Le opportunità redditizie nei mercati all’ingrosso per i sistemi di accumulo di energia a batteria (BESS) sono diventate sempre più frequenti negli ultimi mesi. Come mostrato nella Figura 1 (sotto), gli spread medi giornalieri disponibili nelle borse elettriche hanno raggiunto il livello più alto degli ultimi cinque anni, con spread ancora maggiori per i BESS di durata superiore.

La ‘durata’ di una batteria è il rapporto tra la capacità di energia immagazzinata (MWh) e la potenza nominale (MW) di un asset. Forse la domanda più frequente che ci viene posta sui sistemi BESS è: conviene costruire un sistema da un’ora (1h) o da due ore (2h)?

In questo articolo analizziamo come la durata influisce sui ricavi dei BESS e come stanno cambiando le condizioni di mercato per:

• Servizi ancillari.
• Mercati all’ingrosso.
• Balancing Mechanism (BM).
• Capacity Market (CM).

Servizi ancillari

La potenza nominale è il fattore determinante per quanto i BESS possano guadagnare attraverso i servizi ancillari (vedi il nostro articolo su Benchmarking dei ricavi). Questo è importante perché, finora, i servizi ancillari sono stati la principale fonte di ricavo per i BESS.

I BESS sono particolarmente adatti a questi servizi grazie alla loro rapidità di risposta, non per la capacità di erogare potenza per lunghi periodi. Poiché l’energia richiesta per i servizi ancillari è relativamente bassa, un sistema da 2h offre un beneficio aggiuntivo limitato (ad esempio nella gestione dello stato di carica) rispetto a un sistema da 1h in termini di ricavi generati.

La Figura 1 (sotto) mostra i ricavi (£/MW) di tre asset di diversa durata che hanno seguito la stessa strategia di trading nel maggio 2021, mese scelto perché ogni asset è rimasto in Dynamic Containment (DC) a piena capacità e disponibilità per tutto il periodo.

• Ogni asset ha guadagnato esattamente la stessa cifra (£12.648/MW) in DC.
• In questo esempio specifico, una durata maggiore non ha portato benefici economici aggiuntivi né per Hill Farm (1,2h) né per Holes Bay (2h) rispetto a Roosecote (0,7h).
• Confrontando i ricavi DC con il CapEx investito (su siti di diversa durata), gli asset di durata superiore rischiano di essere penalizzati dal punto di vista finanziario.

Sono già in programma nuove generazioni di servizi ancillari che probabilmente offriranno ampie opportunità di ricavo ai BESS.

Se finora i servizi ancillari hanno rappresentato la principale fonte di ricavo per i BESS, perché qualcuno dovrebbe costruire un asset da 2h invece che da 1h?

Mercati all’ingrosso

Nei mercati di risposta in frequenza, gli asset vengono pagati per la disponibilità. Nei mercati all’ingrosso, invece, vengono pagati per l’utilizzo. Questo è un vantaggio per gli asset da 2h, che possono erogare il doppio dell’energia rispetto a quelli da 1h.

Per chiarire meglio, vediamo un esempio reale. Nelle Figure 2 e 3 (sotto), sono mostrati i profili operativi di Breach Farm (asset da 1h) e Contego (asset da 2h) per il periodo 14-16 settembre 2021. In quei giorni sono successe due cose importanti:

• Per tre sere consecutive i prezzi di picco hanno superato £1.500/MWh.
• Il 16 settembre DC è passato alla modalità di approvvigionamento EFA-block.

• Entrambi gli asset hanno seguito una strategia di trading simile. Il 14 e 15, prima del passaggio di DC all’EFA block, i due siti sono rimasti fuori da DC per sfruttare gli spread nei mercati all’ingrosso. Il 16, entrambi sono usciti da DC per l’EFA block 5 per approfittare dei prezzi elevati della sera.
• Contego (2h) ha potuto caricare/scaricare su più blocchi d’asta ogni giorno, riuscendo a catturare spread più ampi rispetto a Breach Farm (1h).

La possibilità di operare su più blocchi d’asta nei mercati all’ingrosso consente ai BESS da 2h di ottenere ricavi maggiori rispetto a quelli da 1h. Questo è evidenziato nella Figura 4 (sotto), che mostra una stima dei ricavi all’ingrosso ottenuti dai due asset nei tre giorni considerati.

L’incoerenza delle opportunità all’ingrosso

Il fatto che i sistemi da 2h possano guadagnare di più nei mercati merchant può sembrare interessante, ma eventi di picco come quelli descritti sopra sono stati storicamente rari. Tuttavia, come visto all’inizio, ci sono segnali che stiano diventando più frequenti: la Figura 1 (sotto) mostra gli spread medi giornalieri disponibili da gennaio 2016 a ottobre 2021 (incluso).

Effettuare confronti reali e a lungo termine tra asset di diversa durata nei mercati merchant è difficile, perché fattori come disponibilità e strategia dell’operatore variano molto tra asset. Tuttavia, è possibile modellare i ricavi di una strategia puramente all’ingrosso per asset di diversa durata facendo alcune ipotesi:

• Ogni asset effettua un ciclo al giorno.
• Gli spread disponibili dipendono dalla durata dell’asset e dai prezzi massimi/minimi di riferimento disponibili ogni giorno.

La Figura 5 (sotto) mostra i ricavi annualizzati (modellati) di un asset da 1h rispetto a uno da 2h, secondo le ipotesi sopra. È inclusa una linea di riferimento che mostra i ricavi DC disponibili nello stesso periodo.

• Confrontando per durata, l’asset da 2h ottiene il 69,9% in più di ricavi all’ingrosso rispetto a quello da 1h.
• Tuttavia, se un asset da 2h avesse operato esclusivamente nei mercati all’ingrosso tra gennaio e ottobre 2021, avrebbe comunque guadagnato il 22% in meno rispetto a un asset impegnato solo in DC a piena capacità nello stesso periodo.
• Quindi, sebbene i BESS da 2h siano in grado di sfruttare meglio i prezzi elevati nei mercati all’ingrosso rispetto a quelli da 1h, la risposta in frequenza è rimasta la fonte di ricavo più stabile per tutte le batterie in questo periodo.

Balancing Mechanism

La Figura 6 (sotto) mostra i ricavi annualizzati (modellati) nel BM per BESS di diversa durata, usando le seguenti ipotesi:

• Ogni asset effettua un ciclo al giorno.
• Gli spread disponibili dipendono dalla durata e dai prezzi massimi/minimi di Bid-Offer-Acceptance (BOA) disponibili ogni giorno.

Abbiamo preso il prezzo medio di tutte le BOA per ciascun periodo di regolazione per calcolare il prezzo di riferimento. (È inclusa una linea di riferimento che mostra i ricavi DC disponibili nello stesso periodo.)

Teoricamente, è possibile ottenere ricavi maggiori nel BM. Tuttavia, questi ricavi presuppongono che tutte le offerte vengano accettate e per l’intera durata del periodo di regolazione. In realtà, i BESS vengono solitamente utilizzati per meno di 15 minuti e non hanno un tasso di successo perfetto nell’essere attivati.

Cosa fanno effettivamente i BESS nel BM?

La Figura 7 (sotto) mostra i ricavi annualizzati nel BM delle Balancing Mechanism Units (BMU) presenti nella Modo Leaderboard, nel periodo gennaio - ottobre 2021.

• I ricavi dei BESS nel BM non sono alti come nello scenario modellato (Figura 6), per i motivi sopra descritti.
• Inoltre, più della metà di questi ricavi è in realtà negativa, riflettendo il fatto che l’attività nel BM è usata principalmente dai BESS per la gestione dello stato di carica.

Quindi, gli asset di durata superiore sono teoricamente in grado di ottenere maggiori ricavi nel BM rispetto a quelli di durata inferiore. Tuttavia, a causa della scarsità di opportunità nel BM, è difficile giustificare commercialmente un BESS di qualsiasi durata basandosi in modo significativo su questo mercato.

Capacity Market

Il CM offre contratti a lungo termine ai BESS, pagandoli in £/MW per la loro disponibilità a fornire capacità in caso di eventi di stress del sistema. Tuttavia, alla loro capacità di connessione viene applicato un fattore di declassamento, poiché le batterie di durata inferiore non possono funzionare per l’intera durata degli eventi più lunghi. Questo fattore è riportato nella Tabella 2 (sotto).

• Gli asset da 2h possono guadagnare circa il doppio rispetto a quelli da 1h nei ricavi CM (per contratti assegnati nella stessa asta).
• In media, i ricavi CM rappresentano il 13% delle entrate per gli asset sulla Modo Leaderboard.

Le aste e i risultati del CM forniscono alcune indicazioni sulla durata dei BESS in costruzione. La Figura 8 (sotto) mostra i contratti CM assegnati a nuovi BESS per durata, escludendo i siti già attivi.

Conclusione

La gestione degli asset sta diventando più complessa e le strategie di ottimizzazione ibride sono sempre più diffuse. Comprendere come la durata incide sui flussi di ricavo dei BESS è fondamentale per decidere se costruire un asset da 1h o da 2h. In questo articolo abbiamo analizzato quattro fonti di ricavo per i BESS:

• Servizi ancillari – favoriscono gli asset da 1h, considerando il CapEx necessario per offrire lo stesso servizio con asset di durata superiore alla stessa potenza e disponibilità.
• Mercati all’ingrosso – favoriscono gli asset da 2h, permettendo loro di catturare spread maggiori grazie alla capacità di erogare il doppio dell’energia rispetto ai 1h.
• Balancing Mechanism – a causa della scarsità di opportunità stabili nel BM, è difficile giustificare commercialmente un BESS di qualsiasi durata basandosi su questo mercato.
• Capacity Market – il fattore di declassamento sulla capacità di connessione favorisce gli asset da 2h, ma i contratti CM rappresentano solo una piccola parte dei ricavi BESS.

Alla fine, nella scelta tra asset da 1h o 2h, proprietari e investitori devono valutare se le opportunità di ricavi merchant diventeranno più rilevanti in futuro, rispetto alla possibilità che NG ESO continui a creare nuovi e potenzialmente redditizi servizi di risposta in frequenza. Al momento, la risposta in frequenza rappresenta ancora la quota maggiore dei ricavi della flotta BESS, ma l’attività merchant è sicuramente in crescita.