04 July 2022

Risposta di frequenza: DC, DM e DR dovrebbero sostituire MFR?

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Risposta di frequenza: DC, DM e DR dovrebbero sostituire MFR?

Qui a Modo, i nostri utenti ci pongono spesso domande interessanti che ci fanno riflettere. Cerchiamo di fornire una risposta a ogni domanda che ci viene posta. A volte queste domande ci portano ad approfondire molto l’argomento – ed è così che nascono articoli come questo. Dopo la pubblicazione della nostra guida alla Mandatory Frequency Response (MFR), Steven Meersman (Co-Fondatore & Direttore di Zenobē e recente ospite di Modo: The Podcast) ci ha contattato per chiederci:

Perché la MFR non viene integrata nei mercati competitivi della risposta dinamica di frequenza?

Neil e Imrith discutono se la MFR sarà assorbita dai servizi di risposta dinamica di frequenza.

Quindi, con questo in mente – piccolo spoiler – ecco la nostra risposta: in breve, è probabile che sia solo questione di tempo. Se vuoi la versione completa, continua a leggere. Considera questo come la seconda parte della nostra guida sulla Mandatory Frequency Response.

Riforme della risposta di frequenza

I mercati della risposta di frequenza del National Grid ESO stanno subendo grandi riforme. I servizi dinamici – Dynamic Containment, Dynamic Moderation e Dynamic Regulation (DC, DM e DR) – stanno sostituendo la Firm Frequency Response (FFR). Questa è un’ottima notizia per i consumatori finali. I tre nuovi servizi, presi insieme, dovrebbero essere più efficienti della FFR. Questo perché l’ESO potrà gestire i servizi pre- e post-guasto separatamente, in modo più dettagliato. Il risultato sarà un pacchetto di risposta di frequenza più snello, efficiente e mirato.

Nell’ultimo anno, l’ESO ha supervisionato miglioramenti significativi che aumentano l’efficienza dell’approvvigionamento della risposta. Ha adottato curve di domanda elastiche, acquisti per blocchi EFA, previsioni a breve termine, permessi di overholding e rimozione dei vincoli di merit order. Tutto ciò migliora l’efficienza, a beneficio dei consumatori.

Detto questo, c’è ancora strada da fare prima che i servizi dinamici esprimano tutto il loro potenziale. Ci aspettiamo che l’ESO continui ad acquistare una certa quantità di FFR almeno fino alla fine del primo trimestre 2023 (al più presto). Questo perché sono ancora necessari diversi test prima che si possa completare la transizione. Inoltre, finora, l’adozione di DM e DR è stata deludente – anche a fronte di limiti di volume più stringenti rispetto a DC.

Frequency Response requirements table for DR, DM, and P/S/H services
Figura 1: Requisiti indicativi per DR e DM. Fonte: National Grid ESO Frequency Response Requirements Update (marzo 2022)

Una volta che l’intera suite dinamica sarà operativa a pieno regime, l’ESO potrà spostare i requisiti FFR (e parte dei requisiti MFR) nei servizi dinamici. Secondo la sua Market Roadmap di marzo 2022: “Dopo l’introduzione dei nuovi prodotti dinamici di frequenza pre-guasto, DM e DR, i volumi assoluti di Primary/Secondary/High-volume (P/S/H) pre-guasto che acquisiamo tramite MFR o la gara mensile FFR inizieranno a diminuire.”

Quindi, la MFR verrà integrata nella suite di risposta dinamica di frequenza?

Se la storia insegna qualcosa, l’ESO non potrà farlo finché non avrà servizi DC, DM e DR pienamente funzionanti. Quando è stato lanciato il DC, i prezzi di £17/MW/h hanno spinto molti sistemi di accumulo a batteria (BESS) ad abbandonare i servizi FFR. Ciò ha ridotto i volumi pre-guasto, aumentando di conseguenza la spesa per la MFR. Questo è stato positivo per i ricavi dei BESS (che erano più alti in DC rispetto a FFR), ma meno positivo per il funzionamento a basse emissioni del sistema (poiché il maggiore ricorso alla MFR richiedeva l’intervento delle CCGT per fornire risposta di frequenza).

Frequency Response costs: January 2019 - December 2021 (graph)
Figura 2: Costi della risposta di frequenza (gennaio 2019 - dicembre 2021). Fonte: National Grid ESO Markets Roadmap (marzo 2022)

L’impatto della MFR sulle emissioni di carbonio

Se ci permettete una breve digressione: il motivo per cui parliamo dell’impatto sul carbonio è che la MFR viene principalmente acquistata da centrali termiche. Questo comporta che il servizio produca più emissioni rispetto ai servizi di risposta di frequenza forniti esclusivamente da BESS. Inoltre, le centrali termiche vengono abbassate dal loro punto di massima efficienza – il che significa che producono ancora più CO2 per MWh rispetto a quanto farebbero normalmente.

Cosa rallenta il passaggio dalla MFR?

Nel prossimo anno probabilmente arriveremo al punto in cui DC, DM e DR avranno completamente sostituito la FFR. Perché non si può dire lo stesso per la MFR? In poche parole, perché la MFR viene acquistata intra-day.

Nel mondo post-FFR, i servizi dinamici saranno acquistati con un giorno di anticipo. Questo lascia la MFR come strumento che l’ESO utilizza per soddisfare la domanda di risposta di frequenza in tempo reale, durante la giornata. Facendo un’analogia con i mercati all’ingrosso: la suite dinamica rappresenta una posizione profilata day-ahead, mentre la MFR è la regolazione intra-day.

Figura 3: Illustrazione delle componenti tipiche dei requisiti di risposta di frequenza. Fonte: National Grid Product Roadmap for Frequency Response and Reserve (dicembre 2017)

Per questo motivo, la MFR sopravvivrà alla FFR – semplicemente per gestire la regolazione fine della risposta intra-day. L’ESO non potrà eliminarla del tutto finché la suite dinamica non sarà acquistabile anche intra-day. Come dichiarato nel suo Frequency Response Requirements Update di febbraio 2022, “La Mandatory Frequency Response (MFR) rimarrà tra i nostri strumenti durante questa transizione e fino a quando DC, DM e DR potranno essere acquistati intra-day.”

Acquisto intra-day della risposta dinamica di frequenza

Passare all’acquisto intra-day di DC, DM e DR rappresenterà una grande sfida per l’ESO – e anche per i proprietari e operatori di BESS. Sebbene la logica e le intenzioni siano valide, sorgono molte domande importanti.

Per l’ESO, si tratta di una revisione profonda dei processi attuali. Quindi:

  • Tutti i servizi DC, DM e DR saranno acquistati intra-day? O ci saranno mercati distinti per il day-ahead e per l’intra-day della risposta dinamica?
  • Nell’ipotesi che DC, DM e DR siano acquistati intra-day, l’ESO passerà anche all’acquisto per periodi di regolazione?
  • Questo significherà che DC, DM e DR saranno acquistati tramite il Balancing Mechanism (come avviene ora per la MFR)?
  • Quanto tempo richiederanno questi cambiamenti – soprattutto quelli digitali – per essere effettivamente implementati?

Per i proprietari e operatori di BESS, si tratta di un aumento notevole della complessità. Quindi:

  • Con il confine tra strategie merchant e ancillari che si fa sempre più sottile, gli investitori saranno a loro agio con il caso commerciale dei futuri asset BESS?
  • Come influirà la complessità di programmare scambi day-ahead insieme all’acquisto intra-day della risposta sulla gestione quotidiana degli asset BESS?
  • Questo cambiamento influenzerà la saturazione nei servizi dinamici?

Ma dobbiamo davvero abbandonare così in fretta la MFR?

Senza la MFR, l’ESO rischia forse di diventare troppo dipendente dai BESS? Il vantaggio della MFR è che è obbligatoria. Se la si elimina e si sostituisce con servizi dinamici intra-day, potrebbe bastare un margine ristretto perché l’ESO si ritrovi senza risposta disponibile (come già accaduto a gennaio e settembre 2021, ecc.). Ma esiste un futuro alternativo per la MFR?

Se il mercato MFR venisse aperto a più asset e tecnologie diverse (la MFR è già obbligatoria per i BESS collegati alla trasmissione, ma potrebbe essere aperta anche a quelli collegati alla distribuzione), cosa potrebbe succedere? In primo luogo, i grandi asset BESS (ad esempio sopra i 100 MW) sparsi per il Paese potrebbero essere utilizzati molto di più dalla sala controllo ESO per azioni di Balancing Mechanism. Ma potrebbero anche essere impiegati per fornire MFR. Il mercato DC è già saturo, mentre DM e DR sono molto più piccoli. Con tutta la capacità di accumulo che si prevede entrerà in funzione, è plausibile che la MFR possa diventare una fonte di guadagno importante per questi grandi siti BESS. Se batterie di grande taglia venissero contrattualizzate (e poi utilizzate) per la MFR, si passerebbe dalle centrali termiche a sistemi di accumulo a batteria più puliti.

In conclusione

Come puoi vedere, questa domanda ci ha dato molto su cui riflettere. È chiaro che l’ESO vede nei servizi dinamici il futuro della risposta di frequenza. Considerando quanto spende per la MFR e il fatto che il servizio sia fornito principalmente da centrali termiche, la scelta ha senso. Tuttavia – con tutte le complessità legate all’acquisto intra-day di DC, DM e DR – eliminare del tutto la MFR al momento non sembra realistico.

Rispondendo alla domanda sul perché la MFR non sia stata ancora sostituita dai suoi equivalenti dinamici, ecco cosa abbiamo scoperto:

  • Innanzitutto, l’ESO ha bisogno che DC, DM e DR funzionino a pieno regime prima di poter trasferire volumi dagli altri servizi di risposta di frequenza.
  • Dato che la MFR viene acquistata su base intra-day, offre un servizio prezioso. Può essere utilizzata per correggere deviazioni di frequenza quasi in tempo reale.
  • E, forse più importante, i servizi dinamici sostituiranno la MFR in futuro. (Almeno in parte. Probabilmente.)

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