Com mais mercados do que nunca para as baterias participarem, a estratégia operacional é fundamental. Os otimizadores não só precisam maximizar as receitas – eles também precisam levar a ciclagem em consideração.

Você pode pensar que quanto mais uma bateria cicla, mais dinheiro ela gera. Mas qual é o verdadeiro valor de um ciclo?

Destaques

• Em última análise, o valor de um ciclo depende de uma combinação de fatores – o mercado em que você está, quando realiza a ciclagem e a duração da sua bateria.
• Desde 2021, realizar dois ciclos por dia no mercado do dia seguinte gerou em média 12-14% mais receita do que realizar apenas um ciclo.
• Nos últimos seis meses, o número médio de ciclos diários realizados por baterias aumentou de 0,5 para 0,8.
• Isso se deve à saturação no Dynamic Containment. Com os preços altos nesse serviço agora sendo coisa do passado, as baterias perderam a capacidade de gerar grandes receitas com menos ciclos.

Vamos entender melhor esse assunto.

O que é um ciclo?

Um ciclo significa apenas uma descarga completa da capacidade da bateria. Por exemplo, um sistema de armazenamento de energia por bateria de 100 MWh completa um ciclo toda vez que descarrega 100 MWh.

Isso pode ser feito de uma só vez (como na comercialização no atacado), ou em pequenas descargas ao longo de um período maior (como na prestação de resposta de frequência). A Figura 1 (abaixo) mostra como uma bateria pode ciclar de duas formas diferentes, em dois dias diferentes.

Por que a ciclagem importa: a relação com a degradação

A ciclagem impacta diretamente a degradação – e por isso é um fator-chave nas garantias dos sistemas de armazenamento de energia por bateria de íon-lítio. Para saber mais, leia nossa explicação aqui.

Quanto as baterias no Reino Unido ciclam?

A Figura 2 (abaixo) mostra a taxa média de ciclagem diária das baterias na Grã-Bretanha.

• Desde janeiro de 2021, as baterias realizaram em média 0,58 ciclos por dia.
• Antes do outono de 2021, a maioria dos ativos fornecia Dynamic Containment de forma consistente. Esse é um serviço de baixa ciclagem – que, antes da saturação, gerava boas receitas.
• Preços elevados no mercado do dia seguinte em setembro de 2021 provocaram um salto nas taxas de ciclagem.
• Com o surgimento de novos serviços e requisitos mais rigorosos para Dynamic Containment, a frota diversificou suas operações, resultando em maior variação na ciclagem.
• Em maio de 2022, a frota passou a participar de forma mais consistente em serviços de maior ciclagem – como Firm Frequency Response (FFR) mensal e novos serviços como Dynamic Regulation e Dynamic Moderation.
• Desde outubro de 2022, quando o Dynamic Containment saturou, a média diária de ciclos aumentou para 0,8.

Como os ativos individuais estão ciclando?

A Figura 3 (abaixo) mostra a média diária de ciclos das baterias registradas no Balancing Mechanism (BMUs) em 2022.

Enquanto a maioria dos ativos realizou menos de um ciclo por dia, alguns ciclaram muito mais do que isso. Vamos analisar dois ativos em extremos opostos do espectro de ciclos diários.

• O Pelham realizou 1,6 ciclos por dia, principalmente porque tem duração de 45 minutos. Obteve a maior parte de sua receita através de FFR e Dynamic Containment. Com duração menor, precisa ciclar mais para fornecer FFR do que sistemas de uma hora.
• No outro extremo, Fideoak Mill, uma bateria de 1 hora, ciclou apenas 0,2 vezes por dia. Gerou a maior parte de sua receita com Dynamic Containment.

A Figura 4 (abaixo) mostra a distribuição da ciclagem de cada ativo durante 2022.

• Como é possível ver, a variação no número de ciclos entre os ativos é considerável – mesmo quando a média de ciclos é parecida.

Ciclagem por duração

Como visto acima, baterias de menor duração precisam ciclar mais para atender aos requisitos de certos serviços.

A Figura 5 (abaixo) mostra a média diária de ciclos das baterias desde 2021 – agrupadas por duração do sistema e ano.

• Baterias de todas as durações ciclam mais desde 2021.
• De modo geral, quanto menor a duração, mais ciclos a bateria realiza.

Mas e as baterias de duas horas? Por que fogem dessa tendência? Bem, é porque a maioria dos ativos de duas horas entrou em operação no último ano. Esses ativos participaram principalmente do Dynamic Regulation – um serviço de alta ciclagem, mesmo para sistemas de duas horas.

Serviços ancilares são o principal fator que determina os ciclos

Prestar diferentes serviços de resposta de frequência pode ter impactos muito distintos na ciclagem, sendo esse o principal fator para as mudanças no padrão de ciclagem da frota.

A Figura 6 (abaixo) mostra os requisitos de ciclagem de diferentes serviços de resposta de frequência (para um sistema de uma hora).

• Dynamic Containment é um serviço de ciclagem extremamente baixa, reduzindo a média de ciclos dos ativos que o fornecem.
• Ativos que atuam em Dynamic Regulation e, em menor grau, FFR mensal, apresentam taxas de ciclagem muito mais altas.

Mais ciclagem significa mais dinheiro?

A Figura 7 (abaixo) mostra a relação entre taxas de ciclagem e receitas.

• Antes de outubro de 2022 (e da saturação do Dynamic Containment), ativos de baixa ciclagem ainda conseguiam receitas elevadas.
• Desde outubro de 2022, surgiu uma correlação mais forte entre ciclagem e receitas. Em geral, ativos que ciclam mais ganham mais dinheiro.

No entanto, há um contraponto. Uma taxa de ciclagem mais alta pode reduzir a vida útil da bateria, invalidar garantias e diminuir sua capacidade de gerar receita no longo prazo. Os custos adicionais da ciclagem intensificada precisam ser ponderados em relação ao aumento de receita.

Comercialização no atacado

No mercado atacadista, uma bateria costuma completar um ou até dois ciclos completos em um dia. Mas dobrar o número de ciclos significa dobrar a receita?

A Figura 8 (abaixo) mostra o aumento médio de receita ao realizar dois ciclos por dia em comparação com apenas um – desde janeiro de 2021, no mercado atacadista do dia seguinte.

Tudo depende do momento

O valor de um ciclo adicional no mercado atacadista pode ser muito maior que 14%. Se um ativo conseguir aproveitar dois picos de preço em um dia (em vez de apenas um), a bateria pode quase dobrar sua receita.

A Figura 9 (abaixo) mostra uma bateria realizando um ciclo versus dois ciclos, em 10 de fevereiro de 2022 (com base no modelo Modo Dispatch).

• Nesse caso, a bateria poderia ter ganhado 75% mais dinheiro ao realizar um segundo ciclo.

Picos de preço não trazem o mesmo retorno para a ciclagem

Picos de preço no mercado atacadista, que normalmente ocorrem no inverno, oferecem um grande impulso de receita para as baterias. O benefício de um segundo ciclo em um dia de preços altos pode variar. Por isso, o aumento médio de receita de um segundo ciclo fica apenas entre 12-14%.

É extremamente improvável que uma bateria consiga dobrar a receita – mas em termos de £/MW, ainda pode ser muito lucrativo.

• Por exemplo, em 12 de dezembro de 2022 (com base no modelo Modo Dispatch), uma bateria poderia ter ganho £191/MW extra ao ciclar durante os picos de preço da manhã e da noite.
• Em 10 de fevereiro de 2022, o ciclo adicional valeu apenas £34/MW.

No geral, ciclar duas vezes em dias de preços altos geralmente se parece mais com o que é mostrado na Figura 10 (abaixo).

• Nesse caso – 14 de janeiro de 2022 (modelo Modo Dispatch) – a bateria teria ganho apenas £6/MW a mais (um aumento de 1%) ao realizar um segundo ciclo.

Então, qual é o valor de um ciclo?

A resposta curta é: depende – do mercado em que você está, de quando você cicla e da duração da sua bateria.

À medida que a tecnologia de armazenamento de energia por bateria avança, podemos esperar que novos ativos entrem em operação com garantias para ciclagem mais elevada. Isso pode dar mais flexibilidade para participar de serviços de alta ciclagem, aproveitando oportunidades pontuais de alta receita quando surgirem. O crescimento das oportunidades nos mercados intradiários e no Balancing Mechanism pode até fazer com que baterias realizem mais de dois ciclos por dia de forma mais frequente.