dipompa menyimpan energi potensial gravitasi, sistem udara bertekanan menyimpan tekanan di gua-gua bawah tanah, roda gila menyimpan energi kinetik rotasi. Ini adalah definisi berbasis fisika-. Konkret. Terukur.

Operator jaringan lebih peduli terhadap fungsi penyimpanan. Bisakah itu meningkat dengan cepat? Apakah itu menyediakan pengaturan frekuensi? Bisakah alat ini mempertahankan hasil pencukuran puncak? Baterai 100 MW yang dikosongkan selama 15 menit terlihat sangat berbeda dengan baterai 100 MW yang dikosongkan selama 4 jam, meskipun tingkat dayanya sama.

EIA mengumpulkan data menggunakan kedua pendekatan-yang melaporkan kapasitas daya dalam megawatt dan kapasitas energi dalam megawattjam. Pelaporan ganda ini sebenarnya cukup pintar, karena menangkap ketegangan mendasar antara definisi-berorientasi daya dan-berorientasi energi. Namun hal ini masih menyisakan kasus-kasus tertentu yang belum terselesaikan.

Pertanyaan hidrogen

Apakah penyimpanan energi hidrogen?

Secara teknis, ya. Elektroliser menggunakan listrik untuk memecah air menjadi hidrogen dan oksigen. Hidrogen tersebut nantinya dapat dibakar atau dialirkan melalui sel bahan bakar untuk menghasilkan listrik. Energi masuk, disimpan, energi keluar. Penyimpanan klasik.

Namun hidrogen jarang diklasifikasikan dengan baterai dan pompa air dalam kerangka peraturan. Efisiensi-perjalanan pulang pergi sangat buruk-mungkin 30-40% dibandingkan 85-90% untuk litium-ion. Persyaratan infrastruktur sangat berbeda. Kasus penggunaan sering kali melibatkan transportasi atau bahan baku industri dibandingkan layanan jaringan listrik.

Tantangan Besar Penyimpanan Energi DOE mencakup hidrogen. Mandat penyimpanan California sebagian besar tidak demikian. Aturan pasar FERC memperlakukannya... secara ambigu. Teknologi yang sama, definisi berbeda, tergantung kepada siapa Anda bertanya.

Durasi sebagai karakteristik penentu

Sesuatu yang menarik terjadi sekitar tahun 2020. Industri penyimpanan mulai-mengatur sendiri berdasarkan kategori durasi:

 

 

01.Penyimpanan-durasi singkat

(di bawah 4 jam) dikaitkan dengan-pengaturan frekuensi layanan jaringan, cadangan pemintalan, dan peningkatan kapasitas. Sistem ini sering berputar, terkadang puluhan kali sehari.

02.Penyimpanan-durasi lama

(4+ jam, dengan meningkatnya fokus pada sistem 8-12+ jam) dikaitkan dengan peralihan beban dan integrasi energi terbarukan. Dewan Penyimpanan Energi Jangka Panjang bahkan muncul sebagai organisasi advokasi, yang memberi tahu Anda tentang bagaimana industri memandang batas-batas definisi ini.

Beberapa peneliti kini memperdebatkan kategori ketiga:penyimpanan musiman, mampu menyimpan energi selama berminggu-minggu atau berbulan-bulan. Bayangkan hidrogen dihasilkan dari kelebihan pembangkitan angin musim semi dan dikonsumsi selama puncak permintaan musim panas. Atau reservoir panas bawah tanah yang sangat besar. Kategori ini belum ada secara komersial, namun definisinya sudah diperdebatkan.

Mengapa lokasi{0}}bersama memperumit segalanya

Segmen pasar penyimpanan-yang tumbuh paling cepat adalah sistem-hibrida yang dipasangkan dengan pembangkit listrik tenaga surya atau angin. Dan ini menciptakan sakit kepala yang jelas.

Jika pembangkit listrik tenaga surya 100 MW dilengkapi baterai 50 MW, apakah:

Pembangkit listrik tenaga surya dengan penyimpanan?

Pabrik penyimpanan dengan pengisian daya di tempat?

Fasilitas hybrid tunggal?

Dua aset terpisah yang saling berbagi interkoneksi?

Jawabannya penting untuk antrian interkoneksi, perlakuan pajak, akreditasi kapasitas, dan penawaran pasar. Yurisdiksi yang berbeda telah mencapai kesimpulan yang berbeda.

Perintah FERC 2023 berupaya untuk memperjelas pengobatan hibrida dalam proses interkoneksi, tetapi penerapannya berbeda-beda di setiap organisasi transmisi regional. Beberapa RTO memerlukan permintaan interkoneksi terpisah untuk komponen penyimpanan. Yang lain mengizinkan pengobatan terpadu. Wilayah Timur Laut melakukan sesuatu yang berbeda dari Wilayah Barat Daya.

Pada akhir tahun 2023, sekitar 70% proyek baterai baru dalam antrean interkoneksi AS dipasangkan dengan pembangkit listrik tenaga surya. Batasan definisi antara “generasi” dan “penyimpanan” semakin kabur, dan kerangka peraturan belum sepenuhnya bisa diterapkan.

Divergensi internasional

Jangan berasumsi bahwa definisi AS berlaku di tempat lain.

Paket Energi Bersih Uni Eropa memperlakukan penyimpanan sebagai kelas aset yang berbeda dengan kode jaringan dan aturan akses pasarnya sendiri. Definisi mereka secara eksplisit mencakup teknologi-pembangkit listrik-gas yang sering dikecualikan oleh kerangka kerja AS.

Tiongkok mengklasifikasikan penyimpanan energi ke dalam kategori investasi “infrastruktur baru” yang lebih luas, dan menyatukannya dengan jaringan 5G, pusat data, dan pengisian daya kendaraan listrik. Kerangka kerja definisi ini lebih sesuai dengan tujuan kebijakan industri dibandingkan desain pasar atau operasi jaringan listrik.

Pasar Listrik Nasional Australia menciptakan kategori "unit dua arah" khusus untuk sumber daya penyimpanan, yang menekankan aliran listrik{0}}dua arah. Pembingkaian ini berbeda dengan pendekatan AS yang sering kali dimulai dari model yang-berpusat pada generasi.

Ini bukan hanya perbedaan birokrasi. Hal ini menentukan teknologi mana yang menerima investasi, bagaimana perusahaan internasional menyusun-proyek lintas batas, dan apakah perbandingan statistik antar negara bermanfaat.

Masalah pengukuran

Ada hal yang jarang dibahas: angka kapasitas yang Anda lihat di berita utama sering kali tidak sebanding.

EIA melaporkan kapasitas papan nama-output terukur maksimum sebagaimana ditentukan oleh pabrikan. Namun kapasitas pengoperasian sebenarnya bergantung pada suhu, status pengisian daya, degradasi, dan kondisi jaringan listrik. Baterai papan nama 100 MW dapat menghasilkan 85-95 MW dalam kondisi tertentu.

Beberapa yurisdiksi melaporkan kapasitas terpasang (apa yang ada secara fisik), sementara yang lain melaporkan kapasitas yang saling berhubungan (apa yang sebenarnya terhubung ke jaringan listrik). Beberapa melaporkan kapasitas efektif (disesuaikan dengan faktor kinerja). Perbedaannya bisa sangat besar.

Ketika California melaporkan kapasitas penyimpanan sebesar 5.000 MW dan Texas melaporkan 3.000 MW, angka-angka tersebut tidak dapat dibandingkan secara langsung tanpa memahami metodologi definisi yang mendasarinya. Analis sering kali salah dalam hal ini.

Definisi perusahaan dan keuangan

Bank, perusahaan asuransi, dan lembaga pemeringkat kredit telah mengembangkan definisi penyimpanannya sendiri, yang sering kali didorong oleh penilaian risiko dibandingkan keakuratan teknis.

Dokumen pembiayaan biasanya mendefinisikan penyimpanan melalui jaminan kinerja dan kurva degradasi, bukan jenis teknologi. Pemberi pinjaman peduli apakah baterai akan mempertahankan kapasitas 80% setelah 10 tahun-kimia hanya penting sejauh hal itu memengaruhi jaminan tersebut.

Kerangka kerja ESG semakin banyak memasukkan penyimpanan ke dalam kategori energi bersih, namun dengan perlakuan yang berbeda-beda. Beberapa orang menganggap-baterai yang diisi daya jaringan sebagai nol-emisi. Yang lain memerlukan pengisian daya terbarukan untuk memenuhi syarat. Inisiatif Target Berbasis Sains mempunyai metodologinya sendiri.

Tak satu pun dari definisi perusahaan ini selaras dengan definisi peraturan, sehingga menciptakan situasi menarik ketika sebuah proyek merupakan “penyimpanan” untuk tujuan pendanaan, namun sesuatu yang lain untuk tujuan perpajakan.

Teknologi yang muncul, definisi yang muncul

Kerangka definisi yang ada mengasumsikan kategori-kategori yang mungkin tidak dapat bertahan jika bersentuhan dengan teknologi ini. Regulator akan beradaptasi. Pada akhirnya. Mungkin tidak dengan anggun.

Jadi apa artinya ini?

Tiga hal praktis yang dapat diambil:

Pertama, setiap kali Anda melihat statistik penyimpanan, tanyakan definisi mana yang digunakan. Papan nama vs. kapasitas efektif? Peringkat daya vs. peringkat energi? Apa saja yang termasuk dan tidak termasuk? Angka-angka tanpa konteks definisional hampir tidak ada artinya.

Kedua, sadari bahwa variasi definisi bukan sekadar kebingungan-tetapi mencerminkan prioritas yang benar-benar berbeda. Insinyur menginginkan ketepatan teknis. Operator jaringan menginginkan kejelasan operasional. Para pembuat kebijakan menginginkan kategori-kategori yang dapat diatur. Lembaga keuangan menginginkan kriteria yang bankable. Prioritas-prioritas ini secara alami tidak selaras.

Ketiga, kemungkinan akan terjadi fragmentasi yang berkelanjutan. Pasar penyimpanan tumbuh terlalu cepat untuk harmonisasi peraturan. California akan terus melakukan hal-hal California. FERC akan terus mengeluarkan perintah yang ditafsirkan secara kreatif oleh lembaga lain. Pendekatan internasional akan semakin berbeda.

Pertanyaan “apa yang dimaksud dengan sistem penyimpanan energi?” ternyata tidak mempunyai jawaban tunggal. Itu membuat frustrasi jika Anda menginginkan kejelasan. Tapi itu juga jujur.