Sintesi Esecutiva

• La capacità di accumulo di energia tramite batterie negli Stati Uniti è cresciuta da 1 GW nel 2020 a 17 GW nel 2024 e potrebbe raggiungere quasi 150 GW entro il 2030.
• Si prevede che CAISO ed ERCOT guideranno la crescita, ciascuno superando i 40 GW entro il 2030, mentre PJM potrebbe espandersi da 400 MW a 30 GW.
• Solo il 28% dei progetti nelle code di interconnessione degli ISO arriva storicamente all'operatività commerciale, evidenziando i rischi legati alla capacità totale prevista.

Gli abbonati alla Ricerca di Modo Energy scopriranno anche:

• In che modo le riforme delle code di interconnessione e gli ordini FERC potrebbero accelerare i tempi di realizzazione dei progetti di batterie.
• Perché vincoli nella catena di approvvigionamento, disponibilità di terreni e sufficienza dei ricavi potrebbero limitare la crescita totale delle batterie negli Stati Uniti.
• Come la crescita dei data center e le tendenze di elettrificazione stimoleranno la domanda di accumulo insieme all'espansione di solare ed eolico.

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Introduzione

I sistemi di accumulo di energia tramite batterie sono diventati la tecnologia energetica su larga scala a più rapida crescita negli Stati Uniti, insieme alla produzione solare.

Attualmente, negli Stati Uniti ci sono circa 17 GW di capacità di batterie operative commercialmente, considerando tutta la potenza nominale degli Independent System Operator. Questa cifra è cresciuta rapidamente rispetto a circa 1 GW di soli quattro anni fa.

Ma questa situazione non durerà a lungo. Entro la fine di questo decennio, la diffusione delle batterie negli ISO americani supererà quasi certamente i 100 GW.

Quanta capacità di accumulo tramite batterie è attualmente nelle code di interconnessione?

Nelle code di interconnessione degli ISO statunitensi, ci sono circa 570 GW di sistemi di accumulo di energia a batterie.

Tutta questa capacità ha una data prevista di entrata in esercizio commerciale entro i primi anni del 2030.

In realtà, secondo i dati delle code, gran parte di questa capacità ha date operative previste già nei prossimi dodici mesi.

Questo, ovviamente, non è realistico: la maggior parte di questi progetti è ancora nelle fasi iniziali di sviluppo.

Nel grafico sopra, abbiamo rivisto le date previste di entrata in esercizio commerciale di ciascun progetto di accumulo a batteria.

Per farlo, è stato determinato lo stadio di sviluppo raggiunto da ciascun progetto, utilizzando i dati delle code di interconnessione di ogni ISO.

Poi, utilizzando la nostra analisi precedente delle tempistiche di interconnessione in ERCOT e uno studio del Lawrence Berkeley National Laboratory sull'interconnessione di generazione, sono state fatte proiezioni più realistiche delle date operative commerciali.

Nel 2023, la Federal Energy Regulatory Commission ha approvato diversi ordini per velocizzare le tempistiche di interconnessione di generazione, che in molti ISO si sono allungate negli ultimi anni.

Resta da vedere quale sarà l'impatto effettivo di questi ordini. Tuttavia, per gli ISO sotto la giurisdizione FERC, saranno previste sanzioni se gli studi necessari per far avanzare i progetti nelle code di interconnessione non verranno completati in tempi adeguati.

È possibile che ciò acceleri i tempi di interconnessione in alcuni ISO, come CAISO e NYISO, dove l'interconnessione di generazione è rimasta indietro.

Tuttavia, è improbabile che le tempistiche di interconnessione riescano a superare quelle osservate in ERCOT. ERCOT adotta un approccio "connect and manage" con requisiti meno stringenti riguardo a questioni come la congestione della rete.

Di conseguenza, la maggior parte dei progetti di batterie richiederà almeno 3 anni per passare dall'ingresso in coda all'operatività commerciale.

Quanta capacità possiamo realmente aspettarci che diventi operativa?

È fondamentale valutare correttamente quando un progetto potrebbe diventare operativo, ma è ancora più importante stimare la probabilità che un progetto di accumulo a batteria arrivi mai all'operatività commerciale.

Utilizzando le stesse analisi delle tempistiche di interconnessione, si possono valutare i tassi di ritiro dei progetti dalle code.

In tutti gli ISO, solo circa il 28% dei progetti - storicamente - è arrivato all'operatività commerciale.

Inoltre, i progetti che si trovano in una fase più avanzata del processo di interconnessione hanno una probabilità significativamente inferiore di essere ritirati dalla coda.

In effetti, in ERCOT, i progetti di accumulo con accordi di interconnessione firmati sono diventati operativi commercialmente nel 100% dei casi.

Supponiamo quindi che i progetti continuino a diventare operativi a un tasso simile.

Questo porta a una previsione di crescita totale dell'accumulo tramite batterie di poco meno di 150 GW entro la fine del 2030.

CAISO ed ERCOT continuano entrambe a registrare una crescita significativa, con circa 40 GW di capacità operativa ciascuna entro la fine del 2030.

PJM ha il potenziale per registrare la crescita maggiore in assoluto. Secondo questa proiezione, la capacità di accumulo in PJM potrebbe crescere dagli attuali 400 MW a quasi 30 GW entro la fine del decennio.

Quali sfide potrebbero impedire di raggiungere questi livelli di crescita?

In definitiva, questa previsione potrebbe comunque rivelarsi troppo ottimistica per diversi motivi.

Collo di bottiglia nella catena di approvvigionamento, permessi e disponibilità di terreni continuano a limitare la realizzazione di progetti di accumulo in alcune aree del paese.

FERC ha cercato di limitare alcune delle criticità legate sia a questi problemi sia alle tempistiche di interconnessione prolungate di alcuni ISO. Tuttavia, in alcune regioni - come PJM o NYISO - le riforme non hanno ancora portato a una crescita tangibile dell'accumulo.

Inoltre, è possibile che non ci siano abbastanza opportunità di ricavo per sostenere questi livelli di crescita.

Questo potrebbe verificarsi se:

• la domanda non cresce tanto rapidamente o nella misura prevista dagli ISO, portando gli operatori di accumulo esistenti a cannibalizzare i propri ricavi,
• tecnologie concorrenti come veicoli elettrici o domanda industriale reattiva al prezzo limitano il bisogno di accumulo a batteria,
• gli investimenti in sistemi di accumulo iniziano a stagnare invece di continuare a diminuire.

Tuttavia, le batterie si sono dimostrate una tecnologia unica e utile per gli operatori di rete. ERCOT e CAISO hanno fornito una prova di concetto in cui le batterie offrono servizi critici alla rete e generano ricavi significativi.

La domanda di elettricità è prevista in forte crescita in tutto il paese. I data center, insieme all'elettrificazione commerciale e residenziale, sono tra i principali motivi per aspettarsi una crescita senza precedenti.

Sebbene la produzione solare ed eolica possa coprire una parte significativa di questa domanda, sono ancora necessarie fonti di energia programmabili.

Le batterie saranno fondamentali per continuare a ridurre i prezzi dell'energia e le emissioni di carbonio in futuro.

E se la domanda crescerà come previsto e i costi di costruzione dei progetti di accumulo continueranno a diminuire, raggiungere i 140 GW entro la fine di questo decennio potrebbe essere più realistico di quanto sembri a prima vista.