Dal 2019, National Grid ESO ha lanciato una serie di bandi ‘pathfinder’ per l’acquisizione di servizi di potenza reattiva. In questo articolo analizziamo più da vicino questi bandi e il ruolo che le batterie hanno avuto.

Se vuoi saperne di più sulla potenza reattiva, dai un’occhiata al nostro recente approfondimento.

Attenzione: anticipazioni

• Le batterie sono in grado di fornire servizi di potenza reattiva e molte hanno partecipato a questi pathfinder.
• Bandi altamente localizzati possono offrire entrate a lungo termine per siti ben posizionati.
• Tuttavia, rispetto agli altri ricavi dello stoccaggio di energia a batteria, questi sono contenuti.

Perché dovremmo preoccuparci della potenza reattiva?

La tensione viene gestita attentamente nelle reti elettriche, per garantire la continuità del servizio. Con la decarbonizzazione e la decentralizzazione del sistema energetico, la crescente diffusione di risorse energetiche distribuite rende la gestione sempre più complessa.

Grandi variazioni di domanda e generazione, perdite di trasmissione e alti livelli di capacità o induttanza sulla rete causano instabilità di tensione. Per garantire sicurezza e affidabilità, l’ESO mantiene la tensione entro i limiti di legge. La potenza reattiva è uno strumento essenziale per la gestione della tensione.

Il costo della gestione della tensione è aumentato negli ultimi anni, come mostrato nella figura 1 (sotto). I costi sono raddoppiati da aprile-agosto 2019 allo stesso periodo di quest’anno, arrivando a £117 milioni.

Poiché la tensione può variare molto a seconda della zona, alcune regioni richiedono una gestione più intensa di altre. La figura 2 (sotto) mostra che l’ESO ha speso oltre £90 milioni per la gestione della tensione dal 2019 sia nelle East Midlands che nel Nord-Ovest dell’Inghilterra. Negli ultimi 12 mesi (agosto 2021 - agosto 2022), il costo totale nel Regno Unito è stato di £320 milioni.

Quali sono i mercati per la potenza reattiva?

Storicamente, National Grid ESO ha soddisfatto il fabbisogno di potenza reattiva tramite grandi generatori termici tradizionali. I generatori sono obbligati dal codice di rete a variare la potenza reattiva tramite l’Obligatory Reactive Power Service (ORPS). Esiste un secondo mercato, l’Enhanced Reactive Power Service (ERPS), per chi può offrire capacità aggiuntive. Per questo, l’ESO organizza una gara ogni sei mesi.

Negli ultimi anni, mentre l’ESO punta a un sistema a zero emissioni, le batterie hanno iniziato a offrire servizi aggiuntivi di potenza reattiva. Il sito Kings Barn di Zenobē Energy ha fornito per la prima volta potenza reattiva tramite il progetto Power Potential nell’aprile 2020, attraverso la rete di distribuzione. Come asset connessi alla trasmissione, le batterie di Pivot Power presso Oxford Superhub e Kemsley devono fornire servizi di potenza reattiva. Inoltre, le batterie hanno partecipato ai programmi High Voltage Pathfinder.

High Voltage Pathfinders

Questi Pathfinder hanno prodotto tre bandi tra il 2019 e il 2022, per servizi di potenza reattiva assorbente. I servizi sono stati acquistati su base regionale, per via della natura localizzata delle fluttuazioni di tensione. Le regioni interessate sono Mersey, North East England e West Yorkshire, come mostrato nella figura 3 (sotto).

I bandi hanno portato a cinque contratti di potenza reattiva, riassunti nella Tabella 1 (sotto).

• Abbiamo visto 23 offerte di batterie per il bando Mersey Long Term. Queste provenivano da Zenobē Energy, Arenko, Shaw-Energi Ltd e ScottishPower Renewables.
• Zenobē Energy, Pivot Power e UKPA Energy hanno partecipato al successivo bando Pennines.
• L’unica batteria selezionata è stata quella di Zenobē, da 100 MW a Capenhurst. Le altre sono state escluse principalmente per motivi economici, con offerte medie di £65/SP (per periodo di regolazione), rispetto alle £15/SP di Capenhurst.
• Altri bandi aggiudicati sono stati quelli di National Grid Electricity Transmission (NGET).
• I bandi prevedevano la possibilità di sovrapporre altri servizi di bilanciamento, “purché non comprometta la capacità del fornitore di erogare i servizi di potenza reattiva previsti dal contratto in caso di richiesta”. Questo è particolarmente rilevante per i sistemi di accumulo a batteria.

In futuro ci si aspettano altri bandi simili. National Grid ESO ha avviato una richiesta di informazioni a maggio e giugno 2022 per valutare la fattibilità di un bando per ulteriori servizi di assorbimento di potenza reattiva nel periodo 2023-2026. I risultati dovrebbero essere pubblicati a breve.

Case study: Capenhurst 100MW BESS di Zenobē

Capenhurst è un sistema di accumulo a batteria da 100 MW, collegato direttamente a 275 kV alla rete di trasmissione di Chester. Il sito fornirà 38 MVar di potenza reattiva assorbente per nove anni, generando £3,1 milioni durante la durata del contratto.

Il servizio doveva iniziare ad aprile 2022. L’obiettivo di Zenobē è sovrapporre “molteplici servizi di potenza attiva, capacità e tensione” per aumentare il valore, come previsto dal bando.

Come si confrontano questi ricavi con il benchmark Modo?

Il contratto Capenhurst prevede un compenso di disponibilità di £15 per periodo di regolazione, pari a £0,39 MVAr/h. Supponendo che il servizio sia stato pienamente operativo dal 1° aprile 2022, la figura 4 (sotto) confronta i ricavi del servizio di potenza reattiva di Capenhurst con quelli dei servizi di potenza attiva nello stesso periodo. I ricavi sono annualizzati e si assume che 38 MVar siano pagati per ogni 100 MW di disponibilità altrove.

Il bando di potenza reattiva equivale a £2628/MW/anno per una batteria da 100MW che fornisce 38MVar. Questo aggiunge tra l’1 e il 2% allo stack di ricavi di riferimento per il periodo aprile-agosto 2022. Tuttavia, questi mesi hanno registrato i ricavi più alti mai visti per lo stoccaggio (vedi ad esempio i nostri articoli mensili di benchmarking). È quindi probabile che in futuro rappresenti una quota maggiore dello stack.

Rispetto ai servizi ancillari (dove la volatilità dei prezzi è sempre un fattore), i pagamenti per la disponibilità di potenza reattiva sono garantiti dal contratto Capenhurst, purché la batteria sia disponibile almeno al 90%. La potenza reattiva potrebbe quindi rappresentare una piccola ma costante integrazione ai ricavi, offrendo entrate a lungo termine, e integrata da servizi più redditizi nel mercato all’ingrosso e in altri servizi di risposta in frequenza.

Punti chiave

• La potenza reattiva è uno strumento cruciale per mantenere la tensione della rete di trasmissione entro limiti di sicurezza.
• Mentre i costi di gestione della tensione sono aumentati a causa di esigenze di sistema più complesse, sono necessari metodi più innovativi di gestione, tramite asset in grado di generare e assorbire potenza reattiva.
• I sistemi di accumulo a batteria sono molto adatti a fornire servizi di potenza reattiva, se posizionati nei luoghi giusti!

Le batterie hanno rappresentato una parte significativa dei bandi High Voltage Pathfinder, grazie alla loro capacità di offrire potenza reattiva pulita ed economica. Sebbene i ricavi ottenuti tramite questi bandi siano bassi rispetto allo stack attuale, i servizi di potenza reattiva costituiscono una fonte di reddito aggiuntiva e a lungo termine, e una diversificazione rispetto ai tradizionali servizi di risposta in frequenza, per gli asset situati nelle aree più strategiche.