L’accumulo di energia a batteria è una tecnologia estremamente flessibile e può essere gestita in molti modi diversi. Il funzionamento di una batteria è principalmente determinato da come può generare il maggior profitto e in quali mercati opera.
Ma qual è il profilo operativo dell’accumulo di energia a batteria in Gran Bretagna? Quando dovremmo aspettarci che i sistemi futuri si carichino o scarichino? E in che modo i singoli sistemi si discostano da questo comportamento?
Innanzitutto, cosa intendiamo per “profilo operativo”?
Per profilo operativo si intende l’andamento dell’output fisico di una batteria durante la giornata. Questo può essere un output programmato per operazioni di trading energetico oppure una risposta a variazioni di frequenza sulla rete.
Il profilo operativo della flotta è la combinazione degli output fisici di ciascuna batteria individuale.
Il mercato all’ingrosso domina il profilo giornaliero delle operazioni sugli asset
I sistemi di accumulo a batteria in Gran Bretagna tendono a operare principalmente in tre mercati: risposta di frequenza, Balancing Mechanism e mercati all’ingrosso. Quando e come le batterie esportano o importano energia in un determinato giorno dipende dai mercati in cui partecipano.
Il profilo della flotta segue un andamento che molti si aspetterebbero da un sistema di accumulo a batteria: la flotta si carica durante la notte e a metà giornata, mentre scarica durante i picchi di domanda mattutini e serali. Questo andamento rispecchia l’andamento dei prezzi nel mercato all’ingrosso: le batterie si caricano quando i prezzi sono più bassi e scaricano quando i prezzi sono più alti.
Il trading nei mercati all’ingrosso utilizza in media una percentuale di potenza molto più alta rispetto ai servizi di risposta di frequenza e alle azioni del Balancing Mechanism. Per questo motivo, il mercato all’ingrosso è il principale fattore che determina la forma del profilo operativo della flotta.
Esiste una notevole variazione giornaliera nel funzionamento delle batterie
L’output reale della flotta di accumulo a batteria può variare rispetto alla media giornaliera. In proporzione alla capacità totale della flotta, le importazioni ed esportazioni in qualsiasi momento possono coprire un ampio intervallo.
- Durante la notte, le batterie raramente scaricano in modo significativo. Il 1% delle esportazioni notturne raggiunge solo il 5% della potenza totale.
- Allo stesso modo, durante il picco serale, è molto raro che le batterie si carichino in modo significativo.
- Le esportazioni massime della flotta hanno raggiunto solo il 40% della capacità totale. Questo perché storicamente gran parte della capacità delle batterie è stata impegnata in contratti di risposta di frequenza.
Risposta di frequenza e Balancing Mechanism non seguono un andamento giornaliero
Sebbene il profilo operativo dell’intera flotta segua un andamento giornaliero ben definito, questo è dovuto principalmente al trading all’ingrosso. Il profilo operativo delle batterie che forniscono risposta di frequenza è invece molto più uniforme.
Sotto questa apparente uniformità si nasconde una notevole volatilità: il profilo risulta piatto perché le variazioni di frequenza sono sostanzialmente casuali durante la giornata. Nell’ultima settimana di luglio 2023, la risposta di frequenza ha prodotto profili operativi molto diversi ogni giorno.
Analogamente, il Balancing Mechanism non mostra schemi chiari riguardo alle azioni durante la giornata. Questo perché le offerte e le richieste possono essere attivate in qualsiasi mezz’ora, in risposta alle esigenze di sistema del momento.
I mercati determinano i profili operativi dei singoli asset
Il legame tra mercato e profilo operativo fa sì che gli output delle singole batterie possano variare notevolmente. Chi si concentra sul trading avrà un profilo più marcato e definito. Al contrario, i sistemi di accumulo focalizzati sulla risposta di frequenza presentano un profilo molto più piatto.
- Lower Road e Tynemouth hanno un profilo relativamente piatto. Entrambi hanno ricavato la maggior parte dei loro introiti nell’ultimo anno dai servizi Firm Frequency Response e dalla suite dinamica.
- Creyke Beck, Holes Bay, Red Scar e Mannington hanno generato gran parte dei loro ricavi mensili dal mercato all’ingrosso, come si vede dai loro profili operativi.
Il prezzo all’ingrosso è il principale motore delle operazioni sugli asset
Il legame tra trading all’ingrosso e output delle batterie fa sì che i prezzi all’ingrosso siano il fattore più determinante per le performance della flotta. Tuttavia, non è sempre stato così.
Per gran parte del 2022, la maggioranza della flotta di batterie si è concentrata sulla fornitura di servizi di risposta di frequenza, in particolare Dynamic Containment, grazie ai prezzi elevati offerti. Questo ha reso il profilo operativo medio della flotta molto più piatto durante quel periodo.
Dall’autunno 2022, i mercati della risposta di frequenza hanno iniziato a saturarsi. Ciò ha portato una quota crescente di capacità non contrattualizzata a riversarsi nel trading sul mercato all’ingrosso. Di conseguenza, il profilo operativo è diventato molto più marcato, poiché i fornitori cercano nuovi ricavi nel mercato all’ingrosso, portando alla forma che vediamo oggi.
Il profilo operativo della flotta cambia forma durante l’anno
L’andamento e l’entità dei prezzi all’ingrosso sono influenzati da cambiamenti stagionali e quotidiani, come la domanda e le condizioni meteorologiche.
L’output della flotta, suddiviso per mezz’ora tra agosto 2022 e luglio 2023, mostra come il profilo operativo delle batterie cambi nel corso dell’anno a causa delle variazioni stagionali.
- Le esportazioni delle batterie durante il picco serale di domanda sono più elevate nei mesi invernali, da dicembre a marzo.
- Il momento del picco serale è determinato principalmente dalla luce: ciò significa che i prezzi di punta e le esportazioni delle batterie si spostano più tardi nella giornata in primavera ed estate.
- Le batterie si caricano principalmente di notte in inverno, mentre in primavera ed estate si assiste a un forte spostamento della carica verso il primo pomeriggio, quando la generazione solare porta prezzi più bassi.
Giornate estreme causano ampie deviazioni nell’output della flotta
All’interno di questi cambiamenti stagionali, anche singole giornate possono discostarsi notevolmente dal profilo operativo medio a seguito di eventi di prezzo isolati.
Il 12 dicembre 2022 i prezzi hanno raggiunto livelli record durante il picco serale. La flotta di batterie ha scaricato pesantemente, superando i 600 MW alle 17:00 — il livello più alto mai registrato. Al mattino invece l’output è stato molto basso.
Al contrario, durante i prezzi negativi record del 2 luglio 2023, la flotta si è caricata soprattutto a metà giornata, per poi scaricare più tardi quando i prezzi sono tornati positivi.
Il giorno di Natale 2022 ha invece mostrato un profilo unico per le operazioni sugli asset: i prezzi più alti si sono registrati verso le 13, quando la domanda ha raggiunto il picco. Di conseguenza, la flotta di batterie ha scaricato in quel momento e si è caricata la sera.
Il mercato all’ingrosso continuerà a dominare il profilo operativo della flotta
Con i servizi di risposta di frequenza ormai saturi, molti operatori guardano sempre più al trading all’ingrosso per aumentare i ricavi. Di conseguenza, questa attività continuerà a dominare il profilo operativo degli impianti di accumulo a batteria.
La capacità installata di batterie continua a crescere, ma i mercati della risposta di frequenza non stanno aumentando allo stesso ritmo. Pertanto, il legame tra il profilo operativo della flotta e i prezzi all’ingrosso è destinato a rafforzarsi nel tempo. Con i nuovi sistemi probabilmente in grado di effettuare più cicli, potremmo vedere questo andamento su due cicli diventare ancora più marcato.
L’aumento del trading nei mercati intraday potrebbe portare a deviazioni rispetto a questo profilo, sfruttando le differenze tra i prezzi intraday e quelli del giorno prima. Allo stesso tempo, un maggiore utilizzo del Balancing Mechanism comporterebbe più importazioni ed esportazioni al di fuori delle finestre tipiche.
Tuttavia, entrambi questi fattori saranno probabilmente meno significativi rispetto al crescente legame con il mercato all’ingrosso del giorno prima.
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