Avec plus de marchés que jamais pour permettre aux batteries de participer, la stratégie opérationnelle est essentielle. Les optimiseurs doivent non seulement maximiser les revenus, mais aussi prendre en compte le cyclage.
On pourrait penser que plus une batterie effectue de cycles, plus elle génère de revenus. Mais quelle est la valeur réelle d’un cycle ?
À retenir
- Au final, la valeur d’un cycle dépend de plusieurs facteurs : le marché sur lequel vous opérez, le moment où vous cyclez et la durée de votre batterie.
- Depuis 2021, effectuer deux cycles par jour sur le marché day-ahead a généré 12 à 14 % de revenus supplémentaires (en moyenne) par rapport à un seul cycle.
- Au cours des six derniers mois, le nombre moyen de cycles quotidiens effectués par les batteries est passé de 0,5 à 0,8.
- Cela s’explique par la saturation du service Dynamic Containment. Les prix élevés dans ce service étant désormais rares, les batteries ne peuvent plus générer des revenus importants avec peu de cycles.
Entrons dans le détail.
Qu’est-ce qu’un cycle ?
Un cycle correspond simplement à une décharge complète de la capacité d’une batterie. Par exemple, un système de stockage d’énergie par batterie de 100 MWh a réalisé un cycle chaque fois qu’il a déchargé 100 MWh.
Cela peut se faire en une seule fois (par exemple lors d’un arbitrage sur le marché de gros), ou en plusieurs étapes sur une période plus longue (comme lors de la fourniture de services de réglage de fréquence). La figure 1 (ci-dessous) montre comment une batterie peut cycler de deux manières différentes selon les jours.
Pourquoi le cyclage est important : le lien avec la dégradation
Le cyclage a un impact sur la dégradation — il s’agit donc d’un élément clé dans les garanties des systèmes de stockage d’énergie par batterie lithium-ion. Pour en savoir plus, lisez notre article explicatif ici.
À quelle fréquence les batteries du Royaume-Uni cyclent-elles ?
La figure 2 (ci-dessous) montre le taux moyen de cyclage quotidien des batteries en Grande-Bretagne.
- Depuis janvier 2021, les batteries ont effectué en moyenne 0,58 cycle par jour.
- Avant l’automne 2021, la plupart des actifs fournissaient principalement le service Dynamic Containment, un service peu cyclant qui, avant saturation, générait des revenus confortables.
- La hausse des prix day-ahead en septembre 2021 a entraîné une augmentation du taux de cyclage.
- Avec l’apparition de nouveaux services et le durcissement des exigences du Dynamic Containment, le parc s’est diversifié, entraînant plus de variabilité dans le cyclage.
- En mai 2022, le parc participait plus régulièrement à des services nécessitant plus de cycles — comme le Firm Frequency Response (FFR) mensuel, ou les nouveaux services Dynamic Regulation et Dynamic Moderation.
- Depuis octobre 2022, lorsque le Dynamic Containment est devenu saturé, le nombre moyen de cycles quotidiens est monté à 0,8.
Comment les actifs individuels cyclent-ils ?
La figure 3 (ci-dessous) montre le nombre moyen de cycles quotidiens des batteries enregistrées dans le Balancing Mechanism (BMUs) en 2022.
La plupart des actifs ont effectué moins d’un cycle par jour, mais certains ont cyclé bien plus. Regardons deux actifs aux extrêmes de ce spectre.
- Pelham a réalisé 1,6 cycle par jour, principalement car sa durée est de 45 minutes. Il a généré la majorité de ses revenus via le FFR et le Dynamic Containment. Avec une durée plus courte, il doit cycler davantage qu’un système d’une heure pour le FFR.
- À l’inverse, Fideoak Mill, une batterie d’une heure, n’a cyclé que 0,2 fois par jour, générant l’essentiel de ses revenus grâce au Dynamic Containment.
La figure 4 (ci-dessous) montre la répartition du cyclage pour chaque actif sur l’année 2022.
- Comme on le voit, l’écart dans le nombre de cycles entre les différents actifs est important — même si la moyenne peut être similaire.
Cyclage selon la durée
Comme vu plus haut, les batteries de plus courte durée doivent cycler davantage pour répondre aux exigences de certains services.
La figure 5 (ci-dessous) présente le nombre moyen de cycles quotidiens depuis 2021, selon la durée système et l’année.
- Toutes les batteries, quelle que soit leur durée, cyclent davantage depuis 2021.
- En général, plus la durée est courte, plus la batterie effectue de cycles.
Mais qu’en est-il des batteries deux heures ? Pourquoi font-elles exception à la règle ? La plupart de ces actifs ont été mis en service récemment. Elles ont principalement participé au service Dynamic Regulation — un service très cyclant, même pour les systèmes deux heures.
Les services système sont le principal facteur du cyclage
La participation à différents services de réglage de fréquence a un impact très variable sur le cyclage, ce qui explique les évolutions observées au niveau du parc.
La figure 6 (ci-dessous) montre les exigences de cyclage de différents services de réglage de fréquence (pour un système d’une heure).
- Le Dynamic Containment est un service très peu cyclant, ce qui fait baisser la moyenne des actifs qui y participent.
- Les actifs en Dynamic Regulation, et dans une moindre mesure en FFR mensuel, présentent des taux de cyclage bien plus élevés.
Plus de cycles = plus d’argent ?
La figure 7 (ci-dessous) montre la relation entre taux de cyclage et revenus.
- Avant octobre 2022 (et la saturation du Dynamic Containment), les actifs peu cyclants généraient encore des revenus élevés.
- Depuis octobre 2022, la corrélation entre cyclage et revenus s’est renforcée. En général, plus un actif cycle, plus il gagne d’argent.
Il existe toutefois un compromis : un taux de cyclage élevé peut réduire la durée de vie de la batterie, annuler la garantie et limiter ses revenus futurs. Les coûts supplémentaires liés à l’augmentation du cyclage doivent être comparés aux gains de revenus.
Trading sur le marché de gros
Sur le marché de gros, une batterie effectue souvent un ou deux cycles complets par jour. Alors, doubler le nombre de cycles double-t-il les revenus ?
La figure 8 (ci-dessous) montre l’augmentation moyenne des revenus en effectuant deux cycles par jour par rapport à un seul, depuis janvier 2021 sur le marché day-ahead.
Tout est question de timing
La valeur d’un cycle supplémentaire sur le marché de gros peut dépasser 14 %. Si un actif profite de deux hausses de prix dans la même journée (au lieu d’une seule), la batterie peut presque doubler ses revenus.
La figure 9 (ci-dessous) compare une batterie effectuant un cycle versus deux cycles le 10 février 2022 (selon le modèle Modo Dispatch).
- Dans ce cas, la batterie aurait pu gagner 75 % de revenus en plus en effectuant un second cycle.
Les pics de prix ne rapportent pas toujours autant
Les pics de prix sur le marché de gros, fréquents en hiver, offrent un coup de pouce important aux revenus des batteries. Mais l’intérêt d’un second cycle lors d’une journée à prix élevé varie, ce qui explique que le gain moyen d’un deuxième cycle se situe seulement entre 12 et 14 %.
Il est très peu probable qu’une batterie double ses revenus, mais en €/MW, cela peut rester très intéressant.
- Par exemple, le 12 décembre 2022 (modèle Modo Dispatch), une batterie aurait pu gagner 191 €/MW de plus en cyclant lors des pics de prix du matin et du soir.
- Le 10 février 2022, le second cycle ne valait que 34 €/MW.
En général, cycler deux fois lors des journées à prix élevés ressemble plutôt à la situation illustrée en figure 10 (ci-dessous).
- Ici — le 14 janvier 2022 (modèle Modo Dispatch) — la batterie n’aurait gagné que 6 €/MW de plus (soit +1 %) grâce à un second cycle.
Alors, quelle est la valeur d’un cycle ?
En résumé : cela dépend — du marché, du moment du cyclage et de la durée de la batterie.
À mesure que la technologie progresse, on peut s’attendre à voir arriver de nouveaux actifs bénéficiant de garanties pour des taux de cyclage plus élevés. Cela pourrait offrir la flexibilité nécessaire pour participer à des services très cyclants, tout en profitant d’opportunités ponctuelles à forte valeur ajoutée. Le développement du trading sur les marchés intrajournaliers et du Balancing Mechanism pourrait même permettre aux batteries d’effectuer plus de deux cycles par jour de façon régulière.
