Una delle principali barriere allo sviluppo dei sistemi di accumulo di energia a batteria (BESS) in Gran Bretagna oggi riguarda le connessioni alla rete (o la loro assenza). Alcuni operatori di rete (DNO) stanno offrendo connessioni con la condizione che gli impianti BESS standalone non possano esportare energia in determinati orari. In particolare, questo accade nelle regioni con molta produzione fotovoltaica distribuita, e nei periodi dell’anno in cui il fotovoltaico produce molta energia, ovvero quando la generazione solare è al suo picco. In questo articolo si assume che venga imposto un limite di esportazione su queste connessioni di rete durante i 40 giorni di massima produzione solare all’anno, tra le 7:00 e le 19:00.

La Figura 1 (sotto) mostra il profilo di generazione di questi 40 giorni per ogni anno alterno, dal 2013 al 2021. Il grafico evidenzia anche l’aumento della capacità solare in Gran Bretagna: si può vedere come il picco di generazione sia passato da meno di 2 GW nel 2013 a oltre 8 GW nel 2019.

In questo articolo analizziamo come questo particolare tipo di connessione di rete potrebbe influire sui ricavi dei BESS. Dunque, dovresti prendere in considerazione una connessione di rete con limitazione solare per la tua batteria? Se hai difficoltà a ottenere una connessione senza limiti, la risposta è sì. Scopriamo perché.

Opportunità di arbitraggio

La Figura 2 (sotto) mostra la differenza media giornaliera dei prezzi all’ingrosso, per mese, dal 2017 al 2021, in relazione alla frequenza dei giorni di picco della produzione solare. Come si può notare, quando la produzione solare è al massimo, gli spread all’ingrosso sono più bassi – il che significa meno opportunità di arbitraggio per le batterie che desiderano esportare in quei momenti.

• L’84% dei giorni di picco della produzione solare si è verificato tra aprile e luglio.
• Questi sono anche i quattro mesi in cui le differenze medie giornaliere dei prezzi all’ingrosso sono state più basse.
• Come accennato sopra, questo significa che in questi mesi ci sono generalmente meno opportunità di arbitraggio. Approfondiamo questo aspetto nel modello seguente.

La Figura 3 (sotto) mostra una strategia di arbitraggio modellizzata (esclusivamente). La nostra batteria è un sistema di un’ora, che effettua un ciclo al giorno, con un’efficienza di importazione ipotizzata dell’85%. In questo modello, l’impianto non effettua alcuna operazione all’ingrosso nei (40) giorni di picco solare. In questo caso, la nostra batteria – quella con la limitazione – guadagna al massimo l’8,95% in meno rispetto a una batteria identica ma senza limiti.

Mercati dei servizi di risposta in frequenza

Strategie di trading prevalentemente merchant potrebbero diventare la norma in un futuro non troppo lontano. Tuttavia, al momento, la principale fonte di ricavi per i sistemi di accumulo a batteria in Gran Bretagna sono i servizi di risposta in frequenza. Non poter esportare in determinati orari significa non poter fornire servizi di risposta a bassa frequenza – ovvero quelli in cui le batterie esportano energia.

La Figura 4 (sotto) mostra i ricavi annuali stimati dai servizi di risposta in frequenza – sia per la nostra batteria limitata che per quella senza limiti. (Abbiamo calcolato questi ricavi utilizzando i prezzi di riferimento ponderati per il volume mensile del 2021, sia per la Dynamic Containment a bassa frequenza che per la Firm Frequency Response.) Nel caso FFR, la nostra batteria limitata si ritira dal servizio per i blocchi EFA 3-5, per ogni mese in cui cade un giorno di picco solare (utilizzando i dati 2021). Nel caso DC, l’impianto si ritira dal servizio per i blocchi EFA 3-5 solo nei giorni specifici di picco solare. Entrambi gli scenari presuppongono l’ammissione a piena capacità in quei mercati, quando avviene.

• La nostra batteria limitata vede i ricavi FFR ridotti del 24% e quelli DC del 6%.
• Questa differenza è dovuta alla durata dei contratti. In FFR, gli impianti devono impegnarsi a fornire il servizio per l’intero blocco EFA accettato per ogni giorno del mese. Pertanto, la nostra batteria limitata deve ritirarsi per tutto il mese. DC, invece, viene acquistato giorno per giorno (sempre per blocco EFA). Questo significa che la batteria può comunque fornire il servizio nei giorni in cui non c’è picco solare.

Ora sembra significativo, ma le cose stanno cambiando

Il pensionamento del servizio FFR è imminente – previsto verso la fine del 2022. Questo significa che, dalla prossima estate, gli impianti con questo tipo di limitazione non dovranno più preoccuparsi di uscire da un servizio di risposta in frequenza per un intero mese. (L’intera suite Dynamic viene acquistata su base giornaliera.) Inoltre, gli impianti con questa limitazione sono esclusi solo dai servizi a bassa frequenza (esportazione). L’introduzione dei servizi ad alta frequenza (importazione) offre agli impianti limitati la possibilità di accedere a questi mercati, poiché possono comunque importare durante i periodi di limitazione.

Opportunità di ricarica

Oltre alle opportunità nei mercati di risposta ad alta frequenza, gli impianti limitati possono anche scegliere di ricaricare durante le ore di picco solare in cui l’esportazione è limitata. Negli ultimi cinque anni, ci sono stati nove casi di prezzi di sbilanciamento negativi durante questi periodi (7:00-19:00, nei 40 giorni di picco solare). Un prezzo negativo significa che gli impianti vengono pagati per ricaricarsi. Il prezzo medio di sbilanciamento durante questi periodi è stato di £16,59/MWh. La Figura 5 (sotto) mostra i prezzi di sbilanciamento in questi momenti.

Dovresti prenderlo in considerazione?

Le opportunità di arbitraggio più redditizie tendono a verificarsi nei mesi invernali, quando la produzione solare è minima. Questo significa che l’impatto sui ricavi merchant è inferiore rispetto all’estate. Inoltre, gli obiettivi di approvvigionamento dei servizi di risposta in frequenza sono spesso più alti nei mesi estivi, poiché il sistema ha meno inerzia. Con i servizi di risposta in frequenza acquistati giorno per giorno (per blocco EFA), gli impianti con accesso a buone previsioni solari dovrebbero teoricamente poter operare liberamente attorno a questi periodi di limitazione.

Quindi, anche se questo tipo di limitazione all’esportazione avrà un certo impatto sui ricavi dei BESS, tale impatto può essere minimizzato grazie a buone previsioni e a un’ottimizzazione intelligente. Perciò, per i siti che hanno difficoltà a ottenere una connessione di rete senza limiti, riteniamo che valga la pena considerare questo tipo di accordo.