03 April 2023

Ciclos en tu batería: ¿cuál es el valor de un ciclo?

Ciclos en tu batería: ¿cuál es el valor de un ciclo?

Con más mercados que nunca para que las baterías participen, la estrategia operativa es fundamental. Los optimizadores no solo deben maximizar los ingresos, sino también tener en cuenta el ciclado de la batería.

Podrías pensar que cuanto más cicla una batería, más dinero genera. Pero, ¿cuál es el valor real de un ciclo?

Shaniyaa explica el valor de un ciclo en el almacenamiento de energía en baterías.

Puntos clave

  • En última instancia, el valor de un ciclo depende de una combinación de factores: el mercado en el que participas, cuándo ciclas y la duración de tu batería.
  • Desde 2021, realizar dos ciclos al día en el mercado diario ha generado un 12-14% más de ingresos (en promedio) que realizar solo uno.
  • En los últimos seis meses, el número promedio de ciclos diarios que realizan las baterías ha aumentado de 0,5 a 0,8.
  • Esto se debe a la saturación en Dynamic Containment. Con los precios altos en ese servicio siendo cosa del pasado, las baterías han perdido la capacidad de generar altos ingresos con menos ciclos.

Así que, profundicemos en el tema.

¿Qué es un ciclo?

Un ciclo simplemente significa una descarga completa de la capacidad de una batería. Por ejemplo, un sistema de almacenamiento de energía en baterías de 100 MWh ha completado un ciclo cada vez que ha descargado 100 MWh.

Esto puede hacerse de una sola vez (como en el comercio mayorista), o en varias descargas menores a lo largo del tiempo (como al prestar servicios de respuesta de frecuencia). La Figura 1 (abajo) muestra cómo una batería puede ciclar de dos formas diferentes, en dos días distintos.

Figura 1: Ejemplos de cómo una batería puede ciclar a lo largo del día

Por qué importa el ciclado: el vínculo con la degradación

El ciclado influye en la degradación y, por tanto, es un componente clave en las garantías de los sistemas de almacenamiento de baterías de ion-litio. Para saber más, lee nuestra explicación aquí.

¿Cuánto ciclan las baterías en Gran Bretaña?

La Figura 2 (abajo) muestra la tasa promedio de ciclado diario de las baterías en Gran Bretaña.

Figura 2: Ciclado diario de la flota de almacenamiento de energía en baterías en GB.
  • Desde enero de 2021, las baterías han realizado un promedio de 0,58 ciclos al día.
  • Antes del otoño de 2021, la mayoría de los activos prestaban Dynamic Containment de forma constante. Este es un servicio de bajo ciclado que, antes de la saturación, generaba buenos ingresos.
  • Los altos precios del mercado diario en septiembre de 2021 provocaron un aumento en las tasas de ciclado.
  • A medida que surgieron nuevos servicios y los requisitos de Dynamic Containment se volvieron más estrictos, la flota diversificó sus operaciones, lo que resultó en más variabilidad en el ciclado.
  • Para mayo de 2022, la flota participaba de manera más constante en servicios de mayor ciclado, como Firm Frequency Response (FFR) mensual y nuevos servicios como Dynamic Regulation y Dynamic Moderation.
  • Desde octubre de 2022, cuando Dynamic Containment se saturó, el promedio de ciclos diarios aumentó a 0,8.

¿Cómo ciclan los activos individuales?

La Figura 3 (abajo) muestra el promedio de ciclos diarios de las baterías registradas en el Balancing Mechanism (BMUs) en 2022.

Figura 3: Promedio de ciclos diarios para cada activo de almacenamiento en baterías en el Balancing Mechanism en 2022.

Si bien la mayoría de los activos realizaron menos de un ciclo al día, algunos ciclaron mucho más. Veamos dos activos en extremos opuestos del espectro de ciclos diarios.

  • Pelham realizó 1,6 ciclos por día, principalmente porque tiene una duración de 45 minutos. Obtuvo la mayor parte de sus ingresos a través de FFR y Dynamic Containment. Debido a su menor duración, necesita ciclar más para prestar FFR que los sistemas de una hora.
  • En el otro extremo, Fideoak Mill, una batería de una hora, cicló solo 0,2 veces al día. Generó la mayor parte de sus ingresos mediante Dynamic Containment.

La Figura 4 (abajo) muestra la distribución del ciclado que realizó cada activo durante 2022.

Figura 4: Distribución del comportamiento de ciclado diario para cada activo de almacenamiento en baterías en el Balancing Mechanism en 2022.
  • Como puedes ver, la variación en el número de ciclos que realizan los diferentes activos es considerable, incluso cuando el promedio es similar.

Ciclado según la duración

Como hemos visto, las baterías de menor duración deben ciclar más para cumplir con los requisitos de ciertos servicios.

La Figura 5 (abajo) muestra los ciclos diarios promedio de las baterías desde 2021, agrupados por duración del sistema y año.

Figura 5: Ciclado promedio diario para activos en el BM agrupados por duración.
  • Las baterías de todas las duraciones han ciclado más desde 2021.
  • En general, a menor duración, más ciclos realiza una batería.

¿Pero qué pasa con las baterías de dos horas? ¿Por qué no siguen esta tendencia? Bueno, la mayoría de estos activos han entrado en operación el último año. Estos activos han participado mayormente en Dynamic Regulation, que es un servicio de alto ciclado, incluso para sistemas de dos horas.

Los servicios auxiliares son el mayor factor que determina los ciclos

Prestar diferentes servicios de respuesta de frecuencia puede tener resultados muy distintos en el ciclado, y es el principal factor que causa los cambios en el ciclado de la flota.

La Figura 6 (abajo) muestra los requisitos de ciclado de diferentes servicios de respuesta de frecuencia (para un sistema de una hora).

Figura 6: Ciclos promedio diarios para un activo en los servicios auxiliares. Valores basados en una batería de 1 MW y 1 hora.
  • Dynamic Containment es un servicio de muy bajo ciclado. Esto reduce el promedio de ciclado de los activos que lo prestan.
  • Los activos que prestan Dynamic Regulation y, en menor medida, FFR mensual, experimentan tasas de ciclado mucho más altas.

¿Más ciclos es igual a más dinero?

La Figura 7 (abajo) muestra la relación entre las tasas de ciclado y los ingresos.

Figura 7: Promedio mensual de ciclos diarios en la flota comparado con los ingresos normalizados de los activos de octubre 2022 a febrero 2023. El ingreso mensual normalizado se calcula como el ingreso de un activo como porcentaje del ingreso del activo más rentable ese mes.
  • Antes de octubre de 2022 (y la saturación de Dynamic Containment), los activos de bajo ciclado seguían generando altos ingresos.
  • Desde octubre de 2022, ha surgido una correlación más fuerte entre ciclado e ingresos. Generalmente, los activos que ciclan más ganan más dinero.

Sin embargo, existe un equilibrio. Un mayor ritmo de ciclado puede acortar la vida útil de la batería, anular garantías y reducir su capacidad de generar ingresos a largo plazo. Los costes adicionales del mayor ciclado deben sopesarse frente al aumento de ingresos.

Comercio mayorista

En el mercado mayorista, una batería a menudo completará uno o incluso dos ciclos completos al día. Entonces, ¿duplicar tus ciclos duplica tus ingresos?

La Figura 8 (abajo) muestra el aumento promedio de ingresos al realizar dos ciclos diarios frente a solo uno, desde enero de 2021 en el mercado mayorista diario.

Figura 8: Diferencia estimada de precio para una batería de 1 y 2 horas realizando uno y dos ciclos de enero 2021 a febrero 2023.

Todo depende del momento

El valor de un ciclo adicional en el mercado mayorista puede ser mucho mayor al 14%. Si un activo puede aprovechar dos subidas de precio en un día (en lugar de solo una), la batería podría casi duplicar sus ingresos.

La Figura 9 (abajo) muestra una batería realizando un ciclo frente a dos ciclos el 10 de febrero de 2022 (según el modelo Modo Dispatch).

Figura 9: Aumento estimado de ingresos de una batería realizando un ciclo el 10 de febrero de 2022, comparado con dos ciclos. Basado en el modelo Modo Dispatch.
  • En este caso, la batería podría haber ganado un 75% más realizando un segundo ciclo.

Los picos de precio no siempre implican el mismo retorno por ciclado

Los picos de precio en el mercado mayorista, que suelen ocurrir en invierno, proporcionan un impulso significativo de ingresos para las baterías. El beneficio de un segundo ciclo en un día de precios altos puede variar. Por eso, el aumento promedio de ingresos por un segundo ciclo se sitúa solo entre el 12-14%.

Es muy poco probable que una batería logre duplicar los ingresos, pero en términos de £/MW, aún puede ser muy rentable.

  • Por ejemplo, el 12 de diciembre de 2022 (según el modelo Modo Dispatch), una batería podría haber ganado £191/MW extra ciclando durante los precios altos de la mañana y el pico de la tarde.
  • El 10 de febrero de 2022, el ciclo adicional valía solo £34/MW.

Sin embargo, en general, ciclar dos veces en días de precios altos se parece más a lo que se muestra en la Figura 10 (abajo).

Figura 10: Aumento estimado de ingresos de una batería realizando un ciclo el 14 de enero de 2022, comparado con dos ciclos. Basado en el modelo Modo Dispatch.
  • En este caso, el 14 de enero de 2022 (según el modelo Modo Dispatch), la batería solo habría ganado £6/MW más (un aumento del 1%) realizando un segundo ciclo.

Entonces, ¿cuál es el valor de un ciclo?

La respuesta corta es: depende: del mercado en el que participes, de cuándo ciclas y de la duración de tu batería.

A medida que evoluciona la tecnología de almacenamiento en baterías, es probable que veamos activos más nuevos con garantías para un mayor ciclado. Esto podría darles flexibilidad para participar en servicios de alto ciclado y aprovechar oportunidades puntuales de altos ingresos cuando surjan. El crecimiento de oportunidades en mercados intradía y el Balancing Mechanism podría incluso llevar a que las baterías superen los dos ciclos diarios de forma regular.