I operadori deła rete i ga butà schei al problema de stocajo pa ani, e i risultati i xe dapartuto. Serti marcà i vede łe instałasion che łe crése pì vełosemente de queło che se gavarìa previsto, mentre altri no i pol vér i projeti co i permesi nonostante ghe xe ovvie necesità.
El sbalio tra generasion e carico no xe novo. El sołare no el produxe gnente de note, el vento el more durante i periodi calmi, e qualchedun ga da tegner łe luci inpisàe. I sistemi de imagazinasion de energia su scała granda i continua a esar posisionài come sołusion, ma i schemi de distribusión i sugerise che i recuisiti economici e tecnisi i canbia tanto a seconda dełe condisión locałi.
Parché doparar sistemi de imagazinasion de energia su scała granda?
No ghe xe na soła risposta. Ła regołasion deła frecuénsa ła ga bisogno de tenpi de risposta de milisecondi. L’arbitrato de l’energia el ga bisogno de ore de durada. El barbajo el ga bisogno de schemi de ciclo difarenti dała potensa de riserva. I operadori deła rete i ga bisogno de strumenti che i posa gestìr tante esigense, e łe sentrałi tradisionałi łe ga dato questo co carateristiche che łe baterie łe ga da replicàr co software e controłi.
Ła Cina ła ga instałà pì de 16 GW de novo spasio in scała rete- soło nel 2023. Quel nùmaro el xe nano de queło che Europa e Nord America łe xe stà bone de doparar. El divario el riflete vantagi de produsion, sostegno połitico agresivo e manco bariere normative pa ła conesion ała rete. Se altre rejón łe pol seràr sto divario el resta discutibiłe, dato quanto che sti vantaji i xe deventài radicai.
Ła riserva de energia Hornsdale de Tesla in Australia del Sud ła xe ndà in operasion nel 2017 co na capasità de 100 MW / 129 MWh e ła se ga pagà in tre ani, secondo i raporti de l’operator de https://arena.gov.au. Ma quel progeto el ga benefisià da condisión de marcà specifiche in Australia del Sud che no esiste dapartuto - alta vołatiłità dei pressi al ingroso, interconetori inveciai e recuisiti de regołasion deła frecuénsa che stimava i tenpi de risposta vełoce pì deła durada.
Compromesi de durada e densità
Łe batèrie a ioni de litio łe dà 2-4 ore de scarica a ła potensa nominałe. Ła densità de energia ła xe de 250-340 Wh/kg pa łe chimiche corenti. Ste spesifegasión łe funsiona ben pa ła ciclismo quotidiana e i servisi de frecuénsa, ma łe va manco quando che te ghè bisogno de stocajo stagionałe o de na capasità de backup par tanti dì.
L’eficiensa de 85-95% de viajo e ritorno ła xe bona fin che no te ghè conto del degrado in 15-20 ani de vita del progeto. Ła svanida de ła capasità no ła xe lineare, i carichi auxiłiari i magna l’energia disponibiłe, e ła gestion termica ła consuma enerxia che no ła se mostra nei nùmari de eficiensa.
L’idro pompà el resta oltre el 90% deła capasità de stocajo globałe e el ndarà vanti pa deceni. Ste struture łe funsiona pa 50+ ani co minima degradasion, łe pol scaricare pa 6-20 ore a seconda deła dimension deła bacia, e łe ga carateristiche de prestasion prevedibiłi. Ła geografia ła limita dove che se pol sviłupar novi siti, e ła permesa ghe vol ani quando che łe preocupasión anbientałi łe vien sołevàe.
Łe dinamiche dei costi no łe xe senplisi
I pressi dełe batèrie i xe crołai da 1100 dołari/kWh nel 2010 fin a soto i 140 dołari/kWh nel 2023, secondo el monitorajo de Bloomberg su https://bnef.com - che ła trajetòria ła ga trasformà l’economia del progeto in tanti marcà. Ma i costi dei materiałi i crea pressi fondamentałi che ła scała de produsion da soła no ła pol superar.
I pressi del litio i xe cresùi tanto nel 2022 prima de nar indrìo un fià. Łe caene de fornimento de nichel e cobalto łe ga i so limiti. L’ipotesi che i costi i continuarà a sbasarse a tassi storici no ła xe vera quando ła disponibiłità deła materie prime ła deventa el limite pitosto che l’eficiensa deła produsion.
Serti marcà deso i vede el stocajo conpetir co i gas peakers su l’economia pura sensa susidi. Altri i ga oncora bisogno de pagamenti de capasità o de altri mecanismi pa seràr łacune de finansiamento. Ła difarensa tra sti risultati ła dipende dai pressi de l’ełetrisità locałe, dai livełi de penetrasion dei rinnovabiłi, dai limiti de trasmision e dała mix de generasion esistente in modi che no i se riduxe a formułe senplisi.
I codici deła rete no i xe stai progetài pa łe instałasion de baterie da 300 MW che łe pol doparar 600 MW sul sistema in pochi secóndi pasando dała ricarica a ła scariga. I operadori deła trasmision i ga dovesto riscrìvare i schemi de protesion e łe procedure de funsionamento. Alcune rejón łe se ga adatà in pressia. Altri ga creà problemi che ga ritardà i projeti par ani nonostante l’economia viabiłe.
El software el conta pì de queło che ła xente ła capise
I algoritmi de controło i fa o i rompe i projeti de archiviasion in scała utilità-. Otimixar i cicli de carga/scarico, gestir el degrado, partesipar a tanti servisi de marcà insieme, coordinar co i operatori deła rete - ła sofisticasion de sti sistemi ła determina se i projeti i rispeta łe proiesion finansiarie. Diverse prime instałasion no łe ga funsionà ben parché łe stratejie de controło no łe jera bone pa ła conplesità che łe gaveva.
L’impilamento dei schei el sona senplise fin che no te cati regołe de marcà che vieta de contar ła stesa capasità tante volte o de partesipar a tanti marcà insieme. Un sistema fisicamente bon de fornir diversi servisi el pol esar contratualmente o normativamente limità a far schei soło uno o do. Sti limiti i canbia tanto tra łe giurisdision e i canbia co i regołatori i capise come gestire łe risorse de archiviasion che no łe va ben ałe categorie tradisionałi de generasion o carico.
Łe tecnołogie alternative łe continua a lotar pa ła trasion
Batèrie a fluso, imagazinamento de aria conpresa, imagazinamento de l’energia de l’aria liquida - ste alternative łe vien discuse senpre come sołusion pa na durada pì longa a un costo pì baso par MWh. I nùmari de distribusión i resta picołi.
Highview Power el ga messo in servisio un impianto de aria liquida da 50 MW / 250 MWh nel Regno Unìo nel 2022 come documentà su https://highviewpower.com, che el xe una dełe poche alternative comerciałi oltre el litio-ion e l’idro pompà. Se questo el segnała na adosion pi granda o el resta na aplicasion de nicia el dipende dałe trajetorie de costi che no łe xe gnancora reałixàe.
Ghe xe un disacordo fondamentałe sui recuisiti de durada. Quanto 8+ ore de memoria ghe vol ała griglia rispeto a sistemi de durada pì curta e risorse conplementari? Studi de diverse organixasion i riva a conclusioni contraditorie sułe esigense de stocajo pa senari de alta penetrasion rinnovabiłi, co spread che riflete ipotesi suła flesibiłità deła domanda, l’espansion deła trasmision e ła continua capasità de combustibiłi fosili pì che l’anałisi tecnica.
Łe banche łe xe drìo ciapàr a so agio co i projeti de stocajo co ła cresita dei curriculum operativi, anca se i termini de finansiamento i canbia tanto. Serti marcà i ga contrati standardixài e presedenti stabiłii. Altri trata ogni progeto come na vałutasion del ris-cio unica che ła ga bisogno de na diligensa personalixà. I costi de l’asicurasion pa el ris-cio de incendio dełe batarie i xe sbasài co i sistemi de sicuresa i xe migliorài, ma i xe oncora na voxe che ga un inpato sui calcołi deła viabiłità.
El pipeline de sviłupo el mostra che łe instałasion łe deventa senpre pì grande - 500 MW. Łe struture che łe gavarìa parso ireałi un dexennio fa łe xe de rutina, e i projeti su scała 1 GW- i xe in fase de pianificasion. Sta scaładura ła porta ridusion dei costi par-MW co ła standardixasion e łe infrastruture condivise, concentrando el ris-cio de afidabiłità deła rete in ponti singołi. Se sto conpromeso el gabia senso el dipende dała vision de l’afidabiłità tecnołogica e dei recuisiti de ridondansa deła rete.
I limiti de produsion i xe pì forti de queło che se spetava
Ła capasità dełe fabrica pa łe cełułe e i sistemi ła xe cresùa in modo sostansiałe ma łe caene de fornimento łe xe restà slongàe durante l’aumento deła domanda. I tenpi de consegna pa i conponenti prinsipałi i va a 12-18 mexi. Ła mancansa de materiałi ła ga causà ritardi del progeto che no i gaveva gnente a che fare co ła prontesa tecnołogica o ła disponibiłità de finansiamenti.
Ła Cina ła produxe pì del 75% deła produsion globałe de cełułe de ioni de litio. Sta consentrasion ła crea vantaji de costo co ła scała e anca łe vulnerabilità deła caéna de fornimento, a seconda dełe prospetive geopołitiche. Altre rejón łe xe drìo butar capitałe neła produsion interna, ma ciapàr el so posto ghe vol tenpo co l’esperiensa de produsion ła conta tanto quanto l’investimento de capitałe.
Łe considerasion deła rexiłiensa al clima łe fa conto deła distribusión de stocaji oltre i benefici de l’integrasion dei rinnovabiłi. Ła tenpesta invernałe del 2021 del Texas ła ga mostrà come ła generasion tradisionałe ła pol deventar indisponibiłe esattamente quando che ghe xe pì bisogno. L’archiviasion ła fornise na capasità de backup che xe difìsie da quantificàr co łe metriche de afidabiłità tradisionałi ma senpre pì stimàe dai regołatori e dałe utiłità che se ocupa de aumenti de frecuénsa meteorołogica estrema.
L’evołusion deła tecnołogia ła supera l’adatamento del quadro normativo. Quel che gaveva senso pa ła pianificasion deła rete sinque ani fa no riflete łe capacità o i costi atuałi. Sto divario el crea oportunità pa projeti che i pol ndar vanti vełosemente, mentre łe utiłità stabiłìe łe laora co cicli de pianificasion e procesi de aprovasión pì longhi che no i jera progetài pa łe risorse de stocajo.
Ła trajetòria del setor ła sugerise che na cresita rapida ła ndarà vanti, anca se ła distribusion tra łe rejón e łe aplicasión ła resta iregołare. Łe capacità tecniche łe ga ciapà in gran parte i recuisiti - economeghe e i quadri normativi deso i determina i tassi de distribusión pì de ła preparasión deła tecnołogia.
Ła partesipasion al marcà ła se conplica in pressia
Diversi marcà de l’ełetrisità al ingroso i ga regołe difarenti pa come che ła conservasión ła pol partesipar e che servisi i conta nei oblighi de capasità. PJM el trata ła memoria in modo difarente da CAISO, che el dopara struture difarenti da ERCOT. I projeti ga da capìr el progeto del marcà locałe prima de finałixar łe spesifegasión tecniche parché queło che funsiona in un marcà pol esar poco otimałe da n’altra parte.
I marcà dei servisi adisionałi i dà schei inportanti in serte rejón ma i esiste pena in altre. El vałor deła regołasion deła frecuénsa el canbia in base ałe carateristiche deła rete, ałe conpoxision deła flota de xeneratori e ai livełi de penetrasion dei rinnovabiłi. Un progeto che ga senso in te na interconesion el pol vér dificoltà a 200 mija de distansa soto un operador de rete difarente co regołe de marcà difarenti.
Łe code de interconession łe xe intasae da projeti de stocajo che speta studi de inpato suła rete e alocasion dei costi de ajornamento. I tenpi de spetativa i va in ani pa serte rejón. Intanto ła tecnołogia ła continua a mejorare e i costi continua a calare, el che vol dir che i projeti che i xe entrà in coda do ani fa i podarìa aver bisogno de riprogetasion pa incorporar atresature pì nove e pì economiche entro el momento che i riceve l’aprovasion pa interconetarse.
El sostegno dełe połitiche el canbia tanto
I crediti fiscałi su l’investimento i ga trasformà l’economia del progeto in serte giurisdision. Altre rejón łe se baxa su marcà de capasità o su mandati de energia rinnovabiłe che indiretamente i insentiva l’immagazinamento. Serti posti no i ga fato quasi gnente połitiche ma i ga ancora visto ła distribusión parché i fondamentałi del marcà i funsiona sensa susidi.
Ła durabilità del sostegno deła połitica ła conta tanto fa ła so generosità. I investidori ga bisogno de fiducia che i framework no i canbiarà tanto a metà deła vita del progeto de 20 ani. I canbiamenti retroativi de połitiche in serti marcà europei i ga spaventà i sviłupadori e i ga rałentà ła distribusión pa ani anca dopo che xe stà inplementà framework pì stabiłi.
Łe połitiche a liveło statałe nei Stati Uniti łe crea un mucio de recuisiti e insentivi che i rende difisiłi łe stratejie de sviłupo su scała nasionałe. I mandati agresivi de stocajo deła Całifornia i ga portà a ła distribusión bonora ma i ga creà problemi neła caéna de fornimento parché i sviłupadóri i jera drìo conpetir pa na capasità de produsion limitada. Altri stati i se ga spostà pì pian e i ga benefisià dałe lesion inparàe e dała disponibiłità tecnołogica migliorà.
I procesi de pianificasion deła trasmision i ga da esar ajornai pa tegner conto dełe capacità de stocajo. Ła programasion tradisionałe ła pensava che łe risorse de generasion łe fuse restà in posti fisi, ma łe batèrie łe poł esar doparàe dapartuto co na conesion ała rete. Sta flesibiłità ła crea un vałor che i pianificatori deła trasmision no i ga capìo ben come incorporar nei so modèi e łe anałisi dei costi de benefici.
Drio-el-metro rispeto davanti-de-desision de distribusion de-coinvolge diversi grupi de stakeholder, struture de finansiamento e supervision normativa. Serte aplicasion łe fa parte de na categoria, ma tante łe podarìa ndar in tute e do łe diresión, a seconda dei modèi de proprietà e dełe stratejie de otimixasion dei rediti. Ła divixion tra sti modi de distribusión ła canbia co i marcà i canbia e łe regołamentasion łe canbia.
I recuisiti de sicuresa antincendio i continua a esar canbiài co vien pì esperiense operative. Łe prime instałasion łe doparava sistemi de gestion termica pì senplisi che i se ga dimostrà inadeguài in serti modi de guasto. I projeti pì novi i ga drento tanti sistemi de sicuresa che i xonta costi ma i sbasa i premi de l’asicurasion e el controło normativo. El punto de equiłibrio tra ła spesa pa ła sicuresa e el ris-cio acetàbiłe el continua a canbiar co l’industria ła crese.