Modo Energy a développé une prévision des revenus du stockage d'énergie par batterie dans l'ERCOT. Suite à notre explication du modèle de coûts de production, examinons le deuxième pilier de la prévision Modo Energy : le modèle de dispatch.

Ce modèle simule le fonctionnement des batteries dans certaines conditions de marché, et ses configurations personnalisées permettent aux propriétaires, exploitants, développeurs et financeurs d'adapter leurs prévisions de revenus jusqu'en 2050, selon les caractéristiques spécifiques du projet qu'ils souhaitent étudier.

L'utilisateur de la prévision peut personnaliser ses paramètres pour visualiser les projections de revenus pour des batteries de tailles, capacités, durées et emplacements différents. Ainsi, il peut facilement construire et comparer des business cases selon divers scénarios. Pour en savoir plus, planifiez un appel dès maintenant.

Mais alors, comment ces revenus prévisionnels des batteries sont-ils calculés ?

Le modèle de dispatch simule le fonctionnement d'un système unique de stockage d'énergie par batterie. Ce faisant, il calcule les revenus et les taux de cycles de la batterie.

Qu'est-ce que le modèle de dispatch ?

Le modèle de dispatch simule le fonctionnement des batteries et, au final, la performance des revenus dans un ensemble de conditions de marché. Le modèle effectue cette simulation par intervalles de 15 minutes jusqu'à la fin de 2050.

Le modèle de coûts de production génère un ensemble de conditions de marché. Il calcule la production par type de technologie, l'approvisionnement en services auxiliaires et les prix de l'énergie dans chaque région pour chaque période. Cela représente une simulation du dispatch économique optimal de la production pour répondre à la demande projetée.

En utilisant les résultats du modèle de coûts de production, le modèle de dispatch calcule les revenus et opérations prévisionnels pour une batterie aux spécifications personnalisées.

Mais comment fonctionne concrètement le modèle de dispatch ?

Commençons par la configuration de la batterie que vous souhaitez modéliser.

Quels aspects d'une batterie sont personnalisables dans la prévision ?

La prévision ERCOT de Modo Energy permet aux utilisateurs de construire des prévisions de revenus adaptées à leurs propres systèmes de stockage par batterie. Cela commence par la personnalisation de spécifications telles que :

• puissance nominale (MW),
• capacité énergétique (MWh),
• emplacement (ex : zone de charge ERCOT West),
• ou rendement aller-retour (%).

En plus des caractéristiques physiques de la batterie, le modèle de dispatch prend en compte la façon dont la batterie fonctionnera réellement au cours de sa durée de vie, comme indiqué dans le tableau ci-dessus.

Pour cela, la prévision est aussi configurable selon :

• limites de cycles quotidiens et annuels (ex : maximum deux cycles par jour),
• durée de vie de la batterie - selon sa garantie (ex : 8000 cycles),
• coût d'un cycle ($/MWh) - cela prend en compte la dégradation dans le temps due à la charge et à la décharge,
• limites d'état de charge (en % de la capacité énergétique disponible),
• hypothèses sur la courbe de dégradation (en % de la capacité installée).

Comment cela se traduit-il dans les opérations quotidiennes de la prévision ?

La prise en compte de ces contraintes opérationnelles aboutit à un modèle plus sophistiqué.

En particulier, le coût des cycles et les limites de cycles rendent les simulations plus représentatives du réel. Une batterie simulée avec une prévision parfaite pourrait, théoriquement, exploiter chaque petit écart d'arbitrage tout au long de la journée.

Cela conduirait à des taux de cycles - et des revenus - irréalistes.

Cependant, avec des contraintes sur les cycles, le modèle de dispatch ne recherche qu'un nombre limité de grands écarts d'arbitrage - qui sont généralement plus prévisibles dans la réalité.

De plus, le modèle de dispatch prend également en compte les limites de qualification aux services auxiliaires imposées par la NPRR 1186. Selon la durée de la batterie, cela limite la part de responsabilité qu'une batterie peut obtenir dans certains services auxiliaires.

Cela concerne en particulier l’ECRS et la réserve non filée :

• ECRS : une batterie d'une heure peut obtenir au maximum 50 % de sa puissance nominale. Les batteries d'une durée de deux heures ou plus peuvent obtenir une responsabilité ECRS jusqu'à leur pleine puissance nominale.
• Non-spin : une batterie d'une heure peut obtenir au maximum 25 % de sa puissance nominale pour un contrat, tandis qu'une batterie de deux heures peut obtenir jusqu'à 50 % de sa puissance nominale.
• RRS et Régulation : Les batteries d'une durée supérieure à une heure ne sont pas limitées - une batterie d'une heure ou plus peut obtenir une responsabilité jusqu'à sa pleine puissance nominale.

Une fois les contraintes et spécifications définies, comment se déroule le processus de décision de la batterie dans le modèle de dispatch ?

À quoi ressemble une journée d'opération du modèle de dispatch dans la prévision ERCOT ?

Parcourons une journée d'opérations pour un système de stockage de 10 MW et deux heures dans l'ouest du Texas. Dans cet exemple, la batterie est dispatchée selon les prix réels d'une journée de l'été 2023.

De minuit à 9h :

• la batterie commence avec un état de charge d'un peu plus de 10 MWh,
• et tout au long de la matinée, elle participe uniquement au Responsive Reserve Service (RRS) et à la Regulation Down.

Le RRS a un taux de dispatch proche de zéro, ce qui le rend le plus attractif lorsque les prix des autres services auxiliaires sont bas et à peu près équivalents.

Parallèlement, la Regulation Down offre l'avantage supplémentaire de permettre à la batterie de générer des revenus tout en se rechargeant et constitue le service le mieux rémunéré en début de matinée.

De 9h à 14h :

• la production solaire augmente de quasi-nulle à un maximum,
• la batterie est dispatchée pour se charger alors que les prix de l'énergie sont bas – atteignant ~100 % d'état de charge vers 11h,
• la batterie privilégie aussi la responsabilité ECRS – l’ECRS étant le service au prix de compensation le plus élevé sur cette période,
• à 13h45, la batterie se décharge à pleine puissance nominale lorsque les prix de l'énergie dépassent 500 $/MWh.

De 14h à 22h :

• la batterie alloue principalement sa capacité à l’ECRS,
• au gré des variations de prix entre services auxiliaires, cela est complété par le RRS et la Regulation Up,
• la batterie ne se décharge pas, les prix de l'énergie se situant entre 25 $ et 50 $/MWh.

Vers 22h, les prix de l'énergie dépassent 300 $/MWh, incitant la batterie à se décharger à pleine puissance nominale sur plusieurs intervalles. Cela réduit son état de charge à environ 10 MWh, soit 50 %.

La prévision effectue cette optimisation sur chaque période de 24 heures en utilisant les prix de l'énergie et des services auxiliaires issus du modèle de coûts de production. Cela produit le résultat final : les revenus et taux de cycles des batteries jusqu'en 2050.

Quelle est la précision du modèle de dispatch, et quelles sont ses limites ?

Exploiter une batterie avec le modèle de dispatch sur les prix historiques de l'électricité de janvier à mai 2024 conduit à une surperformance d'environ 15 % par rapport à la batterie moyenne dans l'ERCOT.

Cela reflète des niveaux réalistes de revenus pour une batterie sur cette période dans l'ERCOT.

De plus, la répartition des revenus entre chaque marché reste assez cohérente avec la batterie moyenne de l'ERCOT, même si le modèle de dispatch tend à privilégier l'arbitrage énergétique pour maximiser les revenus globaux, plutôt que les revenus par cycle.

Cela a abouti à des revenus correspondant au 65e percentile des batteries d'une heure dans l'ERCOT sur les cinq premiers mois de 2024.

La surperformance – par rapport à la moyenne – provient principalement de certaines hypothèses du modèle de dispatch, la principale étant l'utilisation d'une prévision parfaite.

Cela permet à la batterie de maximiser l'écart de prix entre charge et décharge sur les marchés de l'énergie. De plus, compte tenu des prix de compensation et des taux d'activation historiques, elle peut allouer sa capacité de façon optimale aux services auxiliaires tout au long de la journée.

Le modèle de dispatch est également configuré pour que la batterie agisse en tant que « preneuse de prix ». Cela signifie que le dispatch de la batterie simulée n'impacte pas les résultats du modèle de coûts de production. Autrement dit, décharger une batterie n'aura pas d'effet sur le prix de l'énergie.

Cependant, les hypothèses du modèle de dispatch visant à limiter le nombre de cycles par jour aboutissent à un nombre de cycles réaliste. En général, la batterie ne capture que le plus grand écart de chaque jour, qui est souvent plus prévisible dans son timing.

Consultez la documentation de la prévision Modo Energy pour plus de détails.

Si vous souhaitez en savoir plus sur la prévision ERCOT de Modo Energy pour les revenus du stockage d'énergie par batterie, planifiez un appel dès aujourd'hui.