Hoe meer zonnepanelen op het dak op het elektriciteitsnet zijn aangesloten, hoe hoger de systeemkosten

Als we kijken naar het verhaal van zelfgeproduceerde en zelfgeconsumeerde zonne-energie op daken, kunnen we stellen dat mensen, bedrijven en zelfs experts in het verleden alleen aan de elektriciteitsproductie en de economische en milieuaspecten dachten. Ze dachten nooit na over de technische aspecten, het beheer en de werking van het hele energiesysteem.

De volgende analyse zal verdere redenen geven waarom, in de huidige periode, overheidsinstanties mensen aanmoedigen om te investeren in en zonne-energie te ontwikkelen voor eigen gebruik. Zij hebben het recht om de vorm van aansluiting op het net te kiezen, maar zonder overtollige elektriciteitsproductie te kopen en verkopen.

Huidige status van zonne-energie op daken (RTSP) in Vietnam

Statistieken tonen aan dat de geïnstalleerde capaciteit van zonne-energie op daken (RTSP) tot nu toe ongeveer 7660 MWAC bedraagt, goed voor meer dan ~9% van de totale geïnstalleerde capaciteit. RTSP-output is goed voor bijna ~4% van de elektriciteitsproductie van het nationale elektriciteitsnet. Dit type energie vertegenwoordigt nu een aanzienlijk deel van het nationale elektriciteitsnet. Qua geïnstalleerde capaciteit hebben RTSP-bronnen een hoger aandeel dan veel andere soorten hernieuwbare energiebronnen, zoals windenergie en biomassa. De geïnstalleerde capaciteit van RTSP overtreft zelfs de capaciteit van kleine waterkrachtcentrales en gasturbines, die vroeger een groot deel van de Vietnamese elektriciteitsstructuur uitmaakten.

In tijden van hoog stralingspotentieel bestaat het risico dat de capaciteit van het zonne-PV-systeem de absorptiecapaciteit van het regionale net overschrijdt.

Càng nhiều điện mặt trời mái nhà nối lưới, người dân phải trả chi phí càng cao

Aandeel van de geïnstalleerde capaciteit van hernieuwbare energiebronnen in het Vietnamese elektriciteitsnet

De ontwikkeling van hernieuwbare energie om te voldoen aan de vraag naar schone elektriciteit, met behulp van hernieuwbare energiebronnen (zonne-energie), waar Vietnam veel potentieel voor heeft, is een onvermijdelijke trend. De staat stimuleert de ontwikkeling van zelfgeproduceerde en zelfgeconsumeerde zonne-energie en geeft klanten de keuze om al dan niet op het net aan te sluiten. In het geval van aansluiting op het net (wat op dit moment niet wordt aangemoedigd), wordt de overtollige energie echter teruggeleverd aan het net tegen een prijs van 0 VND.

Hernieuwbare energie heeft zijn eigen unieke kenmerken waarmee rekening moet worden gehouden tijdens het ontwikkelingsproces, met name bij het formuleren van energiebeleid en -strategieën in het algemeen. Met name de impact van hernieuwbare energie op de werking van het elektriciteitsnet is een kwestie die nauwlettend moet worden beoordeeld, omdat deze direct van invloed is op de veilige werking ervan.

Overlappende grafiek van de opwekkingscapaciteit van hernieuwbare energiebronnen voor een typische werkdag

3 factoren van hernieuwbare energie die de werking van het systeem negatief beïnvloeden

Vanuit het perspectief van investeerders in hernieuwbare energie is het duidelijk dat ze allemaal de voordelen van hernieuwbare energie zien. Het meest directe voordeel is dat u met slechts één investering de maandelijkse kosten voor de aankoop van elektriciteit bij het energiebedrijf kunt verlagen. Daarnaast draagt u bij aan de doelstelling van groene ontwikkeling en helpt u het milieu te beschermen.

Om echter een stabiele elektriciteitsvoorziening te garanderen voor huishoudens die elektriciteit gebruiken door te investeren in zonnepanelen op daken, is het noodzakelijk om rekening te houden met de werking van zonnepanelen op daken in de algehele werking van het gehele energiesysteem. Het nationale energiesysteem is namelijk een landelijk, onderling verbonden systeem dat landelijk op uniforme wijze wordt aangestuurd, gereguleerd en beheerd.

Onzekerheid over de bron van hernieuwbare energie

Zonne-energie is een elektriciteitsbron die afhankelijk is van zonnestraling en alleen effectief is tijdens zonnige uren. 's Nachts, of tijdens bewolkte of regenachtige uren overdag, neemt het vermogen van de zonne-energie af tot een laag niveau of zelfs nul.

Om de stroomvoorziening te stabiliseren, is het daarom noodzakelijk om te investeren in geschikte opslagbronnen. Op kleine schaal is dit batterijopslag (momenteel daalt de prijs, maar is nog steeds vrij hoog). Op grote schaal zijn dit pompaccumulatie-waterkrachtcentrales of is het nodig om traditionele energiebronnen (waterkracht, kolengestookte thermische centrales, gasturbines) te mobiliseren om de energievoorziening aan te passen aan de beschikbaarheid van zonne-energie.

Voor huishoudens en fabrieken die in zonne-energie hebben geïnvesteerd, is de onzekerheid over zonne-energie overduidelijk. Op bewolkte, regenachtige dagen is de capaciteit van zonne-energie aanzienlijk verminderd en moet elektriciteit van het net worden afgenomen. 's Nachts, wanneer de vraag naar elektriciteit hoog is, moet elektriciteit worden afgenomen bij het energiebedrijf als er geen mogelijkheid is om elektriciteit op te slaan.

Integendeel, tijdens periodes met veel zonnestraling genereren zonne-energiebronnen op daken juist een hoge capaciteit, wat gunstig is voor investeerders in zonne-energie op daken. Als de totale capaciteit van het systeem op dat moment echter laag is, leidt dit tot een overschot en moet de opwekkingscapaciteit worden verlaagd. De centrale voor het elektriciteitsnet heeft nu twee opties: ofwel de capaciteit van traditionele energiecentrales verlagen, ofwel de capaciteit van hernieuwbare energiebronnen verlagen. Het is duidelijk dat de eerste optie zeer gevaarlijk is, want wanneer traditionele regelbare energiebronnen worden verlaagd, heeft het systeem niets meer over om aan de vraag te voldoen wanneer er schommelingen zijn in de vraag van zonne-energiebronnen op daken. Daarom is de meest voorkomende en onvermijdelijke keuze om hernieuwbare energiebronnen te beperken.

In sommige landen en gebieden met een hoge ontwikkeling van zonne-energie (zoals Duitsland, Californië, enz.) komt overschotten vaak voor, wat leidt tot een afname van hernieuwbare energiebronnen. Dit verhoogt de exploitatiekosten van het elektriciteitsnet en verspilt maatschappelijke middelen. Houd er rekening mee dat overcapaciteit op bepaalde uren niet betekent dat het elektriciteitsnet in het algemeen over overcapaciteit beschikt. Het kan namelijk in de volgende situatie terechtkomen: wanneer de systeembelasting nodig is (bijvoorbeeld 's avonds wanneer de belasting hoog is), is er nog steeds een tekort, maar wanneer de systeembelasting niet nodig is (zoals 's middags), is er een overschot en moet het systeem worden teruggebracht.

Een teveel aan hernieuwbare energiebronnen (zoals windenergie en netgekoppelde zonne-energie) zal dus directe gevolgen hebben voor hernieuwbare energiebronnen en traditionele energiebronnen (ook wel basislast genoemd). Specifiek voor hernieuwbare energiebronnen (inclusief hernieuwbare energiebronnen) zal overontwikkeling (input) leiden tot capaciteitsvermindering in tijden van overschotten als gevolg van een lage vraag naar elektriciteit (output).

Traditionele energiebronnen worden ook ernstig getroffen. Door de onzekerheid van zonne-energie zal het energiesysteem regelmatig traditionele, regelbare energiebronnen (waterkracht, thermische energie) moeten mobiliseren om intermitterend te werken (omhoog-laag afhankelijk van de beschikbaarheid van zonne-energie). Dit vermindert niet alleen de output van deze energiebronnen (omdat ze niet continu op een hoge belasting kunnen draaien), maar beschadigt ook de apparatuur (omdat ze constant moeten op- en afschakelen of meerdere keren moeten starten en stoppen).

De staat stimuleert de ontwikkeling van zelfgeconsumeerde zonne-energie op daken (off-grid)

Verspreiding van hernieuwbare energiebronnen

Zonne-energie wordt op kleine en zeer kleine schaal gedistribueerd. Dit is gunstig omdat de energiebron zich dicht bij de belasting bevindt. Idealiter wordt deze energiebron direct bij de belasting gebruikt en niet naar het systeem overgedragen. Echter, met de hierboven genoemde onzekere eigenschappen van zonne-energie, is de zonne-energie zelf zonder een geschikt opslagsysteem niet in staat om in de behoeften van een normaal huishouden te voorzien, ongeacht hoeveel capaciteit er wordt geïnvesteerd. Een normaal huishouden zal zowel overdag als 's nachts elektriciteit moeten gebruiken. 's Nachts, wanneer de zon ondergaat, is de vraag naar elektriciteit voor het dagelijks leven nog groter. In steeds strengere klimaatomstandigheden, zoals in de hete zomer of koude winter, is de vraag naar elektriciteit 's nachts nog groter.

De decentralisatie van zonne-energie heeft ook nadelen. Dat wil zeggen dat het verzamelen van gegevens en het controleren ervan ten behoeve van de werking van het elektriciteitsnet zeer moeilijk is. Zoals we allemaal weten, is het nationale elektriciteitsnet een centraal aangestuurd en gereguleerd systeem. Van grote energiebronnen zoals de Son La -waterkrachtcentrale van 2400 MW tot zonne-energiebronnen van slechts enkele tientallen kWp, ze worden allemaal beheerd in een uniform systeem. Elke handeling, zelfs het aan- en uitzetten van een gloeilamp, tot het starten van grote industriële apparatuur... beïnvloedt de balans tussen vraag en aanbod van elektriciteit. Om de capaciteit van het nationale elektriciteitsnet in evenwicht te kunnen houden, moet de dispatchingeenheid beschikken over een systeem om stroomgegevens van alle energiebronnen te verzamelen. Voor zonne-energie kan dit alleen met grootschalige zonne-energiebronnen, zoals zonne-energiebronnen in industrieparken en grote fabrieken. Wat betreft kleinschalige zonne-energiebronnen op huishoudelijk niveau, is dit niet mogelijk. De regelgevende instantie kan deze capaciteit alleen evalueren en voorspellen. Natuurlijk kan de voorspelling niet volledig nauwkeurig zijn, wat leidt tot problemen bij de werking van het elektriciteitsnet in het algemeen. Het is weliswaar mogelijk om de capaciteit van zonne-energie te verzamelen en te voorspellen, maar om snel te kunnen reageren op veranderingen in deze hernieuwbare energiebronnen, is een zeer flexibel systeem nodig en dat brengt kosten met zich mee.

De kosten van het energiesysteem zijn erg hoog als er een constante back-upbron nodig is voor de fluctuerende hernieuwbare energievoorziening.

Kostbare balancering van het systeem vanwege het zonne-energiesysteem

Investeerders in hernieuwbare energie zijn alleen geïnteresseerd in de investerings- en installatiekosten van het specifieke hernieuwbare energiesysteem, zoals: wat is de capaciteit van de zonnepanelen, wat is de capaciteit van de omvormer (de omvormer die de gelijkstroom van de zonnepanelen omzet in wisselstroom van het elektriciteitsnet), wat is het ondersteunende framesysteem, is de dragende structuur van het dak gekwalificeerd, zijn de brandveiligheid en -bestrijdingsomstandigheden gegarandeerd, moeten we wel of niet investeren in een batterijopslagsysteem?... Maar vanuit het perspectief van het agentschap voor de controle van het elektriciteitsnet en investeerders in traditionele elektriciteitscentrales (waterkracht, kolengestookte thermische centrales, gasturbines) brengt de ontwikkeling van hernieuwbare energie grote zorgen met zich mee over de totale kosten van het systeem.

Deze kosten komen voort uit de noodzaak dat traditionele energiebronnen klaar zijn om de onzekerheid van zonne-energiebronnen het hoofd te bieden. De dispatchingeenheid zal een bepaalde hoeveelheid traditionele energiebronnen continu in stand-by of lage capaciteit moeten laten draaien tijdens de uren van zonne-energie. Daarom moet zij betalen voor het in stand houden van de energiebronnen in deze toestand in plaats van te betalen voor de opgewekte elektriciteit. In de wereld in het algemeen en in Vietnam in het bijzonder wordt het in stand houden van deze toestand beschouwd als een soort service: hulpdienst voor het elektriciteitsnet. Deze kosten worden ook wel de kosten van hulpdienst voor het elektriciteitsnet genoemd en zijn afhankelijk van de mate van volatiliteit van hernieuwbare energiebronnen zoals zonne-energie. Hoe volatieler de hernieuwbare energiebron, hoe groter de kostenschaal. Als vanuit het oogpunt van berekening de kosten voor elke oorzaak moeten worden berekend, dan moeten de investeerders in de hernieuwbare energiebronnen feitelijk de kosten betalen voor het systeem om de normale werking van de hernieuwbare energiebronnen te behouden en tegelijkertijd een stabiele stroomvoorziening te behouden.

Naast de bovengenoemde kosten voor aanvullende diensten wordt het elektriciteitssysteem ook beïnvloed door de alternatieve kosten van energiebronnen en het net. Specifiek voor energiebronnen: de opkomst van energiebronnen zoals hernieuwbare energie zorgt er niet alleen voor dat de druk op de energievoorziening voor traditionele energiecentrales afneemt, maar vermindert ook de productie van deze centrales.

Voor het net: Opportuniteitskosten zijn de kosten die ontstaan wanneer u nog steeds in het net moet investeren om elektriciteit aan klanten te leveren ('s nachts of bij bewolkt weer), maar overdag geen elektriciteit kunt verkopen. Hoewel dit onvermijdelijk is, omdat de elektriciteitsproductie van het elektriciteitsbedrijf afneemt terwijl de investering gelijk blijft, zal het investeringstarief voor het net stijgen en moet dit nog steeds voor alle klanten worden berekend.

De bovengenoemde kenmerken van hernieuwbare energie vragen om voorzichtigheid bij de ontwikkeling ervan om de voordelen ervan te benadrukken en de nadelen te minimaliseren. Hernieuwbare energiebronnen dienen alleen te worden ontwikkeld op het niveau van direct verbruik bij de belasting. Als ze op grote schaal en massaal worden ontwikkeld, zal dit de balans tussen vraag en aanbod in het elektriciteitsnet sterk beïnvloeden, wat onnodige kosten met zich meebrengt.

Elk beleid heeft twee kanten en is afhankelijk van de specifieke omstandigheden op het moment van uitgifte. Gezien de aard en kenmerken van hernieuwbare energie en de huidige omstandigheden, zou voor hernieuwbare energiebronnen die op het net zijn aangesloten, alleen hernieuwbare energie moeten worden aangemoedigd tot zelfproductie en zelfconsumptie, en zou de opwekking ervan in het systeem niet moeten worden aangemoedigd (of zelfs beperkt). Hernieuwbare energie die in het systeem wordt opgewekt, is niet alleen in strijd met de criteria voor "zelfproductie en zelfconsumptie", maar veroorzaakt ook kosten voor de exploitatie van het elektriciteitsnet, zoals hierboven geanalyseerd.

Het is duidelijk dat het beleidsmechanisme voor zelfgeproduceerde en zelfgeconsumeerde zonne-energie op daken wetenschappelijk is onderzocht, berekend en geraadpleegd door beheersinstanties en vele doelen van het nationale energiesysteem waarborgt. Echter, direct nadat het ontwerpbesluit ter regulering van het mechanisme voor de ontwikkeling van zelfgeproduceerde en zelfgeconsumeerde zonne-energie op daken breed was geconsulteerd, richtte de publieke opinie (zelfs vertekend en opgehitst) zich slechts op één aspect van de "nulprijs", zonder een alomvattend beeld van het beheer en de exploitatie van het nationale energiesysteem. Men zag de harmonieuze voordelen tussen de partijen in de huidige context niet, met name door alleen naar het markteconomische aspect te kijken vanuit het perspectief van de investeerder, en door de nadelen en negatieve effecten van zonne-energie op daken op het energiesysteem en de gehele sociaal-economische context niet duidelijk te begrijpen.

Bron