EU battery storage is ready for its moment in the sun

Com um lançamento de flexibilidade limpa mais rápida, a UE pode obter energia renovável barata e abrangente por todo o tempo. Embora as ações renováveis ​​cresçam rapidamente em toda a UE, as medidas para fornecer que a flexibilidade ainda não foram igualmente planejadas ou implementadas. Agora é a hora de todos os Estados -Membros darem fortes sinais políticos e remover as barreiras existentes para implantar soluções de flexibilidade limpas rapidamente ao lado de capacidade eólica e solar novas e existentes. Anos de forte crescimento solar e altos preços do gás aumentaram a volatilidade dos preços da eletricidade em toda a UE, fortalecendo as oportunidades de armazenamento de bateria. Por sua vez, as baterias podem aumentar a demanda de energia nos horários solares de pico, apoiando as receitas solares. Se as barreiras existentes para a implantação do armazenamento de bateria forem removidas, os países podem mudar a energia solar abundante e barata além das horas de sol e reduzir a dependência de combustíveis fósseis caros. demanda em 183 TWH em todos os países da UE, equivalente ao consumo anual de energia da Polônia. Se os países da UE implantassem soluções de flexibilidade, como baterias e interconectores, eles poderiam mudar esse excesso de energia limpa para substituir a geração de gás fóssil. Isso evitaria os custos de compra de gás no valor de € 9 bilhões anualmente. de demanda. Dependendo de qual combustível foi deslocado, isso teria evitado 1,3 milhão de euros em custos duros de carvão ou 2,5 milhões de euros em custos de gás fósseis. À medida que a energia solar continua a subir, as baterias ajudarão a garantir que a energia abundante possa ser usada a qualquer hora. Embora a expansão de renováveis ​​da UE tenha sido rápida e ambiciosa, ainda falta o mesmo foco na flexibilidade limpa. Isso precisa ser abordado e rapidamente para que consumidores e empresas sintam os benefícios de reduzir a dependência fóssil.

A power system backed by renewables will need to be flexible and responsive. While renewable shares are quickly growing across the EU, measures to provide that flexibility have not yet been equally planned for or implemented. Now is the time for all Member States to give strong policy signals and remove existing barriers to swiftly deploy clean flexibility solutions alongside new and existing wind and solar capacity.

The opportunity is particularly clear for pairing solar with battery storage, taking advantage of their mutually reinforcing business cases. Years of strong solar growth and high gas prices have increased electricity price volatility across the EU, strengthening opportunities for battery storage. In turn, batteries can increase power demand at peak solar times, supporting solar revenues. If existing barriers to the deployment of battery storage are removed, countries can shift abundant and cheap solar power beyond sunny hours and reduce reliance on expensive fossil fuels.

Mais flexibilidade traz benefícios

Os renováveis ​​estão crescendo, a flexibilidade também deve crescer || Ser capaz de mudar essa energia para onde e quando pode ser usada através de soluções de flexibilidade limpa é uma oportunidade enorme. A flexibilidade pode incluir quaisquer medidas para corresponder à oferta e à demanda, incluindo conexões de grade, flexibilidade do lado da demanda, armazenamento hidrelétrico e armazenamento de bateria bombeado. Essas soluções ajudam a mudar a geração ou consumo de energia ao longo do tempo ou das geografias, ajudando a equilibrar a grade quando a geração dependente do clima, como eólica e solar, excede ou fica aquém da demanda de eletricidade. UE e governos nacionais. Projeto de energia nacional e planos climáticos (NECPS) sinaliza uma intenção de triplicar a capacidade solar da UE e a capacidade de vento dupla da UE (de 2022 níveis) e atingir uma participação renovável de 66% no mix de geração anual até 2030,

Within the next six years, wind and solar generation will surpass EU demand in certain hours of the year. Being able to shift that power to where and when it can be used through clean flexibility solutions is an enormous opportunity.

Renewables and clean flexibility are a perfect match

As wind and solar grow rapidly in the EU, a swift scale-up of clean flexibility will be needed to enable decarbonisation across the system. Flexibility can include any measures to match supply and demand, including grid connections, demand side flexibility, pumped hydro storage and battery storage. These solutions help shift power generation or consumption across time or geographies, helping balance the grid when weather-dependent generation such as wind and solar either exceeds or falls short of electricity demand.

The EU cannot afford to delay clean flexibility deployment

The switch to a predominantly renewable system is already racing ahead in the EU, with progress set to continue according to targets and plans set out by the EU and national governments. Draft National Energy and Climate Plans (NECPs) signal an intent to triple EU solar capacity and double EU wind capacity (from 2022 levels) and reach a 66% renewable share in the yearly generation mix by 2030, apenas os alvos ambiciosos || 741 in the REPowerEU plan.

A larger EU solar and wind fleet means that within the next six years renewable power will become abundant at certain times in many countries. This dynamic will arrive quickly, making planning for it now critical. According to the latest metas oficiais e simulações da Ember para o ano 2030, a energia solar e o vento devem atender em média 49% da demanda total da UE de uma vez, o que é quase o dobro de sua contribuição média em 2023 (27%). Além disso, as horas com alta contribuição do solar e do vento ocorrem com muito mais frequência; Eles gerarão mais eletricidade do que a demanda total da UE em cerca de 4% das horas e excederão mais da metade da demanda de energia da UE em 35% das horas, acima de 3% das horas em 2023. Isso representará uma dinâmica totalmente nova no sistema de energia da UE.

A geração renovável abundante será um recurso enorme para a UE, mas requer um planejamento cuidadoso do sistema agora para capturar totalmente os benefícios. A modelagem de Ember sugere que, em 2030, a energia eólica e solar pode exceder a demanda em todos os estados membros individuais em um total de 183 TWH, o que é equivalente ao consumo de energia da Polônia em 2023 e cerca de 40% da geração total de gás fóssil da UE do ano passado. Se os países da UE mudassem totalmente esse excesso no tempo, usando armazenamento ou espaço, usando interconectores, para substituir a geração de gás fóssil, eles reduziriam sua dependência de gás importado e evitariam os custos de compra de gás no valor de € 9 bilhões. O crescimento sem precedentes do vento e da energia solar nos últimos anos já reduziu a parcela de combustíveis fósseis no suprimento de eletricidade da UE ao seu

More hours already powered by wind and solar

Planning for more clean flexibility now can accelerate the trend towards EU independence from fossil power. The unprecedented growth of wind and solar in recent years has already reduced the share of fossil fuels in the EU electricity supply to its mais baixo de todos os tempos Nível. Os combustíveis fósseis geraram 17% menos na primeira metade de 2024 em comparação com o mesmo período em 2023, caindo para 27% da geração e atrasada atrás do vento e do solar que geraram 30%. A energia solar, em particular, sofreu um crescimento notável, com Adições de capacidade crescendo em mais de 40% por três anos consecutivos entre 2021-2023. Nos doze meses a julho de 2024 (inclusive), o vento e a energia solar produziram mais da metade da potência da UE em 7% das horas, acima de apenas 2% das horas nos doze meses anteriores. No mesmo período, a energia solar e o vento cobriram um mínimo de 6% da demanda de eletricidade da UE ao longo de todas as horas. Sua participação máxima foi muito maior, atingindo quase dois terços (64%) da demanda total de eletricidade da UE. 

With more wind and solar in operation across the EU, these sources are already dominating power output at certain times of the year at both EU and national levels, leaving less space for expensive fossil power in the mix. In the twelve months to July 2024 (inclusive), wind and solar produced more than half of EU power in 7% of hours, up from just 2% of hours in the twelve months prior. In the same period, solar and wind covered a minimum of 6% of EU electricity demand across all hours. Their maximum share was much higher, reaching almost two thirds (64%) of total EU electricity demand. 

A ascensão ao domínio do vento e da energia solar é particularmente acentuada em países que já estão submetidos a um boom solar. Por exemplo, na Alemanha, nos doze meses a julho de 2024, o vento e a energia solar forneceram a maioria da geração de energia em 36% das horas, ante 26% nos doze meses anteriores. O mesmo número aumentou de 26% para 38% na Grécia, de 31% para 44% na Holanda, e de 7% a 16% na Hungria - onde o crescimento é devido ao solar sozinho, pois a capacidade do vento instalada permanece entre os mais baixos da UE. Entre agosto de 2023 e julho de 2024, quinze países da UE viram o pico eólico e solar acima de 80% de sua demanda por hora horária.

A falta de flexibilidade do sistema já está segurando o vento e o progresso solar

No verão 2024, a contribuição do vento e solar da UE foi particularmente forte durante o dia. Em junho e julho, a geração solar e eólica representou pelo menos 20% da demanda da UE entre as 7h e as 16h, atingindo picos de mais de 60%. Como resultado, a dependência da energia fóssil caiu rapidamente durante o dia, mas permanece relativamente alta durante as manhãs e as noites. Na Alemanha, por exemplo, a participação média da potência fóssil às 13h no mês de julho quase reduziu pela metade de 36% para 20% entre 2021 e 2024, enquanto a participação da energia fóssil às 20h passou apenas de 47% para 44%. Isso permitiria espalhar picos solares de verão nas noites de verão, onde a dependência da energia fóssil tende a ser relativamente alta devido a condições de vento fracas. Mesmo em momentos de renováveis ​​abundantes, as usinas fósseis geralmente continuam gerando. Em alguns casos, isso leva à redução de fontes renováveis,

Increasing clean flexibility, in particular energy storage, would remedy this. This would enable spreading summer solar peaks into summer evenings where reliance on fossil power tends to be relatively high due to weak wind conditions.

Fossil reliance at time of peak solar production could be even lower if the power system was more agile. Even at times of abundant renewables, fossil power plants often continue generating. In some cases this leads to curtailment of renewable sources, como na Polônia. Algumas plantas fósseis são forçadas a manter a produção, pois são tecnicamente incapazes de subir e descer rapidamente, ou porque os operadores de rede os exigem para serviços auxiliares. Na Alemanha, por exemplo, a geração fóssil raramente cai abaixo de 10 GW, mesmo durante períodos de preços negativos da eletricidade. Por exemplo, o operador de rede irlandês

Progressive approaches taken by some grid operators suggest that more can be done to raise the instantaneous share of renewables that can be accepted into the system. For instance, the Irish network operator planeja elevar o limite técnico para parcela eólica e solar da geração para 95%. Outros, como PSE, o operador da grade polonesa, são mais conservadores e Limitam a energia solar e o vento quando atingem cerca de 55-60% da mistura de eletricidade do país a qualquer momento. As baterias podem ajudar a capturar os benefícios do aumento de renováveis ​​

Pairing solar with batteries

Batteries can help capture the benefits of rising renewables

Renováveis ​​já estão crescendo rapidamente na UE, particularmente solar. As baterias desempenharão um papel crucial para manter esse momento em funcionamento. veículos elétricos. No sistema de energia, eles podem ser implantados em escala de grade, conectados à rede de transmissão ou em menor escala em um edifício residencial ou comercial para melhorar o consumo de energia produzida no local (conhecida como metro). Uma combinação de bateria em escala de grade e energia solar de utilidade agora pode produzir eletricidade mais barata do que as usinas a carvão ou a gás, de acordo com uma recente

While all types of flexibility solutions will be needed for an effective system, batteries are a ready-to-deploy technology that could scale quickly, offering immediate cost benefits and improvements to security.

Batteries have seen dramatic cost reductions in recent years, driven by an increase in production for electric vehicles. In the power system, they can be deployed at grid-scale, connected to the transmission grid, or at smaller scale in a residential or commercial building to enhance consumption of energy produced on site (known as behind-the-metre). A combination of grid-scale battery and utility solar can now produce electricity more cheaply than coal- or gas-fired power plants, according to a recent Estudo dos custos de geração na Alemanha. 

O armazenamento da bateria é uma intervenção útil para mudar a energia em curtos períodos de tempo: as baterias podem armazenar eletricidade quando a geração de vento e solar é alta e disponibilizar essa energia quando houver mais demanda. A energia solar possui picos e calhas previsíveis na geração, nas estações e horários do dia. Isso torna a combinação de energia solar com armazenamento de bateria particularmente eficaz na redistribuição de energia solar ao longo do dia, suavizando incompatibilidades na oferta e demanda e reduzindo a necessidade de energia fóssil. 

Atualmente, a maioria das baterias instaladas na Europa é projetada para carregar e descarregar em escalas de tempo relativamente curtas. No final de 2023, os 16 GW de baterias que operam na UE poderiam armazenar cerca de 23 GWh de energia, significando um Duração média de cerca de 1,5 horas se cobrar/descarregar com potência total. No entanto, a duração das baterias e seu desempenho em quadros mais longos têm melhorado, com projetos de duração de 2 horas se tornando comuns nos últimos dois anos e Duração de 4 horas esperada no futuro a curto prazo em toda a Europa. Novos propostas de armazenamento estão criando demanda por projetos de até 8 horas de duração. Em vários países, durante as horas mais ensolaradas, a energia solar já está se aproximando ou combinando 100% da demanda de energia. Entre agosto de 2023 e julho de 2024, nove países da UE viram ações solares de pico acima de 80% de sua demanda de energia. De fato, em certas horas na Grécia e na Holanda, a demanda solar superada, com outros como Espanha e Hungria atingindo mais de 90%.

An opportunity for batteries emerges as solar booms

It is essential that Member States start planning how to integrate rapidly growing volumes of solar generation, and batteries will be a key part of this. In multiple countries, during the sunniest hours, solar alone is already approaching or matching 100% of power demand. Between August 2023 and July 2024, nine EU countries saw peak solar shares above 80% of their power demand. In fact, in certain hours in Greece and the Netherlands, solar outstripped demand, with others such as Spain and Hungary reaching over 90%.

Durante essas altas horas de geração solar, não é apenas solar no sistema. O suprimento adicional também vem de geradores obrigatórios, como plantas de CHP, outras renováveis ​​não dispatíveis, como hidrel de vento e rio de rio e grandes unidades nucleares inflexíveis. Isso significa que, muitas vezes, durante esses períodos, há preços baixos ou negativos no sistema e altos volumes de exportações para os países vizinhos, à medida que os fluxos de energia de regiões de preços mais baixos para mais altos. Em nenhum lugar essa tendência é mais visível do que na Espanha, que no primeiro semestre de 2024 sofreu preços zero ou negativos em 14% das horas, em comparação com apenas 1% das horas no primeiro semestre de 2023. Na Holanda, a média de 2024 de julho ocorreu em um recorde de 20% em inverno, com zero ou preços negativos, o que ocorreu mais frequentemente às 14h. exclusivamente à noite. Embora as causas de preços negativos possam ser complexos e variados, a solar em expansão está desempenhando um papel em muitos países. Esse declínio nas taxas de captura solar de utilidade - o preço recebido pela eletricidade solar em comparação com o preço da carga de base - é um fenômeno que é definido para piorar se mais energia solar for adicionada ao sistema com crescimento limitado de flexibilidade, especialmente em meio a uma recuperação lenta na demanda de energia. noites. Nas noites de verão, quando a dependência de energia fóssil ainda é alta, a eletricidade tende a ser mais cara. A ligação entre

Zero and negative prices are becoming more common across Europe and have happened virtually everywhere in the EU in the last 12 months. Nowhere is this trend more visible than in Spain, which in the first half of 2024 experienced zero or negative prices in 14% of hours, compared to just 1% of hours in the first half of 2023. In the Netherlands, July 2024 saw a record 12% of hours with zero or negative prices, which occurred most frequently at 2pm.This is more than in winter 2023-24, when zero or negative prices occurred on average for 3% of hours and almost exclusively at night. Although the causes of negative prices can be complex and varied, booming solar is playing a role in many countries.

Low and negative prices detrimentally impact the business case for solar, reducing the revenues that solar producers receive for selling their power on the market. This decline in utility solar capture rates – the price received for solar electricity compared to the baseload price – is a phenomenon which is set to worsen if more solar is added to the system with limited growth in flexibility, especially amid a slow recovery in power demand.

In contrast to very low and negative prices in the central part of the day, in June and July 2024 many EU countries saw extreme power price spikes in the evenings. In the summer evenings when fossil power reliance is still high, electricity tends to be more expensive. The link between preços de energia e preços de combustível fóssil expõe consumidores e empresas ao preço do gás fóssil importado, que é altamente suscetível a geopolítica e eventos globais. 

A diferença de preços entre o meio -dia e a noite, também conhecida como spread de preços, foi significativamente maior no verão de 2024 do que no verão de 2023, especialmente onde o crescimento solar tem sido forte. Na Grécia e Hungria, como outros países do sul e oriental Europa, o aumento de spreads foi particularmente extremo, passando de € 71/mwh para € 262/mwh e € 102/mwh para € 397/mwh. 

Esse aumento dos spreads de preço no dia fortalece o caso de negócios para armazenamento de bateria que pode obter receitas com a arbitragem de preços (comprando energia de baixo custo e venda quando os preços forem mais altos). Esse comportamento da bateria pode diminuir os preços do pico de energia, fornecendo maior concorrência a ativos flexíveis de gás, além de reduzir a dependência da energia fóssil em momentos de pico de demanda. Mais baterias também aumentarão a demanda de energia nos tempos de pico solar, suportando taxas de captura solar e o caso de negócios para investir em capacidade solar. Reliance fóssil

As an increase in storage capacity causes the price profile to flatten, the drop in revenues available to batteries from arbitrage can be compensated by revenues for the multiple services that batteries can offer for system operation (such as fast response frequency reserve).

Batteries can reduce evening fossil reliance

Califórnia fornece um convincente Exemplo de como as baterias podem diminuir a dependência de combustíveis fósseis em momentos de baixa saída renovável e alta demanda. A capacidade da bateria foi expandida com treze vezes em cinco anos, atingindo 10 GW em abril de 2024 e reformulou a maneira como a grade é alimentada. O papel do gás no pico da noite em abril de 2024 foi aproximadamente pela metade em comparação com abril de 2021.

Europa poderia seguir o mesmo caminho para reduzir sua dependência de combustíveis fósseis importados. As baterias foram Crescendo rapidamente Nos últimos anos na UE. No entanto, a capacidade é Concentrado em um pequeno número de países. 

Alemanha, em particular, é o corredor frontal da UE, representando 46% da capacidade total da bateria da UE até o final de 2023 e com 9,5 GW instalado até junho de 2024. A Alemanha poderia aumentar sua capacidade de bateria em até 11,4 GW até o final de 2024, nos melhores cenários de suporte de políticas e condições financeiras, com base nas estimativas de Ember e previsões de mercado. Se essa capacidade de bateria já tivesse sido instalada neste verão, a Alemanha poderia ter deslocado 36 GWh de energia fóssil cara durante os picos da noite somente em junho. O carvão duro, geralmente o gerador mais caro da Alemanha, poderia ter sido completamente expulso da mistura em 12 horas, reduzindo os preços durante as horas mais caras do dia. Isso evitou a produção de eletricidade de combustível fóssil poderia ter economizado 1,3 milhão de euros em importações de carvão ou 2,5 milhões de euros em importações de gás fósseis, dependendo do que o combustível foi deslocado.

Recomendações

A flexibilidade limpa deve ser implantada rapidamente para complementar as renováveis ​​

Estruturas de política aprimoradas para soluções de flexibilidade podem ajudar a capturar os benefícios do vento e do solar e do solar. No armazenamento de eletricidade, a flexibilidade do lado da demanda e a interconectividade transfronteiriça para ajudar a aproveitar a abundante energia limpa caseira, a UE pode reduzir a dependência fóssil, evitar importações de energia dispendiosa e proteger os consumidores e empresas dos preços voláteis da energia internacional. 

The growth of wind and solar is happening fast and is set to accelerate. With adequate growth in electricity storage, demand side flexibility and cross-border interconnectivity to help take advantage of abundant home-grown clean power, the EU could reduce fossil dependance, avoid costly energy imports, and protect consumers and businesses from volatile international energy prices. 

As baterias, em particular, são uma ferramenta pronta para implantar para aproveitar o enorme recurso do solar do meio-dia, além de serem mais rápidos e baratos para implantar do que alternativas como plantas de pico de gás ou interconexões de grade. 

Os casos de negócios para solar e baterias são mutuamente reforçados. O aumento da volatilidade dos preços, exacerbado por anos de forte crescimento solar e alto Preços do gás, aumentou a capacidade de armazenamento de bateria para obter receita através da arbitragem de preços. Por sua vez, as baterias aumentarão a demanda de energia nos horários de pico solar, apoiando taxas de captura solar e suavizando o preço dos extremos.

As baterias estão crescendo fortemente em alguns países, mas não em outros. A energia solar, em comparação, está crescendo rapidamente em toda parte. Sinais políticos mais fortes e planejamento precoce podem acelerar o crescimento de baterias em toda a UE, apresentando os benefícios econômicos, de segurança e climáticos da transição energética. O

The Strategic agenda for the new EU mandate is a good step in this direction, as it plans for ambitious electrification and investment in grids, storage and interconnections. The prioridades políticas da recém-designada Comissão da UE também inclui investimentos em expansão em infraestrutura de grade e capacidade de armazenamento. As recomendações a seguir podem fornecer orientações para os formuladores de políticas da UE que desejam acelerar a implantação e investimentos de flexibilidade limpa. Isso deve ser desbloqueado removendo as barreiras regulatórias existentes e melhorando o planejamento do sistema. e permitir, incluindo ao identificar áreas de aceleração renovável. A falta de informação pode atrasar as decisões de investimento muito necessárias. Os principais dados dizem respeito à capacidade de armazenamento e utilização, capacidades de grade, filas de conexão de grade e redução renovável.

Key Recommendations

Remove barriers to co-location of batteries with renewables

• A simple way to start planning for clean flexibility is to consider the potential for co-location of solar with batteries. This should be unlocked by removing existing regulatory barriers and improving system planning.
• It should be made easier for solar and batteries to be installed behind the same grid connection point, for instance by acting on the grid connection rules or considering targeted and accelerated grid connection access for co-located batteries where the grid is congested.
• Co-located battery storage should be considered in spatial planning and permitting, including when identifying renewable acceleration areas.
• Grid operators should make available granular and timely data on the status of the grid. Lack of information can delay the much needed investment decisions. Key data concerns storage capacity and utilisation, grid capacities, grid connection queues and renewable curtailment. Mapas de capacidade de hospedagem de grade são uma maneira eficaz de comunicar essas informações. A maioria dos NECPs premiados não fornece detalhes de futuras estratégias e metas de flexibilidade. Essa lacuna deve ser abordada rapidamente, uma vez que os países com uma avaliação de necessidades de flexibilidade limpa precoces e as metas podem se beneficiar mais cedo do crescimento do poder renovável. 

Implement national clean flexibility strategies early, starting with NECPs

Clear policy signals for accelerated deployment of flexibility are still limited in many NECPs. Most revised draft NECPs do not provide details of future flexibility strategies and targets. This gap should be swiftly addressed, since countries with an early clean flexibility needs assessment and targets can benefit sooner from growth in renewable power. 

NECPS FINAL, a maioria dos quais permanece não publicada, apesar de ter sido vencida em junho de 2024, continua sendo uma oportunidade de enviar fortes sinais políticos sobre como os países planejam fazer a transição da dependência da flexibilidade fossil e garantir a implantação integrada e complementar das soluções de flexibilidade limpa. 

• Os governos nacionais devem se esforçar para divulgar a avaliação das necessidades de flexibilidade e as metas de armazenamento e flexibilidade do lado da demanda no NECP final. Quando uma avaliação detalhada da flexibilidade não está disponível, os países devem se comprometer com um processo que o alcançará o mais rápido possível. 
• Os governos nacionais devem implementar medidas para apoiar a implantação da flexibilidade limpa, juntamente com as renováveis. As principais medidas estão listadas em Diretrizes da Comissão Europeia sobre armazenamento e comece com a remoção de "carregamento duplo" das taxas de grade no armazenamento de bateria. Idealmente, os governos nacionais devem incluir essas medidas em seu NECP final. Processos de planejamento do sistema no nível da UE. Modelagem robusta e maior transparência no potencial de flexibilidade limpa são necessárias para aumentar a conscientização e a confiança nas soluções e, portanto, facilitar as decisões de investimento privado. A subestimação e a deturpação do potencial de flexibilidade limpa traz o risco de abordar demais em ativos fósseis. Atualmente, há uma visibilidade limitada no lançamento de armazenamento de bateria e utilização de flexibilidade do lado da demanda. Embora garantir a privacidade e a confidencialidade comercial, a melhoria da transparência de dados ajudaria os operadores de sistemas, provedores de flexibilidade, investidores e consumidores a maximizar sua eficiência e custo-efetividade. Os dados sobre as fontes de flexibilidade existentes e planejados serão essenciais para o novo exercício de definição de metas de flexibilidade estabelecido pela mais recente reforma do mercado de eletricidade da UE. A ativação de vários fluxos de receita abre rotas para o mercado, promove investimentos privados e forneça serviços importantes do sistema. 
• National governments should introduce additional specific support schemes where needed, as envisaged in the latest Electricity Market Design reform.

Improve data and representation for clean flexibility in EU energy system planning

• As the energy system becomes more complex, modelling methodologies must take account of the need to reduce reliance on fossil flexibility and adequately represent clean substitutes.
• Better representation of clean flexibility sources starts with transparent and accurate input data. Currently, there is limited visibility on the rollout of battery storage and demand-side flexibility utilisation. Whilst ensuring privacy and commercial confidentiality, improvement to data transparency would help system operators, flexibility providers, investors and consumers to maximise their efficiency and cost-effectiveness.
• Member States and national regulatory authorities should make such data publicly available, as recommended by the European Commission. Data on existing and planned flexibility sources will be key for the new flexibility target-setting exercise established by the latest EU Electricity Market Reform.

Improve market access for batteries and demand flexibility

• Revenue stacking for batteries, and clean flexibility in general, should be allowed. Enabling multiple revenue streams opens up routes to market, foster private investments, and provide important system services. 
• Os governos nacionais devem remover os requisitos restritivos para a participação do armazenamento da bateria e da flexibilidade do lado da demanda nos mercados de capacidade e serviços de grade (como resposta de frequência). Planejamento
• The design of capacity mechanisms should also promote clean flexibility, for example through lowering the carbon cap.

Improve data and representation for clean flexibility in EU energy system planning

A representação técnica da flexibilidade limpa ainda é limitada nos processos de planejamento do sistema no nível da UE. Modelagem robusta e maior transparência no potencial de flexibilidade limpa são necessárias para aumentar a conscientização e a confiança nas soluções e, portanto, facilitar as decisões de investimento privado. A subestimação e a deturpação do potencial de flexibilidade limpa traz o risco de superestimar em ativos fósseis. 

• À medida que o sistema de energia se torna mais complexo, as metodologias de modelagem devem levar em consideração a necessidade de reduzir a dependência da flexibilidade fóssil e representar adequadamente substitutos limpos. 
• melhor representação de fontes de flexibilidade limpa começa com dados de entrada transparentes e precisos. Atualmente, existe Visibilidade limitada Na distribuição de armazenamento de bateria e utilização de flexibilidade do lado da demanda. Enquanto garantia a privacidade e a confidencialidade comercial, a melhoria da transparência de dados ajudaria os operadores do sistema, provedores de flexibilidade, investidores e consumidores a maximizar sua eficiência e custo-efetividade. 
• Estados membros e autoridades regulatórias nacionais devem disponibilizar esses dados publicamente, como Recomendado pela Comissão Europeia. Os dados sobre as fontes de flexibilidade existentes e planejados serão essenciais para o novo exercício de definição de metas de flexibilidade estabelecido pelo mais recente Reforma do mercado de eletricidade da UE. implantação de soluções de flexibilidade limpa em toda a UE. A Comissão Europeia

Publish an EU strategy for clean flexibility

An EU strategy for clean flexibility can guide the transition away from reliance on fossil flexibility and ensure the complementary deployment of clean flexibility solutions across the EU. The European Commission Diretrizes já emitidas para desbloquear o potencial de armazenamento de energia, mas o armazenamento é apenas uma ferramenta na caixa de ferramentas de flexibilidade. 

• An Plano de ação da UE sobre eletrificação deve incluir uma estratégia para desbloquear o potencial de todas as fontes de flexibilidade limpas. Se o aumento da demanda eletrificada for gerenciado de maneira inteligente, ela poderá desempenhar um papel fundamental no fornecimento de flexibilidade e mais baixas contas de energia. 
• A geração solar e eólica mais inteligente também pode desempenhar um papel importante. Por exemplo, a adição de painéis voltados para o oeste, em vez do sul, pode ajudar a alimentar a demanda do final da tarde subindo com energia solar. Jobs. A carga horária é então calculada como a soma da geração total e as importações líquidas.
• Batteries, innovative energy storage solutions and demand-side flexibility enablers (e.g. smart heating and cooling systems, industrial processes and EV charging) should be priorities in the new Clean Industrial Deal to secure the value chain, skilled workers and circularity, ultimately benefiting the local economy and jobs.

Supporting Materials

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Methodology

Hourly electricity generation data

For the majority of European countries, hourly generation data by fuel and hourly net flows are taken from ENTSO-E’s transparency platform. Hourly load is then calculated as the sum of total generation and net imports.

Para determinados países, uma fonte diferente é usada. Estes são:

• Austria usa dados horários ENSO-E para todos os códigos de combustível, exceto Hydro. Os dados horários hidreliosos são dimensionados usando a proporção de valores mensais agregados e dados mensais do eurost.
  = Os dados horários de Chipre são obtidos no site do Sistema de Transmissão (TSOC). Solar e bioenergia são desagregados da energia "distribuída" da fonte de combustível, assumindo que a quantidade mínima por hora por dia vem da bioenergia, e a energia solar é a diferença entre o valor "distribuído" e o número de bioenergia derivada. Dados horários para todos os códigos de combustível, mas uma pequena correção é aplicada para corrigir erros com bioenergia e outros códigos de combustível fóssil entre maio e setembro de 2022.
• Germany uses energy-charts for gas and solar and Agora Energiewende for all other fuel codes.
• Estonia uses ENTSO-E hourly data for all fuel codes, but a small fix is applied to correct for errors with bioenergy and other fossil fuel codes between May and September 2022.
• Finlândia usa dados por hora ENTO-E escalados com dados mensais de eurostat para codificadores de vento, eólica offshore, solar, gás, bionergia e hidromassagem. Todos os outros códigos de combustível retirados dos dados horários ENTO-E. Todos os outros códigos de combustível retirados de dados horários ENTO-E.
• Hungary uses ENTSO-E hourly data scaled with Eurostat monthly data for solar. All other fuel codes taken from ENTSO-E hourly data.
  Os dados da Irlanda foram fornecidos pelo Green Collective
• Os dados da Itália vêm de Terna, o operador da grade italiana. Números. Os dados de fluxo são provenientes de ESIOS. Neste cálculo, as seguintes premissas são feitas:
• Netherlands data is taken from Nationaal Energie Dashboard.
• Poland data comes from ENTSO-E with the exception of solar generation pre-2021, which is estimated using insolation data and installed capacity numbers.
• Spain generation data comes from ENTSO-E. Flow data comes from ESIOS.
• Sweden solar generation comes from the system operator website, all other fuel codes are from ENTSO-E.

Estimation of excess wind and solar generation in 2030

The hourly domestic wind and solar excess across all EU countries is calculated as the difference between domestic solar and wind generation and domestic load. In this calculation, the following assumptions are made:

• O perfil de carga diário em 2030 é baseado nos dados de demanda de entrada provisória Era-e ERAA 2024. É retirado do cenário de 'Tendências Nacionais', que é o cenário de linha de base, dadas as políticas do país atuais. Esse cenário pode subestimar o potencial da flexibilidade do lado da demanda e da eletrificação inteligente; no entanto, isso é difícil de julgar, pois os operadores de entro-e e grade não divulgam como esses perfis de carga são gerados. 2009. Este ano climático é geralmente considerado conservador. As estimativas de brasa de 2030 capacidades instaladas são baseadas nos números mais recentes do NECP sempre que possível; caso contrário, as estimativas da organização nacional são usadas. Isso não leva em consideração a interconexão em toda a região. (com bateria ou flexibilidade do lado da demanda)
• Solar and wind hourly generation is computed based on Ember’s estimation of solar, onshore and offshore wind installed capacities by 2030, multiplied by solar and wind capacity factors for 2030 using the climate year 2009. This climate year is generally considered to be conservative. Ember estimates of 2030 installed capacities are based on latest NECP figures where possible, otherwise national organisation estimates are used.
• The total EU excess is calculated as the sum of excess across each individual country. This does not take into account interconnection across the region.

Excess wind and solar generation in 2030 is translated into avoided fossil costs based on the following assumptions:

• It is assumed that domestic excess of renewables is either displacing fossil gas power at the same time in other countries (with interconnections) or fossil gas power at a later time in the same country (with battery or demand-side flexibility)
• This hypothetical shifting does not take into account interconnection constraints
• Fossil gas purchase cost in 2030 is based on settlement price for fossil gas with delivery at TTF in 2030, as traded on 5th September 2024.
• Fossil gas power plant efficiency (high calorific value) : 50%

Simulation of the benefits of additional battery storage

• Uma simulação de capacidade adicional da bateria na Alemanha em junho de 2024 é executada usando 1,9 GW adicional de baterias com duração de 1,6 horas. Essa duração está alinhada com a duração média das baterias atualmente em operação na Alemanha a partir de julho de 2024. A capacidade adicional da bateria é estimada com base em Cenário alto da Europa da Europa. Nas 2 horas noturnas das 21:00 às 22:00, quando não há solar e geralmente mais carvão duro na mistura, descarregando até 1,9 GW por hora
• The additional batteries charge during times when Germany is exporting and generating solar power, subject to constraints of the maximum charging rate per hour (1.9 GW) and maximum power storage capacity (3.04 GWh).
• The additional batteries discharge with a flat rate in the 2 evening hours of 9 pm – 10pm, when there is no solar and generally more hard coal in the mix, discharging up to 1.9 GW per hour
• Descarga de bateria adicional desloca a geração fóssil nessas horas. Na Alemanha, durante 2024, o gás fóssil e o carvão duro alternaram como o setter marginal de preços; portanto, dois exemplos são dados do custo: um se as baterias tiveram o gás fóssil deslocado, o outro carvão duro. Preço do mês à frente do preço da API2 em junho de 2024.
• Fossil gas purchase cost in June 2024 is based on average settlement day ahead price for fossil gas with delivery at THE in June 2024
• Hard coal purchase cost in June 2024 based on average month ahead settlement price for API2 in June 2024.

Reconhecimento

Agradecimentos especiais a

Green Collective por fornecer casos de paredes, dados por horários. Dave Jones, Nicolas Fulghum, Sam Hawkins e outros. Cobertura

The authors would like to thank several Ember colleagues for their valuable contributions and comments, including Sarah Brown, Ali Candlin, Reynaldo Dizon, Dave Jones, Nicolas Fulghum, Sam Hawkins, and others.

We would also like to extend our gratitude to Solar Power Europe for insightful comments.

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Sebastian Kahnert/ dpa picture alliance / Alamy Stock Photo

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