18 December 2023

Tassi di esclusione delle batterie: qual è l’impatto sulle emissioni di carbonio?

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Tassi di esclusione delle batterie: qual è l’impatto sulle emissioni di carbonio?

La piattaforma di bilanciamento aperta è stata lanciata il 12 dicembre. Si spera che ciò possa migliorare i tassi di esclusione per lo stoccaggio di energia tramite batterie. Questo è importante non solo per aumentare i ricavi delle batterie, ma anche per ridurre le emissioni di carbonio. Le batterie hanno contribuito a ridurre le emissioni di carbonio in Gran Bretagna, principalmente fornendo servizi di risposta di frequenza.

Wendel discute l’impatto dei tassi di esclusione dello stoccaggio a batteria sulle emissioni di carbonio

L’esclusione dello stoccaggio a batteria ha aumentato le emissioni di CO2 di 50.000 tonnellate nel 2023

Le azioni nel Meccanismo di Bilanciamento assumono due forme: Offerte, per aumentare la generazione, e Proposte, per ridurla. Escludere le batterie a favore dell’aumento della produzione da altre tecnologie tramite offerte ha portato a un incremento delle emissioni di 71.000 tonnellate di CO2 nel 2023. Al contrario, l’esclusione a favore della riduzione della generazione da altre tecnologie ha ridotto le emissioni di 21.000 tonnellate di CO2 quest’anno.

Questo ha portato a un aumento netto di 50.000 tonnellate di CO2 nel 2023. Ciò è responsabile di un aumento dello 0,2% delle emissioni del settore elettrico per l’anno ed è equivalente alle emissioni annuali di 31.000 automobili. Questo numero è in crescita con l’aumento dei volumi esclusi. Se i tassi di esclusione non miglioreranno, questa cifra potrebbe raggiungere le 69.000 tonnellate di CO2 nel 2024 – o anche di più.

Il principale responsabile dell’aumento delle emissioni dovuto alle Offerte escluse sono gli impianti a combustibili fossili, in particolare CCGT, centrali a gas e carbone. L’impatto dell’esclusione a favore di queste tecnologie è cresciuto nel 2023 – da 900 tonnellate di CO2 a gennaio a 5.100 a novembre.

All’inizio dell’anno, lo stoccaggio idroelettrico rappresentava la principale fonte di emissioni di carbonio, poiché è stata la tecnologia più spesso preferita rispetto alle batterie e ha un ciclo di carica/scarica meno efficiente. Tuttavia, l’impatto sulle emissioni di questa tecnologia è inferiore rispetto ad altre.

Ridurre la produzione delle centrali a combustibili fossili tramite proposte abbassa le emissioni, poiché consumano meno carbonio. Quindi, escludere le batterie a favore di questi generatori riduce direttamente le emissioni. Tuttavia, escludere le batterie per ridurre la produzione eolica aumenta invece le emissioni – di 18.000 tonnellate di CO2 nel 2023. Le batterie potrebbero invece importare energia pulita dal vento e restituirla successivamente alla rete.

Metodologia di calcolo

Calcolare il costo in termini di carbonio (o anche quello monetario) dell’esclusione dello stoccaggio a batteria è complesso. È possibile calcolare il volume totale delle azioni escluse, ma ciò non rappresenta ciò che le batterie avrebbero potuto fornire.

Essendo asset limitati in energia, la maggior parte delle batterie ha una durata di una o due ore, quindi non si può assumere che il volume escluso possa sostituire completamente azioni più costose. Inoltre, la maggior parte dei sistemi è limitata nei cicli, di solito fino a due o tre al giorno.

Il volume totale delle azioni escluse è aumentato nel 2023

Nonostante i tassi di esclusione per lo stoccaggio a batteria siano leggermente diminuiti nel 2023, il volume totale di capacità esclusa è aumentato in modo significativo. Questo segue la costante installazione di nuova capacità di batterie nel periodo – oltre 1,4 GW dalla fine del 2022. Sempre più di questa nuova capacità sta ora entrando nel Meccanismo di Bilanciamento.

A causa dei limiti energetici e di ciclo delle batterie, sommiamo questo volume per asset e per giorno, limitando a un ciclo. Con questo metodo, il volume di batterie escluse effettivamente erogabile è passato da 37 GWh a gennaio a oltre 100 GWh a novembre.

Lo stoccaggio idroelettrico rappresenta la maggior parte del volume energetico per cui le batterie vengono escluse. In totale, 205 GWh di Offerte e 61 GWh di Proposte per lo stoccaggio idroelettrico sono avvenute a un costo superiore rispetto alla capacità disponibile delle batterie.

Questo rappresenta il 36% del volume di batterie escluse e realmente erogabile. I CCGT sono al secondo posto, con il 24% del volume escluso, anche se la maggior parte tramite Proposte. Infine, il vento rappresenta il volume di Proposte più escluso, con 117 GWh nel 2023.

Queste azioni comportano variazioni nelle emissioni di carbonio della rete

Ciascuna di queste azioni escluse ha un impatto diverso sulle emissioni di carbonio della rete. Il volume ordinato per ciascuna causa un aumento o una diminuzione delle emissioni in base all’intensità di carbonio di quella tecnologia.

Se le batterie fornissero alcune di queste azioni, tali emissioni dirette non si verificherebbero. Tuttavia, se ricevessero queste istruzioni, l’energia esportata o importata dalle batterie dovrebbe essere bilanciata da azioni esterne al Meccanismo di Bilanciamento.

Le Offerte escluse dalle batterie comportano aumenti nelle emissioni

Le Offerte richiedono l’aumento della generazione. Le tecnologie alimentate da combustibili, come CCGT e carbone, producono emissioni di carbonio in base all’intensità del combustibile.

Lo stoccaggio idroelettrico rappresenta la maggior parte del volume di Offerte escluse, e queste esclusioni non rilasciano direttamente altro carbonio. Tuttavia, gli impianti idroelettrici hanno un’efficienza inferiore rispetto alle batterie, il che causa un aumento delle emissioni totali quando recuperano l’energia esportata.

L’impatto delle Proposte escluse dipende dalla tecnologia

Le Proposte comportano la riduzione della generazione. Questo riduce le emissioni di carbonio in base all’intensità di ciascuna tecnologia, compensato dall’energia che le batterie avrebbero potuto esportare in rete.

Le Proposte sull’eolico (e altre rinnovabili) non portano a variazioni dirette nelle emissioni. Tuttavia, poiché le batterie possono reimmettere questa energia in rete, ciò comporta comunque un costo in termini di carbonio.

L’ESO attualmente non ha un obiettivo per ridurre le emissioni – ma questo potrebbe cambiare

L’ESO ha due criteri principali per la gestione della rete: garantire la sicurezza dell’approvvigionamento e farlo al costo più basso per il consumatore. Ridurre le emissioni di carbonio non ha ancora fatto parte di questo ruolo. L’Energy Bill 2023 ha stabilito ufficialmente la transizione dell’ESO a FSO, ovvero Future System Operator, prevista per il 2024.

Come parte di questa transizione, il FSO avrà un nuovo mandato per ridurre le emissioni di carbonio del settore energetico in linea con gli obiettivi net-zero, mantenendo la sicurezza dell’approvvigionamento e minimizzando i costi. Ofgem sta attualmente consultando su come il FSO sarà regolamentato e valutato nelle performance.

Anche se esiste un costo nell’escludere lo stoccaggio a batteria, ciò non ha ancora generato incentivi per affrontare il problema. L’introduzione di un nuovo mandato per la riduzione delle emissioni potrebbe spingere maggiormente a considerare l’impatto ambientale delle decisioni.