Negli ultimi mesi, i mercati merchant hanno assunto un ruolo sempre più rilevante nelle fonti di ricavo per i sistemi di accumulo di energia a batteria (BESS). Gli spread record hanno attirato molta attenzione (giustamente). Tuttavia, in secondo piano, le opportunità offerte dal Balancing Mechanism (BM) stanno crescendo. Questo è evidenziato nella Figura 1 (sotto), che mostra i ricavi annualizzati dal BM per gli asset BESS in Gran Bretagna (GB) nel 2021.

Con il timore di una saturazione nei mercati ancillari, è naturale chiedersi se il BM possa sostenere una flotta BESS in crescita. Per rispondere a questa domanda, in questo articolo analizzeremo come una classe di asset simile, l’idroelettrico a pompaggio, si sia comportata nel BM - con particolare attenzione all’impianto di accumulo Dinorwig Power Station nel Galles del Nord.

Puoi guardare Imrith che discute questo argomento con Neil nel video qui sotto.

Dinorwig è un impianto idroelettrico a pompaggio composto da sei turbine con una capacità di accumulo di circa 9,1 GWh. La potenza installata dell’impianto è di 1.800 MW, il 29,3% in più rispetto alla capacità BESS totale attualmente installata (MW) in GB (a gennaio 2021). Essendo il più grande asset di accumulo che partecipa al BM, analizzeremo l’attività di Dinorwig nel mercato per capire come questo modello possa essere applicato ai BESS in futuro e quali sfide potrebbero incontrare lungo il percorso.

Quanto viene utilizzato Dinorwig per il bilanciamento?

Innanzitutto, affrontiamo la questione se ci sia abbastanza volume nel BM per accogliere la flotta BESS GB. Un buon indicatore è il volume che Dinorwig dispaccia nel BM rispetto a quanto volume di bilanciamento potrebbero fornire oggi i BESS.

Volume dispacciato

La Figura 2 (sotto) mostra il volume stimato scambiato (GWh) nei mercati merchant da Dinorwig nel 2021.

• In media, Dinorwig esporta circa 1.013 GWh al mese nei mercati all’ingrosso. Per dare un’idea, questo equivale a far ciclare ogni asset BESS in GB (1.515 MWh) ventidue volte al giorno (cosa impossibile).
• Il BM rappresentava l’1,78% del volume scambiato da Dinorwig (tra offerte e domande combinate).
• In media, Dinorwig ha dispacciato 23,93 GWh al mese tramite offerte accettate. Se l’intera flotta BESS GB ciclasse una volta al giorno per un mese (alla massima capacità), il volume sarebbe circa il doppio (45,45 GWh).

Il volume che Dinorwig scambia nel BM indica un’opportunità per i BESS, se riuscissero a fornire parte di questa domanda di bilanciamento. Tuttavia, ci sono vincoli pratici da considerare - come l’accettazione nel BM, la definizione di prezzi competitivi e l’essere dispacciati per durate simili a Dinorwig.

Perché viene dispacciato Dinorwig?

Un ‘System Operator (SO) flag’ indica che un’accettazione è stata segnalata come azione per risolvere uno squilibrio locale sulla rete di trasmissione. Delle 38.107 Bid-Offer-Acceptances (BOA) di Dinorwig, lo 0,32% è stato contrassegnato con SO-flag.

La Figura 3 (sotto) mostra un riepilogo del volume totale dispacciato da Dinorwig nel BM nel 2021.

• Le BOA contrassegnate SO hanno rappresentato l’1,06% del volume scambiato da Dinorwig (tra offerte e domande combinate).
• In teoria, questi volumi sono accessibili a qualsiasi asset sulla rete GB.

Durata delle azioni di bilanciamento

Considerando che Dinorwig ha una capacità di accumulo di 9,1 GWh, c’è una chiara differenza di durata rispetto alla flotta BESS GB. Dinorwig è un impianto di accumulo con durata di circa 5 ore, mentre la durata media di un asset BESS GB è di circa 1,1 ore.

Il Continuous Acceptance Duration Limit (CADL) viene utilizzato per segnalare BOA di breve durata (< 15 minuti). Le BOA contrassegnate CADL sono un potenziale indicatore della quota di volume dispacciato da Dinorwig (nel BM) su cui i BESS potrebbero inizialmente competere. Queste azioni costituiscono il 19% del volume totale dispacciato da Dinorwig nel BM, come evidenziato nella Figura 4 (sotto).

• Le azioni di bilanciamento contrassegnate CADL (70,69 GWh) rappresentano una frazione del volume totale (431,8 GWh) fornito da Dinorwig nel BM nel 2021.
• In media, Dinorwig dispaccia 101,1 MWh di azioni CADL al giorno tramite offerte accettate.
• Teoricamente, questo potrebbe essere soddisfatto dall’intera flotta BESS GB in poco più di quattro minuti se fossero in grado di fornire questa domanda di bilanciamento alla loro piena potenza nominale.

Quando viene dispacciato Dinorwig?

La Figura 5a (sotto) mostra il volume scambiato da Dinorwig in ciascun periodo di regolazione sia nei mercati all’ingrosso che nel BM nel 2021. Evidenziando la classica strategia di arbitraggio degli impianti di accumulo, Dinorwig sfrutta le fluttuazioni giornaliere dei prezzi dell’energia per caricare e scaricare a fini di profitto. In sostanza, comprano a basso prezzo e vendono ad alto prezzo.

La Figura 5b (sotto) mostra il volume scambiato da Dinorwig in ciascun periodo di regolazione solo nel BM nel 2021. La distribuzione del volume dispacciato nei periodi di regolazione è più ampia rispetto alla Figura 5a (sopra). Considerando il BM come parte di una più ampia fonte di ricavi per i BESS, ciò potrebbe indicare opportunità che emergono in momenti in cui non ve ne sono in altri mercati.

Opportunità di ricavo

La Figura 6 (sotto) mostra i ricavi mensili di Dinorwig nei mercati merchant e i ricavi cumulativi nel BM durante il 2021.

Sebbene il BM rappresenti solo l’1,78% dei volumi scambiati da Dinorwig nei mercati merchant, contribuisce al 38% dei ricavi stimati, per un totale di £30.572/MW/a.

Competere sui prezzi

Il valore che Dinorwig riesce a ottenere dal BM è promettente per proprietari e operatori che desiderano tradurlo in futuri ricavi BESS. Tuttavia, per raggiungere ricavi simili, gli asset BESS dovranno allinearsi ai livelli di prezzo di Dinorwig per competere per la loro quota.

Nel 2021, i prezzi medi di offerta e domanda per Dinorwig erano rispettivamente £15,78/MWh e £182,25/MWh. La Figura 7 (sotto) mostra i prezzi medi giornalieri accettati (ponderati per volume) per Dinorwig rispetto alla flotta BESS GB nel BM nel 2021.

• Quando i BESS vengono dispacciati nel BM, spesso sono accettati a prezzi simili a quelli di Dinorwig.
• Nel quarto trimestre 2021, il volume di riduzione nel BM per Dinorwig tendeva a costare più che per i BESS.

Cosa significa tutto ciò per i BESS?

Dinorwig rappresenta un caso di studio sul valore potenzialmente disponibile nel BM per i BESS. Nel 2021, i ricavi BM di Dinorwig (£30.572/MW/a) rappresentavano il 24,8% del totale medio dei ricavi della flotta BESS GB, come mostrato nella Figura 8 (sotto). Questo evidenzia il potenziale di un ruolo crescente dell’attività BM nei futuri ricavi dei BESS.

Il 99,19% delle azioni dispacciate da Dinorwig nel BM non era contrassegnato SO. Questo indica ampie opportunità per qualsiasi asset, indipendentemente dai vincoli di localizzazione, che possa soddisfare la stessa domanda di bilanciamento. Attualmente, i BESS sembrano poter competere sui livelli di prezzo di Dinorwig. Tuttavia, i BESS scambiano volumi molto inferiori nel BM. Questo è evidenziato nella Figura 9 (sotto), che mostra il volume giornaliero dispacciato (GWh) nel BM per asset BESS e Dinorwig (2021).

Con l’aumento della concorrenza nei servizi di risposta in frequenza, la prossima scadenza dei contratti EFR e il phase-out della Firm Frequency Response, la struttura dei ricavi dei BESS tenderà a dipendere sempre più dalle strategie di arbitraggio. Nel 2021, il BM ha rappresentato solo una piccola parte (0,71%) dei ricavi dei BESS in GB. Tuttavia, il suo valore e la sua importanza potrebbero crescere in un futuro non troppo lontano.