В края на февруари приключва общественото обсъждане на иницииран от германските оператори на електропреносни системи процес на реформиране на пазарния модел за балансиране. „В момента почти целият първичен резерв се държи и осигурява от системи за съхранение на енергия в батерии, а през 2045 г. електроенергийната система ще бъде доминирана от възобновяеми енергийни източници и съхранение“, според ръководителя на работната група на съвместната платформа за балансиране на четиримата преносни оператори Amprion, Tennet, 50 Hertz и Transnet BW.

Изричната цел на консултациите е да се обсъдят представените в нея идеи и концепции за адаптиране на пазарните правила с участниците на пазара и да се отчете предоставената обратна връзка. Батерийните системи за съхранение стават все по-важни и в крайна сметка незаменими на пазара на балансираща енергия. В тази връзка Зелената книга има за цел да създаде пазарна структура, при която балансирането на системата „да функционира икономически ефективно и с основен принос на съхранението и възобновяемите енергийни източници“.

Съкращаване на времевите отрязъци на продуктите

Мрежовите оператори предупреждават отдавна за експлозията на разходите за балансираща енергия. Именно затова Зелената книга се фокусира върху ефективността на разходите. Едно от съображенията е съкращаване на времевите интервали на предлаганите балансиращи продукти от сегашните четири часа, подходящи за конвенционалните централи или за централи с едромащабни системи за съхранение, на петнадесет минути, които биха били по-пригодни и биха повишили икономическата жизнеспособност на осигуряването на балансираща енергия чрез вятърни и фотоволтаични системи. Поради четиричасовите интервали, офшорните вятърни паркове, например, почти не са активни като доставчици на балансираща енергия.

Допълнително предимство е, че търговията с електроенергия също се извършва на интервали от петнадесет минути и хармонизацията е „логична последица“, макар и да не е основната причина за това решение.

По-голямо разнообразие на възобновяемите енергийни източници като спирачка на цените

По отношение на ценовата ефективност има и други аргументи в полза на по-доброто интегриране на възобновяемите енергийни източници в балансиращия пазар на електроенергия, според работната група. За разлика от борсите за електроенергия, броят на доставчиците на балансиращ резерв е ограничен, освен това приносът на възобновяемите енергийни източници към вторичния и третичен балансиращ резерв идва предимно от помпено-акумулиращи електроцентрали. Техният дял е толкова голям, че Германската федерална служба за картели от години обвинява в годишния си доклад за пазарната мощ операторите на помпено-акумулиращи централи, като EnBW, че имат господстващо положение на пазара. В периоди на високо производство на зелена електроенергия цените на електроенергийните пазари могат да бъдат сравнително високи без участието на възобновяеми енергийни източници на балансиращите пазари. Следователно по-доброто интегриране на производството на енергия от възобновяеми източници в балансиращия резерв предлага възможност да се избегне увеличението на цените на пазара на балансираща енергия.

Международното сътрудничество в областта на снабдяването също предлага възможност за увеличаване на конкуренцията за балансираща енергия. От 2020 г. вече има сътрудничество с Австрия за доставка на балансираща енергия за вторично регулиране, а от януари 2025 г. и доставчиците от Люксембург могат да участват на германския балансиращ пазар. Сред плановете е и сътрудничество за балансиращи продукти за вторично регулиране с Чешката република, което трябва да започне през септември 2025 г.

Оптимизиране на ИТ процесите

Трансформацията на пазара на балансираща енергия е и техническо предизвикателство за индустрията, което също е разгледано в Зелената книга. Най-голямото предизвикателство при интегрирането на вятърната и фотоволтаичната енергия в пазара на балансираща енергия е прогнозирането на разполагаемостта.

По-долу е представен подробен анализ на „Зелената книга за балансиращите резерви до 2030 г.“ (Grünbuch Regelreserve 2030), публикувана от четиримата германски оператори на преносни системи за обществено обсъждане до 28 февруари. Документът очертава предизвикателствата, целите и предложените мерки, за да се гарантира, че пазарът за балансиращ резерв (Regelreserve) в Германия ще остане стабилен, надежден и икономически ефективен в условията на енергийния преход до 2030 г. Германските ОПС – 50Hertz, Amprion, TenneT и TransnetBW – отговарят за надеждна експлоатация на мрежата за високо напрежение и гарантиране на сигурността на системата чрез правилно осигуряване и активиране на балансиращи резервни мощности (Regelreserve). Германия има за цел да достигне 80% електроенергия от възобновяеми източници до 2030 г., което предполага масирано разширяване на вятърната и слънчевата енергия и все по-гъвкаво търсене (напр. електрически превозни средства, термопомпи и електролизери). На този фон операторите на преносни системи трябва да адаптират поръчките и процесите за доставка на балансиращи резерви към:

• поддържане на стабилност на честотата (близо до 50 Hz).
• осигуряване на достатъчен резерв за управление на неочаквани прекъсвания на електроцентрали или отпадане на преносни способности, промени в напрежението и грешки в прогнозите.
• поддържане на работата на мрежата икономически ефективна за крайните потребители.

Зелената книга описва настоящата рамка на пазара на балансиращ резерв, бъдещите предизвикателства, свързани с технологичните промени, европейската интеграция и разширяването на възобновяемите източници, целеватя визия за 2030 г. и конкретни мерки за следващите години.

Днешните пазари на балансиращи резерви

Продукти: FCR, aFRR и mFRR

Германия (в рамките на европейската синхронна зона) използва три основни балансиращи продукта:

1. FCR (Frequency Containment Reserve)
   • Първичен резерв, активиран в рамките на 30 секунди въз основа на локално измерване на честотата.
   • Споделя се между всички ОПС в синхронната зона на ENTSO-E (принцип на солидарност).
   • Обикновено покрива първите 15 минути на честотно смущение.
2. aFRR (Резерв за автоматично възстановяване на честотата)
   • Вторичен резерв, автоматично активиран от ОПС за възстановяване на системния баланс (енергийно балансиране на контролната зона).
   • Трябва да бъде напълно разгърнат в рамките на 5 минути от сигнала за активиране.
3. mFRR (ръчен резерв за възстановяване на честотата или „минутен резерв“)
   • Третичен резерв, ръчно активиране, задействано от ОПС.
   • Трябва да бъде напълно наличен в рамките на 12,5 минути и може да се използва за по-дълъг период от време (множество 15-минутни интервали).

Развитие на пазара

Балансиращите резерви претърпяха значително развитие през последните 15 години:

• През 2006 г. в Германия и Австрия междузоналното снабдяване започна с mFRR, а през 2007 г. се разшири до FCR и aFRR.
• Понастоящем съществуват продукти с по-кратка продължителност: месечни → седмични → дневни → до 15-минутни продукти за балансираща енергия (енергийни оферти).
• Въвеждане на ценови тавани в някои случаи с цел ограничаване на рисковете за отговорните за балансирането страни.
• Европейска интеграция: Операторите на преносни системи въведоха или се присъединиха към европейските платформи за балансираща енергия PICASSO (за aFRR) и MARI (за mFRR), което доведе до:
  • Разделяне на „закупуването на капацитет“ (резервен капацитет) и „закупуването на енергия“ (балансираща енергия).
  • Време за затваряне на портала за енергийни оферти от само 25 минути преди реалното време.
  • Нов подход за определяне на пределни цени за балансираща енергия.

Въпреки че интеграцията се е увеличила, пазарната концентрация продължава да буди безпокойство. Германският орган за защита на конкуренцията (Bundeskartellamt) отбеляза през 2021 г., че пазарите на балансираща енергия могат да покажат високи ценови скокове и потенциални стратегически търгове. Текущото разширяване на трансграничното участие се очаква да увеличи конкуренцията с течение на времето.

Изисквания за участие (предварителна квалификация)

Всеки производител, съоръжение за съхранение или гъвкава единица на потребление може да участва в балансиращите пазари след процес на предварителна квалификация (PQ). Това включва:

• Демонстриране на техническа осъществимост: Индивидуалният обект (или група от отделни обекти) трябва да отговаря на изискванията за ефективност (темпове на разгръщане, времеви интервали, сигнали за управление).
• Удовлетворяване на спецификациите за ИТ и комуникация за обмен на данни с контролните центрове на ОПС.
• Издържане на тестове за доставка на договорената балансираща мощност в реални или симулирани условия.

Предварително одобрените обекти се пресертифицират приблизително на всеки пет години или при съществени промени в тяхната конфигурация. Операторите на преносни системи се стремят да опростят преквалификацията, така че повече участници – особено възобновяеми енергийни източници – да могат да се включат.

Основни предизвикателства до 2030 г.

Технологични промени

1. Масивен ръст на възобновяемите енергийни източници: Германия се стреми към 215 GW фотоволтаици и 115 GW вятърна енергия на сушата до 2030 г., в сравнение с ~82 GW фотоволтаици и ~60 GW вятърна енергия на сушата (данни за 2023 г.). Това води до:
   • По-високи грешки в прогнозите в абсолютно изражение.
   • По-стръмен ръст на прозвидството по време на изгрев и залез (фотоволтаици) или промени в метеорологичните условия (вятър).
   • Потенциално по-голяма волатилност на нетния товар, изискваща гъвкаво балансиране.
2. Постепенно спиране на конвенционалните централи: Извеждането от експлоатация на ядрени и въглищни централи намалява броя на големите, диспечируеми блокове. Въпреки това на пазара навлизат нови технологии, като например големи акумулаторни батерии и други гъвкави решения (електролизери, агрегиран demand response).
3. Нарастващо търсене и електрификация на други сектори: Електрическата мобилност, термопомпите и промишлените процеси – често контролирани чрез ценообразуване или автоматизация – могат да създадат едновременни скокове на натоварването. Това предлага нови ресурси за балансиране, но ако не е добре координирано, може да увеличи нетната променливост в системата.

Европейска интеграция

• Вече е напреднала за FCR (широко трансгранично сътрудничество).
• Платформи за aFRR (PICASSO) и mFRR (MARI): Германия е сред първите участници, но и други страни ще се присъединят, разширявайки базата за предлагане и надявайки се да намалят ценовите колебания.
• Бъдещите инициативи имат за цел съвместно оптимизиране на трансграничния преносен капацитет за ден напред, в рамките на деня и за балансиране – засилване на снабдяването между ОПС.

Потенциал за промяна на изискванията за балансиращ резерв

Много фактори биха могли да доведат до увеличаване или намаляване на нуждите от балансиране:

• Повече възобновяеми енергийни източници → по-големи абсолютни грешки в прогнозите и стръмни скокове → по-високи нужди от резерви.
• По-доброто прогнозиране, подобрените краткосрочни пазари или пасивното балансиране (стимулиране на големите гъвкави товари да се самобалансират) могат да компенсират част от проблема.
• Потенциалното разделение на Германия на зони за търговия може да изисква всяка зона да поддържа минимален резерв → големи промени в оразмеряването.

Нетен ефект: Операторите на преносни системи като цяло предвиждат по-високи нужди от балансиращ резерв до 2030 г., което налага стабилно пазарно планиране.

Целева визия за 2030 г.

В три основни области операторите на преносни системи възнамеряват да осигурят надеждност и ефективност на разходите:

1. Снабдяване
   • Адаптиране към новия енергиен микс, особено към повече батерии и възобновяеми енергийни източници.
   • Продължаване на разширяването на международното сътрудничество за намаляване на разходите и обединяване на ресурсите (Австрия, Чехия и др.).
   • Потенциално по-тясно съгласуване на балансиращите продукти с пазарите с по-кратък интервал (петнадесетминутни интервали).
2. Търсене и активиране
   • Често коригиране на изискванията за резерв, за да съответстват на условията в реално време (по-динамично определяне на капацитета).
   • Оценка на решенията за стръмните скокове на фотоволтаиците (сутрин/вечер).
   • Възможно е да се включат нови елементи (като ограничения на „рампирането“ или по-кратки пазарни интервали), за да се избегнат големи дисбаланси на системата.
3. Управление на данните и ИТ
   • Повишаване на скоростта и надеждността на обмена на данни (планиране, сигнали в реално време, сетълмент).
   • Осигуряване на по-голяма прозрачност за участниците на пазара по отношение на състоянието на системата и данните в почти реално време.
   • Хармонизиране или опростяване на интерфейсите между ОПС и ИТ, така че новите участници да могат да се свързват по-лесно.

Предлагани мерки

Обществени поръчки

Съкращаване на продължителността на продукта за резервен капацитет (RLM Zeitblöcke)

• Понастоящем германските ОПС обикновено възлагат обществени поръчки за капацитет FRR на 4-часови блокове.
• Поради нарастващата нестабилност от фотоволтаиците и вятъра, както и стремежа за привеждане в съответствие с по-кратките пазарни интервали на едро, ОПС предлагат по-краткосрочни блокове за балансиращ капацитет.
• Би могло да се намалят разходите за отрицателен резервен капацитет през часовете с висока слънчева активност (тъй като фотоволтаиците могат да осигурят отрицателен резерв при по-ниски алтернативни разходи).
• Следващи стъпки: Операторите на преносни системи планират пазарна консултация, за да обсъдят потенциалните по-кратки блокове (може би 2 часа или 1 час).

Редиспечиране срещу балансиращ резерв

• Редиспечингът (за управление на претоварването) и балансиращите резерви (за регулиране на честотата) се развиват паралелно с ограничена координация.
• Операторите на преносни системи искат да проучат начини за координиране или частично интегриране на тези процеси, за да се намалят общите разходи на системата и да се избегнат противоречиви сигнали.

Трансгранично закупуване на капацитет

• Операторите на преносни системи продължават да разширяват международното сътрудничество:
  • Разширяват сътрудничеството в областта на FCR с допълнителни партньори.
  • По-нататъшно отваряне на сътрудничеството в областта на капацитета на aFRR с Австрия и Чехия (проект ALPACA) и потенциално с Унгария, Хърватия, Нидерландия, Словения, Швейцария.
  • Работа по хармонизиран метод за разпределяне на междузоновия капацитет за балансиране (кооптимизация или усъвършенствани вероятностни подходи).

Изисквания за обезпечение (Besicherung)

• Доставчиците трябва да гарантират наличността на предлагания от тях балансиращ капацитет.
• В aFRR и mFRR междузоналното обединяване на обезпеченията вече е стандарт, но все още не и в FCR.
• Операторите на преносни системи планират да разрешат кръстосани зонални обезпечения и за FCR, което ще опрости навлизането на пазара на доставчици от различни държави.

Осигуряване на възможност за участие на вятърната и слънчевата енергия в пазарите на балансиращ резерв

Въпреки огромния потенциал, понастоящем много малко вятърни и почти никакви слънчеви централи биват одобрени в процеса на преквалификация. Операторите на преносни системи определят пречките:

1. Определяне на базовата линия (оценка на това „какво би произвела централата“ при липса на балансиращо диспечиране).
2. Innovationsauschreibungen: Големите агрегати от фотоволтаици и батерии в рамките на германските „търгове за иновации“ не могат лесно да се захранват от мрежата. Това усложнява гарантирането на стабилно ниво на заряд на батериите за осигуряване на балансиране.
3. Диалог с операторите на възобновяеми енергийни източници за уеднаквяване на решенията за стандартна предварителна квалификация и по-прости базови методи.

По-нататъшно рационализиране на предварителната квалификация

• Операторите на преносни системи трябва да извършват повторна проверка на предварителната квалификация на активите на всеки пет години.
• Първата вълна на преквалификация е полезна, но обременителна, особено за агрегати с много малки блокове.
• ОПС се стремят да създадат опростена концепция за преквалификация, като евентуално използват „реални данни за работата“ или случайни извадки. Това е свързано и с хармонизацията на европейско равнище.
• Пътна карта за промени: Операторите на преносни системи обещават предварителна „пътна карта“ на предстоящите промени (дизайн на пазара, ИТ промени, правила на ЕС), за да помогнат на участниците да планират.
• Снизходителност („Kulanz“) за нови участници: В ранната фаза на навлизане на пазара дребните грешки може да не водят винаги до наказателни плащания, което подпомага „фазата на обучение“.

Зелената книга отразява оценката на операторите на преносни системи, че са необходими по-чести, по-гъвкави и способни за трансгранично балансиране решения и предлага конкретни мерки, свързани с по-кратки интервали на продуктите, интегрирани процеси за редиспечиране и балансиране, по-проста предварителна квалификация и подобрения в областта на ИТ/данните. След предоставената от заинтересованите страни обратна връзка операторите на преносни системи ще направят оценка и ще публикуват окончателна „Бяла книга“ (Weißbuch) относно дизайна на балансиращия пазар за 2030 г. Настоящата Зелена книга е по-скоро стратегически план, отколкото официален регулаторен документ. Тя показва как германските ОПС се справят с бързите промени в търсенето и предлагането, като същевременно използват възможностите на сътрудничеството на европейско равнище. Те се ангажират с открити консултации със заинтересованите страни, което отразява важността на обратната връзка с индустрията и непрекъснатото адаптиране, необходимо за постигане на целите за надеждност в една декарбонизирана мрежа.