Contemporan cu piața de energie (IV) Stocarea energiei electrice: cadru legal, oportunități, variante de lucru. Miza proiectului Tarnița-Lăpuștești

Preambul

În iulie 2022 am prezentat un material de analiză privind stocarea energiei electrice care releva situația la zi atât pe plan mondial cât și în Romania. De atunci și până la preluarea mandatului de către noul ministru al energiei abordarea problematicii stocării rămăsese inertă și părea că lucrurile se îndreaptă către un deznodământ nefericit în sensul îngropării ideii de stocare industrială (utility scale engl.) ca veriga lipsă a sistemului energetic național.

Odată cu repunerea stocării între prioritățile dezvoltării SEN în iunie 2023 clarificările de ordin tehnic, economic și legal au devenit o prioritate. Atât în actualul cadru european de reglementare, cît și mai ales în noul cadru care este, așa cum am văzut într-o analiză anterioară, în proces de finalizare a negocierilor și adoptare de către Parlamentul European și Consiliu, stocarea de energie este unul dintre cei doi piloni pe care se construiește conceptul/obiectivul de flexibilitate a unui sistem energetic, alături de răspunsul părții de consum. Necesitatea stabilirii unui cadru de reglementare pentru stocare explicit și coerent vine automat ca urmare a noilor ținte asumate de către statele membre privind cotele de energie din surse regenerabile (E-SRE) în mixurile de generare pentru atingerea obiectivelor generale de decarbonizare în cadrul Agendei Fit for 55, a Pactului Verde European și a Programului RePowerEU.

Creșterea ponderii E-SRE predominantă cu caracter intermitent (eolian, solar) atrage după sine necesitatea tratării subiectului stocării de energie cu maximum de diligență și angajament din partea guvernelor statelor membre, în aceeași măsură cu care sunt abordate politicile de dezvoltare a sectorului regenerabilelor.

Considerații tehnico-economice

Considerăm necesară o incursiune teoretică succintă în problematica stocării pentru a înțelege mai bine tema de dezbatere.

Conform Agenției Internaționale pentru Energie (conform publicației „Costuri proiectate de generare a energiei electrice”, 2020) „obișnuința regretabilă din unele cercuri de a folosi orbește cuvântul putere ca sinonim pentru electricitate trebuie evitată în contextul stocării. Puterea este încărcată sau descărcată dintr-un dispozitiv de stocare, dar energia este cea care este stocată.” Electricitatea nu poate fi stocată ca atare la nicio scară, dar poate fi convertită în alte forme de energie, și în acest sens se folosește termenul de stocare, ulterior ea fiind reconvertită în energie electrică.

Sistemele de stocare a energiei electrice includ tehnologii mature comercial, cum ar fi stocarea chimică în baterii, stocarea în energie termică și stocarea gravitațională/mecanică hidro-pompată în CHEAP-uri (Centrala Hidroelectrică cu Acumulare prin Pompaj), dar și alte tehnologii precum volanții de inerție, aerul comprimat, stocarea sub formă de hidrogen, mediul salin, etc.

În funcție de nivelul de integrare în sistemele energetice, corelate cu necesitățile operatorilor/proprietarilor lor, sistemele de stocare a energiei electrice pot fi proiectate fie pentru a deservi sisteme individuale de producție (în spatele contorului, behind-the-meter engl.) sau pot fi integrate în sistemul energetic (de transport, distribuție), pe care-l vom numi în continuare sistem făcând diferența față de sistemele individuale de producție.

În funcție de tipurile de servicii oferite, sistemele de baterii pot fi utilizate pentru a furniza servicii auxiliare unui sistem (numite și servicii de reglaj sau servicii de sistem/sistem individual), de exemplu controlul frecvenței, reglarea tensiunii, reglarea puterii reactive, reglarea puterii pe termen scurt etc. necesare pentru a face față unei creșteri neașteptate a cererii față de ofertă sau pentru a compensa defecțiunile în sistem, după cum pot fi utilizate pentru a stoca energia electrică pe perioade mai îndelungate, de la câteva ore până la zile și săptămâni, în unele cazuri vorbind chiar de capacități de stocare de rezervă permanentă la dispoziția operatorilor de sistem (de transport); pe acestea le vom numi în sens restrâns servicii de stocare/stocaj energie, spre deosebire de sensul larg al stocării care reprezintă procesul fizic de acumulare și reținere a energiei în diverse medii sau tehnologii, pentru a fi eliberată ulterior pentru a satisface cerințele rețelei electrice sau a utilizatorilor finali.

În funcție de adresabilitatea beneficiarului serviciilor oferite de sistemele de stocare acestea pot fi fie pentru uzul propriu al producătorilor de energie electrică, fie servicii de sistem achiziționate de către operatorul de sistem (de transport, de distribuție) pe baza concurențiale, precum și servicii de stocare energie către terții care pot fi oricare dintre clienții activi de pe piața de capacități (de stocare) de energie.

Stocarea de energie în sens restrîns poate fi făcută de către producători pe parcursul unei zile în ciclu încărcare-descărcare pentru uzul propriu în absența surselor de energie primare intermitente sau pe perioade mai lungi pentru comercializare în nume propriu, după cum poate fi comercializată sub formă de servicii de stocare către terți pe piețele de capacități prin sisteme de stocare integrate în sistem (de transport, distribuție).

***

Luând în considerare dimensiunile sistemelor de stocare în valori absolute dar și raportate la cele ale sistemele de producție individuale, versatilitatea lor în materie de servicii oferite consemnată de parametrii tehnici de funcționare, aspectele legate de structura proprietății și de modul de operare și nu în ultimul rând de parametrii financiari în legătură cu deciziile de investiții și operarea ulterioară, aceste sisteme se pot grupa în două mari categorii, respectiv în sisteme orientate către servicii auxiliare și stocare de energie pe termen scurt și sisteme orientate către stocarea energiei pe termen mediu și lung la scară, fără ca oricare dintre categorii să se limiteze strict la oricare dintre tipurile de servicii. Ca să simplificăm lucrurile vom lua în analiză ca fiind reprezentative pentru cele două categorii largi de sisteme de stocare, respectiv sistemele de baterii (cele mai avansate și validate de piață fiind cele pe bază de Litiu-ion) și centralele hidroelectrice prin pompaj. Sigur, piața de stocare a energiei este în continuă evoluție, și tehnologii precum stocarea termică, volanții de inerție sau stocarea sub formă de hidrogen încep să câștige teren și să ofere soluții inovatoare pentru diverse aplicații

Luăm în discuție trei categorii de costuri, respectiv costul de investiție raportat la capacitatea instalată sau nominală, costul de investiție raportat la capacitatea de putere și costul marginal al stocării.

În ce privește costul de investiție al sistemului de stocare raportat la puterea nominală lucrurile sunt simplu de perceput. Cu titlu orientativ și conform unor cifre actuale aproximative destul de puțin rafinate considerăm o investiție la cheie de cca 350 – 400k Eur/MWh într-un sistem de stocare în baterii, față de 800 – 1.100k Eur/MWh pentru un CHEAP. Evident, comparația este net în defavoarea CHEAP însă aceasta trebuie privită din perspectiva scării de utilitate/adresabilitate dacă ne uităm la o investiție în capacitatea de generare de 650 – 750k Eur/MWp pentru sistemele de generare fotovoltaice și 950 – 1,100k Eur/MWp pentru eolian și atunci vedem că un producător de energie mic și mediu (să zicem 1 – 10 MWp) nu poate suporta financiar (nu este economic fezabil) un sistem de baterii care să susțină proporțional producția pentru un interval de câteva ore în afara unui efort public considerabil în materie de subvenții pentru investiții, care rămâne o opțiune de politică economică națională. În fapt, o investiție a unui producător de energie regenerabilă intermitentă într-un sistem de stocare care să permită acoperirea integrală a nevoilor zilnice de consum pe întreaga perioadă a unei zile (în locul extracției de completare din rețea) ar denatura obiectivul principal al proiectului de generare prin alocarea disproporțională de buget între generare și stocare. Această considerație este cheia abordării noastre în prezenta Notă de opinii.

Un alt indicator important este capacitatea de putere, care semnifică puterea pe care un sistem de stocare o poate încărca/descărca într-un sistem energetic pe unitate de timp la cerere. Pentru o facilă înțelegere de către cei mai puțin familiarizați să ne gândim la un rezervor de fluid, o cadă de baie de exemplu, de o anumită capacitate care se descarcă printr-un sistem de evacuare în unitate de timp. În contextul sistemelor de stocare a energiei, capacitatea de putere este o măsură a modului în care sistemul poate elibera energie stocată, adesea măsurată în megawați (MW) sau gigawați (GW). Această valoare este crucială pentru aplicațiile care necesită eliberări rapide de putere, cum ar fi stabilizarea rețelei electrice în timpul fluctuațiilor bruște ale cererii sau ofertei de energie. În timp ce un CHEAP are o capacitate tehnică de încărcare/descărcare lentă, un sistem de baterii are o capacitate mult mai rapidă. Nu detaliem asupra parametrilor tehnici care asigură capacitatea de transfer, însă evaluările trebuie să ia în evidență puterea electrică totală vehiculată între sistemul de stocare și rețea într-un număr de încărcare descărcare/an (ex. 250 de cicluri/an în cazul bateriilor vs. 10 – 20 de cicluri/an în cazul CHEAP) pentru numărul corespunzător de ani durată normată de funcționare (ex. 12-15 ani în cazul bateriilor vs. 40 de ani, cu posibilitate de prelungire până la peste 60 de ani, în cazul CHEAP). Nu ne aventurăm în statistici (lăsăm colectivele de specialitate să se pronunțe) pentru că acestea pot fi alterate semnificativ în principal prin comportamente de piață ale operatorilor de stocare, în special în cazul CHEAP-urilor, cât și prin comportamentele tehnice ale bateriilor în funcție de tehnologie pe întreaga durată de viață încă insuficient evaluate, așa cum am menționat.

Un alt temei de diferențiere între tehnologiile de stocare este prin costul „la vedere” al serviciului de stocare numit în termeni de specialitate „LCOS” – levelized cost of storage. LCOS este un indicator care abordează costurile complete ale stocării energiei, inclusiv cheltuielile de amortizare, și se concentrează pe aspectele specifice ale tehnologiei de stocare, în timp ce „LCOE” – levelized cost of energy se concentrează pe costurile de producție a energiei electrice.

Statisticile internaționale arată un LCOS aproximativ echilibrat între cele două tipuri de stocare, însă el este puternic afectat în evaluările investiționale de cele două categorii de cheltuieli, CAPEX și OPEX/O&M, care fac dificilă comparația între baterii și CHEAP. Nu intrăm în alte detalii, dar ținem să subliniem pe de o parte povara cheltuielilor de O&M pentru producători în cazul bateriilor, a căror durată de viață normată este în practică mult supraevaluată de către furnizorii de sisteme dat fiind că aceasta este direct legată de numărul de cicluri de încărcare – descărcare și mai puțin de structura fizico-chimică și parametrii optimi recomandați de funcționare, la care se adaugă problemele de mediu și costurile de reciclare, pe de alta de valoarea actualizată a cheltuielilor unitare cu amortizarea.

O întreagă literatură de specialitate este dedicată analizelor comparative a tehnologiilor de stocare a energiei în materie de evoluție a costurilor. Rezultatele converg în unanimitate către o concluzie și anume că în timp ce tehnologia CHEAP se află într-o fază de stabilitate a costurilor de producție și a costurilor marginale cu perspectivă stabilă, diferitele categorii de costuri ale tehnologiilor bazate pe baterii se înscriu pe un trend continuu descendent care se bazează în principal pe economiile de scară. Numai că aceste scenarii iau prea puțin sau deloc în considerare stabilitatea și sustenabilitatea surselor de aprovizionare cu materii prime sensibile, de exemplu litiul, cobaltul sau nicheul, de aceea cercetările în domeniul bateriilor sunt în curs de desfășurare pentru a reduce dependența de materiile prime scumpe sau deficitare și pentru a dezvolta tehnologii mai durabile și eficiente energetic.

Aspecte legislative

Cadrul actual de reglementare privind piața internă (UE) de energie electrică construit în jurul Regulamentului 943/2019 și Directivei 944/2019 conțin prevederi importante privind stocarea de energie, statuând furnizarea și accesul la aceste servicii între prioritățile unui sistem energetic alături de producția de E-SRE și consumul dispecerizabil, precum și accesul la piață al operatorilor de stocare.

În contextul normelor generale de concurență și a principiilor de separare a rețelelor de operațiunile de producție și furnizare, Directiva 944/2019 prevede în mod expres separarea operatorilor de transport și a operatorilor de distribuție de operatorii de stocare (unbundling). Stocarea este privită ca un serviciu independent care se supune rigorilor de piață concurențială. În condiții de concurență, OTS și ODS pot achiziționa diferite tipuri de servicii furnizate de către opratorii de stocare.

Cu toate acestea (și această remarcă este importantă pentru piața românească de energie) operatorii de transport și de distribuție pot controla, deține, dezvolta, opera sau administra intreprinderi de stocare în anumite condiții limitative, și anume:

• În urma unor proceduri de licitații supervizate ex-ante și ex-post de către autoritatea de reglementare nu li s-au atribuit altor părți drepturile menționate, cu alte cuvinte investiții noi în sisteme de stocare nu fac dovada rentabilității economice,
• Pe perioada în care OTS/ODS dețin interese în operatori de stocare aceștia nu pot derula operațiuni de piață cu energie în nume și pe cont propriu,
• La 5 ani de la punerea în funcțiune și ulterior la fiecare 5 ani se derulează o evaluare a interesului pieței pentru operatorii de stocare în cauză și se decide în funcție de rezultatul evaluării exit-ul OTS/ODS din pozițiile de acționari/operatori/administratori ai întreprinderilor de stocare

Sistemelor de distribuție închise nu li se aplică limitările operatorilor de rețele privind participarea/interesul în intreprinderile de stocare.

Restricțiile privind dreptul de proprietate asupra instalațiilor de stocare a energiei au rolul de a preveni denaturarea concurenței, de a elimina riscul de discriminare, de a garanta accesul echitabil la serviciile de stocare a energiei pentru toți participanții la piață și de a promova utilizarea eficace și eficientă, cu alte cuvinte cadrul de reglementare impune stocarea de energie ca o activitate independentă de celelalte verigi ale sistemului energetic național la parametri adecvați de performanță economică.

***

Operatorii de transport și sistem garantează accesul în sistem a operatorilor de stocare și nu li se permite limitarea accesului acestora la sistemul de transport prin invocarea unor viitoare limitări posibile ale capacităților de rețea. Dacă se au totuși în vedere astfel de limitări, acestea trebuiesc aprobate de către AR și numai sub rezerva aplicării unor proceduri transparente și nediscriminatorii. În cazul în care operatorul de stocare suportă integral cheltuielile de conectare la sistem, nu se poate aplica niciun fel de limitare.

Un aspect relevant pentru tema noastră de discuție, Directiva 944 subliniază importanța stocării sezoniere a energiei.

Directiva prevede că statele membre garantează clienților activi care dețin o instalație de stocare a energiei că nu li se aplică taxe duble și nici tarife de rețea pentru energia electrică stocată rămasă în spațiile lor și că au dreptul să furnizeze mai multe servicii simultan, dacă acest lucru este fezabil din punct de vedere tehnic. De altfel, aceste prevederi se regăsesc transpuse și în legislația românească, așa cum vom vedea în continuare.

***

În luna februarie 2023 Comisia Europeană (COM) a făcut publice propunerile de modificare a mai multor acte normative ale Parlamentului European și Consiliului privind piata energiei electrice, respectiv Propunerea de modificare a Regulamentului (UE) 2019/943 și (UE) 2019/942, precum și a Directivelor (UE) 2018/2001 și (UE) 2019/944 în vederea îmbunătățirii organizării pieței energiei electrice a Uniunii și Propunerea de modificare a Regulamentelor (UE) nr. 1227/2011 și (UE) 2019/942 în vederea îmbunătățirii protecției Uniunii împotriva manipulării pieței în cadrul pieței angro, ambele făcând parte din demersurile legislative propuse în cadrul Agendei “Fit for 55” de atingere a obiectivelor privind energia și clima. Aceste propuneri au fost revizuite de Consiliu și date publicității pe 14 martie 2023.

Propunerile de modificare au ca obiective principale protecția împotriva volatilității prețurilor, flexibilitatea sistemului energetic prin oferirea de instrumente adecvate producției intermitente de combustibili nefosili și integrarea într-un ritm susținut a E-SRE. Vorbind despre flexibilitate, se au în vedere răspunsul părții de consum și stocarea.

De maxim interes în contextul discuției sunt modificările aduse Regulamentului (UE) 2019/943 privind piața internă de energie electrică care tratează de o manieră curpinzătoare subiectul flexibilității unui sistem energetic introducând un întreg capitol nou – Capitolul IIIa Stimulente specifice pentru investiții, în vederea atingerii obiectivelor de decarbonizare ale Uniunii, care abordează următoarele teme, pentru care reținem o serie de prevederi semnificative:

Articolul 19c – Evaluarea nevoilor de flexibilitate

Întrucât conținutul articolului prezintă maximă importanță pentru instituțiile românești implicate, reproducem integral următoarele prevederi:

“(1) Până la 1 ianuarie 2025 și, ulterior, o dată la doi ani, autoritatea de reglementare a fiecărui stat membru evaluează și întocmește un raport privind nevoia de flexibilitate în sistemul energetic pentru o perioadă de cel puțin 5 ani.

(2) Raportul include o evaluare a nevoii de flexibilitate pentru a integra energia electrică produsă din surse regenerabile în sistemul energetic și ia în considerare, în special, potențialul flexibilității în materie de combustibili nefosili, cum ar fi răspunsul părții de consum și stocarea,  pentru a răspunde acestei nevoi, atât la nivelul transportului, cât și la nivelul distribuției. Raportul face distincție între nevoile de flexibilitate sezoniere, zilnice și orare.

(3) Operatorii de sistem de transport și operatorii de sistem de distribuție din fiecare stat membru furnizează autorității de reglementare datele și analizele necesare pentru pregătirea raportului menționat (…)”

• Articolul 19d – Obiectiv național orientativ privind răspunsul părții de consum și stocarea

In intervenții ale noastre anterioare ca reacții la demersuri administrative, propuneri/proiecte de programe de investiții sau comunicări publice din partea unor actori implicați în piața de energie am subliniat necesitatea existenței unei politici guvernamentale fundamentate tehnico-economic și coerente în privința stocării ca instrument de flexibilitate. Articolul de față va constitui după adoptarea noului regulament un temei juridic pentru punerea în practică a dezideratului. Reproducem din textul Propunerii:

“Pe baza raportului autorității de reglementare în temeiul articolului 19c alineatul (1), fiecare stat membru definește un obiectiv național orientativ privind răspunsul părții de consum și stocarea. Acest obiectiv național orientativ se reflectă, de asemenea, în planurile naționale integrate privind energia și clima ale statelor membre (…)”

• Articolul 19e – Scheme de sprijinire a flexibilității

Pentru a înțelege mai bine prevederile prezentului articol trebuie să menționăm că Regulamentul 943/2019 alocă un spațiu amplu mecanismelor de asigurare a capacității la nivelul sistemelor energetice naționale. Cel mai frecvent, acestea îmbracă forma unor mecanisme de remunerare pentru rezervele de capacitate la dispoziția dispecerului național care îndeplinesc o serie de condiții tehnice. Capacitățile de producție calificate pe baze concurențiale transparente ca fiind rezerve de capacitate trebuie activate doar atunci când operatorii de transport și de sistem își epuizează resursele de echilibrare pentru a stabili un echilibru între cerere și ofertă, trebuie să acopere cel puțin valoarea pierderilor datorate întreruperii alimentării cu energie electrică (practic, la un nivel superior costurilor de oportunitate), să nu fie remunerate prin intermediul piețelor angro de energie electrică sau al piețelor de echilibrare și să fie păstrate în afara pieței cel puțin pe durata perioadei contractuale, în timp ce costurile activării rezervelor de capacitate sunt distribuite în sarcina părților responsabile cu echilibrarea (PRE). Este, într-o accepțiune mai facilă pentru cititor, nivelul ultim (și cel mai costisitor) de intervenție pentru echilibrarea unui sistem energetic național.

Necesitatea operaționalizării unor mecanisme de asigurare a capacității strategice pentru situații de avarie a SEN crește pe măsura probabilității de a se produce astfel de evenimente, probabilitate care este invers proporțională cu anvergura unor asemenea avarii, pornind de la generale la locale. Eficiența implementării unui sistem deplin funcțional de asigurare a capacității strategice este marcată de trei factori care concură la interesul scăzut pentru implementarea lor: costurile de oportunitate considerabile pentru operatorii de stocare care ar avea capacitatea tehnică de a se califica și care ar induce (teoretic) pe cale de consecință tarife nesustenabile economic (în lipsa interenției publice), efortul investițional semnificativ, precum și probabilitatea mică a producerii unor evenimente care să necesite intervenția.

Pentru a crește nivelul de protecție al echilibrului unui sistem energetic și pentru a diminua posibilitatea de a se ajunge la activarea mecanismelor de asigurare a capacității cu costurile superioare corespunzătoare, și având în vedere în același timp creșterea ponderii E-SRE intermitente în mixul național de producție cu potențialul crescut inerent de dezechilibre, noua abordare normativă creează cadrul pentru sprijinirea schemelor de flexibilitate. Aceste scheme pot fi aplicate fie prin extinderea actualelor mecanisme de rezervare a capacității (de putere) prin includerea unor capacități de stocare sau a unor rezerve de răspuns (diminuare a consumului la cererea operatorului de sistem) din partea marilor consumatori sau prin intermediarii furnizori participanți la piețele angro, fie pot funcționa ca alternativă la mecanismele de asigurare a capacității care sunt tratate detaliat în forma de bază a Regulamentului. Considerăm oportună reluarea integrală a unor prevederi din noul Regulament:

“(1) Statele membre care aplică un mecanism de asigurare a capacității (…) iau în considerare promovarea participării flexibilității în materie de combustibili nefosili, cum ar fi răspunsul părții de consum și stocarea, prin introducerea în proiectarea mecanismului de asigurare a capacității a unor criterii sau caracteristici suplimentare.

(2) În cazul în care măsurile introduse în conformitate cu alineatul (1) pentru a promova participarea flexibilității în materie de combustibili nefosili, cum ar fi răspunsul părții de consum și stocarea în mecanisme de asigurare a capacității, sunt insuficiente pentru a răspunde nevoilor de flexibilitate identificate în conformitate cu articolul 19d, statele membre pot aplica scheme de sprijinire a flexibilității care constau în plăți pentru capacitatea disponibilă de flexibilitate în materie de combustibili nefosili, cum ar fi răspunsul părții de consum și stocarea.

(3) Statele membre care nu aplică un mecanism de asigurare a capacității pot aplica scheme de sprijinire a flexibilității care constau în plăți pentru capacitatea disponibilă de flexibilitate în materie de combustibili nefosili, cum ar fi răspunsul părții de consum și stocarea”.

• Articolul 19e – Principii de concepere a schemelor de sprijinire a flexibilității

Dintre principiile enunțate reținem următoarele:

• se limitează la noi investiții în flexibilitatea în materie de combustibili nefosili și nu trebuie să implice pornirea producției bazată pe combustibili fosili situată în spatele punctului de contorizare,
• furnizorii de flexibilitate se selectează în condiții de piață concurențială (n. modul de organizare a unei pieței centralizate de capacități deplin funcțională și eficientă rămâne un subiect în sine de analiză și modelare),
• stabilește un nivel minim de participare pe piață în ceea ce privește energia activată, care ține seama de particularitățile tehnice ale stocării,
• aplică sancțiuni adecvate furnizorilor de capacitate care nu respectă nivelul minim de participare pe piață,
• este deschisă participării transfrontaliere (n. De altfel, întreaga construcție normativă a Uniunii referitor la piața internă începând cu Pachetul al treilea pentru Energie se supune principiului integrării și deschiderii piețelor pentru participarea transfrontalieră).

***

La aceeași dată cu comunicarea publică de către Comisie a propunerilor de modificare a cadrului legal privind piața internă de energie electrică (martie 2023) aceasta a lansat și un set de recomandări privind stocarea energiei (Commission Recommendation orig.) care practic sintetizează într-un singur document și detaliază în același timp prevederile în materie cuprinse în documentele legale. Comunicarea a venit însoțită de un material de analiză a sectorului stocării (Staff working document, orig.) care s-a constituit ca bază de fundamentare a propunerilor legale în materie.

Comunicarea Comisiei (COM) cuprinde un număr de 10 recomandări care se referă la:

1. considerarea dublei calități de producție – consum a energiei stocate, din care decurge necesitatea evitării duble taxări și a dublei tarifări a fluxurilor de energie în și dinspre stocator, precum și necesitatea de a se evita proceduri și termene de autorizare altfel complicate,
2. necesitatea includerii evaluărilor de către statele membre în planurile decenale privind energia și clima a nevoilor de flexibilitate pe termen scurt, mediu și lung a nevoilor de flexibilitate ale sistemelor energetice, care să aibă în vedere dezvoltarea atât a soluțiilor de stocare în spatele contorului, cât și la scară industrială,
3. includerea potențialului dat de stocare ca măsură de flexibilitate atunci când sunt evaluate opțiunile de modernizare/extindere a rețelelor,
4. evaluarea oportunitățlor de a promova scheme de sprijin financiar pentru investițiile în stocare, atât pentru sistemele individuale în spatele contorului, cît și pentru sistemele industriale,
5. evaluarea gradului de acoperire, la niveluri remunerative, a întregii game de servicii legate de stocare a energiei, reglaje de frecvență și servicii auxiliare non-frecvență în sistemele de transport și mai cu seamă de distribuție,
6. urmărirea respectării legislației privind regulile ajutorului de stat în aplicarea procedurilor competitive în cadrul mecanismelor de asigurare a capacității. Statele membre ar trebui să exploreze posibilități de îmbunătățire a mecanismelor de capacitate pentru a permite participarea surselor de flexibilitate, inclusiv a stocării de energie. Aceste îmbunătățiri pot implica următoarele aspecte:

• adecvarea factorilor de degradare: asigurarea că factorii de degradare (reducerea capacității) sunt luați în considerare pentru diferite scopuri (evaluare investiții, tarifare), adică, în cazul stocării de energie, se poate lua în considerare cât de mult pierde din capacitate în funcție de timp,
• reducerea capacității minime eligibile și dimensiunea minimă a ofertelor: scăderea cerințelor pentru a permite participarea mai largă a surselor de flexibilitate, inclusiv a celor mai mici capacități și a ofertelor mai mici. În termeni comerciali, aplicarea acestei prevederi ar însemna o creștere a lichidității de sistem /piață organizat/ă de tranzacționare prin reducerea dimensiunii standard a ordinelor de tranzacționare,
• facilitarea agregării: Prevederea vizează posibilitatea combinării mai multor surse mici de flexibilitate într-o singură entitate sau ofertă mai mare, pentru a facilita participarea acestora la mecanismele de capacitate,
• scăderea limitelor de emisii de CO2, semnificând reducerea limitelor pentru emisiile de dioxid de carbon, ceea ce ar putea face tehnologiile mai ecologice mai atractive în cadrul mecanismelor de capacitate,
• prioritizarea tehnologiilor mai verzi.

7. responsabilizarea statelor membre pentru a identifica și implementa măsuri pentru a elimina obstacolele care pot împiedica dezvoltarea răspunsului la cererea de energie, stocarea la nivel individual și alte tehnologii legate de energie durabilă și vehicule electrice. Aceste măsuri pot include atât acte de lege, cât și măsuri administrative,
8. accelerarea implementării tehnologiilor de stocare și a altor instrumente de flexibilitate în zonele geografice mai izolate sau cu conexiuni de rețea mai slabe (ex. pentru România – zonele montane izolate rămase neelectrificate și Delta Dunării). Aceasta poate include sprijin financiar pentru resursele flexibile cu emisii reduse de carbon, precum și revizuirea criteriilor de conectare la rețea pentru a facilita proiectele care combină generarea de energie regenerabilă cu stocarea (care în lipsa sprijinului financiar public ar reprezenta soluții neatractive economic pentru operatorii de rețele și în acelați timp prohibitive pentru consumatori).
9. publicarea în timp real de către statele membre și autoritățile naționale de reglementare de date detaliate privind congestia rețelei, reducerea energiei regenerabile, prețurile pieței, conținutul de energie regenerabilă și emisiile de gaze cu efect de seră în timp real, precum și facilitățile de stocare a energiei instalate,
10. sprijinirea continuării eforturilor de cercetare și dezvoltare în domeniul stocării energiei, în special asupra soluțiilor de stocare pe termen lung și care pot lega electricitatea de alte surse de energie. De asemenea, se evidențiază necesitatea optimizării soluțiilor existente, inclusiv îmbunătățirea eficienței, a capacității și a duratei de viață, precum și minimizarea impactului asupra mediului și a climatului. Ar trebui să fie luate în considerare programele care accelerează dezvoltarea tehnologiilor și schemele de sprijin specializate care ajută tehnologiile inovatoare de stocare a energiei să ajungă pe piață (în termeni de programe de finanțare, se încurajează și proiecte cu TRL inferioare – Technology Readiness Level engl).

***

In dreptul românesc prevederi esențiale privind stocarea energiei au fost introduse prin Legea nr. 155/2020 pentru modificarea şi completarea Legii energiei electrice şi a gazelor naturale nr. 123/2012 precum şi modificarea şi completarea altor acte normative, care transpune/preia din prevederile Directivei 944/2019 și ale Regulamentului 943/2019.

Cu titlu special, stocarea energiei prin intermediul centralelor CHEAP este reglementată prin OG nr. 28/2014 privind unele măsuri pentru dezvoltarea infrastructurii de stocare a energiei electrice şi de echilibrare a Sistemului electroenergetic naţional, prin construirea şi operarea centralelor hidroelectrice cu acumulare prin pompaj cu putere instalată mai mare de 15 MW. Prin facilitatile oferite investitiilor în CHEAP, ordonanța completează cadrul legal făcându-l unul dintre cele mai atractive din UE, și atunci, și în prezent.

Principalele facilități introduse de OG 28/2014 pentru construcția și operarea centralelor electrice prin pompaj și care vor trebui menținute în eventualitatea adoptării unui act normativ actualizat cu prevederile noului cadru european pentru piața de energie elctrică, sunt următoarele:

• Se declară obiectivele de investiții în centrale hidroelectrice cu acumulare prin pompaj – CHEAP obiective de utilitate publică și de interes național.
• În virtutea atributelor legale menționate mai sus investitorii care construiesc CHEAP au dreptul să procedeze la scoaterea definitivă a terenurilor din fondul forestier naţional, respectiv din circuitul agricol sau, după caz, la ocuparea temporară a terenurilor forestiere ori scoaterea temporară din circuitul agricol a terenurilor agricole şi a pajiştilor permanente care sunt necesare realizării CHEAP.
• Investitorii sunt de asemenea exceptați de la plata taxelor pentru scoaterea definitivă sau temporară din circuitul agricol sau silvic a terenurilor pentru realizarea CHEAP.
• Operatorii de CHEAP sunt scutiți de la plata tarifului de transport al energiei electrice și a tarifelor pentru serviciile de sistem atât la faza de extragere din SEN cât și la cea de evacuare.
• Cantitățile de energie utilizate la faza de extracție pentru consumul propriu tehnologic – CPT sunt scutite de la plata contribuţiei pentru cogenerarea de înaltă eficienţă și de la obligaţia de achiziţie de certificate verzi conform legii.
• Operatorii de CHEAP pot dobândi dreptul de folosinţă asupra acumulării existente şi dreptul de utilizare a resursei de apă pentru activitatea CHEAP. Obligațiile operatorilor de CHEAP pot cuprinde o cotă parte din costurile administratorului resursei de apă legate de exploatarea amenajării inferioare existente, costurile legate de eventualele diminuări de venituri suportate de acesta, cheltuieli de concesiune sau de folosinţă a resurselor de apă din rezervorul inferior. Drepturile și obligații între operatorii de CHEAP și administratorii resurselor de apă se stabilesc prin se stabilesc prin convenții de exploatare încheiate între părți.
• Liniile de evacuare a puterii în SEN, până la primele staţii electrice existente ale operatorului de transport şi de sistem/operatorului de distribuţie, precum şi întărirea reţelei electrice din amonte de CHEAP, necesare conectării la SEN a CHEAP se includ în programele de investiţii finanţate din bugetul propriu al operatorului de transport şi de sistem/operatorului de distribuţie, cu termene de punere în funcţiune corelate cu termenul de punere în funcţiune al CHEAP.

Văzând lista de facilități introduse prin actul normativ din 2014 nu putem să nu remarcăm încă o dată cadrul de reglementare deosebit de favorabil pentru investițiile în capacitățile de stocare a energiei electrice prin hidropompaj la scară, care păstrează la aproape 10 ani de la adoptare același caracter distinctiv favorabil, acum când însuși cadrul european de reglementare înscrie stocarea ca măsură de flexibilitate de maximă importanță pentru arhitectura pieței interne de energie la nivelul Uniunii.

Evident, unele prevederi din Ordonanță pot fi repuse în discuție sau cel puțin nuanțate mai ales prin prisma normelor de concurență, însă un lucru este cert și anume acela că România a irosit la momentul respectiv o excelentă oportunitate de optimizare a funcționării pe termen lung a sistemului energetic național care probabil ar fi contribuit semnificativ la atenuarea efectelor crizei energetice din 2021 – 2022, așa cum am mai relatat în analize de piață anterioare.

Importanța stocării la scară a energiei electrice

Am ales să dezvoltăm asupra acestui subiect pentru a oferi publicului românesc acele informații care ar putea pune într-o lumină corectă oportunitățile oferite de una sau mai multe astfel de investiții în sisteme de stocare la scară. Indirect, și fără a marginaliza importanța tehnologiilor pentru sistemele de stocare de mici dimensiuni care pot furniza până la un punct servicii similare unui CHEAP în plaja de indicatori comparativi, dorim să evidențiem rolul particular și deosebit de important al CHEAP-urilor.

1. Furnizarea de servicii specializate

Un CHEAP de mari dimensiuni ar aduce un plus semnificativ în ceea ce privește serviciile oferite în sectorul energetic din România. Printre aceste servicii se numără:

Rezervă Sezonieră: Capacitatea de a stoca energie pe termen lung ar permite României să facă față cu succes fluctuațiilor sezoniere ale cererii și ofertei de energie. Astfel, se poate asigura furnizarea de energie constantă, chiar și în condiții de cerere în creștere sau în perioade cu disponibilitate redusă a surselor regenerabile. Pentru a fi foarte specifici, să ne gândim că sisteme de stocare hidropompată totalizând sute de MW capacitate instalată raportat la un consum intern de 7.500 – 8.500 MWh/h poate suplini parțial cu succes producția de energie hidro în perioade de regim hidrologic deficitar, de producție nuclearo-electrică în perioade de întreruperi planificate sau spontane etc.

Arbitraj pe piețele energetice: CHEAP-ul poate juca un rol esențial în optimizarea achiziției și vânzării de energie. Aceasta poate cumpăra energie la prețuri mai scăzute în perioadele de surplus și să o vândă la prețuri mai mari când cererea este ridicată, generând astfel venituri suplimentare. Cum arbitrajul trăiește din amplitudininea fluctuațiilor de preț, este lesne de înțeles importanța acestuia pentru stabilitatea prețurilor de piață. Sigur, clienții activi care în mod tradițional au în vedere venituri speculative nu sunt încântați de această perspectivă, spre deosebire de producătorii și furnizorii care teoretic urmăresc prețuri stabile și spre beneficiul final al consumatorului.

Servicii de blackstart: Capacitatea de a reporni sistemul energetic în cazul unor întreruperi majore de alimentare devine crucială pentru stabilitatea rețelei. CHEAP-ul poate furniza operatorului de sistem servicii de blackstart, asigurând recuperarea rapidă a sistemului.

Sprijin pentru energia din surse regenerabile: Stocarea de energie poate servi drept sprijin pentru sursele regenerabile, ajutând la gestionarea producției variabile a acestora și la evitarea curtailment-ului, adică pierderile de energie regenerabilă neprofitabilă. Aici iarăși revenim la leitmotivul prezentei analize, respectiv dezbaterea asupra oportunității de a dezvolta segmentul capacităților mici de stocare (stricto senso) în baterii, la nivel de producător individual, în schimbul dezvoltării de sisteme de stocare gravitațională la scară, în timp ce atragem atenția că o astfel de analiză pe bază de alegere exclusivă nu este benefică, ambele modele având părți comune sub formă de servicii de sistem sau stocare pe termen scurt, dar și complementarități.

Prin piețele pentru capacități de stocare micii producători de E-SRE au posibilitatea de a stoca energia la operatorul de stocare profesional plătind doar tariful de stocare și drepturile de a stoca pentru o vânzare ulterioară la un preț convenabil fără a fi necesare investițiile costisitoare în sisteme individuale de stocare.

Putem face, dacă vreți, o paralelă cu stocarea informației în domeniul IT&C: stocarea informației se îndreaptă ireversibil către organizarea pieței sub formă de servicii de stocare externe (cloud solutions) în dauna sistemelor de stocare la nivel de utilizator, scumpe și dificil de operat și întreținut.

În definitiv, cu cât mai rapid se dezvoltă în cadrul unui sistem energetic o piață de stocare pe bază de servicii prestate de terți, cu atât mai mare devine capacitatea industriei energetice de a se dezvolta prin absorbția noilor capacități de generare E-SRE.

2. Dezvoltarea pieței pentru drepturile de stocare

Pentru o mai bună înțelegere, se cuvine să facem o distincție între piețele de capacități de putere și piețele de capacități de stocare sau drepturi de a stoca energia în sisteme de stocare.

Dezvoltarea unui CHEAP de mari dimensiuni poate cataliza crearea unei piețe de capacități de stocare reală și deplin funională în România. Este aproape intuitiv faptul că o piață de capacități de stocare se poate dezvolta rapid doar în jurul unor furnizori mari de servicii de capacitate de stocare, indiferent de tehnologie. Dezvoltarea ulterioară până la maturizare a pieței va trebui să ia în considerare în mod obligatoriu accesul neîngrădit al micilor operatori de stocare care să dea caracteristica de relevanță asigurată prin libera competiție și lichiditatea piețelor primară și secundară. Piața secundară pentru capacități de stocare ar constitui un instrument extrem de flexibilitate a sistemului energetic.

Piața primară pentru capacități de stocare va putea funcționa în cadrul sau în afara unor sisteme organizate de tranzacționare (SOT), prin proceduri de licitație sau pe bază de contracte bilaterale. În schimb, o piață secundară pentru drepturile de stocare va trebui construită în jurul unui SOT. Acesta din urmă se va putea constitui într-un mecanism mai mult decât benefic pentru o dezvoltare rapidă și eficientă însăși a pieței primare de capacități (de stocare). Din nou este intuitiv faptul că micul producător de E-SRE va putea avea opțiunea de a achiziționa drepturi de stocare de pe piața secundară pentru energia produsă, în locul dezvoltării de capacități de stocare pe termen scurt prin investiții proprii.

Dacă privim modul de organizare și funcționare a piețelor de energie electrică într-o relativă similaritate cu cel al piețelor de gaze, găsim în cuprinsul propunerii de Regulament reformat privind piața internă a gazelor din resurse regenerabile, gazelor naturale și hidrogenului prevederi mai cuprinzătoare privind organizarea unei piețe secundare pentru drepturile de capacitate.

Modelul de operare a unei Centrale Hidroelectrice cu Acumulare prin Pompaj

Deși nu am identificat un model standard de operare a sistemelor de stocare la scară de utilități a energiei electrice în statele membre ale Uniunii dat fiind cadrul general de reglementare permisiv și mai degrabă incipient în legătură cu stocarea, putem să evidențiem principalele tipuri de servicii pe care o centrală hidroelectrică cu acumulare prin pompaj le poate furniza.

1. Vânzarea energiei pe piețele spot (Intra-day, DAM și piața de echilibrare):

Este unul dintre principalele motoare ale veniturilor pentru o centrală hidroenergetică cu acumulare prin pompaj.

Centralele CHEAP generează electricitate atunci când cererea este ridicată și prețurile pe piață sunt mari, în timp ce cumpără electricitate sau acumulează energie electrică atunci când cererea și prețurile sunt scăzute. O cotă parte din capacitatea de stocare disponibilă este utilizată pentru tranzacțiile cu energie electrică în nume propriu.

Așa cum am văzut într-o secțiune anterioară, operațiunile cu energie electrică în nume propriu sunt prohibite în situațiile în care operatorii de rețele (de transport, distribuție) au interese în societățile de operare stocaj. Pot interveni impuneri legale locale din partea autorităților de reglementare.

În general, ponderea veniturilor din vânzarea electricității pe piețele spot poate varia între 40% și 60% din veniturile totale, în funcție de dinamica pieței și capacitatea CHEAP de a profita de fluctuațiile prețurilor.

2. Servicii de Rezervă pentru Operatorul de Sistem de Transport (TSO):

Aceste servicii includ menținerea unei părți a capacității centralei PSP în rezervă pentru a asigura stabilitatea și siguranța sistemului energetic.

Veniturile din aceste servicii pot varia într-o plajă largă de valori, dar în medie pot reprezenta între 10% și 30% din veniturile totale ale centralei CHEAP în funcție de politica operatorului de transport și sistem.

3. Rezervă de blackout:

Aceasta implică menținerea unei capacități suplimentare în rezervă pentru a face față situațiilor de urgență sau întreruperi neașteptate în alimentarea cu energie electrică.

Veniturile din acest serviciu pot varia, dar în medie pot reprezenta un minim de 5% din veniturile totale.

4. Servicii de stocare a energiei pentru terți:

Aceasta implică oferirea de servicii de stocare a energiei pentru terți, cum ar fi dezvoltatorii de energie regenerabilă sau clienții industriali.

Veniturile din aceste servicii pot varia în funcție de cerere și pot reprezenta în medie între 5% și 15% din veniturile totale ale centralei PSP cu potențial de creștere procentuală semnificativă în funcție de nivelul de dezvoltare al piețelor locale pentru capacități.

5. Servicii pe piețele de capacitate (Capacity Market):

Participarea la piața de capacitate poate asigura un venit suplimentar, garantând disponibilitatea unei anumite capacități de energie electrică pentru a satisface cererea în perioadele de vârf.

Aceste venituri pot varia, dar în medie pot reprezenta între 10% și 20% din veniturile totale.

6. Servicii auxiliare:

Aceste servicii pot include furnizarea de servicii suplimentare pentru a menține stabilitatea rețelei, cum ar fi serviciile de rezervă, frecvența, suportul de tensiune etc.

Veniturile din serviciile ancilare pot varia, dar în medie pot reprezenta între 5% și 10% din veniturile totale ale centralei PSP.

***

Aceste estimări sunt aproximative (reconstituite pe baza a mai multor analize și rapoarte elaborate de instituții de profil) și pot varia în funcție de mai mulți factori, inclusiv dimensiunea centralei, reglementările regionale și locale, precum și condițiile de piață specifice pentru energie electrică în țara sau regiunea în care se află centrala hidroenergetică cu acumulare prin pompaj. În urma oportunităților și constrângerilor oferite de cadrul de reglementare comun sau local, factorul determinant în profitabilitatea unui operator de stocare rămâne decizia de management al operațiunilor și abilitatea de a valorifica oportunitățile de piață.

 

Dan Gherghelaș

Anghel Chelariu