คำตอบสั้น ๆ คือใช่ และคำตอบที่ยาวกว่าก็คือใช่ แต่มีเครื่องหมายดอกจันประมาณ 17 อันติดอยู่
หากคุณใช้เวลาอ่านเอกสารนโยบาย เอกสารอรรถประโยชน์ หรืองานวิจัยเกี่ยวกับการจัดเก็บพลังงาน คุณอาจสังเกตเห็นบางอย่างแปลกๆ: ดูเหมือนจะไม่มีใครเห็นด้วยกับสิ่งที่นับว่าเป็น "ระบบกักเก็บพลังงาน” คณะกรรมการกำกับดูแลพลังงานของรัฐบาลกลางมีเวอร์ชันของมัน กระทรวงพลังงานก็มีอีกแบบหนึ่ง แคลิฟอร์เนียก็มีเป็นของตัวเอง เท็กซัสไม่สนใจสิ่งที่แคลิฟอร์เนียคิดเป็นพิเศษ และที่ไหนสักแห่งในวารสารวิชาการ มีศาสตราจารย์คนหนึ่งโต้แย้งว่าพวกเขาคิดผิดทั้งหมด
นี่ไม่ใช่แค่การจู้จี้จุกจิกเชิงความหมายเท่านั้น วิธีที่คุณกำหนดระบบกักเก็บพลังงานเป็นตัวกำหนดว่าใครมีสิทธิ์ได้รับสิทธิประโยชน์ทางภาษี โครงการใดบ้างที่ได้รับอนุญาต สิ่งที่แสดงในสถิติอย่างเป็นทางการ และการติดตั้งแบตเตอรี่ของบริษัทของคุณนับรวมอยู่ในมาตรฐานพอร์ตโฟลิโอพลังงานหมุนเวียนของรัฐหรือไม่ คำจำกัดความเหล่านี้มีมูลค่าหลายล้านดอลลาร์
มุมมองด้านกฎระเบียบ
คำสั่ง FERC 841 ซึ่งออกในปี 2018 ได้เปิดตลาดขายส่งให้มีส่วนร่วมในการจัดเก็บพลังงาน คำสั่งดังกล่าวกำหนดให้ทรัพยากรกักเก็บไฟฟ้าเป็นทรัพยากรที่สามารถ "รับพลังงานไฟฟ้าจากโครงข่ายและจัดเก็บไว้เพื่อฉีดพลังงานไฟฟ้ากลับเข้าสู่โครงข่ายในภายหลัง" ง่ายพอ ยกเว้นคำจำกัดความนี้จงใจยกเว้นการกำหนดค่าบางอย่าง-เช่นเบื้องหลัง-พื้นที่เก็บข้อมูลมิเตอร์ที่ไม่เคยเข้าถึงตลาดขายส่ง- และสร้างความคลุมเครือเกี่ยวกับระบบไฮบริด
IRS ใช้แนวทางที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง สำหรับวัตถุประสงค์ของเครดิตภาษีการลงทุน สิ่งที่สำคัญคืออุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลจะถูกเรียกเก็บเงินเป็นส่วนใหญ่ (มากกว่า 80%) จากแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่มีสิทธิ์หรือไม่ เทคโนโลยีทางกายภาพแทบจะไม่ได้เข้าสู่การสนทนา แบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออนที่ชาร์จจากแผงโซลาร์เซลล์ได้รับการปฏิบัติแตกต่างอย่างมากจากแบตเตอรี่ก้อนเดียวกันที่ชาร์จจากกริด แม้ว่าแบตเตอรี่จะมีฟังก์ชันการทำงานเหมือนกันก็ตาม
คณะกรรมการสาธารณูปโภคของรัฐแคลิฟอร์เนียใช้ความจุ-เกณฑ์ตาม ข้อบังคับในการจัดหาแหล่งกักเก็บพลังงานซึ่งจัดตั้งขึ้นภายใต้ AB 2514 ได้กำหนดข้อกำหนดกำลังการผลิตไฟฟ้าขั้นต่ำที่ระบบสาธารณูปโภคต้องปฏิบัติตาม คำจำกัดความรวมถึงพลังน้ำแบบสูบ อากาศอัด แบตเตอรี่ มู่เล่ และการเก็บความร้อน-แต่มีการบำบัดที่แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่ระบบเชื่อมต่อกับโครงข่าย
แนวทางของนิวยอร์กเน้นที่ระยะเวลา- ข้อกำหนดในการจัดเก็บข้อมูลจำนวนมากกำหนดให้ระบบต้องจัดให้มีการคายประจุต่อเนื่องอย่างน้อยสองชั่วโมงที่ความจุที่กำหนด ไม่รวมสินทรัพย์ควบคุมความถี่จำนวนมากที่หมุนเวียนอย่างรวดเร็วแต่ไม่สามารถรักษาเอาต์พุตไว้ได้
ในขณะเดียวกัน Texas (เพราะแน่นอนว่า Texas นั้นแตกต่างออกไป) ไม่ได้กำหนดพื้นที่จัดเก็บข้อมูลเลย ERCOT ถือว่าแบตเตอรี่เป็นทรัพยากรการผลิตที่มีข้อจำกัดในการดำเนินงานบางประการ โดยไม่ต้องกำหนดหมวดหมู่คำจำกัดความแยกต่างหาก
คำจำกัดความทางเทคนิคเทียบกับคำจำกัดความเชิงฟังก์ชัน
ที่นี่มันยุ่งวุ่นวายจริงๆ
วิศวกรมักจะให้คำนิยามการกักเก็บพลังงานตามความหมาย: แบตเตอรี่ไฟฟ้าเคมีเก็บประจุผ่านปฏิกิริยาเคมี, พลังน้ำที่สูบแล้วเก็บพลังงานศักย์โน้มถ่วง, ระบบอัดอากาศเก็บแรงดันในถ้ำใต้ดิน, มู่เล่เก็บพลังงานจลน์ในการหมุน สิ่งเหล่านี้เป็นคำจำกัดความทางฟิสิกส์- คอนกรีต. วัดได้
ผู้ดำเนินการกริดใส่ใจมากขึ้นว่าพื้นที่เก็บข้อมูลทำหน้าที่อะไร มันจะขึ้นเร็วได้ไหม? มันมีการควบคุมความถี่หรือไม่? สามารถรักษาผลลัพธ์สำหรับการโกนสูงสุดได้หรือไม่? แบตเตอรี่ขนาด 100 MW ที่จะคายประจุเป็นเวลา 15 นาทีดูแตกต่างอย่างมากจากแบตเตอรี่ขนาด 100 MW ที่จะคายประจุเป็นเวลา 4 ชั่วโมง แม้ว่าจะมีระดับพลังงานเท่ากันก็ตาม
EIA รวบรวมข้อมูลโดยใช้ทั้งสองแนวทาง-โดยรายงานกำลังการผลิตไฟฟ้าในหน่วยเมกะวัตต์ควบคู่ไปกับกำลังการผลิตในหน่วยเมกะวัตต์ชั่วโมง การรายงานแบบคู่นี้ค่อนข้างฉลาดจริงๆ เพราะมันจับความตึงเครียดพื้นฐานระหว่างคำจำกัดความที่มุ่งเน้นด้านพลังงานและด้านพลังงาน- แต่ยังคงทำให้กรณี Edge บางกรณีไม่ได้รับการแก้ไข
คำถามไฮโดรเจน
เป็นที่กักเก็บพลังงานไฮโดรเจนหรือไม่?
ในทางเทคนิคแล้วใช่ อิเล็กโทรไลเซอร์ใช้ไฟฟ้าเพื่อแยกน้ำออกเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน ไฮโดรเจนนั้นสามารถเผาไหม้หรือวิ่งผ่านเซลล์เชื้อเพลิงเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าได้ในภายหลัง พลังงานเข้า สะสม พลังงานออก ที่เก็บของสุดคลาสสิก
แต่ไฮโดรเจนไม่ค่อยถูกจัดประเภทตามแบตเตอรี่และพลังน้ำที่สูบในกรอบการกำกับดูแล ประสิทธิภาพไปกลับ-แย่มาก-อาจจะ 30-40% เทียบกับ 85-90% สำหรับลิเธียมไอออน ข้อกำหนดด้านโครงสร้างพื้นฐานแตกต่างอย่างสิ้นเชิง กรณีการใช้งานมักเกี่ยวข้องกับการขนส่งหรือวัตถุดิบทางอุตสาหกรรมมากกว่าบริการกริด
การแข่งขัน Energy Storage Grand Challenge ของ DOE ประกอบด้วยไฮโดรเจน ข้อบังคับการจัดเก็บของรัฐแคลิฟอร์เนียส่วนใหญ่ไม่มี กฎการตลาดของ FERC ปฏิบัติต่อมัน... อย่างคลุมเครือ เทคโนโลยีเดียวกัน คำจำกัดความต่างกัน ขึ้นอยู่กับว่าคุณถามใคร
ระยะเวลาเป็นลักษณะที่กำหนด
สิ่งที่น่าสนใจเกิดขึ้นประมาณปี 2020 อุตสาหกรรมการจัดเก็บข้อมูลเริ่มต้นด้วยตนเอง-โดยจัดระเบียบตามหมวดหมู่ระยะเวลา:
01.พื้นที่เก็บข้อมูลระยะสั้น-
02.พื้นที่เก็บข้อมูลระยะยาว-
นักวิจัยบางคนโต้แย้งในประเภทที่สาม:การจัดเก็บตามฤดูกาล,สามารถกักเก็บพลังงานได้เป็นสัปดาห์หรือเป็นเดือน ลองนึกถึงไฮโดรเจนที่ผลิตจากการสร้างลมในฤดูใบไม้ผลิที่มากเกินไปและบริโภคในช่วงฤดูร้อนที่มีความต้องการสูงสุด หรือแหล่งกักเก็บความร้อนใต้ดินขนาดใหญ่ หมวดหมู่นี้แทบจะไม่มีวางจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ แต่คำจำกัดความกำลังถูกถกเถียงกันอยู่แล้ว
เหตุใดตำแหน่งร่วม-จึงทำให้ทุกอย่างซับซ้อน
ส่วนที่เติบโตเร็วที่สุด-ของตลาดพื้นที่จัดเก็บข้อมูลคือระบบไฮบริด-แบตเตอรี่ที่จับคู่กับพลังงานแสงอาทิตย์หรือพลังงานลม และสิ่งเหล่านี้สร้างความปวดหัวอย่างนิยาม
หากโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 100 เมกะวัตต์รวมแบตเตอรี่ขนาด 50 เมกะวัตต์ จะเป็นดังนี้:
โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์พร้อมที่เก็บ?
โรงงานจัดเก็บที่มีการชาร์จในสถานที่?
สิ่งอำนวยความสะดวกไฮบริดเดียว?
ทรัพย์สินสองชิ้นที่แยกจากกันที่เกิดขึ้นเพื่อแบ่งปันการเชื่อมต่อโครงข่าย?
คำตอบมีความสำคัญสำหรับคิวการเชื่อมต่อโครงข่าย การดำเนินการด้านภาษี การรับรองกำลังการผลิต และการเสนอราคาในตลาด เขตอำนาจศาลที่แตกต่างกันมีข้อสรุปที่แตกต่างกัน
คำสั่ง FERC ปี 2023 พยายามที่จะชี้แจงการรักษาแบบไฮบริดในกระบวนการเชื่อมต่อโครงข่าย แต่การดำเนินการจะแตกต่างกันไปตามองค์กรการส่งสัญญาณระดับภูมิภาค RTO บางตัวจำเป็นต้องมีคำขอเชื่อมต่อโครงข่ายแยกต่างหากสำหรับส่วนประกอบการจัดเก็บข้อมูล บางรายยอมให้มีการรักษาแบบครบวงจร ภาคตะวันออกเฉียงเหนือกำลังทำสิ่งที่แตกต่างจากภาคตะวันตกเฉียงใต้
ในช่วงปลายปี 2023 ประมาณ 70% ของโครงการแบตเตอรี่ใหม่ในคิวเชื่อมต่อโครงข่ายของสหรัฐอเมริกาถูกจับคู่กับการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ ขอบเขตคำจำกัดความระหว่าง "รุ่น" และ "อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล" กำลังเบลออย่างรวดเร็ว และกรอบการทำงานด้านกฎระเบียบยังไม่ครอบคลุมทั้งหมด
ความแตกต่างระหว่างประเทศ
อย่าถือว่าคำจำกัดความของสหรัฐอเมริกานำไปใช้กับที่อื่น
แพ็คเกจพลังงานสะอาดของสหภาพยุโรปถือว่าพื้นที่จัดเก็บข้อมูลเป็นประเภทสินทรัพย์ที่แตกต่างกันโดยมีรหัสเครือข่ายและกฎการเข้าถึงตลาดของตัวเอง คำจำกัดความที่ชัดเจนรวมถึงเทคโนโลยีพลังงาน-ถึง-ก๊าซซึ่งกรอบงานของสหรัฐอเมริกามักไม่รวมไว้
จีนจัดประเภทการจัดเก็บพลังงานภายใต้ประเภทการลงทุน "โครงสร้างพื้นฐานใหม่" ที่กว้างขึ้น โดยรวมเข้ากับเครือข่าย 5G ศูนย์ข้อมูล และการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า กรอบคำจำกัดความตอบสนองเป้าหมายนโยบายอุตสาหกรรมมากกว่าการออกแบบตลาดหรือการดำเนินงานกริด
ตลาดไฟฟ้าแห่งชาติของออสเตรเลียได้สร้างหมวดหมู่ "หน่วยสองทิศทาง" สำหรับทรัพยากรการจัดเก็บโดยเฉพาะ โดยเน้นที่การไหลของไฟฟ้าสอง-ทาง การวางกรอบนี้แตกต่างจากแนวทางของสหรัฐอเมริกาที่มักเริ่มต้นจากโมเดลที่เน้นรุ่น-เป็นศูนย์กลาง
สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่แค่ความแตกต่างด้านระบบราชการเท่านั้น พวกเขากำหนดว่าเทคโนโลยีใดจะได้รับการลงทุน วิธีที่บริษัทระหว่างประเทศจัดโครงสร้าง-โครงการข้ามพรมแดน และการเปรียบเทียบทางสถิติระหว่างประเทศต่างๆ จะมีความหมายหรือไม่
ปัญหาการวัด
เรื่องที่ไม่ค่อยมีใครพูดถึงมีดังนี้: จำนวนความจุที่คุณเห็นในพาดหัวข่าวมักจะเทียบกันไม่ได้
EIA รายงานความจุของแผ่นป้ายชื่อ-เอาต์พุตพิกัดสูงสุดตามที่ผู้ผลิตระบุ แต่ความสามารถในการปฏิบัติงานจริงขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ สถานะประจุ การเสื่อมสภาพ และสภาวะของโครงข่าย แบตเตอรี่ป้ายชื่อขนาด 100 MW อาจส่งพลังงานได้ 85-95 MW ภายใต้สภาวะทั่วไป
เขตอำนาจศาลบางแห่งรายงานกำลังการผลิตที่ติดตั้ง (สิ่งที่มีอยู่จริง) ในขณะที่บางแห่งรายงานกำลังการผลิตที่เชื่อมต่อถึงกัน (สิ่งที่เชื่อมต่อกับกริดจริง ๆ ) รายงานกำลังการผลิตที่มีประสิทธิภาพบางส่วน (ปรับตามปัจจัยด้านประสิทธิภาพ) ความแตกต่างอาจมีนัยสำคัญ
เมื่อแคลิฟอร์เนียรายงานความจุ 5,000 MW และเท็กซัสรายงาน 3,000 MW ตัวเลขเหล่านี้ไม่สามารถเปรียบเทียบได้โดยตรงหากไม่เข้าใจวิธีการกำหนดคำจำกัดความพื้นฐาน นักวิเคราะห์มักเข้าใจผิดเรื่องนี้
คำจำกัดความขององค์กรและการเงิน
ธนาคาร บริษัทประกันภัย และหน่วยงานจัดอันดับเครดิตได้พัฒนาคำจำกัดความการจัดเก็บข้อมูลของตนเอง ซึ่งมักขับเคลื่อนโดยการประเมินความเสี่ยงมากกว่าความแม่นยำทางเทคนิค
โดยทั่วไปเอกสารทางการเงินจะกำหนดการจัดเก็บข้อมูลผ่านการรับประกันประสิทธิภาพและเส้นโค้งการเสื่อมสภาพมากกว่าประเภทเทคโนโลยี ผู้ให้กู้สนใจว่าแบตเตอรี่จะรักษาความจุไว้ที่ 80% หลังจากผ่านไป 10 ปีหรือไม่-คุณสมบัติทางเคมีมีความสำคัญตราบเท่าที่ส่งผลต่อการรับประกันนั้น
กรอบการทำงาน ESG ครอบคลุมการจัดเก็บภายใต้หมวดหมู่พลังงานสะอาดมากขึ้น แต่มีการปฏิบัติที่แตกต่างกัน บางแห่งนับว่ากริด-แบตเตอรี่ที่ชาร์จแล้วเป็นศูนย์-การปล่อยก๊าซเรือนกระจก อื่นๆ จำเป็นต้องมีการชาร์จแบบหมุนเวียนจึงจะมีคุณสมบัติ โครงการริเริ่ม Science Based Targets มีระเบียบวิธีเป็นของตัวเอง
คำจำกัดความขององค์กรเหล่านี้ไม่สอดคล้องอย่างสมบูรณ์กับคำจำกัดความด้านกฎระเบียบ ซึ่งสร้างสถานการณ์ที่น่าสนใจเมื่อโครงการเป็น "พื้นที่จัดเก็บ" เพื่อวัตถุประสงค์ทางการเงิน แต่เป็นอย่างอื่นเพื่อวัตถุประสงค์ด้านภาษี
เทคโนโลยีเกิดใหม่ คำจำกัดความใหม่
ทศวรรษหน้าจะเน้นย้ำถึงคำจำกัดความที่มีอยู่ต่อไป
การจัดเก็บแรงโน้มถ่วง
(การใช้มวลที่ยกขึ้นและลดลงในปล่องหรือบนทางลาด) กำลังเข้าสู่การใช้งานเชิงพาณิชย์ เครื่องสูบน้ำแบบไม่มีน้ำใช่หรือไม่ หมวดหมู่ใหม่ทั้งหมด?
01
การจัดเก็บอากาศเหลว
(ระบบไครโอเจนิกส์ที่อัดและขยายอากาศ) มีโครงการสาธิตการดำเนินงาน มันคล้ายกับการจัดเก็บอากาศอัด แต่ใช้ฟิสิกส์ที่แตกต่างกัน
02
เตารีด-แบตเตอรี่ลมและระยะเวลายาวอื่นๆ-
เทคโนโลยีไฟฟ้าเคมีกำลังขยายตัวมากขึ้น ดูเหมือนแบตเตอรี่แต่มีลักษณะเฉพาะ (เวลาคายประจุนานมาก มีการหมุนเวียนที่จำกัด) ซึ่งเข้ากันไม่ได้กับการจัดประเภทแบตเตอรี่ที่มีอยู่
03
ระบบยานพาหนะ-ถึง-กริด
ในที่สุดก็สามารถให้ความจุในการจัดเก็บข้อมูลที่สำคัญผ่านกลุ่มยานพาหนะ EV แต่ที่เก็บของของใครล่ะ? ของเจ้าของรถ? ยูทิลิตี้ของ? ผู้รวบรวมจัดการกองเรือเหรอ?
04
กรอบคำจำกัดความที่มีอยู่ถือว่าหมวดหมู่ที่อาจไม่รอดจากการสัมผัสกับเทคโนโลยีเหล่านี้ หน่วยงานกำกับดูแลจะปรับตัว ในท้ายที่สุด. อาจจะไม่สง่างาม
แล้วนี่หมายความว่าอะไร?
ประเด็นที่เป็นประโยชน์สามประการ:
ขั้นแรก เมื่อใดก็ตามที่คุณเห็นสถิติพื้นที่เก็บข้อมูล ให้ถามว่ามีการใช้คำจำกัดความใด แผ่นป้ายกับความจุที่มีประสิทธิภาพ? อัตรากำลังเทียบกับอัตราพลังงาน? มีอะไรบ้างที่รวมและไม่รวม? ตัวเลขที่ไม่มีบริบทเชิงคำจำกัดความใกล้เคียงกับความไร้ความหมาย
ประการที่สอง ตระหนักว่ารูปแบบคำจำกัดความไม่ได้เป็นเพียงความสับสน-แต่ยังสะท้อนถึงลำดับความสำคัญที่แตกต่างกันอย่างแท้จริง วิศวกรต้องการความแม่นยำทางเทคนิค ผู้ปฏิบัติงานระบบกริดต้องการความชัดเจนในการปฏิบัติงาน ผู้กำหนดนโยบายต้องการหมวดหมู่ที่สามารถบริหารจัดการได้ สถาบันการเงินต้องการเกณฑ์ Bankable ลำดับความสำคัญเหล่านี้ไม่สอดคล้องกันตามธรรมชาติ
ประการที่สาม คาดว่าจะมีการกระจายตัวอย่างต่อเนื่อง ตลาดการจัดเก็บข้อมูลมีการเติบโตเร็วเกินไปสำหรับการประสานกันด้านกฎระเบียบ แคลิฟอร์เนียจะทำสิ่งต่างๆ ในรัฐแคลิฟอร์เนียต่อไป FERC จะออกคำสั่งที่หน่วยงานอื่นตีความอย่างสร้างสรรค์ต่อไป แนวทางระหว่างประเทศจะแตกต่างออกไปอีก
คำถาม “ระบบกักเก็บพลังงานคืออะไร” กลายเป็นว่าไม่มีคำตอบเดียว มันน่าหงุดหงิดถ้าคุณต้องการความชัดเจน แต่ก็ซื่อสัตย์เช่นกัน