Recentemente, tem havido muita discussão sobre os possíveis impactos do NPRR (Nodal Protocol Revision Request) 1186 para o armazenamento de energia em baterias no mercado ERCOT. A intenção do 1186 é garantir que os recursos de armazenamento tenham carga suficiente (‘state of charge’) para cumprir suas obrigações de Serviços Ancilares.

No entanto, houve resistência por parte dos participantes do setor de armazenamento de energia – e de outros agentes. A proposta já foi suavizada em relação à sua versão original. Apesar de ter sido aprovada por unanimidade pelo Conselho de Administração da ERCOT em outubro, a Comissão de Serviços Públicos do Texas (PUC) adiou a votação.

Mas, se o NPRR 1186 for aprovado em sua forma atual, como isso realmente funcionaria? E como afetaria as operações de armazenamento de energia em baterias?

[Nota: este artigo analisa especificamente como o NPRR 1186 impactaria as operações físicas e a telemetria dos sistemas de armazenamento de energia em baterias. Não discute as penalidades propostas por ficar abaixo dos níveis exigidos de carga.]

O que o NPRR 1186 significa operacionalmente para recursos de armazenamento de energia em baterias?

O NPRR 1186 foi desenvolvido para dar à ERCOT visibilidade sobre o total de energia armazenada – ou state of charge – que as baterias possuem a qualquer momento.

Isso exige que os operadores forneçam informações adicionais:

• Antes do dia de operação, os operadores devem fornecer dados adicionais do Plano Operacional Atual (COP) – para refletir o estado de carga planejado no início de cada hora operacional.
• Durante as operações em tempo real, as baterias devem transmitir sua carga ativa.

Mas como isso pode funcionar na prática?

• Se uma bateria tem 5 MW de responsabilidade em Serviços Ancilares, ela precisa ter pelo menos 5 MWh de carga no início da hora operacional.
• No meio da hora, precisa de 2,5 MWh – ou seja, energia suficiente para manter 5 MW de saída pelo restante da hora.
• Se o recurso tiver novamente 5 MW de responsabilidade na próxima hora, o estado de carga exigido volta para 5 MWh.

A ERCOT comunica o estado de carga mínimo necessário aos provedores de armazenamento. Isso é baseado nas responsabilidades atuais de Serviços Ancilares de cada ativo e no tempo restante dentro da hora operacional.

O cálculo funciona da mesma forma – só que na direção oposta – para Serviços Ancilares projetados para reduzir a frequência de volta a 60 Hz (como o Regulation Down).

Como podem ficar as operações de armazenamento de energia em baterias sob o NPRR 1186

Vamos analisar como o NPRR 1186 pode impactar as operações de uma bateria de 100 MW. O recurso ganhou um contrato para fornecer 90 MW de Serviço de Reserva Responsiva (RRS) no Mercado do Dia Seguinte, para entrega em duas horas operacionais – das 12h00 às 14h00.

Primeira hora operacional (12h00 - 13h00)

Às 12h00 (início da primeira hora operacional), a bateria possui 90 MWh de energia armazenada. Durante toda a hora, a frequência permanece relativamente estável. Isso resulta em uma resposta automática de frequência mínima pela bateria.

• Ao longo da hora operacional, a bateria recebe instruções ocasionais para descarregar energia. Com isso, o estado de carga da bateria cai abaixo do nível necessário para cumprir suas obrigações para a hora completa – porém, como o tempo passou, a bateria não ficou abaixo das obrigações atualizadas em nenhum momento.
• Como essa bateria também tem obrigação para a hora operacional que começa às 13h00, ela ajusta sua curva de oferta para receber um ponto base de carga (ou instrução de despacho) – de modo a atingir o estado de carga necessário no início desse período.
• Para permitir isso, a ERCOT concede um “crédito de carga”. Isso significa que os requisitos de estado de carga são na verdade menores (ver 12h45) enquanto a bateria está carregando, e a bateria não é penalizada. (Se o Serviço Ancilar fosse acionado enquanto a bateria estivesse carregando, ela simplesmente pararia de carregar – e ainda estaria parcialmente cumprindo sua obrigação, ajudando a frequência a voltar para 60 Hz.)

Segunda hora operacional (13h00 - 14h00)

Às 13h00 (início da segunda hora operacional), o estado de carga exigido volta para 90 MWh. Um evento de frequência ocorre durante essa hora. Isso faz com que a bateria forneça inicialmente resposta automática de frequência.

• Após isso, o RRS é acionado para ajudar a restaurar a frequência para 60 Hz.
• O recurso então move seu agendamento de RRS de 90 para 0 MW. Isso permite que a capacidade reservada fique disponível para o despacho econômico.
• O recurso então recebe pontos base de descarga de acordo com sua maior capacidade de descarga. Isso reduz seu estado de carga.
• Em vez de restaurar o estado de carga desta bateria para 90 MWh, o QSE transfere parte da responsabilidade de Serviços Ancilares para outro de seus recursos. Isso é feito para evitar a necessidade de carregar a bateria em um momento desfavorável.
• Por isso, ao final da segunda hora operacional, a responsabilidade de RRS do recurso cai para 50 MW. Como o RRS foi liberado e o recurso está reservando menos capacidade para Serviços Ancilares, o HASL aumenta (ou seja, o recurso tem menos capacidade reservada para Serviços Ancilares).

A capacidade de armazenamento em baterias será retida em caso de emergência energética?

A resposta curta é não. Em um dia realmente crítico de capacidade, quando a ERCOT tem poucas reservas operacionais, é provável que os Serviços Ancilares sejam acionados. Portanto, a capacidade de armazenamento em baterias reservada para essas obrigações ainda estaria disponível para o despacho econômico. Assim, essa capacidade poderia receber pontos base e ajudar a estabilizar a rede.

Em 6 de setembro de 2023, a ERCOT declarou uma emergência energética. Isso ocorreu devido à queda de frequência e às baixas reservas operacionais. Antes da declaração de emergência, todos os Serviços Ancilares já haviam sido liberados. Isso significou que não havia mais capacidade de BESS indisponível durante o momento mais crítico do dia operacional.

Mesmo com a implementação do NPRR 1186, isso continuaria sendo verdade. Na verdade, situações como essa são justamente o que o NPRR busca apoiar.

Então, o que tudo isso significa?

Com o NPRR 1186, as operações se tornariam mais complexas – mas os recursos não seriam impedidos de adquirir a mesma quantidade de Serviços Ancilares que já adquirem. Grande parte da complexidade adicional relacionada às operações de armazenamento em baterias já existia (no Modelo de Operações de Rede da ERCOT e nas expectativas atuais de telemetria).

Em momentos em que a rede está sob risco devido à falta de capacidade, o NPRR 1186 não limitaria a capacidade das baterias de contribuir para a estabilização da rede – em teoria. Isso porque, quando o fornecimento é limitado e as reservas estão baixas, a ERCOT aciona seus Serviços Ancilares antes de declarar emergência energética. Isso garante que a capacidade reservada adicional não fique sem uso durante operações de emergência.

No entanto, há alguns riscos associados a essa possível legislação. Em certas circunstâncias, a punição financeira proposta (US$ 25.000 por intervalo de despacho considerado insuficiente) pode acabar enviando o sinal errado para as baterias, levando-as a fazer o oposto do que a rede realmente precisa durante eventos de escassez de várias horas, para evitar multas. Durante um acionamento prolongado, isso também pode obrigar os recursos a carregar durante períodos de preços altamente voláteis, especialmente quando o operador da bateria tem obrigações em vários ativos e em várias horas.

No geral, o NPRR 1186 certamente introduz riscos adicionais para ativos de armazenamento em baterias, especialmente na forma como operam atualmente e no futuro próximo. É provável que isso leve as baterias a adotar posturas mais conservadoras nos lances nos mercados de Serviços Ancilares – ao menos em dias com possibilidade de eventos de escassez prolongada.

Por fim, nem sabemos se o NPRR 1186 será aprovado pela PUC. Se implementado, pode de fato afetar a forma como as baterias participam dos mercados de Serviços Ancilares, especialmente em dias de operação com alta volatilidade. É provável que mudanças desse tipo já estivessem no horizonte com a saturação dos Serviços Ancilares prevista para 2024, mas o risco adicional trazido por punições potencialmente onerosas pode incentivar ainda mais uma mudança para a Arbitragem de Energia por parte dos operadores de baterias.