Какво представлява нетното енергийно мерене?
Източник: 3eNews.
Енергията е една от основните движещи сили зад съвременната инфраструктура и напредък. Всички аспекти на живота, включително домакинства, индустрия, транспорт, селско стопанство, здравеопазване, образование и развлечения, стават все по-зависими от енергията.
Вследствие на фактори като растеж на населението, урбанизация и социално-икономическо развитие, глобалното търсене на енергия преживява бърз растеж. Цените на енергията често се колебаят, поставяйки предизвикателства за държавите, особено в развиващите се страни.
Съществуват и рискове за енергийната сигурност, свързани с доставките от нестабилни страни и региони или с геополитически конфликти. Изменението на климата е друго голямо предизвикателство, свързано с енергийния пейзаж, тъй като използването на изкопаеми горива се счита за основен източник на емисии на парникови газове.
От десетилетия слънчевата и вятърната енергия постепенно и устойчиво се очертаха като относително евтин и достъпен източник на нов производствен капацитет за много пазари по света. Това разширява тенденцията и засилва убедителния бизнес аргумент за преминаване от изкопаеми горива към възобновяеми енергийни източници.
Това преминаване, което досега се забавяше поради липсата на мащабност и икономическа достъпност на чистата енергия, се приближава все повече към постепенно намаляване на производствените и инсталационни разходи за ВЕИ.
Според по-ранно проучване от Bloomberg New Energy Finance (BNEF), се прогнозира, че до 2030 г. слънчевата енергия ще бъде най-евтиният източник на енергия в света и този, който привлича най-много инвестиции.
Друго проучване, на Международната агенция за възобновяема енергия (IRENA) със седалище в Абу Даби, прогнозира разходите още през настоящото десетилетие да доведат до глобална средна цена на киловатчас (kWh) между 0,05 - 0,06 US$.
Фотоволтаичните панели стават достъпни освен за големите инвеститори, но и за множество собственици на имоти и индивидуални домове. Процесът на генериране на електроенергия от малки източници на енергия, често разположени близо до или на мястото на използване се определя като разпределено децентрализирано производство.
Трайната тенденция към поевтиняване на фотоволтаичните модули, независимо кой клас са, е представена на фиг.1.
Драстичният спад на цените на тези модули се оказа неочакван дори за експертите на прогнози за развитието на пазара на ФЕЦ. Това е видно от следваща фиг. 2.
Противно на тази тенденция е тенденцията на постепенно покачване цените на регулираната електрическа електроенергия за бита и чувствителното увеличение на борсовите цени за бизнеса в €/kWh (Вж. фиг. 3) съгласно Националния статистически институт.
Посочената тенденция подтикна много фирми и физически лица да инвестират средства в изграждане на ФЕЦ - повечето от тях с цел генериране на приходи. Това бе стимулирано Законово чрез създадените условия по чл. 24 от Закона за енергията от възобновяеми източници (ЗЕВИ) и определените преференциални цени за изкупуване на произведената електроенергия за централи до 30 kWp. Но с всяка изминала година преференциалната цена, която Комисията за енергийно и водно регулиране (КЕВР) определя, намалява и този тип инвестиция става все по-малко атрактивна.
Последните години нараства броят на инвеститорите във ФЕЦ, с цел намаляване на разходите за енергия, намаляване на зависимостта им от доставчиците на енергия и застраховане пред бъдещ растеж на цените. Отделно се отвориха и европейски програми, които предоставят безвъзмездни средства за изграждане на ФЕЦ за собствени нужди, което стимулира изграждането им. Но и тук има една уловка в България - не се отпускат грантове за ФЕЦ, построен на покрива на вила или селска къща, ако собственикът не живее в тях с постоянен адрес.
В Европейските нормативни документи няма такова подусловие. Слънчевата енергия, по-специално фотоволтаиците (PV), в момента е най-бързо развиващият се възобновяем енергиен източник в ЕС. Миналата година в ЕС бяха инсталирани 56 GW слънчеви фотоволтаични системи, две трети от които на покриви, което дава възможност на потребителите да ги предпазва от високите цени на електроенергията.
Очакваното у нас през 2025 година отпадане на регулираните цени на електроенергията за битови цели е още един стимул за изграждане на собствени ФЕЦ.
И тук идва необходимостта от въвеждане на т.н. нетно енергийно мерене (НЕМ) или Net Energy Metering (NEM). То има смисъл за всички собственици на малки ФЕЦ, с уточнението, че не става дума за напълно автономните соларни инсталации, а за тези, чиято произведена от слънцето електроенергия служи една част за удовлетворяване на собствените енергийни нужди, а излишъкът се подава в мрежата на електроразпределителното предприятие.
Този тип ФЕЦ се наричат още ФЕЦ зад електромера.
Пример: Жилищна ФЕЦ, оразмерена да генерира равно количество спрямо годишната консумация на електроенергия на клиента и без съхранение в батерия, обикновено ще изнася 60-70 процента от производството в течение на годината.
С използваните досега електромери се отчита нетната консумирана от клиента електроенергия от външната разпределителна мрежа. При изграждане на индивидуална ФЕЦ зад електромера картината се променя. Ако соларното електропроизводство за задоволяване на собствените нужди на клиента е недостатъчно, се потребява електроенергия от външната разпределителна мрежа. Обратно, ако соларна електроенергия надвишава собствената консумация, излишъкът се поема от външната мрежа.
Когато първоначално е въведено нетното измерване с помощта на единичен аналогов измервателен уред за всеки участващ клиент, измервателният уред за фактуриране на потребител на комунални услуги (електромерът) върти назад, когато електричеството се изнася към електрическата мрежа, и върти напред, когато електричеството се консумира от мрежата.
Схематично традиционното нетно мерене е онагледено на следващата схема (Фиг. 4)
Потреблението на електроенергия от битови и малки търговски клиенти се записва от обикновен измервателен уред, който измерва количеството консумирана електроенергия от собствения източник или консумирана от мрежата в течение на период на фактуриране, обикновено месец (измерена в киловат/час [kWh]), без оглед на това кога и колко електроенергия е използвана в различни моменти през този месец.
Схемата е възможно да бъде подобрена, чрез добавяне на система за съхранение на енергия (акумулаторни батерии) или дори собствен генератор (напр. на природен газ), което увеличава от една страна автономността на собственика, а от друга страна, би позволило, според сключения договор, електроразпределителното предприятие (ЕРП) да ползва електроенергия от клиента си и извън часовете на слънцегреене, но при наличен уред за нетно мерене.
Схематично тази подобрена схема е онагледена на (Фиг. 5):
При традиционно споразумение за нетно измерване между собственик на малък ФЕЦ и електроразпределителното предприятие, клиентът би платил за нетно консумирана електроенергия по цена на дребно (т.е. за потребление, което надвишава производството от ФЕЦ) или да се кредитира по същата ставка на дребно за количеството произведена енергия, която надвишава потреблението и което се връща обратно в мрежата.
При тези схеми елементите за фактуриране на клиенти с ФЕЦ зад измервателния уред може да се онагледи с фиг. 6.
Компенсацията за производство на ФЕЦ зад измервателния уред обикновено включва два компонента: спестяване на сметки за електроенергия от намаляване на количеството електроенергия, консумирана от мрежата (област B) плюс всички кредити за сметки, предоставени за излишък от производство от ФЕЦ изнесено към мрежата (област A), които се прилагат срещу таксите за фактуриране на комунални услуги за остатъчната употреба от клиента (Зони C) и може да бъде пренесена към следващия период на фактуриране, изцяло или частично, в зависимост от разпоредбите на нетното измерване.
Големите потребители (напр. голяма търговска офис сграда или промишлено предприятие) имат измервателни уреди, които отчитат не самo месечното потребление, но също максималното моментно потребление от мрежата през всеки месец или пиковото потребление всеки ден (измерено в kWh), или някакво друго мерене, което изследва нивата на търсене в различни моменти от време през даден период (напр. kWh потребление в часов интервал в горещ ден). През последните години технологията за измерване стана много по-усъвършенствана, позволявайки запис на данни и комуникации за употребата на клиента през часовете на деня и през дните от периода на фактуриране.
Има много видове измервателни технологии и оборудване. Използваните измервателни уреди (електромери) могат да се посочат в следващата таблица:
*Клиентите могат да бъдат таксувани въз основа на техния индивидуален пик, който може да не съвпада с пика на системата (т.е. на базата на несъвпадащ пик).
*Като алтернатива, клиентите могат да бъдат таксувани въз основа на тяхното търсене на енергия по време на системния пик (т.е. на база съвпадащ пик). Нетното измерване (включително неговите варианти, свързани с тарифите) е един от начините за насърчаване внедряването на разпределено генериране на електроенергия. Разработени са и няколко алтернативни политики и механизми които да насърчат внедряването на разпределено чисто производство, което надхвърля компенсaцията чрез тарифите за комунални услуги.
В някои европейски страни, клиенти с ФЕЦ зад електромера, когато не могат да използват кредити от нетно измерена енергия, кредитите могат да бъдат пренесени към бъдещи месеци или изтеглени в края на година или друг период от време.
Минималните сметки могат да бъдат подредени според средното ниво на използване или доход, за да се гарантира, че те не увеличават разходите за клиенти с ниска употреба, ниски доходи или по друг начин в неравностойно положение
Клиентите, обмислящи да инсталират ФЕЦ, имат три широки възможности: (1) да продължат като клиент с пълно обслужване от електрическата компания без ФЕЦ. В исторически план това е оправдано, когато енергията от ФЕЦ е по-скъпа отколкото разходите за електроенергия и така най-евтиният вариант за повечето клиенти е да останат като клиенти с пълно обслужване от ЕРП;
(2) да се превърнат в клиент с частично обслужване, самостоятелно генериращ електроенергия от ФЕЦ като част от собствените си нужди и разчитащ на полезността, когато е необходимо за баланса на своите нужди, като предоставят излишъка от енергия на външната мрежа.
Ако клиентът добави съхранение на енергия в батерии за да премести производството от ФЕЦ в по-изгодни часове от деня и да увеличи максимално спестяванията на сметки. Това е случаят, когато разходите за ФЕЦ са намалели, услугата за частично обслужване по тарифите за нетно измерване става все по-икономична, особено в региони с високо слънцегреене и високи цени на електроенергията от ЕРМ; и (3) напълно да се изключат от мрежата, като сами доставят от собствения ФЕЦ цялата нужда от електроенергия и потенциално съхранение в батерии или резервно генериране от изкопаеми горива, или и двете. Тази опция е оправдана когато ЕРП или Регулаторът определят по-високи фиксирани такси, или такса за достъп до мрежата за клиентите на ФЕЦ, които те не могат да избегнат. В този случай някои клиенти може за по-икономично да се изключат от мрежата и да осигурят нуждите си единствено чрез комбинация от ФЕЦ, батерии (или електрически превозни средства с двупосочно зареждане) и резервни генератори. При прекъсната връзка с мрежата, ресурсите на клиента също няма да бъдат достъпни за предоставяне на услуги към мрежата.
В случая на слънчево производство, икономиката на клиентите по тези три опции се е развила с течение на времето в резултат:
• на промени както в технологичните разходи,
• промени в правилата за нетно измерване и
• промени в тарифните структури.
ЕРП и регулаторите в някои държави прилагат модификации на компенсационната структура
за ФЕЦ:
1. Нетно фактуриране;
2. Променящи се във времето ставки.
И двата метода имат за цел да стимулират клиентите да променят времето на своето слънчево производство — в случай на нетно фактуриране за времето, когато се използва енергията за собствено потребление, а в случай на променливи ставки във времето, за часовете, когато е налице най-висока ставка се изнася към ЕРМ.
Частична услуга по изискване е най-икономична за клиенти, които допълват ФЕЦ с батерия за съхранение за компенсиране на потреблението в онези часове от деня, които максимализират спестяванията на клиента от сметки за комунални услуги.
Нагледно, тези варианти на таксуване на собственици на индивидуални ФЕЦ се виждат от следващата таблица:
Примери на ВНИ:
Инвеститор на слънчева енергия може да изгради проект (понякога характеризиран или структуриран като обществен слънчев проект) и присвоява кредити за нетно измерване на няколко клиенти, например в жилищен блок. Това ВНИ се определя още като „отдалечено“ нетно измерване.
Друга форма на виртуално нетно измерване е когато бизнес, университет, болница или община, инсталират проект за разпределено електропроизводство зад измервателния уред в една сграда или място и присвояват кредити за други сгради или общински съоръжения със собствени измервателни уреди.
При виртуално нетно измерване стойността на кредита може да бъде зададена както за обик- новено нетно измерване:
(1) по цена на дребно;
(2) по административно определена цена (която може да варира от цена за избегнати разходи, пазарна цена на едро или цена за комунално ВЕИ; или
(3) при цена FIT, предназначени да осигури разумна възвращаемост на инвестицията за
инсталираното оборудване.
(4) Когато една организация или клиент притежава и двата актива (разпределена генерация и товара). Например община може да има соларна фотоволтаична ферма на своето депо и да използва генерираните кредити, за да компенсира сметките на общински сгради и улични лампи по сметките им в електрическата им компания.
(5) В този тип виртуална мрежа, измерваща всички измервателни уреди на ВЕИ системите, притежавани от едно цяло се сумират и общинският клиент плаща нетно използвано количество. Това ВНИ се определя още като „агрегирано“ нетно измерване.
Вторият тип виртуално нетно измерване позволява на множество клиенти да компенсират сметките си за електричество, като използват отделно разположена и споделена система да дискретно електропроизводство. Пример за този подход би бил обществен соларен проект, който може да бъде собственост на електрическата компания, която ще предостави на клиентите местна зелена енергия или кредити от соларното съоръжение. Кредитите от слънчевата система с практически нетно измерване намаляват сметките на клиентите, без да се налага те да поемат обикновено по-високите разходи за инсталиране и експлоатация на собствена слънчева система на покрива.
Представените добри европейски практики за децентрализирано електропроизводство от ВЕИ показва какви широки възможности предоставя нетното енергийно мерене. Тази технология, с показаните примери дава увереност, че практически всички могат да печелят, когато се прилага – и собствениците на малки ФЕЦ, и тези без собствен ФЕЦ и комуналното електроразпределително предприятие.