Le 27 janvier 2021, les règles du service Dynamic Containment (DC) ont changé afin d'autoriser le « stacking » (c’est-à-dire fournir le service Dynamic Containment tout en participant simultanément au Balancing Mechanism (BM)). Ce changement est une excellente nouvelle pour le secteur du stockage d’énergie et ouvre la voie à des optimisations plus complexes à l’avenir, mais quelle valeur réelle est capturée ?

Désormais, après quelques mois de cumul, nous avons décidé d’explorer les données pour voir ce qui se passe réellement.

Dans cet article, nous abordons :

• Qu’est-ce que le stacking DC-BM ?
• Quels optimiseurs cumulent les deux services et comment s’y prennent-ils ?
• Quel est l’intérêt commercial du stacking ?

Spoiler : le stacking DC-BM est principalement utilisé comme outil de gestion de l’état de charge (SoC) (pour l’instant).

Qu’est-ce que le stacking DC-BM ?

Le stacking DC-BM consiste à participer simultanément aux services DC et BM. Pour clarifier, voici un rappel de ces services :

• Dynamic Containment (DC) – Les actifs fournissent une réponse rapide (en moins d’une seconde) après un incident, afin de maintenir la fréquence du réseau.
• Balancing Mechanism (BM) – À chaque période de règlement (30 minutes), les actifs envoient leurs prix d’enchère/offre à National Grid Electricity System Operator (NG ESO). Si NG ESO a besoin que l’actif augmente (exporte) ou diminue (importe) sa puissance, elle peut accepter l’enchère ou l’offre et l’actif doit réagir.

Les sites cumulant les deux services peuvent obtenir un contrat DC pour assurer la réponse en fréquence tout en recevant des acceptations d’enchères/offres (BOA) dans le BM. La réponse en fréquence est alors assurée autour de la BOA (voir Figure 1).

Il est important de noter que les fournisseurs ne peuvent pas proposer les « mêmes MW » pour assurer les deux services simultanément. Le stacking DC-BM lève toutefois la restriction sur la réception de BOA tout en fournissant du DC.

Quelle est l’ampleur du stacking DC-BM ?

Commençons par voir quelle part du marché DC est enregistrée au BM.

La Figure 2 montre la capacité éligible sur le marché DC par participant. Au 1er juillet 2021, 878 MW de capacité sont éligibles à la participation DC, dont 551 MW sont enregistrés au BM (63 %).

Remarque : tous les sites actuellement actifs sur le DC sont des systèmes de stockage d’énergie par batterie (BESS).

Quels volumes sont acceptés par les fournisseurs DC dans le BM ?

Pour les actifs enregistrés au BM, nous avons une visibilité complète sur les positions physiques prises sur le marché via les notifications physiques (PN) et les BOA. Cela nous permet d’analyser les prix et volumes associés au stacking.

La Figure 3 présente le volume total de BOA pour les sites (enregistrés BM) sous contrat DC. Depuis janvier 2021, 99 % du volume de BOA pour ces actifs provient d’enchères (c’est-à-dire actifs achetant de l’énergie) plutôt que d’offres.

Pourquoi s’agit-il presque exclusivement d’enchères ?

Actuellement, le DC est un service asymétrique – les participants ne fournissent qu’une réponse aux basses fréquences, en exportant/déchargeant de l’énergie sur le réseau. Comme les fournisseurs doivent toujours pouvoir fournir la pleine capacité contractuelle en DC, cela les empêche de proposer de l’énergie via le BM. Les données montrent que les fournisseurs DC ne prennent pas de positions d’arbitrage – ils n’ont aucun moyen de vendre l’énergie sans compromettre la prestation du DC.

Il semble donc que le stacking BM-DC soit actuellement utilisé comme outil de gestion du SoC (c’est-à-dire pour recharger après les pertes d’énergie dues à la prestation du DC).

Quelle valeur les optimiseurs obtiennent-ils grâce au stacking DC-BM ?

Si le stacking DC-BM sert principalement à gérer le SoC, quelle valeur supplémentaire cela apporte-t-il par rapport à une simple exposition au prix d’équilibrage ?

Depuis l’introduction du stacking, il existe deux moyens de gérer le SoC en DC :

1. Baselining – Poster des PN pour importer de l’énergie, exposant l’actif au prix d’équilibrage (system/cashout) ou aux prix intraday/day-ahead (si négocié).
2. Stacking DC-BM – Poster des enchères (et recevoir une BOA de la part de NG ESO) pour importer de l’énergie via le BM, au prix de l’enchère/offre acceptée.

Dans les deux cas, l’objectif est le même : maintenir un SoC suffisant pour assurer le DC, tout en minimisant les coûts.

Quelle est la meilleure solution pour gérer le SoC : baselining ou stacking DC-BM ?

Pour répondre à cette question, nous avons analysé les coûts de :

1. Baselining – Utilisation du prix système pour chaque période de règlement.
2. Stacking DC-BM – Utilisation des enchères/offres réellement acceptées par les actifs DC (données opérationnelles réelles).

La Figure 4 compare les deux stratégies de gestion du SoC.

• Les lignes jaunes représentent le coût de gestion du SoC via le baselining (et l’exposition au prix système).
• Les lignes bleues montrent les coûts de gestion du SoC dans le BM (en stacking avec le DC).

Pour éviter toute confusion, les BOA de cette analyse sont des BOA acceptées pour des actifs réels sous contrat DC (c’est-à-dire des prix réellement acceptés). De même, les moyennes de prix système sont calculées à partir des PN de ces mêmes actifs.

En comparant les prix moyens de recharge, les actifs se rechargeant via le BM obtiennent en moyenne des prix inférieurs de 58 £/MWh par rapport à ceux exposés au prix système. De plus, les prix moyens acceptés pour la recharge via le BM (c’est-à-dire les BOA acceptées) ont historiquement été négatifs 48 % du temps. Cela signifie que les actifs BESS peuvent être payés pour se recharger.

Malgré les avantages d’utiliser le BM pour la recharge, le volume d’énergie (et les pertes) pour fournir le DC restent faibles, donc l’énergie nécessaire à la gestion du SoC en DC est également faible (voir ici pour plus d’informations).

Dans quelle mesure le prix de recharge impacte-t-il réellement le coût de la prestation du service ?

La Figure 5 présente les revenus et coûts moyens journaliers associés au marché DC, incluant les coûts de gestion du SoC via baselining et stacking.

En comparant le coût journalier du stacking et du baselining, les participants peuvent économiser en moyenne ~14 £/MW/jour en adoptant une stratégie de stacking DC-BM pour la gestion du SoC. Cela représente une augmentation des revenus DC (nets des coûts de gestion du SoC) de 3 %.

Ces économies (résumées dans le Tableau 1) restent modestes par rapport à la valeur de 408 £/MW/jour du DC, mais ce chiffre est biaisé par les prix élevés du DC (17 £/MW/h). Cette situation ne durera pas. Lorsque le développement du BESS rattrapera les objectifs de capacité (voir ici pour le rapport prévisionnel de Modo sur le BESS), les prix DC baisseront. À ce moment-là, réduire les coûts de gestion du SoC deviendra plus important pour les participants DC.

Comment la situation va-t-elle évoluer ?

Au cours des 18 prochains mois, de nombreux changements sont attendus sur la réponse en fréquence (plus d’informations ici), notamment l’introduction du DC symétrique. Dans ce cadre, les participants devront à la fois injecter de l’énergie (pour les événements de basse fréquence) et en absorber (pour les hautes fréquences). Bien que les détails restent à définir, le stacking DC-BM sera probablement affecté de trois manières :

• Réduction du besoin de gestion du SoC – Avec une réponse symétrique, les réponses hautes et basses fréquences s’annuleront en moyenne. À ce stade, les pertes de SoC seront principalement dues au rendement du BESS. Cela réduira fortement le coût de la gestion du SoC, quelle que soit la stratégie.
• Stacking du DC haute fréquence avec les offres – Lorsque le DC-HF sera lancé, les fournisseurs pourront choisir de ne fournir que la réponse haute fréquence (en absorbant de l’énergie du réseau). Dans ce cas, ils pourront cumuler DC-HF avec des offres, mais pas avec des enchères.
• Stacking BM avec le service symétrique – Pour les acteurs proposant du DC symétrique (HF et LF), l’avenir du stacking BM est plus incertain. Puisque l’activité BM ne doit pas compromettre la prestation du DC, selon les règles actuelles, les participants ne pourraient plus participer au BM. C’est un point à surveiller dans les prochains mois (nous vous tiendrons informés de l’évolution du service).

Résumé

• Au 1er juin, il y a 878 MW de capacité DC éligible, dont 63 % enregistrés au BM et pouvant cumuler les services.
• L’arbitrage BM n’est pas possible (pour l’instant) en parallèle du DC, car la vente d’énergie empêche de remplir les obligations DC.
• Le stacking DC-BM sert d’outil de gestion du SoC et ouvre un nouveau marché pour importer de l’énergie.
• La recharge via stacking DC-BM est préférable au baselining, avec des prix moyens plus bas et plus de prix négatifs. Cela permet d’économiser environ 14 £/MW/jour sur la gestion du SoC.
• Les économies restent faibles comparées aux revenus du DC, en raison du faible volume d’énergie impliqué. Mais lorsque les prix DC baisseront, la gestion du SoC deviendra plus importante pour la rentabilité nette. Cela renforcera l’intérêt commercial du stacking BM-DC.
• L’avenir du stacking DC-BM reste incertain avec les changements de méthodologie de passation de marché attendus dans les 18 prochains mois.