Introducere
O centrală electrică virtuală (Virtual Power Plant - VPP) nu este o centrală. Nu este virtuală în sensul metaversului și nu produce energie în mod tradițional. În schimb, ea orchestrează. Imaginați-vă un dirijor digital care ghidează o orchestră haotică de instalații solare pe acoperișuri, baterii de uz casnic, încărcătoare EV, sisteme HVAC și sarcini industriale. Acesta este un VPP. Și cunoașterea modului în care acesta face bani nu este utilă doar pentru investitori, ci este esențială pentru prosumatori, agregatori, utilități și oricine pariază pe tranziția energetică.
De ce? Pentru că profitabilitatea, nu ideologia, este cea care determină dacă această tranziție se va menține.
Baterie de 200 kWh / 215 kWh Sistem comercial de stocare a energiei cu baterii
Ce este o centrală electrică virtuală și ce o face profitabilă?
O centrală electrică virtuală coordonează resursele energetice distribuite (DER) prin intermediul software-ului, transformând mii de active mici și disparate în ceva care arată și se comportă ca o centrală electrică tradițională - dar cu mai multă agilitate.
Spre deosebire de o centrală electrică centralizată, un VPP nu deține hardware-ul pe care îl exploatează. Acesta închiriază flexibilitatea. Cumpără momente de alternanță a puterii. Acesta este diferențiatorul principal.
Profitul nu provine din simplul volum de generare. Acesta provine din sincronizare, inteligență și acces la piață. Dacă puteți reacționa la semnalele rețelei mai repede decât o centrală pe gaz poate porni, sunteți valoros. Dacă puteți stoca excesul de energie solară și îl puteți trimite exact în momentul în care prețurile cresc, sunteți aur.
Sincer, obișnuiam să cred că scara era cheia profitabilității. Dar, de-a lungul anilor, am văzut cum startup-uri agile, care folosesc în primul rând software, au câștigat mai mult decât operatorii care folosesc mult hardware prin stăpânirea unui singur lucru: monetizarea flexibilității.
Să vă spun o poveste - 2017, München. Am vizitat un startup care gestiona 3.000 de baterii de uz casnic, dintre care niciunul nu le aparținea. Au câștigat mai mult din accesul la API decât majoritatea centralelor pe gaz din producție. A fost o minune.
Fluxurile de venituri ale unei centrale electrice virtuale
Arbitrajul energetic
Cumpărați ieftin, vindeți scump. Sună simplist - și este - până când adăugați învățarea automată, analiza predictivă și tranzacționarea algoritmică în amestec. Arbitrajul energetic este, în esență, programarea stocării: încărcați-vă bateriile atunci când prețurile scad, descărcați-le atunci când acestea ating cote maxime.
Să spunem că bateria dvs. se încarcă la $30/MWh la 2 dimineața și se descarcă la $120/MWh la 6 seara. Aceasta este o diferență sănătoasă. Marjele nete, după luarea în considerare a degradării și a pierderilor dus-întors, se încadrează adesea în intervalul 15-25% - dar pot crește în timpul volatilității.
Îmi amintesc că în timpul înghețului din Texas din 2021, o baterie pe care am ajutat-o să o speculeze în Austin a obținut venituri pentru trei luni într-o singură noapte. Sincronizarea a fost totul. Dar iată adevărul incomod: nu vă puteți baza doar pe arbitraj. Este prea multă sărbătoare sau foamete.
Reglarea frecvenței și serviciile auxiliare
Serviciile auxiliare sunt funcții de sprijin care mențin stabilitatea rețelei, cum ar fi reglarea frecvenței, controlul tensiunii și rezervele de rotație.
Aici strălucesc VPP-urile. În reglarea frecvenței, milisecundele contează. Atunci când frecvența rețelei scade sub 60 Hz, cineva trebuie să acționeze rapid. VPP-urile pot.
Rezerva de energie Hornsdale a Tesla din Australia de Sud nu doar că a demonstrat că bateriile pot juca - ci a și spart tabela de marcaj. În primul său an, a economisit peste $40 milioane de euro în costuri de reglementare a rețelei și a câștigat o sumă frumușică pentru sine.
Piețele de reglementare variază în funcție de ISO/RTO, dar resursele care răspund rapid primesc în mod constant mai mulți bani. VPP-urile care pot garanta răspunsuri de 4 secunde sau mai bune? Sunt mașini de obținut venituri.
Și aici este o tangență - am glumit odată cu un operator de rețea că VPP sunt ca comercianții financiari: nu fac nimic, doar știu exact când să acționeze.
Programe de răspuns la cerere
Utilitățile plătesc VPP pentru nu utilizarea puterii. Contraintuitiv? Bine ați venit la răspunsul la cerere.
Dacă o companie de utilități știe că poate reduce cererea cu 500 MW în timpul vârfului de vară prin activarea VPP-ului dumneavoastră, va plăti generos. ISO New England, PJM, CAISO - toate oferă plăți de capacitate pentru acest lucru.
National Grid, de exemplu, derulează un program comercial și industrial de răspuns la cerere, care plătește întreprinderile pentru oprirea răcitoarelor sau reducerea intensității luminoase. Agregatorii transformă aceste acțiuni în active previzibile.
Cu ani în urmă, am consiliat o companie de depozitare a alimentelor din Massachusetts. Am făcut mai mulți bani din oprirea congelatoarelor timp de 30 de minute decât din operațiuni reale. Nebunie? Nu. Economia rețelei inteligente.
Participarea la piața capacităților
Piețele de capacitate sunt mecanisme care plătesc resursele energetice pentru a garanta disponibilitatea în timpul perioadelor de vârf ale cererii. Gândiți-vă la acest lucru ca la o plată pentru a aștepta, nu doar pentru a livra.
Este vorba despre angajament. Poate VPP-ul dvs. să promită 10 MW vara viitoare în timpul orelor de vârf? Dacă da, bine ați venit pe piețele de capacitate.
Ordinul FERC 2222 a deschis ușa pentru ca DER-urile să poată juca. Înainte de aceasta, piețele de capacitate erau domeniul marilor jucători.
Gândiți-vă la acest lucru ca la o asigurare de rețea. Ești plătit să fii disponibil, nu doar să livrezi. Sunt bani plictisitori - dar plictisitorul este bun în energie.
Servicii de rețea pentru DSO sau TSO
Operatorii de sisteme de distribuție (DSO) și operatorii de sisteme de transport (TSO) au nevoie de ajutor pentru controlul tensiunii, reducerea congestiei și alte probleme localizate. VPP-urile, în special cele cu active dispersate geografic, pot oferi aceste servicii.
Uneori, banii vin prin contracte de servicii fixe. Alteori, banii ajung prin licitații.
În 2020, am văzut cum un VPP municipal din Danemarca obținea venituri din susținerea rețelei prin simpla redirecționare a sarcinilor HVAC în cartiere. A fost versiunea energetică a echilibrării sarcinii în rețelele IT
Modele de afaceri și părți interesate: Cine face bani și cum
Agregatori
Ei sunt păpușarii. Agregatorii câștigă prin comisioane de performanță, plata răspunsului la cerere și licențierea de software. Platforme precum AutoGrid și Next Kraftwerke au demonstrat că fluența pieței + învățarea automată = dolari reali.
Sincer, unii agregatori sunt intermediari glorificați. Cele mai bune, însă, oferă transparență și beneficii comune.
Proprietari de active (consumatori, utilizatori C&I, investitori în baterii)
Aveți energie solară pe acoperiș? O baterie în garaj? Sunteți materia primă a unui VPP.
De obicei, proprietarii activelor primesc fie plăți fixe (o taxă lunară fixă), fie o împărțire a veniturilor (o parte din ceea ce câștigă agregatorul).
În California, am cunoscut un proprietar de locuință care câștiga $40/lună lăsându-și Tesla Powerwall să participe la un VPP local. Perioada ei de ROI? Puțin sub 5 ani. Asta bate majoritatea fondurilor mutuale.
Retaileri de utilități și energie
Companiile de utilități fac economii mari în ceea ce privește reducerea vârfurilor de consum și amânarea infrastructurii. În loc să construiască o substație nouă, ele înscriu 1 000 de clienți într-un VPP.
Unele chiar își desfășoară propriile programe. Green Mountain Power se evidențiază. VPP-ul lor pentru baterii de acasă a ajutat la evitarea unor costuri de transport de milioane de euro.
De asemenea, câștigă loialitatea clienților. Atunci când oamenii simt că fac parte din soluție, rămân alături de ei.
Acestea sunt agregări la nivel local, adesea gestionate de cooperative sau municipalități.
În Vermont și în unele părți ale Germaniei, am văzut vecini care își pun în comun bunurile, ca și cum ar fi vorba de o strângere digitală în hambar. Profiturile nu sunt uriașe, dar creșterea rezilienței este neprețuită.
Studii de caz: Centrale electrice virtuale profitabile
Centrala electrică virtuală Tesla (Australia și California)
Venituri din susținerea rețelei, plus economiile clienților la energia electrică cu amănuntul. În Australia de Sud, Tesla VPP a redus costurile de reglementare cu $40M+.
Versiunea din California ajută la evitarea panelor de curent. Modelul funcționează și se extinde.
Următorul Kraftwerke (Germania)
Peste 10 000 de unități descentralizate - biogaz, energie solară, eoliană, baterii. Platforma lor tranzacționează pe piețele de energie, auxiliare și de capacitate.
Ei au fost pionierii în ceea ce privește aspectul unei "utilități în rețea".
Green Mountain Power (Vermont, SUA)
Bateria lor VPP amplasată la client nu este ostentativă, dar este eficientă.
Prin utilizarea energiei stocate în timpul vârfurilor ISO-NE, aceștia evită taxele ridicate de transport. Este un caz rar în care economiile de reglementare sunt principalul randament al investiției.
Lecții de la implementările eșuate sau limitate
Unele VPP eșuează. Nealinierea reglementărilor ucide multe dintre ele. Altele eșuează din cauza densității insuficiente a DER sau a previziunilor slabe.
Am consultat odată un VPP în Florida. O interfață frumoasă. O economie teribilă. De ce? Fără volatilitate = fără arbitraj. Lecția învățată.
Arhitectura financiară a unui VPP: cum circulă banii
Urmăriți banii. ISO plătește agregatorul. Agregatorul păstrează o parte. Restul merge la proprietarii de active.
Costurile includ software (motoare de dispecerizare, instrumente predictive), taxe de rețea (comunicații securizate, optimizarea latenței), O&M hardware și conformitatea cu reglementările.
Transparența este esențială. Întotdeauna îi sfătuiesc pe clienți: arătați-le utilizatorilor de unde provin banii lor și de ce fluctuează.
Ce va determina profitabilitatea VPP în continuare
Trei cuvinte: Date, politici, vehicule electrice.
Inteligența artificială și analizele predictive devin înfricoșător de bune. Combinați acest lucru cu invertoare inteligente, telemetrie în timp real și saturație IoT - și veți obține un activ flexibil cu un al șaselea simț.
Politici precum FERC 2222 și pachetul UE privind energia curată înlătură barierele. Piețele se deschid. Gardienii slăbesc.
EV-urile și bateriile casnice sunt giganții adormiți. Pe măsură ce platformele de participare se maturizează, Ford F-150 Lightning ar putea câștiga mai mult parcat decât condus.
Sincer, bănuiesc că în cinci ani, cele mai profitabile VPP-uri vor fi construite pe roți.
Concluzie
Centralele electrice virtuale nu sunt un vis SF - sunt un model financiar pragmatic, scalabil, care transformă flexibilitatea în bani.
Fluxurile de venituri sunt stratificate, rezistente și din ce în ce mai democratizate. Fie că sunteți un proprietar de active, un agregator ambițios sau o companie de utilități orientată spre viitor, acum este momentul să profitați de această oportunitate.
Pentru că rețeaua nu mai are nevoie doar de energie. Are nevoie de sincronizare, agilitate și inteligență. VPP-urile le oferă pe toate trei - și sunt bine plătite pentru asta.
ÎNTREBĂRI FRECVENTE
Sunt centralele electrice virtuale profitabile fără subvenții?
Da, pe piețele cu volatilitate ridicată sau cu servicii auxiliare. Dar subvențiile accelerează scara.
Cât de mult poate câștiga un proprietar de baterie mică dintr-un VPP?
Între $10-$50/lună, în funcție de piață și de tipul de program.
Cum sunt împărțite veniturile VPP între participanți?
De obicei, un model de partajare a veniturilor bazat pe performanță, deși unele oferă plăți lunare fixe.
Care este diferența dintre VPP și microgrid în ceea ce privește ROI?
Microgrilele prioritizează reziliența, VPP-urile prioritizează veniturile. VPP-urile oferă adesea o amortizare mai rapidă.
Pot întreprinderile sau comunitățile să își construiască propriul VPP?
Absolut - în special cu platformele la cheie. Este nevoie de acces la date, conformitate și un caz de afaceri.