43: Projekt hybrydowy czy stand-alone?

GreenEdge. Best in BESS. Odcinek 43. Projekt hybrydowy czy stand-alone?. Cześć, witam Was serdecznie w 43. odcinku podcastu GreenEdge – Best in BESS. W poprzednim odcinku zapraszałem Was na Energy Storage Summit, a dokładniej na panel o projektach hybrydowych, w którym miałem zaszczyt brać udział. Panel się odbył, rozmowa była bardzo konkretna, ale przy kilku rozmówcach i ograniczonym czasie po prostu nie da się rozłożyć każdego problemu na czynniki pierwsze. W związku z tym postanowiłem spróbować odpowiedzieć na jedno bardzo ważne pytanie. Czy magazyn energii powinien stać przy farmie fotowoltaicznej czy osobno, jako samodzielny projekt podłączony do sieci? Hybryda czy stand-alone?

Skąd w ogóle ta wątpliwość? W rozmowach z inwestorami to pytanie wraca bardzo często. Mamy farmę PV, która w południe produkuje energię za grosze, a coraz częściej za mniej niż nic. Mamy wieczorny szczyt, w którym ta sama megawattogodzina jest warta kilka razy więcej. Więc wydaje się oczywiste, że magazyn przy farmie bierze darmową energię z paneli, przerzuca ją na wieczór i zarabia na różnicy. Pięknie. Tylko, że dokładnie to samo robi magazyn stojący kilkaset metrów dalej, który ładuje się z sieci w tych samych godzinach, kiedy cena na rynku dnia następnego leży przy zerze albo spada pod kreskę. Jeżeli energia z sieci w południe jest za darmo, A czasem ktoś jeszcze dopłaca, żebyście ją odebrali. To czym właściwie różni się darmowa energia z własnych paneli od darmowej energii z sieci?

I czy to nie jest przypadkiem dokładnie ten sam arbitraż, tylko opisany trochę innymi słowami? To jest pytanie, któremu warto poświęcić chwilę czasu. Oczywiście od razu uprzedzam, że nie dostaniecie ode mnie jednej konkretnej odpowiedzi pod tytułem, a hybryda zawsze lepsza, albo stand-alone zawsze wygrywa, no bo taki werdykt byłby po prostu nieuczciwy. Ale postaram się pokazać Wam trochę inne podejście do tematu, czyli rachunek, który pokazuje gdzie te modele naprawdę się różnią, a gdzie różnica jest faktycznie kosmetyczna. Ważną kwestią są ceny energii, ale to nie jedyny istotny czynnik, bo mamy jeszcze opłaty sieciowe, które w większości modeli biznesowych, jakie trafiają do nas do weryfikacji, są albo pominięte, albo policzone na skróty. Jedna rzecz jest pewna, nie ma jednego gotowego przepisu na rozwiązanie wszystkich problemów i hasła rzucane w Ether pod tytułem każda PV-ka powinna mieć magazyn energii, fotowoltaika się nie opłaca, odpowiedzią na curtailment jest BESS,

Są fajne, ale czy na pewno przyniosą nam taki zwrot jaki zakładaliśmy w modelu biznesowym? Na koniec dnia ten biznes musi się spinać, a to nie zawsze jest takie proste jak mogłoby się wydawać. A więc zaczynajmy! Dwie rzeczy, które padły na panelu, bo one dobrze ustawiają resztę rozmowy. Pierwsza to Capex. Retrofit magazynu do istniejącej farmy wygląda w Excelu bardzo ładnie, no bo model zakłada, że przyłącze jest, grunt jest, stacja jest, więc bateria jest po prostu dodatkiem. A potem ktoś jedzie na miejsce i okazuje się, że potrzebny jest nowy transformator. Rozbudowa rozdzielni o dodatkowe pole i nowe trasy kablowe, no bo istniejące kable nie przeniosą dodatkowego obciążenia. W modelach biznesowych, które oglądaliśmy, ta różnica podnosiła kapek z czasami o więcej niż 1 trzecią w stosunku do pierwotnych założeń.

I od razu pada pytanie, które zadałem też na LinkedInie, czy po takiej korekcie projekt dalej się opłacał? No bo to jest właśnie ten moment, w którym cała przewaga hybrydy, czyli współdzielenie infrastruktury potrafi się rozpłynąć. Sprawdzenie czy napięcie magazynu pasuje do istniejącej instalacji, czy jest wolne pole w rozdzielni, czy kable wytrzymają i czy sterownik elektrowni potrafi jednocześnie prowadzić PVkę i magazyn to kilka dni pracy inżynierskiej. Odkrycie tego po podjęciu decyzji biznesowej to po prostu pieniądze wyrzucone w błoto. Druga rzecz to O&M. Inwestorzy bardzo często traktują LTSA i dostawcy jako budżet na eksploatację. A ono pokrywa tylko część tego, czego hybryda potrzebuje przez 15 czy 20 lat. Tak zwane BOP instalacji, czyli Balance of Plant, strona średniego napięcia, styk między PV-ką a magazynem, wyłączenia w gwarancji dostępności.

To wszystko zostaje poza zakresem i potem wraca jako nieplanowany OPEX albo spór między wykonawcami o to, czyja to jest w zasadzie odpowiedzialność. Omawialiśmy ten problem szczegółowo w poprzednich odcinkach, więc tutaj tylko jedna uwaga. W hybrydzie tych styków jest po prostu więcej niż w magazynie stand-alone, a każdy styk to potencjalna szczelina między umowami. Dlaczego od tego zaczynam? Bo w obu przypadkach widać ten sam schemat. Magazyn w formie retrofitu do istniejącej instalacji jest sprzedawany jako tańsza wersja magazynu stand-alone, no bo wszystko już jest, a jej realny koszt wychodzi dopiero jak ktoś faktycznie zacznie od strony inżynieryjnej, a nie od strony biznesowej. Dlaczego w ogóle mamy takie sytuacje? No bo inwestorzy są bardzo podatni na chwytliwe hasła, na piękne wykresy pokazujące zwroty z inwestycji po paru latach czy ogólny hype jakim w tej chwili jest BESS.

No więc wejdźmy teraz trochę głębiej w ten biznes. Znacie takie hasła jak darmowa energia ze słońca na Twoim dachu? Albo zainwestuj w darmową energię ze słońca. Zacznijmy od słowa darmowa, bo to ono robi najwięcej szkody w modelach biznesowych. Energia z własnych paneli wydaje się darmowa, bo panele już są, słońce nie wystawia faktury, a koszt krańcowy wyprodukowania kolejnej megawattogodziny No jest praktycznie zerowy, tylko że magazyn nie konkuruje z kosztem produkcji. Konkuruje z alternatywą, czyli z tym, co ta sama megawattogodzina zarobiłaby, gdyby poszła prosto do sieci. Jeżeli w danej godzinie cena na rynku dnia następnego wynosi 150 złotych, to każda megawattogodzina, którą zamiast sprzedać wkładacie do baterii, kosztuje Was dokładnie 150 złotych utraconego przychodu.

Nie zero, tylko właśnie te 150. To jest dokładnie ten sam błąd, który często pokazujemy przy liczeniu przesunięcia energii z południa na wieczór. Prosty rachunek. Sprzedaliśmy drożej wieczorem. No tak, ale on traktuje energię południową tak, jakby miała zerową wartość. I tą realną wartością dodaną magazynem . . . . No i teraz najważniejszy wniosek z tej części. Jeżeli policzymy to uczciwie, to magazyn hybrydowy ładujący się z paneli i magazyn stand-alone ładujący się z sieci w tej samej godzinie płacą za samą energię, zanim oczywiście doliczymy opłaty, tą samą cenę.

Jeden płaci ją utraconym przychodem ze sprzedaży, a drugi płaci ją fakturą za zakup. Ale w obu przypadkach to jest cena rynkowa z tej konkretnej godziny. Oba magazyny rozładowują się wieczorem po tej samej cenie, no bo w Polsce mamy jedną strefę cenową i nie ma różnicy między węzłami. Więc od strony samego arbitrażu, czyli spreadu między południem a wieczorem, hybryda i stand-alone robią dokładnie to samo. Na ekranie tradera to jest dokładnie ta sama transakcja. Jest jeszcze jeden scenariusz, który dobrze pokazuje, jak mylące jest słowo darmowa, czyli ceny ujemne. W tym roku mieliśmy ich już naprawdę sporo. W samym kwietniu i maju było 9 dni, w których cena na rynku dnia następnego była ujemna przez co najmniej kilka godzin z rzędu. Kiedy cena jest ujemna, magazyn stand-alone, który ładuje się z sieci, dostaje pieniądze za to, że energię odbiera, a magazyn hybrydowy, który w tej samej godzinie ładuje się z własnych paneli, no już nie dostaje nic.

Energia z PV w godzinie z ceną ujemną nie jest darmowa, tylko gorsza niż darmowa, bo tak naprawdę zajmuje miejsce w baterii, które można było wypełnić energią z sieci i jeszcze na tym zarobić. Racjonalna strategia hybrydy w takiej godzinie wcale nie polega na tym, żeby łapać darmowe słońce. Polega na tym, żeby ograniczyć produkcję z PV, a magazyn naładować z sieci. Brzmi przewrotnie, ale tak działa ten rachunek. Tylko żeby hybryda mogła to zrobić, musi spełnić kilka warunków. Przede wszystkim musi mieć w warunkach przełączenia moc pobieraną, która pozwala ładować magazyn z sieci, a nie np. 100 kW na potrzeby własne, no bo pharma PV nigdy wcześniej nie potrzebowała z sieci niczego więcej. Ja wiem, że to może brzmieć śmiesznie, ale naprawdę już widzieliśmy masę warunków przyłączenia, w których ktoś po prostu zapomniał zaznaczyć możliwości pobierania z sieci.

Musi mieć też system wsparcia albo umowę sprzedaży energii, która nie zabrania ładowania z sieci i nie miesza energii zielonej z szarą w sposób, który zagrażasz rozliczeniu. I musi mieć sterowanie, które potrafi w kilka minut przełączyć farmę z produkcji na ograniczenie, a magazyn z ładowania z paneli na ładowanie z sieci. Jeżeli którejś z tych warunków nie istnieje, no to hybryda w godzinie z ceną ujemną zarabia mniej niż magazyn stand-alone, a nie więcej. Gdyby na tym zakończyć, wniosek byłby prosty. Hybryda to po prostu ten sam magazyn z kilkoma dodatkowymi ograniczeniami. No ale to nie jest koniec rachunku, bo jest jeden obszar, w którym ta sama megawattogodzina naprawdę kosztuje różnie w zależności od tego, skąd płynie. No i oczywiście tym obszarem są opłaty.

Energia z paneli, która płynie do magazynu za licznikiem, nigdy nie przechodzi przez sieć. Nie płacicie za nią dystrybucji, nie płacicie opłaty mocowej, nie płacicie niczego poza utraconą ceną rynkową. Energia, którą magazyn stand-alone pobiera z sieci, przechodzi przez licznik operatora, a więc trzeba ją rozliczyć według taryfy. I tu zaczyna się część, którą w większości modeli, jakie widzimy, ktoś policzył trochę na skróty. Zacznijmy od dobrej wiadomości dla magazynów stand-alone, bo ona jest często niedoceniana. Polskie przepisy taryfowe traktują magazyn wyjątkowo łagodnie. Składnik stały opłaty dystrybucyjnej nie jest liczony od pełnej mocy umownej, tylko od mocy umownej przemnożonej przez współczynnik K, który odpowiada w praktyce udziałowi strat w energii pobranej. Składnik zmienny jest liczony nie od całej pobranej energii, tylko od różnicy między energią pobraną, a oddaną z powrotem do sieci, rozłożonej na strefy czasowe proporcjonalnie do tego, kiedy magazyn się ładował.

Do tego energia pobrana na potrzeby magazynowania jest wyłączona z podstawy opłaty jakościowej, kogeneracyjnej i opłaty OZE. A od początku tego roku nie ma już opłaty przejściowej, więc jeżeli ktoś pokazuje Wam fakturę wzorcową, na której ona dalej figuruje, no to ta faktura już jest po prostu nieaktualna. Ile to jest w liczbach? Niedawno klient poprosił nas o weryfikację dwóch kalkulacji opłat dystrybucyjnych dla tego samego magazynu, przygotowanych przez dwa różne podmioty, z którymi rozmawiał. Policzyliśmy to od zera dla magazynu o mocy około 50 MW. W grupie taryfowej B23 przy 1,5 cyklu na dobę i sprawności w pełnym cyklu na poziomie 85%, co daje współczynnik K równy 0,15,

Wyszło około 3 milionów złotych rocznie. Brzmi sporo, ale w przeliczeniu to jest mniej więcej 17 złotych na każdą megawatogodzinę pobraną z sieci. Przy spreadach, o których dzisiaj rozmawiamy, to istotny koszt, ale nie taki, który przekreśla projekt stand-alone. Ta sama weryfikacja pokazała przy okazji, jak łatwo się w tym pomylić. Obie kalkulacje, które dostaliśmy, uśredniały składnik zmienny do jednej strefy i to tej najtańszej, zamiast rozłożyć go na trzy strefy taryfowe. Optymalizacja harmonogramu ładowania w ramach stref była w tym przypadku warta około 240 tysięcy złotych rocznie, więc założenie, że magazyn zawsze ładuje się w najtańszej strefie to nie jest taki drobny szczegół, tylko konkretna kwota, która albo jest w modelu uczciwie, albo jej tam po prostu nie ma.

Druga rzecz to współczynnik K przyjęty z założenia, a nie z pomiarów i w każdej kalkulacji inny. Różnica jednego punktu procentowego 15 zamiast 14% dawała przy tej skali około 120 tys. zł rocznie w samym składniku stałym. I trzecia, najbardziej przyziemna. Jedna z kalkulacji podawała same wyniki. Bez formuł i bez stawek, więc nie było nawet jak sprawdzić, czy opłaty wyłączone z mocy prawa nie zostały do niej doliczone. Jeżeli ktoś daje Wam liczbę, której nie da się odtworzyć, to ta liczba nie jest podstawą do decyzji. To jest taka trochę deklaracja, taki lucky guess. Jest jeszcze akcyza, o której warto wspomnieć jednym zdaniem, bo w tym roku pojawiła się w tej sprawie interpretacja indywidualna. Straty technologiczne samego procesu magazynowania nie podlegają akcyzie, natomiast energia zużyta przez urządzenia pomocnicze, czyli klimatyzację, sterowanie i monitoring już tak, na zasadach ogólnych i ma tu znaczenie status koncesyjny właściciela magazynu, więc to jest pytanie do doradcy podatkowego, a nie do arkusza kalkulacyjnego.

No i teraz dochodzimy do opłaty mocowej, czyli do pozycji, która moim zdaniem decyduje o tym, czy argument, że ładowanie z PV jest tańsze niż sieci ma w ogóle sens. Magazyny nie są z niej zwolnione. Nowelizacja ustawy o rynku mocy z 2021 roku wprost dopisała magazyny przyłączone do sieci do grona podmiotów, które ją wnoszą. Opłata mocowa jest naliczana od energii pobranej w dni robocze w godzinach od 7 do 22. W tym roku stawka dla odbiorców na średnim i wysokim napięciu to 219,40 zł za MWh, a w zależności od grupy, do której traficie na podstawie profilu poboru płacicie od 17% do 100% tej stawki, czyli od mniej więcej 37 do ponad 200 zł za każdą MWh pobraną w tym oknie.

I tu jedno ważne zastrzeżenie, to do której grupy trafi konkretny magazyn trzeba sprawdzić u operatora dla jego rzeczywistego profilu poboru. Magazyn, który ładuje się głównie w południe, w dni robocze, ma pobór skupiony właśnie w oknie opłaty mocowej, więc rozsądniej jest liczyć się z górną granicą tych widełek niż z dolną. A teraz zestawcie to z profilem produkcji PV. Gdzie wypada południowy dołek cenowy, w którym magazyn stand-alone chciałby się ładować? Dokładnie w środku okna opłaty mocowej. W dzień roboczy magazyn stand-alone, który ładuje się w południe z sieci, płaci za tę energię cenę rynkową. Kilkanaście złotych dystrybucji i dodatkowo od kilkudziesięciu do ponad dwustu złotych mocowej. Magazyn hybrydowy, który w tej samej godzinie ładuje się z paneli za licznikiem, nie płaci ani dystrybucji, ani opłaty mocowej.

To jest realna policzalna przewaga hybrydy i jest dużo większa niż sama dystrybucja. Weźmy prosty przykład, czysto ilustracyjny, żeby pokazać tylko mechanikę. Wtorek w maju, w południe cena wynosi 50 zł za MWh. Wieczorem 450. Hybryda ładuje się z paneli, jej koszt to 50 zł utraconej sprzedaży. Magazyn stand-alone płaci te same 50 zł za energię, do tego kilkanaście złotych dystrybucji, a do tego opłatę mocową, która w najkorzystniejszej grupie dokłada mniej więcej 37 zł. A w najmniej korzystnej ponad 200. Czyli przy spreadzie 400 zł przed stratami cyklu w jednym wariancie oddajecie kilkanaście procent marży, a w drugim ponad połowę. Ta sama transakcja, ta sama godzina, ten sam magazyn, a wynik zależy od tego, po której stronie licznika stoi bateria i do której grupy opłaty mocowej trafiliście.

I to jest dokładnie ten rachunek, którego w modelach, które do nas trafiają najczęściej po prostu nie ma. Ale uwaga, bo ta przewaga ma swoje granice. Po pierwsze, okno opłaty mocowej obejmuje tylko dni robocze, a wszystkie te 9 dni z kwietnia i maja, w których cena była ujemna przez co najmniej kilka godzin z rzędu, to były weekendy albo święta. Wielkanoc, majówka, zielone świątki i zwykłe soboty i niedziele. W takie dni magazyn stand-alone ładuje się bez opłaty mocowej i ta przewaga hybrydy znika. Po drugie, magazyn stand-alone może tę opłatę ograniczyć operacyjnie, przesuwając część ładowania poza okno, w nocy albo w weekend. To nie jest wyłączenie z mocy prawa, tylko decyzja handlowa, która ma swój koszt oczywiście, no bo nocna energia nie zawsze jest tańsza od tej południowej. Po trzecie, i to jest najważniejsze, to jest obszar, który się rusza.

We wrześniu siedem organizacji branżowych wystosowało list do premiera z postulatem zwolnienia ładowania magazynów z opłaty mocowej i zniesienia podwójnych opłat dystrybucyjnych w sieci mniejszych operatorów. A na poziomie europejskim jest lipcowy projekt komisji, który ma ograniczyć opłaty sieciowe dla magazynów do kosztów, jakie faktycznie powodują. Nic z tego nie jest dziś obowiązującym prawem, ale jeżeli budujecie model na 15 lat, w którym cała przewaga hybrydy opiera się na opłacie mocowej, to musicie mieć w nim scenariusz, w którym tej opłaty dla magazynu za kilka lat po prostu może nie być. No i jeszcze jedno zastrzeżenie, o którym trzeba pamiętać. Te przewagi dotyczą magazynu podłączonego bezpośrednio do sieci dużego operatora. Jeżeli magazyn stand-alone stoi w sieci mniejszego operatora, np. w sieci zakładu przemysłowego, to preferencja taryfowa nie przechodzi przez granicę między operatorami.

A w samym marcu tego roku PSE ograniczyło farmy wiatrowe i fotowoltaiczne o około 220 GWh, prawie o połowę więcej niż rok wcześniej. Właściciele farm wielkoskalowych szacują, że w tym roku mogą stracić średnio 10-12% produkcji. To są ich szacunki, nie dane PSE, ale skala problemu jest jasna. I tu musimy rozróżnić trzy różne sytuacje, które w modelach bardzo często wrzuca się do jednego wora. Jeżeli PSE ogranicza produkcję, bo w systemie jest nadwyżka energii, to w tych samych godzinach cena rynkowa jest najczęściej niska, a nierzadko bliska zeru albo nawet ujemna. Magazyn stand-alone też się wtedy ładuje i jeszcze dostaje za to pieniądze, więc energia, którą hybryda ratuje przed redysponowaniem, ma w tej chwili niewielką wartość rynkową.

A to znaczy, że przewaga hybrydy jest dużo mniejsza niż sugeruje wykres z odciętą produkcją. Do tego dochodzi rekompensata. Za energię utraconą w wyniku redysponowania farma dostaje rekompensatę, której część za utraconą sprzedaż liczona jest od ceny rozliczeniowej na rynku bilansującym. A jeżeli ta cena była zerowa albo ujemna, ta część rekompensaty jest zerowa. Do tego dochodzi ewentualnie utracone wsparcie z aukcji albo ze świadectw pochodzenia. No i teraz warunek, o którym trzeba powiedzieć wprost. Czy magazyn z zalicznikiem w ogóle może przyjąć energię objętą poleceniem? Zależy od tego, czy polecenie dotyczy mocy oddawanej w punkcie przyłączenia, czy samej generacji. I to też trzeba sprawdzić w instrukcji ruchu i w warunkach przyłączenia, a nie tylko założyć. Jeżeli może, to wartością dodaną jest różnica między tym, co sprzedacie wieczorem, a rekompensatą, którą i tak byście dostali.

Trzecia sytuacja to clipping, czyli energia ucinana po stronie prądu stałego, no bo moc paneli przewyższa moc falownika. No i tutaj trzeba to powiedzieć wprost. Magazyn sprzęgnięty po stronie AC, tzw. AC coupled, czyli w zdecydowanej większości retrofitów, Nie ma do tej energii żadnego dostępu, bo ona nigdy nie powstała po stronie prądu przemiennego. Odzyskać ją może tylko układ sprzęgnięty po stronie DC , który jest połączony bezpośrednio z falownikami hybrydowymi, a ten na istniejącej farmie wielkoskalowej w praktyce się nie zdarzy, no bo wymiana falowników, przebudowa sterowania i ryzyko dla gwarancji reszty instalacji zwykle kosztuje dużo więcej niż odzyskana energia. W nowym projekcie PV z magazynem od zera z DC Coupling jest realną opcją, choć wciąż rzadką wybieraną i być może tam ten clipping będzie jakimś argumentem.

Natomiast w retroficie AC, jeżeli ktoś wpisał Wam do przychodów odzyskany clipping, no to ten model Wreszcie trzeci atut, który moim zdaniem jest dziś w Polsce ważniejszy niż wszystkie spredy razem wzięte, czyli przyłącze. Magazyn stand-alone potrzebuje własnych warunków przyłączenia, a wszyscy wiemy jak dziś wygląda dostępność mocy przyłączeniowej i ile wniosków kończy się odmową. Od 30 kwietnia tego roku magazyny zostały włączone do formuły cable poolingu, więc magazyn dostawiony do istniejącej farmy, który nie zwiększa mocy przyłączeniowej, nie płaci zaliczki na poczet opłaty przyłączeniowej. Opłatę za wniosek płacicie zawsze, złotówka za kW, maksymalnie 100 tysięcy złotych, ale różnica między mamy przyłącze, a może dostaniemy przyłącze za kilka lat, no jest często tym, co realnie decyduje o projekcie.

No i tu dochodzi czas. W 30 odcinku mówiliśmy o inwestorze, dla którego data energetyzacji okazała się ważniejsza niż różnica w capexie i w długości trasy kablowej. Hybryda na istniejącym przyłączu może po prostu zacząć zarabiać dużo wcześniej. Tylko pamiętajcie, że cable pooling ma swoje zastrzeżenia, w tym takie, że nie ma zastosowania, jeżeli miejscem przyłączenia jest instalacja odbiorcy końcowego. Oczywiście to wszystko może się zmienić w nadchodzącym czasie, no bo weszła ustawa UC84, która w teorii ma zwolnić te moce przyłączeniowe, więc być może ten problem nie będzie w ogóle istniał. No ale teraz druga strona rachunku, no bo każdy z tych atutów ma swoją cenę. I ta cena bardzo często nie trafia do modelu. Wspólne przyłącze to nie tylko oszczędność, ale też ograniczenie.