Tra il 13 e il 16 gennaio, la tempesta invernale Heather ha colpito vaste aree del Nord America. Oltre alle basse temperature, la tempesta ha portato con sé aspettative di una domanda da record e condizioni di scarsità sulla rete elettrica. Come hanno risposto i sistemi di accumulo a batteria in ERCOT durante i periodi più freddi della tempesta Heather?
ERCOT è riuscita a superare la tempesta senza dover ricorrere a operazioni di emergenza, a differenza di quanto accaduto durante la tempesta invernale Uri (nel febbraio 2021). In gran parte, ciò è dovuto al fatto che Uri è stata molto più grave, sia in termini di temperatura che di precipitazioni e durata complessiva.
Tuttavia, ci sono segnali di progresso nella capacità di ERCOT di resistere a condizioni meteorologiche estreme. E i sistemi di accumulo a batteria sono fondamentali in questo processo, poiché offrono flessibilità quando le condizioni cambiano rapidamente.
La partecipazione dei sistemi di accumulo a batteria ha supportato le operazioni di rete durante le condizioni di scarsità
Durante i giorni più freddi della tempesta Heather, il 15 e 16 gennaio, le batterie hanno fornito una risposta significativa ai picchi di carico netto. Questi picchi si sono verificati in entrambe le mattine, oltre che la sera del 16.
In particolare, il 16 gennaio la generazione solare ha raggiunto un nuovo record: oltre 14 GW di produzione. Questo ha mantenuto i prezzi bassi durante la giornata operativa. Tuttavia, in serata, questi 14 GW sono usciti dalla rete con il calare del sole.
Contemporaneamente, la domanda è aumentata mentre le temperature scendevano. Questa combinazione ha causato un forte aumento dei prezzi in tempo reale. L’hub medio bus di ERCOT ha raggiunto i $1.175/MWh durante l’intervallo di regolazione tra le 18:15 e le 18:30.
In quel momento, ERCOT ha anche attivato il suo Contingency Reserve Service (ECRS), per fornire ulteriore capacità al sistema. Questo è stato possibile grazie a generazione a risposta rapida (come i sistemi di accumulo a batteria), in grado di raggiungere la piena produzione in meno di dieci minuti.
La sera del 16, i sistemi di accumulo a batteria hanno raggiunto una potenza netta massima di 1.202 MW. Questi sistemi hanno risposto in modo simile anche durante altri picchi di prezzo, con valori massimi di 1.095 MW (mattina del 15) e 1.234 MW (mattina del 16).
Le batterie offrono la flessibilità necessaria per affrontare problemi di scarsità a breve termine
Durante forti variazioni del carico netto, ERCOT dispone spesso di sufficiente capacità complessiva per coprire periodi di domanda più lunghi (oltre 30 minuti). Tuttavia, servono risorse flessibili per rispondere rapidamente ai cambiamenti improvvisi della domanda e dell’offerta disponibile, come i sistemi di accumulo a batteria.
Quando si è verificato il picco di prezzo la sera del 16 gennaio, ERCOT disponeva di riserve operative più che sufficienti: la sua capacità fisica reattiva minima durante il periodo era di 5.133 MW. Questo valore è quasi 2.000 MW superiore alla prima soglia tipica di allerta per condizioni di emergenza: 3.200 MW.
Al contrario, la capacità di dispacciamento a cinque minuti della flotta di generazione ERCOT ha avuto un minimo di 1.273 MW tra le 18:45 e le 19:00 del 16 gennaio.
Questa capacità a breve termine si esprime come High Dispatch Limit di tutta la generazione online, meno la generazione totale attuale, ovvero HDL-Gen.
A causa della limitata generazione disponibile, il dispacciamento economico è stato costretto a utilizzare generatori con offerte di prezzo più elevate.
Il confronto tra le riserve complessive di sistema e quelle a cinque minuti indica che i problemi di scarsità si sono verificati solo nel breve termine. Questo ha permesso agli asset a risposta rapida, come i sistemi di accumulo a batteria, di contribuire a risolvere queste criticità temporanee.
