O armazenamento de energia em baterias é uma tecnologia extremamente flexível e pode ser operado de diversas maneiras. A operação de uma bateria é principalmente determinada por como ela pode gerar mais receita e em quais mercados atua.
Mas qual é o perfil operacional do armazenamento de energia em baterias no Reino Unido? Quando os sistemas futuros devem ser esperados para carregar e descarregar? E como sistemas individuais se desviam desse padrão?
Primeiramente, o que queremos dizer com ‘perfil operacional’?
Por perfil operacional, entendemos o formato da entrega física de uma bateria ao longo do dia. Isso pode ser uma geração programada para negociar energia ou uma resposta a desvios de frequência na rede.
O perfil operacional da frota é a combinação dos resultados físicos de cada bateria individual.
O mercado atacadista domina o perfil diário das operações dos ativos
Os sistemas de armazenamento de energia em baterias no Reino Unido tendem a operar em três mercados principais: resposta de frequência, o Mecanismo de Balanço e mercados atacadistas. Quando e como as baterias exportam ou importam energia em um determinado dia depende dos mercados em que participam.
O perfil da frota segue um formato que muitos esperam do armazenamento em baterias: a frota carrega durante a noite e no meio do dia e descarrega nos picos da manhã e da noite. Esse formato acompanha, de modo geral, os preços do mercado atacadista – as baterias carregam quando os preços estão mais baixos e descarregam quando estão mais altos.
Negociar nos mercados atacadistas utiliza, em média, proporções significativamente maiores de potência do que os serviços de resposta de frequência e ações do Mecanismo de Balanço. Por isso, é o principal fator que determina o formato do perfil operacional da frota.
Há grande variação diária na operação de uma bateria
O resultado real da frota de armazenamento de energia em baterias em qualquer dia pode variar desse perfil médio. Como proporção da capacidade total da frota, as importações e exportações em um dado momento podem variar bastante.
- Durante a noite, as baterias raramente descarregam de forma significativa. O 1% superior das exportações noturnas atinge apenas 5% da potência total.
- Da mesma forma, no pico da noite, é extremamente raro que as baterias carreguem de forma significativa.
- Os maiores níveis de exportação da frota chegaram a apenas 40% da capacidade total. Isso ocorre porque grande parte da capacidade das baterias esteve, historicamente, atrelada a contratos de resposta de frequência.
A resposta de frequência e o Mecanismo de Balanço não seguem um padrão diário
Embora o perfil operacional da frota siga um padrão diário definido, isso é impulsionado pela negociação atacadista. O perfil operacional do armazenamento de baterias para carregar e descarregar durante a prestação de resposta de frequência é muito mais plano.
Existe uma volatilidade significativa sob esse formato – ele acaba plano porque as variações de frequência tendem a ser essencialmente aleatórias ao longo do dia. Na última semana de julho de 2023, a resposta de frequência resultou em perfis operacionais muito diferentes a cada dia.
De forma semelhante, o Mecanismo de Balanço não apresenta padrões claros de ações ao longo do dia. Isso ocorre porque Ofertas e Lances podem ser acionados em qualquer meia hora do dia, conforme a necessidade do sistema naquele momento.
Os mercados determinam o perfil operacional de cada ativo
A ligação entre o mercado e o perfil operacional faz com que os resultados de baterias individuais possam variar bastante. Aqueles focados em negociação terão um perfil mais marcado e característico. Já os sistemas de armazenamento de energia em baterias focados em resposta de frequência apresentam um perfil muito mais plano.
- Lower Road e Tynemouth apresentam um perfil relativamente plano. Ambas obtiveram grande parte de sua receita no último ano com Firm Frequency Response e o conjunto dinâmico.
- Creyke Beck, Holes Bay, Red Scar e Mannington geraram grandes partes de suas receitas mensais no mercado atacadista, o que se reflete em seus perfis operacionais.
O preço no atacado é o principal fator nas operações dos ativos
A ligação entre a negociação no atacado e o resultado das baterias faz com que os preços no atacado sejam o fator mais forte para os resultados da frota de baterias. Mas isso nem sempre foi assim.
Durante boa parte de 2022, grande parte da frota de baterias estava focada em fornecer resposta de frequência, especialmente Dynamic Containment, devido aos altos preços oferecidos. Isso fez com que o perfil operacional médio da frota fosse muito mais plano nesse período.
Desde setembro de 2022, os mercados de resposta de frequência começaram a se saturar. Isso fez com que a capacidade sem contrato migrasse cada vez mais para a negociação no atacado. Assim, o perfil operacional se tornou muito mais distinto à medida que os provedores passaram a buscar receitas no mercado atacadista, levando ao formato que vemos hoje.
O perfil operacional da frota muda ao longo do ano
O formato e o tamanho dos preços no atacado são influenciados por mudanças sazonais e diárias, como demanda e condições climáticas.
O resultado da frota a cada meia hora, de agosto de 2022 a julho de 2023, mostra como o perfil operacional das baterias muda ao longo do ano devido às variações sazonais.
- As exportações de baterias durante o pico de demanda noturno são maiores nos meses de inverno, de dezembro a março.
- O horário do pico da noite é determinado principalmente pela luz do dia. Isso significa que os preços de pico e as exportações de baterias à noite ocorrem mais tarde na primavera e no verão.
- As baterias carregam principalmente durante a noite no inverno. Mas há uma grande mudança para carregamento no início da tarde na primavera e no verão, quando a geração solar traz preços mais baixos para essas horas.
Dias extremos causam grandes desvios no resultado da frota
Dentro dessas mudanças sazonais, dias individuais também podem se desviar bastante do perfil operacional devido a eventos de preço isolados.
No dia 12 de dezembro de 2022, os preços atingiram níveis recordes durante o pico da noite. A frota de armazenamento de energia em baterias descarregou intensamente, atingindo mais de 600 MW às 17h – ainda o maior nível já registrado. Houve pouca geração pela manhã.
Em contraste, durante preços negativos recordes em 2 de julho de 2023, a frota carregou principalmente no meio do dia e só descarregou mais tarde, quando os preços voltaram a ser positivos.
Já o dia de Natal de 2022 apresentou um perfil único para as operações dos ativos. Isso porque os preços mais altos ocorreram por volta das 13h, quando a demanda atingiu o pico. Como resultado, a frota de baterias descarregou nesse horário e importou energia à noite.
O mercado atacadista tende a dominar cada vez mais o perfil operacional da frota
Com a saturação dos serviços de resposta de frequência, muitos provedores buscam cada vez mais a negociação no atacado para aumentar a receita. Por isso, esse serviço continuará dominando o perfil operacional do armazenamento em baterias.
Cada vez mais capacidade de baterias está entrando em operação, mas os mercados de resposta de frequência não crescem na mesma proporção. Portanto, a ligação entre o perfil operacional da frota e os preços no atacado só tende a aumentar com o tempo. Com sistemas mais novos capazes de ciclar mais vezes, é provável que o formato de dois ciclos fique ainda mais evidente ao longo do tempo.
O aumento das negociações nos mercados intradiários pode levar a desvios desse formato, aproveitando diferenças entre esse e o preço do dia seguinte. Enquanto isso, maior utilização no Mecanismo de Balanço pode resultar em mais importações e exportações fora dos horários comuns.
No entanto, ambos provavelmente terão impacto menor em comparação com o fortalecimento da ligação com o mercado atacadista do dia seguinte.
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