ЕКОНОМІЧНА ДОЦІЛЬНІСТЬ СИСТЕМ ЗБЕРІГАННЯ ЕНЕРГІЇ НА ФОТОЕЛЕКТРИЧНИХ СТАНЦІЯХ З УРАХУВАННЯМ КОЛИВАНЬ ЦІНИ НА РИНКУ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ
DOI:
https://doi.org/10.32782/3041-2080/2025-5-4Ключові слова:
фотоелектричні станції, системи зберігання енергії, арбітраж, волатильність цін, LCOE/LCOSАнотація
Коливання оптових цін на електроенергію, зокрема зростання частоти появи нульових і негативних цін у країнах Європи, змінюють економіку відновлюваної генерації та підсилюють інвестиційний інтерес до систем зберігання енергії (СЗЕ) у складі фотоелектричних станцій (ФЕС). У роботі автори оцінили економічну доцільність впровадження СЗЕ на базі акумуляторних батарей (Battery Energy Storage System, BESS) у конфігураціях «окремо» (standalone) та «спільно з ФЕС» (co-located) з урахуванням цінової волатильності. Запропоновано методологію моделювання режиму, для чого побудовано синтетичний погодинний ринковий сценарій на 1 рік та профіль фотовольтаічної (PV) генерації (потужність 100 МВт постійного струму (DC), коефіцієнт використання встановленої потужності (сapacity factor) СF ≈ 20 %). Також авторами прийняті правила диспетчеризації BESS (100 МВт/400 МВт∙год; ефективність RTE = 88 %) для арбітражу «заряджання за низьких / негативних цін – розряджання за високих». Параметри витрат узгоджено з діапазонами щорічного звіту Національної лабораторії з відновлюваної енергетики США (National Renewable Energy Laboratory) NREL ATB-2024 та відомим щорічним аналітичним звітом Lazard Levelized Cost of Energy (LCOE+), який публікує американський інвестиційний банк Lazard для перевірки реалістичності припущень. Змодельовані результати свідчать, що система «standalone BESS» отримує суттєву частку доходу саме за рахунок волатильності, а не середнього рівня цін, тоді як гібридна фотоелектрична система (Hybrid PV) + BESS збільшує виторг сонячної енергії завдяки часовому зсуву видавання у години високої ціни. Проведений авторами аналіз чутливості множником волатильності 0,5–2х показав, що за типових умов для ринків із частими негативними цінами у 2024–2025 роках чиста приведена вартість (Net Present Value) NPV та внутрішня норма рентабельності (Internal Rate of Return) IRR для «standalone BESS», а особливо для гібридних систем, покращуються на десятки відсотків.
Посилання
Negative power prices will jolt investors and politicians alike. URL: https://www.ft.com/content/69057eeb-fa8f-48e4-8f8f-fc57eaaa8301?utm_source
International Energy Agency. Global electricity demand rose moderately in 2023 but is set to grow faster through 2026. Executive summary. URL: https://www.iea.org/reports/electricity-2024/executive-summary?utm_source
NREL. Utility-Scale Battery Storage. Annual Technology Baseline. URL: https://atb.nrel.gov/electricity/2024/utility-scale_battery_storage?utm_source
Lazard. 2025 LCOE+ Report. URL: https://www.lazard.com/media/uounhon4/lazards-lcoeplus-june-2025.pdf
A 2023 Perspective: What Is the Value of Hybridization? / Matthew Kotarbinski, Brinn McDowell, Jonty Katz, Genevieve Starke, and Nicholas Riccobono. URL: https://docs.nrel.gov/docs/fy24osti/87824.pdf?utm_source
Hybrid renewable energy systems: the value of storage as a function of PV-wind variability / Schleifer A. H., Harrison-Atlas D., Cole W. J. and Murphy C. A.. Front. Energy Res. 2023. 11:1036183. DOI: 10.3389/fenrg.2023.1036183
Masoume Shabani, Mohadeseh Shabani, Jinyue Yan. Techno-economic profitability of grid-scale battery storage allocation in European wholesale markets under a novel operation optimization strategy. Energy conversion and management. 2025. 26:100936. DOI: doi.org/10.1016/j.ecmx.2025.100936
Khan I. U., & Jamil M. Energy Arbitrage Analysis for Market-Selection of a Battery Energy Storage System-Based Venture. Energies. 2025. № 18(16). С. 4245. DOI: https://doi.org/10.3390/en18164245
Susanna Twidale. Europe’s renewables market powers battery storage boom. URL: https://www.reuters.com/business/energy/europes-renewables-2025-02-06/?utm_source
Дерій В. Накопичувачі електричної енергії. Системні дослідження в енергетиці. 2023. № 1 (72). С. 12–24.
Особливості побудови та використання систем накопичення енергії у розподільних мережах / Жаркін А. Ф., Попов В. А., Ярмолюк О. С., Наталич В. О. Енергетика: економіка, технології, екологія. 2022. № 3. С. 44–52.
Омеляненко Г. В., Черкашина В. В., Макаров А. О. Дослідження доцільності застосування накопичувачів електричної енергії в електричних мережах України. Вісник Національного технічного універси- тету «ХПІ». Серія «Енергетика: надійність та ефективність». 2025. № 1(10). С. 101–106.
Павловський В. В., Стелюк А. О. Комплексний аналіз впливу систем накопичення енергії на режими роботи енергосистем зі значною часткою відновлюваної генерації. Електроенергетичні системи та установки. 2025. № 3. С. 55–65.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
