Con più mercati che mai in cui le batterie possono partecipare, la strategia operativa è fondamentale. Gli ottimizzatori non devono solo massimizzare i ricavi, ma anche tenere conto del ciclo della batteria.

Potresti pensare che più una batteria viene ciclicizzata, più denaro produce. Ma qual è il reale valore di un ciclo?

In sintesi

• In definitiva, il valore di un ciclo dipende da una combinazione di fattori: il mercato in cui operi, il momento in cui cicli e la durata della batteria.
• Dal 2021, effettuare due cicli al giorno nel mercato day-ahead ha generato in media il 12-14% di ricavi in più rispetto a un solo ciclo.
• Negli ultimi sei mesi, il numero medio di cicli giornalieri effettuati dalle batterie è aumentato da 0,5 a 0,8.
• Ciò è dovuto alla saturazione nel servizio Dynamic Containment. Con i prezzi elevati ormai quasi scomparsi, le batterie hanno perso la possibilità di ottenere ricavi elevati con pochi cicli.

Approfondiamo l’argomento.

Cos’è un ciclo?

Un ciclo significa semplicemente una scarica completa della capacità di una batteria. Ad esempio, un sistema di accumulo da 100 MWh completa un ciclo ogni volta che scarica 100 MWh.

Questo può avvenire in un’unica soluzione (come nel trading all’ingrosso) o in più scariche parziali distribuite nel tempo (come nei servizi di regolazione di frequenza). La Figura 1 (sotto) mostra come una batteria può essere ciclicizzata in due modi diversi, in due giorni differenti.

Perché il ciclo conta: il legame con la degradazione

Il ciclo influisce sulla degradazione: è quindi un elemento chiave nelle garanzie dei sistemi di accumulo a batterie agli ioni di litio. Per saperne di più, leggi il nostro approfondimento qui.

Quanto ciclicizzano le batterie in Gran Bretagna?

La Figura 2 (sotto) mostra il tasso medio giornaliero di cicli delle batterie nel Regno Unito.

• Da gennaio 2021, le batterie hanno effettuato in media 0,58 cicli al giorno.
• Prima dell’autunno 2021, la maggior parte degli impianti forniva principalmente Dynamic Containment, un servizio a basso numero di cicli che, prima della saturazione, garantiva buoni ricavi.
• I prezzi elevati del day-ahead nel settembre 2021 hanno fatto aumentare il tasso di cicli.
• Con l’arrivo di nuovi servizi e l’inasprimento dei requisiti per il Dynamic Containment, la flotta ha diversificato le proprie attività, portando a una maggiore variabilità nei cicli.
• Entro maggio 2022, la flotta ha iniziato a partecipare in modo più costante a servizi ad alto numero di cicli, come il Firm Frequency Response (FFR) mensile e nuovi servizi come Dynamic Regulation e Dynamic Moderation.
• Da ottobre 2022, con la saturazione del Dynamic Containment, i cicli giornalieri medi sono aumentati a 0,8.

Come ciclicizzano i singoli impianti?

La Figura 3 (sotto) mostra i cicli medi giornalieri delle batterie registrate nel Balancing Mechanism (BMU) nel 2022.

La maggior parte degli impianti ha effettuato meno di un ciclo al giorno, ma alcuni hanno ciclicizzato molto di più. Vediamo due impianti agli estremi dello spettro dei cicli giornalieri.

• Pelham ha effettuato 1,6 cicli al giorno, principalmente grazie a una durata di 45 minuti. Ha generato la maggior parte dei ricavi tramite FFR e Dynamic Containment. Con una durata inferiore, deve ciclicizzare di più rispetto ai sistemi da un’ora per fornire FFR.
• Dall’altro lato, Fideoak Mill, una batteria da 1 ora, ha ciclicizzato solo 0,2 volte al giorno, generando la maggior parte dei ricavi tramite Dynamic Containment.

La Figura 4 (sotto) mostra la distribuzione dei cicli effettuati da ciascun impianto nel 2022.

• Come si può vedere, la variabilità nel numero di cicli forniti dai diversi impianti è notevole, anche quando la media sembra simile.

Cicli in base alla durata

Come visto sopra, le batterie con durata inferiore devono ciclicizzare di più per soddisfare i requisiti di alcuni servizi.

La Figura 5 (sotto) mostra i cicli medi giornalieri delle batterie dal 2021, raggruppati per durata del sistema e anno.

• Tutte le batterie, indipendentemente dalla durata, hanno aumentato i cicli dal 2021.
• In generale, minore è la durata, maggiore è il numero di cicli effettuati da una batteria.

Ma che dire delle batterie da due ore? Perché fanno eccezione? La maggior parte di questi impianti è entrata in servizio solo nell’ultimo anno. Queste batterie hanno partecipato principalmente al Dynamic Regulation, un servizio ad alto numero di cicli anche per sistemi da due ore.

I servizi ancillari sono il fattore principale che determina i cicli

Fornire diversi servizi di regolazione di frequenza può influenzare fortemente il numero di cicli, ed è la principale causa di variazione nei cicli della flotta.

La Figura 6 (sotto) mostra i requisiti di cicli per diversi servizi di regolazione di frequenza (per un sistema da un’ora).

• Dynamic Containment è un servizio a bassissimo numero di cicli. Questo abbassa la media dei cicli per tutti gli impianti che lo forniscono.
• Gli impianti che partecipano a Dynamic Regulation e, in misura minore, all’FFR mensile, registrano tassi di cicli molto più elevati.

Più cicli significa più guadagni?

La Figura 7 (sotto) mostra la relazione tra tasso di cicli e ricavi.

• Prima di ottobre 2022 (e della saturazione del Dynamic Containment), anche gli impianti a basso numero di cicli ottenevano ricavi elevati.
• Da ottobre 2022, è emersa una correlazione più forte tra cicli e ricavi: generalmente, chi ciclicizza di più guadagna di più.

Tuttavia, c’è un compromesso. Un tasso di cicli più alto può ridurre la durata della batteria, invalidare le garanzie e limitarne la redditività nel lungo termine. I costi aggiuntivi di cicli più frequenti devono essere valutati rispetto all’aumento dei ricavi.

Trading all’ingrosso

Nel mercato all’ingrosso, una batteria spesso completa uno o persino due cicli interi al giorno. Ma raddoppiare i cicli significa davvero raddoppiare i ricavi?

La Figura 8 (sotto) mostra l’incremento medio di ricavi effettuando due cicli al giorno rispetto a uno solo, dal gennaio 2021 nel mercato day-ahead all’ingrosso.

Tutto dipende dal tempismo

Il valore di un ciclo aggiuntivo nel mercato all’ingrosso può essere molto più alto del 14%. Se una batteria riesce a sfruttare due aumenti di prezzo in una giornata (anziché uno solo), potrebbe quasi raddoppiare i ricavi.

La Figura 9 (sotto) mostra una batteria che effettua un ciclo rispetto a due cicli il 10 febbraio 2022 (secondo il modello Modo Dispatch).

• In questo caso, la batteria avrebbe potuto guadagnare il 75% in più effettuando un secondo ciclo.

I picchi di prezzo non garantiscono sempre lo stesso ritorno con più cicli

I picchi di prezzo nel mercato all’ingrosso, che si verificano soprattutto in inverno, offrono un notevole aumento dei ricavi per le batterie. Il vantaggio di un secondo ciclo in una giornata ad alto prezzo può variare. Per questo, l’aumento medio dei ricavi da un secondo ciclo si attesta solo al 12-14%.

È molto improbabile che una batteria possa raddoppiare i ricavi, ma su base £/MW può comunque essere molto redditizio.

• Ad esempio, il 12 dicembre 2022 (secondo il modello Modo Dispatch), una batteria avrebbe potuto guadagnare £191/MW in più ciclicizzando sia durante i prezzi alti del mattino che durante il picco serale.
• Il 10 febbraio 2022, il ciclo aggiuntivo valeva solo £34/MW.

In generale, però, effettuare due cicli nei giorni di prezzi elevati assomiglia di più a quanto mostrato nella Figura 10 (sotto).

• In questo caso – 14 gennaio 2022 (secondo il modello Modo Dispatch) – la batteria avrebbe guadagnato solo £6/MW in più (un incremento dell’1%) effettuando un secondo ciclo.

Quindi, qual è davvero il valore di un ciclo?

La risposta breve è: dipende – dal mercato in cui operi, dal momento in cui ciclicizzi e dalla durata della batteria.

Con lo sviluppo della tecnologia di accumulo a batteria, ci aspettiamo che i nuovi impianti siano dotati di garanzie per un maggior numero di cicli. Questo potrebbe dare maggiore flessibilità per partecipare a servizi ad alto numero di cicli, cogliendo anche opportunità occasionali di alto rendimento. La crescita di opportunità nel trading intraday e nel Balancing Mechanism potrebbe portare le batterie a superare regolarmente i due cicli giornalieri.