蓄電池エネルギー貯蔵は非常に柔軟性の高い技術であり、さまざまな方法で運用できます。バッテリーの運用は、どのようにして最も多くの収益を得られるか、そしてどの市場で運用するかによって主に決まります。

それでは、英国における蓄電池エネルギー貯蔵の運用プロファイルとはどのようなものでしょうか？今後のシステムはいつ充電・放電されると予想されるのでしょうか？また、個々のシステムはこれからどのように逸脱するのでしょうか？

まず、「運用プロファイル」とは何を意味するのでしょうか？

運用プロファイルとは、1日の中でバッテリーがどのような物理的出力を示すかという形状を指します。これは、エネルギー取引のために計画された出力や、電力系統の周波数変動に対応する出力などを含みます。

フリート全体の運用プロファイルは、各バッテリーの物理的出力の合計です。

卸売市場が資産運用の1日のプロファイルを支配

英国の蓄電池エネルギー貯蔵システムは主に3つの市場で運用されています。周波数応答、バランシング・メカニズム、そして卸売市場です。バッテリーがいつ、どのように充放電するかは、どの市場に参加しているかによって決まります。

フリートのプロファイルは、多くの人が蓄電池エネルギー貯蔵から予想する形状に沿っています。フリートは夜間や日中に充電し、朝と夕方のピーク時に放電します。この形状はおおむね卸売市場の価格に従っており、価格が低いときに充電し、価格が高いときに放電します。

卸売市場での取引は、周波数応答サービスやバランシング・メカニズムのアクションと比べて、平均してはるかに高い割合の電力を活用しています。そのため、これがフリートの運用プロファイルの形状に最も大きく影響しています。

バッテリーの運用には日々大きな変動がある

蓄電池エネルギー貯蔵フリートの実際の出力は、日によってこの平均的なプロファイルから大きく変動することがあります。フリート全体の容量に対する割合で、任意の時点での充放電は幅広い範囲に収まる場合があります。

• 夜間、バッテリーが大きく放電することはほとんどありません。夜間の輸出上位1%でも、総電力の5%にしか達しません。
• 同様に、夕方のピーク時にバッテリーが大きく充電することも非常に稀です。
• フリート全体の最大輸出は、総容量の40%にしか達しませんでした。これは、過去に多くのバッテリー容量が周波数応答契約に縛られていたためです。

周波数応答とバランシング・メカニズムの活動は1日の形状に従わない

フリート全体の運用プロファイルは明確な1日の形状を示しますが、これは卸売取引によって生じています。周波数応答のために充放電するバッテリー運用プロファイルは、はるかに平坦です。

この形状の下には大きな変動性が潜んでいますが、1日の中で周波数の変化が基本的にランダムであるため、結果的に平坦になります。2023年7月の最終週には、周波数応答により日ごとに大きく異なる運用プロファイルが見られました。

同様に、バランシング・メカニズムにも1日の中で明確なパターンはありません。これは、入札やオファーがその時々の系統のニーズに応じて、1日のどの30分枠にも発動されるためです。

市場が個々の資産の運用プロファイルを決定する

市場と運用プロファイルの関係により、個々のバッテリーの出力は大きく異なる場合があります。取引を重視するバッテリーは、より特徴的な形状のプロファイルを持ちます。一方、周波数応答に特化した戦略の蓄電池システムは、より平坦なプロファイルとなります。

• Lower RoadとTynemouthは比較的平坦なプロファイルを持っています。両者とも過去1年間、Firm Frequency Responseやダイナミック・スイートから多くの収益を上げてきました。
• Creyke Beck、Holes Bay、Red Scar、Manningtonは、月ごとの収益の多くを卸売市場から得ています。その影響が運用プロファイルに表れています。

卸売価格が資産運用の主な要因

卸売取引とバッテリー出力の関係により、卸売価格がバッテリーフリートの出力を最も強く左右しています。しかし、これは常にそうだったわけではありません。

2022年の多くの期間、バッテリーフリートの多くは、特にダイナミック・コンテインメントなど高価格の周波数応答サービスの提供に集中していました。そのため、この期間の平均的なフリート運用プロファイルはより平坦でした。

2022年9月以降、周波数応答市場は飽和し始め、契約外の容量がますます卸売市場での取引に流入しています。そのため、卸売市場での収益を求める動きが強まり、現在見られるような特徴的なプロファイルへと変化しました。

フリートの運用プロファイルは年間を通じて形が変化する

卸売価格の形や大きさは、季節変動や需要・天候など日々の変化に影響されます。

2022年8月から2023年7月までのフリートの30分ごとの出力を見ると、季節の変化によってバッテリーフリートの運用プロファイルがどのように推移するかがわかります。

• 夕方の需要ピーク時のバッテリー放電は、12月から3月の冬季に最も多くなります。
• 夕方ピークのタイミングは主に日照によって決まります。そのため、春夏には夕方のピーク価格やバッテリー放電が遅い時間帯にシフトします。
• 冬季は主に夜間に充電しますが、春夏は太陽光発電によって日中の電力価格が安くなるため、午後早い時間帯に充電が大きくシフトします。

極端な日はフリート出力に大きな変動をもたらす

このような季節変動の中でも、個々の日は価格イベントによって運用プロファイルから大きく逸脱することがあります。

2022年12月12日には、夕方のピーク時に価格が過去最高値を記録しました。バッテリーエネルギー貯蔵フリートは大きく放電し、午後5時には600MW超に達しました（これはこれまでで最高レベルです）。朝の出力はほとんどありませんでした。

一方、2023年7月2日の記録的なマイナス価格時には、フリートは主に日中に充電し、価格がプラスに転じた後に放電しました。

また、2022年のクリスマスには資産運用に独特のプロファイルが現れました。これは、最も高い価格が午後1時ごろに発生し、需要がピークとなったためです。その結果、バッテリーフリートはこの時間帯に放電し、夕方に充電しました。

卸売市場がフリート運用プロファイルをさらに支配するようになる

周波数応答サービスが飽和する中、多くの事業者が卸売取引による収益向上にますます注目しています。そのため、このサービスが今後もバッテリー貯蔵の運用プロファイルを支配していくでしょう。

バッテリー容量は増加し続けていますが、周波数応答市場はそれほど拡大していません。そのため、フリート運用プロファイルと卸売価格の関係は今後さらに強まると予想されます。新しいシステムはより多くのサイクルが可能となるため、2サイクル型のプロファイルも今後さらに顕著になるかもしれません。

日中市場での取引が増えることで、この形状から逸脱するケースも出てくるでしょう。これは、日中市場と翌日市場の価格差を活用するためです。一方、バランシング・メカニズムの利用拡大により、一般的な時間帯以外での充放電も増える可能性があります。

しかし、これらよりも翌日卸売市場との結びつきの強化の方が、今後より重要になると考えられます。

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