Negli ultimi tempi si è parlato molto dei potenziali impatti dell’NPRR (Nodal Protocol Revision Request) 1186 sull’accumulo di energia a batteria nel mercato ERCOT. L’obiettivo del 1186 è garantire che le risorse di accumulo dispongano di un adeguato ‘stato di carica’ per soddisfare i propri obblighi di Servizi Ausiliari.

Tuttavia, ci sono state obiezioni da parte degli operatori dell’accumulo e di altri soggetti interessati. La proposta è già stata attenuata rispetto alla versione originale. Nonostante sia stata approvata all’unanimità dal Consiglio di Amministrazione di ERCOT in ottobre, la PUC del Texas (Public Utility Commission) ha rinviato la votazione.

Ma se l’NPRR 1186 venisse approvato nella sua forma attuale, cosa cambierebbe concretamente? E come influenzerebbe le operazioni degli impianti di accumulo a batteria?

[Nota: questo articolo analizza nello specifico come l’NPRR 1186 influirebbe sulle operazioni fisiche e sulla telemetria dei sistemi di accumulo a batteria. Non si affrontano le sanzioni proposte per il mancato rispetto dei livelli richiesti di stato di carica.]

Cosa comporta operativamente l’NPRR 1186 per le risorse di accumulo a batteria?

L’NPRR 1186 è stato progettato per offrire a ERCOT una maggiore visibilità sull’energia totale immagazzinata – ovvero lo stato di carica – detenuto dalle batterie in ogni momento.

Questo richiede agli operatori di fornire informazioni aggiuntive:

• Prima del giorno di esercizio, gli operatori devono fornire ulteriori dati nel Current Operating Plan (COP) per riflettere lo stato di carica pianificato all’inizio di ogni ora operativa.
• Durante le operazioni in tempo reale, le batterie devono trasmettere in telemetria il loro stato di carica attivo.

Ma come si traduce tutto questo nella pratica?

• Se una batteria ha una responsabilità di Servizio Ausiliario di 5 MW, deve possedere almeno 5 MWh di stato di carica all’inizio dell’ora operativa.
• A metà dell’ora, deve avere 2,5 MWh – ossia l’energia necessaria a mantenere 5 MW di output per il resto del periodo.
• Se la risorsa ha nuovamente una responsabilità di 5 MW nell’ora successiva, il requisito di stato di carica torna a 5 MWh.

ERCOT comunica ai fornitori di accumulo il livello minimo richiesto di stato di carica. Questo valore si basa sulle responsabilità attuali di Servizi Ausiliari di ciascun asset e sul tempo residuo dell’ora operativa.

Il calcolo funziona allo stesso modo – solo in senso opposto – per i Servizi Ausiliari finalizzati a riportare la frequenza verso i 60 Hz (come il Regulation Down).

Come potrebbero cambiare le operazioni degli impianti di accumulo a batteria con l’NPRR 1186

Vediamo come l’NPRR 1186 potrebbe influenzare le operazioni di una batteria da 100 MW. La risorsa ha ottenuto un contratto per fornire 90 MW di Responsabilità di Riserva Reattiva (RRS) nel mercato Day-Ahead, per due ore operative – dalle 12:00 alle 14:00.

La prima ora operativa (12:00 - 13:00)

Alle 12:00 (inizio della prima ora operativa), la batteria ha 90 MWh di energia immagazzinata. Durante l’ora, la frequenza rimane relativamente stabile. Questo comporta una risposta automatica minima in termini di frequenza da parte della batteria.

• Nel corso dell’ora operativa, la batteria riceve occasionalmente istruzioni per scaricare energia. Così, lo stato di carica della batteria scende al di sotto del livello richiesto per soddisfare gli obblighi per l’intera ora operativa – tuttavia, poiché il tempo è trascorso, la batteria non è mai scesa sotto gli obblighi aggiornati in nessun momento.
• Poiché questa batteria ha anche un obbligo per l’ora operativa successiva (dalle 13:00), la batteria ristruttura la propria curva di offerta per ricevere un punto base di carica (o istruzione di dispacciamento) – così da avere lo stato di carica richiesto all’inizio di quel periodo.
• Per consentire ciò, ERCOT concede un ‘credito di carica’. Questo significa che i requisiti di stato di carica sono effettivamente inferiori (vedi 12:45) mentre la batteria si ricarica, e la batteria non viene penalizzata. (Se il Servizio Ausiliario venisse attivato mentre la batteria è in carica, la batteria semplicemente smetterebbe di caricarsi – contribuendo comunque a riportare la frequenza verso i 60 Hz.)

La seconda ora operativa (13:00 - 14:00)

Alle 13:00 (inizio della seconda ora operativa), il requisito di stato di carica torna a 90 MWh. Durante questa ora si verifica un evento di frequenza. La batteria fornisce inizialmente una risposta automatica alla frequenza.

• Successivamente, l’RRS viene attivata per contribuire a riportare la frequenza verso i 60 Hz.
• La risorsa poi sposta il proprio programma RRS da 90 a 0 MW. In questo modo, la capacità riservata viene resa disponibile al dispacciamento economico.
• La risorsa riceve quindi punti base di scarica in linea con la maggiore capacità di scarica, riducendo così lo stato di carica.
• Invece di riportare questa batteria allo stato di carica di 90 MWh, il QSE trasferisce parte della responsabilità di Servizi Ausiliari su un’altra risorsa, per evitare di dover ricaricare la batteria in un momento poco opportuno.
• Per questo motivo, alla fine della seconda ora operativa, la responsabilità RRS della risorsa scende a 50 MW. Poiché l’RRS è stata richiamata e la risorsa riserva meno capacità ai Servizi Ausiliari, l’HASL aumenta (in sostanza, la risorsa riserva meno capacità ai Servizi Ausiliari).

La capacità di accumulo a batteria verrà trattenuta in caso di emergenza energetica?

La risposta breve è no. In una vera giornata di capacità limitata, quando ERCOT dispone di riserve operative basse, è probabile che i Servizi Ausiliari vengano attivati. Pertanto, la capacità di accumulo a batteria riservata per i Servizi Ausiliari sarebbe comunque disponibile per il dispacciamento economico. Questa capacità potrebbe quindi ricevere punti base e contribuire a stabilizzare la rete.

Il 6 settembre 2023, ERCOT ha dichiarato un’emergenza energetica a causa del calo della frequenza e delle basse riserve operative. Prima della dichiarazione di emergenza, tutti i Servizi Ausiliari erano già stati rilasciati. Questo significava che nessuna capacità BESS era rimasta indisponibile durante la fase più critica della giornata operativa.

Anche con l’implementazione dell’NPRR 1186, questo scenario resterebbe invariato. In effetti, situazioni come questa sono proprio quelle che l’NPRR intende supportare.

Cosa significa tutto questo?

Con l’NPRR 1186, le operazioni diventerebbero più complesse, ma le risorse non sarebbero limitate nell’acquisizione della stessa quantità di Servizi Ausiliari di oggi. Gran parte della maggiore complessità relativa alle operazioni degli accumuli a batteria era già presente (nel Network Operations Model di ERCOT e nelle attuali aspettative di telemetria).

Nei momenti in cui la rete è sotto pressione per carenza di capacità, l’NPRR 1186 non limiterebbe – in teoria – la capacità delle batterie di contribuire alla stabilità della rete. Questo perché, quando l’offerta è limitata e le riserve sono basse, ERCOT attiverà i Servizi Ausiliari prima di entrare in stato di emergenza energetica. Ciò garantisce che la capacità riservata aggiuntiva non rimanga inutilizzata durante le operazioni di emergenza.

Tuttavia, esistono alcuni rischi associati a questa potenziale normativa. In alcune circostanze, la sanzione economica proposta (25.000 dollari per ogni intervallo di dispacciamento considerato insufficiente) potrebbe inviare un segnale errato alle batterie, inducendole a comportarsi in modo opposto rispetto a quanto la rete avrebbe teoricamente bisogno durante eventi di scarsità prolungata, pur di evitare le multe. Durante un dispacciamento di più ore, potrebbe inoltre costringere le risorse a caricarsi in periodi di prezzi altamente volatili, nel caso in cui un operatore abbia obblighi su più asset e in più ore.

In sintesi, l’NPRR 1186 introduce sicuramente un rischio aggiuntivo per gli asset di accumulo a batteria, in particolare per quanto riguarda le modalità operative attuali e nel prossimo futuro. È probabile che ciò porti le batterie ad adottare comportamenti di offerta più prudenti nei mercati dei Servizi Ausiliari – almeno nei giorni in cui è possibile un evento di scarsità multi-oraria.

In definitiva, non è ancora certo che l’NPRR 1186 sarà approvato dalla PUC. Se implementato, potrebbe effettivamente influenzare il modo in cui le batterie partecipano ai mercati dei Servizi Ausiliari, soprattutto nei giorni caratterizzati da elevata volatilità operativa. È probabile che cambiamenti di questo tipo fossero già previsti con la saturazione dei Servizi Ausiliari attesa per il 2024, ma il rischio aggiuntivo introdotto da sanzioni potenzialmente onerose potrebbe ulteriormente incentivare una transizione verso l’arbitraggio energetico da parte degli operatori di batterie.