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A tutto gas: comprendere i requisiti di gradiente di potenza in Germania

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A tutto gas: comprendere i requisiti di gradiente di potenza in Germania

I vincoli di rete non riguardano più solo i limiti di esportazione. In tutta la Germania, le batterie vengono connesse con limiti di ramp-rate che restringono la rapidità con cui possono variare la potenza.

Un ramp lento non solo ritarda l’erogazione. Riduce il volume negoziabile, può limitare l’ammissibilità aFRR ed erode il premio di flessibilità su cui fanno affidamento le batterie.

Questo articolo analizza perché gli operatori di rete impongono limiti di ramp, come differiscono tra TSO e DSO e cosa significano per il business case.

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Un ramp rate di 15 minuti può ridurre i ricavi di oltre il 10%

I limiti di ramp riducono la velocità con cui una batteria può riposizionarsi tra i periodi di mercato. Più lento è il ramp, maggiori sono le perdite di ricavo.

Rispetto a un ramp rate (controfattuale) di zero minuti:

  • Un ramp di 5 minuti riduce i ricavi lordi attualizzati di una batteria da 2 ore di circa 5%.
  • Un ramp di 15 minuti taglia i ricavi di circa 10%.
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L’impatto dipende dalla durata:

  • Le batterie da 1 ora subiscono il colpo maggiore: la differenza tra un ramp di 5 minuti più permissivo e uno di 15 minuti più restrittivo è di 1,4 punti percentuali sull’IRR senza leva.
  • Le batterie da 4 ore sono più resilienti: lo stesso cambiamento di ramp-rate riduce l’IRR solo di 0,7 punti percentuali.

1. Cosa sono i ramp rate?

Le batterie possono variare l’output in pochi secondi. La rete non sempre riesce a seguire.

Quando molti asset modificano rapidamente la potenza, si creano forti variazioni nel carico netto. Se gli operatori di sistema non reagiscono in tempo, la frequenza diventa instabile e si verificano problemi di tensione locale.

I dati storici di frequenza lo dimostrano: le deviazioni maggiori si verificano esattamente ai confini dei periodi di mercato orari o ogni quarto d’ora, quando molti asset cambiano posizione in base ai programmi di mercato.

Quando le batterie seguono i segnali di mercato nazionali e si accendono o spengono in pochi secondi in tutto il paese, il risultato è un salto di potenza sincronizzato a ogni confine di periodo di mercato. Poiché il carico si sposta in modo graduale, ciò ha un impatto significativo su frequenza e tensione.

Per proteggere le reti, gli operatori impongono limiti di ramp-rate che limitano la velocità con cui un asset può variare la potenza, ammorbidendo le transizioni tra i periodi di mercato e prevenendo che centinaia di MW compaiano o scompaiano all’improvviso.

I ramp rate sono espressi come % della potenza nominale al minuto oppure come numero di minuti necessari per passare da zero alla piena potenza.

2. I ramp rate variano in base al livello di rete

Le regole sui ramp-rate variano a seconda che la batteria sia connessa a livello TSO o DSO.

Ramp rate a livello TSO: ampiamente definiti, più flessibilità per aFRR

I quattro TSO tedeschi hanno pubblicato delle linee guida sulle restrizioni tecniche per le batterie:

  • Intervallo consentito: 6–20%/min o 5–17 min
  • Raccomandato: 10%/min o 10 min

I TSO consentono anche gradienti separati e più rapidi per azioni dirette dal sistema (ad es. redispatch, FCR, aFRR), riconoscendo che questi servizi aiutano direttamente la rete e richiedono una risposta rapida.

Ramp rate a livello DSO: incoerenti, spesso più restrittivi

Gli operatori di distribuzione non hanno regole armonizzate. Molti applicano ramp più severi per evitare oscillazioni di tensione locale, soprattutto dove le reti sono deboli o la frequenza di monitoraggio e calcolo è limitata.

I DSO hanno anche meno incentivi a prevedere eccezioni per servizi di risposta in frequenza come aFRR, poiché le batterie che rispondono alle deviazioni di frequenza nazionali possono comunque causare problemi di tensione locale.

In assenza di deroghe specifiche, i ramp rate possono limitare la partecipazione aFRR

Secondo il codice di prequalifica, un asset deve raggiungere la potenza aFRR nominata entro 5 minuti.

Se un DSO non prevede un ramp rate più rapido per l’aFRR, la partecipazione è limitata:

  • Se l’asset può raggiungere il 100% in 5 minuti, può offrire tutta la capacità su aFRR.
  • Se non può, solo la quota raggiungibile in 5 minuti è idonea. Ma rampare nei mercati all’ingrosso mentre si partecipa anche all’aFRR può creare ulteriori problemi.

Questo significa che un ramp rate restrittivo a livello DSO riduce direttamente la capacità di una batteria di fornire aFRR, limitando il potenziale di ricavo nei primi anni.

3. Come influisce un ramp rate sulle operazioni della batteria?

I ramp rate limitano la porzione di periodo di mercato che una batteria può effettivamente usare per spostare energia. Questo riduce il volume negoziabile – e quindi il valore che puoi estrarre dalla curva dei prezzi di una giornata.

Gli asset vincolati non possono sfruttare appieno la finestra di mercato di 15 minuti

Se il tuo asset impiega tempo a rampare su e giù, parte di ogni periodo di 15 minuti deve essere dedicata al ramping invece che all’erogazione a piena potenza.

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