Kako funkcioniše virtuelna elektrana sa solarnim panelima i baterijom?

Sve veći broj domaćinstava proizvodi električnu energiju pomoću solarnih panela i skladišti je u baterijama; međutim, pojedinačno uzeti, ovi mali sistemi imaju mali uticaj na elektroenergetski sistem u celini. Virtuelna elektrana (VPP) koristi softver da okupi brojne raspodeljene generatore, energetske skladišne jedinice i potrošače, omogućavajući im da deluju kao jedna elektrana za mrežu. Prvo ćemo razjasniti koncepte koji stoje iza termina "VPP" i objasniti zašto raste potreba za njom kako se širi proizvodnja obnovljive energije.

Zatim ćemo razmotriti razne uređaje koji se mogu povezati na VPP, od solarnih panela i sistema za skladištenje energije u baterijama do električnih automobila i toplotnih pumpi. Rad virtuelne elektrane može se podeliti na četiri koraka: prikupljanje podataka, agregacija, optimizacija i kontrola; svaki od njih ćemo porediti. Takođe ćemo objasniti ulogu agregatora, koji operateru sistema i energetskom tržištu nudi fleksibilnost portfelja.

U odeljku sa preporukama SOLARKIT-a razmatraće se zašto kombinacija solarnih panela i baterija pruža najveću fleksibilnost u virtuelnoj elektrani. Članak se završava kratkim odgovorima na najčešće postavljana pitanja, kako biste brzo savladali ovu temu.

Šta je VPP sistem za upravljanje energijom?

VVPP nije zgrada ili turbina, već softverski sloj za kontrolu. To je sistem za upravljanje energijom koji predviđa, agregira i zatim kontroliše proizvodnju, skladištenje i potrošnju mnogih malih uređaja u skladu sa potrebama mreže ili tržišta. Stoga ga literatura opisuje kao informacioni i komunikacioni sistem, a ne kao fizičku elektranu. Njegova glavna zadaća je bolje iskorišćavanje obnovljive proizvodnje i prodaja dobijene fleksibilnosti na energetskom tržištu.

Šta znači termin "Virtuelna elektrana"?

"Virtuelna elektrana" se prevodi kao "virtuelna elektrana". Termin potiče iz 1997. godine, kada je Šimon Averbuh koristio koncept "virtuelne komunalne usluge" da opiše kako se prednosti mnogih malih, distribuiranih izvora energije mogu iskoristiti u okviru jednog sistema. Jedan od ranih, često citiranih pilot-projekata povezan je sa Institutom Fraunhofer: 36 jedinica za proizvodnju energije iz vetra, solarne energije, biogasa i kombinovane proizvodnje toplote i električne energije upravljano je kao jedna elektrana, snabdevajući električnom energijom 12.000 domaćinstava 24 sata dnevno.

Termin "virtuelno" ukazuje na činjenicu da ne postoji jedna lokacija, dimnjak ili turbina. Uređaji su rasuti i obično rade iza brojila potrošača; često su u vlasništvu privatnih lica ili kompanija i međusobno su povezani softverom zasnovanim na oblaku. Termin "elektrana", pak, ukazuje da se ova flota ponaša kao jedan resurs prema mreži i pruža usluge koje su ranije isporučivale konvencionalne elektrane.

Ukratko, VPP označava softversku koordinaciju distribuiranih energetskih resursa (DER). To uključuje sisteme solarnih panela, kućne i industrijske baterije, električne automobile i upravljana opterećenja.

Nijedna VPP platforma nije ista. Prema tehničkoj klasifikaciji, najjednostavniji oblik je program pružaoca usluga u kojem pojedinačni uređaji odgovaraju odvojeno na signale mreže. Na naprednijem nivou, uređaji reaguju kao flota, delujući kao jedna jedinica. Na najvišem nivou, flota takođe učestvuje na tržištu energije na veliko, istovremeno delujući u koordinaciji sa lokalnom distributivnom mrežom.

Šta je virtuelna elektrana i zašto je potrebna?

Ako bih morao da odgovorim u jednoj rečenici šta je virtuelna elektrana: to je mnogo malih generatora, skladišta energije i potrošača, povezanih softverom da bi formirali veliki, upravljivi resurs. Drugi deo pitanja – odnosno, zašto je ona potrebna? – proizilazi iz širenja obnovljivih izvora energije.

Proizvodnja solarnih panela i vetroturbina zavisi od vremenskih uslova. Prema Međunarodnoj agenciji za energiju (IEA), u scenariju u skladu sa nacionalnim klimatskim ciljevima, potreba elektroenergetskog sistema za fleksibilnošću udvostručiće se između 2022. i 2030. godine. U međuvremenu, postepeno ukidanje konvencionalnih elektrana, koje su lako kontrolisane, smanjiće inerciju sistema i njegov pouzdan regulacioni kapacitet.

Rasprostranjene jedinice za proizvodnju električne energije pojedinačno su premalo velike da bi ih operator sistema mogao otkriti i iskoristiti. Upravo to rešava virtuelna elektrana (VPP): čini ih vidljivim i upravljivim, što znači da značajan deo fleksibilnosti mreže može poticati iz domaćinstava i poslovnih prostora. Pošto se ta sredstva nalaze tamo gde se električna energija zapravo troši, VPP takođe smanjuje opterećenje preopterećene prenosne mreže.

Analiza Ministarstva energetike SAD (DOE) pokazuje da ovo nije samo teorijski koncept. Prema ovoj analizi, većina kapaciteta VPP-a danas posluje u okviru programa odgovora na potražnju. Utrostručenje ovog kapaciteta do 2030. godine moglo bi da pokrije 10–20 odsto vršne potražnje i godišnje uštedi oko 10 milijardi dolara na troškovima mreže. Ista analiza je zaključila da VPP koji obuhvata baterije iza brojila i punjače za električna vozila obezbeđuje vršnu snagu po neto trošku otprilike upola manjem od troškova velike baterijske farme ili gasne vršne elektrane.

Koje vrste opreme mogu biti povezane na VPP?

Gotovo svaki uređaj koji generiše, skladišti ili troši energiju na kontrolisan način može biti povezan na VPP, pod uslovom da se može daljinski meriti i kontrolisati. Vredi razlikovati dve grupe: jedna može samo da smanji sopstvenu potrošnju, dok je druga u stanju i da aktivno upumpava električnu energiju u mrežu. Kućna baterija zauzima posebno mesto, jer je pogodna za oba uloge. Lista obuhvata sve, od kućnih solarnih panela do industrijskih procesa.

Sistem solarnih panela kao virtuelna elektrana sa skladištenjem energije

Solarni paneli su najrasprostranjeniji izvor raspodeljene energije; međutim, njihov prinos zavisi od vremenskih uslova, pa se na njih ne može osloniti na isti način kao na elektranu koju je moguće uključiti prema rasporedu. Next Kraftwerke, jedan od najvećih evropskih operatera VPP, takođe upozorava da, iako je takav uvod u mrežu merljiv i predvidiv, priroda proizvodnje čini učešće na tržištima fleksibilnosti praktično nemogućim.

Pametni invertor omogućava da se proizvodnja prati, programira i, po potrebi, udaljeno ograniči. Ovo je regulacija nadole: solarni panel može da smanji uvod u mrežu, ali ne može da ga poveća. Ovo može biti korisno kada postoji višak snage u mreži, ali samo po sebi nije dovoljno da zadovolji potražnju tokom perioda vršne potrošnje.

Virtuelna elektrana (VPP) sa solarnim panelima je stoga zaista vredna samo ako uključuje skladištenje energije. Prema tehničkom rezimeu, solarni sistem prvenstveno služi kući; baterija dodaje fleksibilnost; a VPP, kao treći sloj, koordiniše rad mnogih takvih kuća.

Skladištenje takođe smanjuje gubitke. Kada veliki broj solarnih panela vraća električnu energiju u niskonaponsku mrežu, napon raste i inverteri su primorani da ograniče proizvodnju. Prema jednoj studiji, uz pametne invertore i bateriju optimalne veličine, ovo prinudno smanjenje izlaza i nastala finansijska šteta mogu se smanjiti za 47 procenata. Solarna virtuelna elektrana stoga koristi solarnu energiju koja bi inače bila izgubljena, dok sistem za skladištenje energije virtuelne elektrane pretvara višak proizveden tokom dana u rezervu za veče.

Skladištenje energije bazirano na baterijama

Baterija je najsvestranija komponenta VPP-a, jer može da deluje i kao potrošač i kao generator: puni se u periodima prekomerne proizvodnje i prazni u periodima vršne potrošnje. Virtuelna elektrana zasnovana na baterijskom skladištu može da prilagodi svoju proizvodnju brže od termoelektrana, što je posebno vredno tamo gde na mreži dolazi do brzih promena opterećenja. Zbog toga stručnjaci u industriji sistem za skladištenje energije smatraju kičmom virtuelnih elektrana: bez njega, VPP ne bi imala brzu reakciju potrebnu za odgovor na promenljive uslove u mreži.

Bezskladišta energije, VPP bi uglavnom mogao samo da smanjuje potrošnju. Međutim, virtuelna elektrana sa baterijom može i da vraća energiju u mrežu. Na primer, u okviru zajedničkog programa koji vode Ava Community Energy i Sunrun, 1.200 domaćinstava dobija fiksnu naknadu za to što dozvoljavaju da se njihove baterije isprazne tokom večernjeg vršnja u danima tokom radne nedelje.

U međuvremenu, interesi vlasnika nisu ugroženi. Prema rezimeu kompanije Aurora Solar, većina programa podrazumevano zadržava nivo punjenja od oko 20 odsto za domaćinstvo; u slučaju prekida napajanja, sistem automatski prelazi na napajanje domaćinstva i više ne podržava mrežu. Da bi se zaokružio utisak, treba napomenuti da svako povlačenje struje predstavlja dodatni ciklus punjenja i pražnjenja, što postepeno ubrzava starenje sistema za skladištenje baterija.

Pored domaćinskih jedinica, i veći, industrijski ili mrežni BESS sistemi takođe mogu biti deo portfelja. Isti softver stoga može upravljati i rezidencijalnom jedinicom za skladištenje energije i velikim parkom skladišta, dok se mreži sve to prikazuje kao jedan izvor.

Električni automobili i punjači za električna vozila

Električni automobil većinu vremena provodi u mirovanju: prema analizi kompanije gridX, on je parkiran otprilike 95 procenata vremena. Ako je priključen na punjač dok je parkiran, njegova baterija postaje fleksibilan resurs.

Najčešći oblik danas je jednosmerno pametno punjenje (V1G). U tom slučaju, punjač prilagođava snagu i vreme punjenja kako bi odgovarao proizvodnji ili opterećenju mreže, na primer, tokom vršne solarne proizvodnje ili van vršnih sati. Prema Međunarodnoj agenciji za energiju, pametno punjenje smanjuje vršnu potražnju i takođe minimizuje potrebu za ograničavanjem proizvodnje iz obnovljivih izvora. Međutim, ova fleksibilnost je ograničena, jer zavisi od nivoa napunjenosti baterije pri dolasku i od vremena kada vlasniku treba željeni domet. Pametno punjenje se takođe može prilagoditi tarifama u zavisnosti od vremena korišćenja, omogućavajući vlasniku da puni tokom najjeftinijih sati. Međutim, kod brzog punjenja praktično nema fleksibilnosti, jer je cilj da se baterija napuni što je brže moguće.

Sledeći korak je dvosmerno punjenje (V2G), pri čemu automobil vraća električnu energiju u mrežu. IEA smatra da je potencijal ovoga izuzetan: prema studiji iz San Franciska, do 2050. godine V2G bi mogao da spreči tri četvrtine preopterećenja transformatora u poređenju sa neregulisanim punjenjem i polovinu u poređenju sa jednosmernim pametnim punjenjem.

Međutim, nedostatak standardizacije i regulacije i dalje usporava usvajanje dvosmernog punjenja. Kao rezultat toga, u većini virtuelnih elektrana, punjači za električna vozila trenutno funkcionišu prvenstveno kao kontrolisana opterećenja: oni ne vraćaju energiju u mrežu, već svojim vremenskim planiranjem punjenja značajno olakšavaju opterećenje mreže.

Toplotne pumpe i druga kontrolisana opterećenja

Na prvi pogled, toplotna pumpa je jednostavan potrošač; međutim, iz ugla VPP-a, ona takođe deluje kao uređaj za skladištenje energije. Prema pregledu literature, toplotna masa zgrade može da skladišti energiju u obliku toplote, što znači da sama zgrada funkcioniše kao virtuelna baterija: unutrašnja temperatura odgovara nivou punjenja unutar komfornog opsega, dok toplotna masa odgovara kapacitetu.

U praksi, to znači da toplatna pumpa zagreva ili hladi zgradu u periodima obilne proizvodnje obnovljive energije, dok u periodima vršne potrošnje smanjuje svoj rad, a sve to uz održavanje udobnog unutrašnjeg okruženja. Zgrade sa velikom toplotnom masom duže održavaju udobnu unutrašnju temperaturu čak i kada se spoljni uslovi menjaju, pa kratkotrajno smanjenje učinka toplotne pumpe prolazi gotovo neprimećeno. Sa buferskim rezervoarom ili rezervoarom za skladištenje tople vode za domaćinstvo, mogućnosti za manevrisanje su još veće, jer se proizvodnja toplote tokom vremena odvaja od potrošnje električne energije. Prema nedavnoj studiji, ova sposobnost je najjača kada se kombinuje sa solarnim panelima, baterijom i rezervoarom za skladištenje toplote.

Ovo nije samo teorijska mogućnost. U okviru razvojnog projekta koji finansira Ministarstvo energetike SAD, u toku je izrada prototipa toplotne pumpe integrisane sa rezervoarom za termičko skladištenje, dizajniranom da radi tri sata sa vršnom potražnjom za 20 odsto nižom od one kod konvencionalne toplotne pumpe vazduh-voda.

Ista logika važi i za druge uređaje sa termičkim akumulatorom, kao što su bojleri, električni radijatori i rashladni uređaji. Međutim, stepen fleksibilnosti varira od zgrade do zgrade, jer potencijal koji nudi masa termičkog akumulatora u velikoj meri zavisi od vrste zgrade.

Kako funkcionišu VPP i industrijski potrošači

Industrijski i komercijalni potrošači čine jedan od najduže postojećih stubova virtuelnih elektrana. Prema rezimeu Svetskog ekonomskog foruma, učesnici u VPP obuhvataju velike potrošače, kao što su fabrike, čiji vlasnici preuzimaju obavezu da smanje svoju potrošnju tokom perioda velike potražnje.

Ovde rad VPP sistema se zasniva na rasporedu procesa. Prema vodiču za planiranje kompanije Next Kraftwerke, procesi kao što su mlevenje i topenje, pumpe za napajanje, procesi hlađenja, grejanja i sušenja, centri podataka i tehnologije Power-to-X mogu se učiniti fleksibilnim, dok su rezervni izvori energije i postrojenja za skladištenje posebno pogodni za integraciju u virtuelnu elektranu.

Prednosti dolaze iz dva pravca. Energetski intenzivni procesi mogu se prebaciti na jeftinije sate van vršne potrošnje, dok fleksibilnost koju mreži nudi sistem generiše prihod, koji operator deli sa vlasnikom imovine. Prema Next Kraftwerke, fleksibilnost na strani potrošača, kao što je smanjenje vršne potrošnje, veoma je tražena usluga koju mogu da kupe i operateri sistema za prenos i operateri sistema za distribuciju.

Postoje i stvarna ograničenja. Prema nedavnoj analizi literature, tehnološka ograničenja prekidnih industrijskih opterećenja omogućavaju samo kratke i retke prozore za raspodelu. Ista studija je takođe pokazala da, ako se ova opterećenja kombinuju sa baterijskim skladištenjem, portfolio već može da ispuni zahteve za usluge brze rezerve frekvencije. Sistem skladištenja pokriva brze, kratkotrajne pozive, dok se proces proizvodnje prilagođava samo kada je to tehnološki izvodljivo.

Kako funkcioniše VPP (Virtuelna elektrana)

Najlakši način da se shvati kako VPP funkcioniše u praksi jeste da se na nju gleda kao na jedan proces. Softver sastavlja agregatnu sliku na osnovu podataka primljenih od uređaja, koristi je za izračunavanje optimalnog rasporeda, a zatim šalje uputstva nazad uređajima. Rad virtuelne elektrane može se stoga razložiti na četiri kontinuirano ponavljajuća koraka, koja su prisutna u svim vremenskim okvirima, od planiranja za naredni dan do intervencije u realnom vremenu. Proći ćemo kroz njih u nastavku.

Prikupljanje podataka

Sve počinje merenjima. VPP mora neprekidno da zna koliko energije solarni panel generiše, kakav je nivo punjenja baterije, da li je električni automobil priključen i kakva je potrošnja na lokaciji. Ove podatke obezbeđuju inverteri, kontroleri baterija, pametna brojila i gejtveji na lokaciji.

Prema izveštaju Instituta Roki Mauntin (RMI) o merenjima u VPP, kvalitet podataka određuju nekoliko ključnih faktora: latencija, rezolucija (na primer, podaci na svakih 15 minuta ili na svake 2 sekunde) i da li uređaji komuniciraju preko standardizovanog protokola. Vrednosti koje nedostaju ili su van opsega zahtevaju posebnu pažnju. Prema RMI, tačni podaci koji se redovno prenose jedan su od preduslova za zreliji VPP.

Proizvođači koriste širok spektar protokola, zbog čega standardi igraju ključnu ulogu. Na lokalnom nivou, inverteri obično prenose podatke preko SunSpec Modbus protokola, dok su standardi IEEE 2030.5 i OpenADR postali široko rasprostranjeni za komunikaciju sa oblakom i operaterima mreže. Prema rezimeu Alijanse OpenADR, ova dva standarda se međusobno dopunjuju: OpenADR je najbolji u široko rasprostranjenom prenosu signala, dok IEEE 2030.5 prednjači u detaljnoj kontroli i praćenju statusa. Što više uređaja poštuje ove standarde, to je jeftinije i sa manjim rizikom od grešaka integrisati nove proizvode i modele.

Praktična lekcija: ako u budućnosti razmatrate VPP, isplati se odabrati invertor i sistem za skladištenje koji nudi otvoreno, dokumentovano komunikaciono sučelje.

Agregacija

Tokom agregacije, softver kombinuje podatke sa mnogih pojedinačnih uređaja kako bi stvorio jedan, za tržište spreman resurs. To je neophodno jer je kućna baterijska jedinica premala za direktnu trgovinu: na veleprodajnim i sistemskim tržištima usluga, minimalna veličina ponude je obično nekoliko megavata. Američki primer dobro ilustruje razmeru: učešće u programu odgovora na potražnju kompanije Consolidated Edison zahteva obavezu od 50 kW, što je obično nedostižno za jedno domaćinstvo.

VPP to rešava tako što kombinuje pojedinačnu fleksibilnost sredstava u jedan zajednički fond, koji opisuje kontrolni kapacitet cele flote, i podnosi to kao ponudu. Sa stanovišta tržišta, agregirani portfelj se tako ponaša kao jedan veliki resurs, dok vlasnici dobijaju pristup prihodima koji bi im pojedinačno bili nedostižni. U Kaliforniji, na primer, sistemski operator (CAISO) od 2015. godine omogućava sredstvima manjim od 1 MW da se kombinuju u okviru posebnog modela učešća kako bi se dostigla granica od 0,5 MW potrebna za ulazak na tržište.

Matematički gledano, ovo nije jednostavan zadatak. Zbog različitih operativnih profila različitih tipova uređaja – kao što su baterije, toplotne pumpe i punjači za električna vozila – uglavnom nije izvodljivo precizno izračunati kombinovani opseg fleksibilnosti; stoga softver koristi približne metode. Sa homogenim portfeljem sredstava – kao što je agregacija sistema za skladištenje baterijske energije – ovi metodi funkcionišu sa dobrom preciznošću; međutim, sa mešovitim portfeljem mogu dati preterano konzervativne rezultate, ostavljajući deo fleksibilnosti neiskorišćenim.

Optimizacija

U srcu VPP-a nalazi se oblačni sistem za upravljanje energijom koji, na osnovu ukupne slike, odlučuje šta flota treba da radi i kada. Za to su mu potrebne prognoze potrošnje, tržišnih cena i proizvodnje iz obnovljivih izvora. Prema izveštaju u IEEE Spectrum, mnogi VPP-ovi sada koriste mašinsko učenje za predviđanje fleksibilnosti potrošnje, izlaza solarnih panela i baterija, ponašanja korisnika i događaja opterećenja mreže.

Proces planiranja je višeslojan. Na osnovu prognoze, operator podnosi ponudu na tržištu za naredni dan; tokom dana ponovo planira na osnovu ažuriranijih podataka; i u realnom vremenu koriguje stvarne odstupanja. Što je kraći horizont prognoze, to je manja greška; stoga tržište unutar dana pruža operateru mogućnost da vrši korekcije na osnovu tačnije prognoze čak i pre isporuke. Razlika između ugovorenog i stvarnog iznosa mora biti poravnata u vidu energije, što može biti skupo. Prema jednoj studiji, preraspoređivanje može smanjiti ovu razliku za do 90 procenata, u zavisnosti od sezone i strategije.

Optimizacija služi nekoliko ciljeva istovremeno: maksimiziranju prihoda, minimiziranju troškova i obezbeđivanju pouzdanih performansi. Poslednje je posebno važno jer tržišta usluga na nivou sistema imaju stroge zahteve pouzdanosti, a neispunjavanje istih može dovesti do kazni ili isključenja sa tržišta. Dobro upravljanje energijom u VPP-u stoga uzima u obzir neizvesnost prognoza kako bi se izbeglo prekomerno nuđenje.

Kontrola

U završnom koraku, odluka se pretvara u fizičku akciju. Operator VPP-a aktivira pojedinačne uređaje u realnom vremenu koristeći automatske kontrolne signale kako bi ispunio svoje tržišne obaveze. Agregirana ponuda se u softveru razlaže na instrukcije na nivou uređaja: koja baterija treba da se isprazni koliko, i na koliko dugo svaka toplotna pumpa treba da obustavi rad. Ovaj korak se u literaturi naziva disagregacija: agregirani kontrolni signal mora da se raspodeli među članovima flote.

Signal retko ide direktno na opremu. Obično ga prima lokalni EMS sistem ili gejtvej, koji ga prevodi na jezik invertera ili punjača. Na ovaj način je moguće, na primer, podesiti ograničenje upuštanja u mrežu, pokrenuti rad na strani potražnje ili preuzeti telemetrijske podatke. Prema priručniku za obuku VPP-a, tokom perioda opterećenja mreže operator šalje jedan signal, a do nekoliko hiljada uređaja odgovara u roku od nekoliko sekundi ili minuta.

Vlasnik zadržava kontrolu u svakom trenutku. Programi obično omogućavaju prekoračenje podešavanja od strane korisnika; VPP ne može da pređe podeljeni minimalni nivo punjenja, a u slučaju prekida napajanja, napajanje doma ima prednost.

Kontrola je takođe pitanje bezbednosti. Prema pregledu sajber bezbednosti, od uobičajenih DER protokola, IEEE 2030.5 je razvijen od samog početka sa strogim zahtevima za šifrovanje; u slučaju Modbus i DNP3, međutim, identifikovano je nekoliko ranjivosti, i samo najnovije verzije su u skladu sa savremenim bezbednosnim standardima. Pouzdani VPP stoga se zasniva na šifrovanoj i autentikovanoj komunikaciji.

Koja je uloga agregatora u virtuelnoj elektrani?

Virtuelna elektrana je tehnički sistem, dok je agregator tržišni učesnik koji upravlja tim sistemom i trguje u ime flote. Prema definiciji IRENA-e, agregatori su novi učesnici na tržištu koji optimizuju korišćenje raspodeljenih energetskih resursa i plasiraju ih na tržište kao jedinstven entitet, virtuelnu elektranu. Stoga se u literaturi ova dva termina često koriste naizmenično. Termin "energetski agregator" odnosi se na isti tip učesnika.

Šta tačno radi energetski agregator?

Ako pitate šta radi energetski agregator, najsažetiji odgovor daje pravo EU. Prema Direktivi 2019/944/EU, agregacija je aktivnost kojom fizičko ili pravno lice grupiše potražnju ili proizvodnju električne energije više potrošača radi njene prodaje, kupovine ili aukcije na bilo kom tržištu električne energije.

U praksi to podrazumeva niz zadataka. Prema rezimeu IRENA-e, agregator predviđa i prodaje proizvodnju sredstava, raspoređuje ih u skladu sa intradnevnim tržištem, pruža usluge uravnoteženja operaterima prenosnog sistema, a gde postoji tržište, i operaterima distributivnog sistema. Agregovana flota takođe može da zameni neke elektrane za pokrivanje vršne potrošnje i izgladi nagle skokove opterećenja izazvane brzim fluktuacijama u proizvodnji iz obnovljivih izvora. Ona upravlja potrošnjom energije u ime vlasnika, što može dovesti do uštede na računima za energiju, istovremeno deleći prihode sa učesnicima.

Belgijska analiza ilustruje vrednost ovoga: regulisanjem potražnje 40.000 domaćih toplotnih pumpi može se obezbediti rezerva za povećanje od 100 MW po ceni od 0 do 14 evra po megavat-satu, u poređenju sa istorijskom cenom od 32 evra za konvencionalne rezerve.

Direktiva takođe posebno pominje nezavisne agregatore, koji nisu povezani sa dobavljačem električne energije kupca. Potrošači mogu zaključiti ugovor o agregaciji sa takvim agregatorom bez saglasnosti svog dobavljača, a Direktiva izričito zahteva da kupci dobiju pravedni udeo u koristima koje proizlaze iz ove aktivnosti. Države članice su odgovorne za donošenje detaljnih pravila, pa se uslovi mogu razlikovati od zemlje do zemlje.

Preporuka SOLARKIT-a: agregovanje solarnih panela i baterija je efikasno u okviru VPP-a

U ovom odeljku možete pročitati našu preporuku. Pošto SOLARKIT prodaje sisteme za skladištenje energije, namerno smo zasnivali naš argument na nezavisnim izvorima. Ukratko: kombinacija solarnih panela i baterija je efikasna u VPP jer solarni paneli obezbeđuju energiju, dok baterije obezbeđuju upravljivost. Zajedno mogu i da povećavaju i da smanjuju potrošnju, što nijedan od njih sam po sebi ne bi mogao da postigne. Sledeće dve sekcije to pokazuju u praksi.

Fleksibilnost mreže: skladištenje viška solarne proizvodnje

Solarna proizvodnja i potrošnja retko se poklapaju. Prema izveštaju iz 2026. godine Agencije Evropske unije za saradnju energetskih regulatora (ACER), proširenje solarne energije produbljuje takozvanu "duck curve": sve je više sati sa negativnim cenama u podne, dok su cenovni vrhovi oštriji ujutru i uveče. U jednom primeru iz Nemačke, 1. maja 2025. godine, nakon podnevnog pada, večernja cena je skočila na preko 400 evra po MWh.

Prema analizi Montel Analytics, rast negativnih cena pokreću rekordni nivoi proizvodnje solarne energije, kao i nedostatak skladišnih kapaciteta i fleksibilne potrošnje. Do kraja oktobra 2025. godine zabeleženo je više od 500 sati negativnih cena u jednoj od švedskih cenovnih zona, kao i u Holandiji, Nemačkoj, Španiji, Belgiji i Francuskoj. Prema nedavnoj analizi koja je ispitivala prolećni period, 46,8 odsto solarne proizvodnje u Nemačkoj već se događalo u satima sa negativnim cenama.

Ovde na scenu stupa baterija. Ako umesto da preusmeravate popodnevni višak u mrežu, to višak skladištite u bateriji, ne prodajete ga po niskoj ceni, a mreža se rasterećuje. U VPP-u se sve ovo dešava koordinisano, istovremeno u mnogim domovima, i to je prava fleksibilnost mreže.

Pri izboru opreme, mogućnost komunikacije je ključna. Prema proizvođaču, više od 17.000 sistema iz evropske serije PowerOcean za skladištenje energije kompanije EcoFlow je u radnom stanju širom Evrope, a upravlja se sopstvenim softverom kompanije za upravljanje kućnom energijom (HEMS). Mogućnost učešća u VPP-u varira u zavisnosti od regiona i dobavljača, prema proizvođaču, pa se isplati proveriti unapred.

Upuštanje energije nazad u mrežu tokom vršne potrošnje

Pravilna vrednost sistema za skladištenje postaje očigledna uveče, kada solarni paneli više ne generišu električnu energiju, ali je potrošnja i cene na vrhuncu. U takvim trenucima, virtuelna elektrana koristi solarnu energiju skladištenu u baterijama da obezbedi napajanje domaćinstva ili je upućuje u mrežu, time zamenjujući neke od skupih elektrana za vršne opterećenja.

Ovo funkcioniše i u praksi. Prema proizvođaču, energetski sistemi za skladištenje FoxEss već sarađuju sa četiri provajdera VPP-a i devet operatera distributivne mreže u Australiji, dok se u Velikoj Britaniji mogu povezati na VPP kompanije Axle Energy. Prema opisu kompanije Axle, sistem obično ispušta energiju 4–8 puta mesečno, dok vlasnik zadržava potpunu kontrolu nad baterijom preko aplikacije.

Na industrijskim i komercijalnim lokacijama smanjenje vršne potrošnje može samo da se isplati. Kada tarifa zavisi od najveće izmerene snage, baterija održava potrošnju u mreži ispod određenog praga, čime se smanjuje naknada za snagu. Prema američkoj kompaniji Clean Energy Group, solarni paneli sami po sebi retko efikasno smanjuju vršnu potrošnju, dok je baterija u potpunosti kontrolisana i stoga posebno pogodna za ovaj zadatak. O tome smo detaljno pisali u našem članku pod nazivom " Peak Shaving with Energy Storage ".

Naša preporuka: nemojte tražiti mogućnost VPP kao posledičnu ideju. Od same faze projektovanja izaberite hibridni invertor i sistem za skladištenje energije koji nudi standardni, otvoreni interfejs za komunikaciju i proverite uslove garancije pod kojima proizvođač dozvoljava spoljnu kontrolu.

Često postavljana pitanja o sistemima virtuelne elektrane

Koja je uloga EMS sistema u virtuelnoj elektrani?

EMS, odnosno sistem za upravljanje energijom na licu mesta, nadgleda, kontroliše i optimizuje solarne panele, bateriju i opterećenja kuće ili lokacije kao jedan integrisani sistem. U virtuelnoj elektrani on prima signale sa VPP platforme i izvršava ih poštujući lokalna ograničenja, kao što je postavljeni minimalni nivo punjenja.

VPP i BESS sistemi: koja je razlika?

BESS je fizički uređaj – odnosno, sistem za skladištenje energije u baterijama – dok je VPP softverski sistem za koordinaciju koji upravlja mnogim različitim uređajima kao jednim izvorom. Sistem BESS može biti deo VPP-a; stoga VPP i BESS nisu međusobne alternative: sistem za skladištenje je hardver, dok je virtuelna elektrana sloj koji koordiniše mnoge takve sisteme za skladištenje i iznosi ih na tržište.

Koja je razlika između VPP i mikro-mreže?

Mikromreža funkcioniše unutar fiksnih granica i može se odspojiti od mreže kako bi radila u ostrvskom režimu, čime nastavlja da snabdeva svoje potrošače čak i tokom prekida napajanja. VPP, nasuprot tome, ostaje povezan sa mrežom, okuplja uređaje rasute na širokom području i prvenstveno služi mreži i tržištu.

Da li učešće u VPP-u skraćuje vek trajanja baterije?

Svaki događaj reagovanja na potražnju predstavlja dodatni ciklus punjenja i pražnjenja, ali uticaj uglavnom zavisi od načina korišćenja baterije: oštećenje je uglavnom izazvano dubokim pražnjem i nepovoljnim temperaturama, dok plitki, dobro regulisani ciklusi izazivaju daleko manje oštećenja. Vredi proveriti da li program održava minimalni nivo punjenja i šta proizvođačeva garancija navodi u vezi sa spoljnom kontrolom.

Šta mi je potrebno da povežem solarni panel sistem na VPP?

Potreban vam je invertor i uređaj za skladištenje koji se može daljinski kontrolisati i pruža podatke u realnom vremenu, kao i pristupačan VPP program u vašem kraju. U EU, prema Direktivi 2019/944/EU, možete zaključiti ugovor o agregaciji i zatražiti instalaciju pametnog brojila čak i bez saglasnosti vašeg dobavljača.