I operadur de la red g’han bütà dané al prublema del magazinament per tanti an e i resultà sun dapertutt. Quai mercà varda che i installaziun cressen püsee velocement de quant previs, menter olter pœden minga avegh di pruget travers di permess anca se g’he sun di esigenz ovi.
La discordanza intra generaziun e carich l’è minga nœuva. El sular produss nient de nott, el vent mor durant i periud de calma e quaivun g’ha de tegnir aluntà i lüs indipendentement. I sistèm de inmagazinament del energia sü laargh scäla seguttan a vèss posiziunà cuma soluziun, ma i mudei de distribuziun dis che i esigenz economich e tecnich varian tant a segond di cundiziun locai.
Perché distribuir di sistèm de inmagazinament del energì sü laargh scäla?
G’he minga una sola rispòsta. La regolaziun de la frequenza g’ha bisogn de temp de rispòsta de millisegond. L’arbitragg energètich dumanda di ur de durada. La rasadüra de picch dumanda mudei de ciclismo diferent rispett al podè de riserva. I operadur de la red g’han bisogn de strüment che pœden gestir plü requisit e i central eletrich tradiziunai g’han furniu chestu travers di carateristich inerent che i bateri g’han de replicà travers del software e di cuntrol.
La Cina g’ha instalà püsee de 16 GW de nœuf spazi de memorizaziun sü scäla de red- sultant in del 2023. Quel numer chi l’è minur de quel che l’Europa e l’America del Nord sunt riussì a duperà. El divari riflett i vantagg de produziun, el suport politich agresif e menu limit normatif a la cunnesiun a la red. Se olter regiun pœden serrà chel gap resta discutibil vist cuma sun diventà radicà chesti vantagg.
La riserva de energia Hornsdale de Tesla in del Australia meridiunal l’è entrà en funziun in del 2017 a una capacità de 100 MW / 129 MWh e la s’è pagada en circa tri an sü la bas di raport di uperatur de https://arena.gov.au. Ma chel prüget g’ha beneficià di cundiziun specifich de mercà in del Australia meridiunal che esisten no dapertüt - volta volatilità di prezi a l’ingross, intercunetur che se invegiavan e requisit de regolamentaziun de la frequenza che valutavan i temp de rispòsta rapida püsee de la durada.
Compromess de durada e densità-
I bateri a ion litio- dan 2-4 ur de scarica a putenza nominal. La densità energetich l’è de circa 250-340 Wh/kg per la chimich d’incœu. Chesti specifich funzionan ben per i servizi de ciclismo e de frequenza quotidian, ma sun mancant quand g’he bisugn de memorizaziun stagiunal o de una capacità de backup per püsee dì.
L’eficienza de andata e ritorn del 85-95% la par bona fin quand se tegn cunt del degrado sü di 15-20 an de durada del pruget. La sbiadiment de la capacità l’è minga linear, i carich ausiliari mangian l’energia dispunibel e la gestiun termich consuma energia che la se vede minga in di nümer de eficienza de titul.
L’idro pompà resta püsee del 90% de la capacità de inmagazinament global e resta per decen. Qeste struture fonzionen par 50+ agn cond una degradazion minima, i pœden scaricar par 6-20 ore a segonda dei dimension de la riserva e i g’hann carateristiqe de prestazion prevedibei. Però la geografia la limita indué se pœden svilupà di nœuf sit, e el permess g’ha bisogn de an quand se sulevan di preocupaziun ambientai.
I dinamich di cust sun minga facil
I prezi di bateri sun crulà de circa 1.100 $/kWh in del 2010 a menu de 140 $/kWh in del 2023 segond el seguiment de Bloomberg sü https://bnef.com - che la traiettoria g’ha trasfurmà l’economia del pruget en plü mercà. Ma i cust di materiai crean di prezi minim che sultant la scäla de produziun pœu minga superar.
I prezi del liti sun aumentà tant in del 2022 prima de ritirass en quai mod. I caden de furniment de nichel e cobalto afruntan i luur vincul. L’ipotès che i prezi continuaran a diminuir a tass storegh la val minga quand la dispunibilità di materiai grès diventa el vincul vinculant piutost che l’eficienza de la produziun.
Quai mercà incœu veden el magazinament en cuncurenza cunt i picch de gas sü l’economia pura senza sovvenziun. Olter g’han ancamò bisogn de pagament de capacità o de olter mecanism per sarar i büs de finanziament. La diferenza intra chesti resultà dipend di prezi local del eletricità, di nivel de penetraziun rinnovabil, di vincul de trasmissiun e del mix de generaziun esistent en mod che se reduss no a furmul facil.
I codes de la red sun stà minga prugetà per installaziun de bateri de 300 MW che pœden oscillar 600 MW sul sistèm en quai segund passand de la carica a la scarica. I operatur de trasmissiun g’havevan de riscrif i schemi de pruteziun e i procedur operatif. Quai rejon la s’è adatada rapidament. Olter g’han creà di col de bottiglia che g’han ritardà i pruget per tanti an, anca se l’economia l’era valida.
El software l’è püsee impurtant de quant la gent se rend cunt
I algoritmi de cuntrol fan o interrumpen di pruget de memorizaziun sü scäla de ütilità-. L’otimizaziun di cicli de carica/scarica, la gestiun del degrado, la partecipaziun a plü servizi de mercà cuntempuraneament, la coordinaziun cunt i operatur de la red - la sofisticaziun de chesti sistèm determina se i pruget sudisfan i proieziun finanziari. Tanti installaziun primi g’han avü di prestaziun sotta perchè i strategì de cuntrol l’eran minga giüst per la dificultà che g’havevan de afruntà.
L’impilament di fœud l’è facil fin quand se incuntran di regul de mercà che pruibisen de cuntà l’istess capacità plü volt o de partecipar a plü mercà cuntempuraneamente. Un sistèm fisicament capas de furnir diferent servizi pœu vèss cuntratualment o normativament limità a render dané sultant de vun o dü. Qei vincol qì varien dramategament intra i jurisdizion e i cambiaments quand qe i regolador descoverzen comè gestir i resorse de memorizazion qe i se adaten miga ai categorie tradizionai de jenerazion o de caric.
I tecnologì alternatif seguttan a battag per la traziun
Bateri a fluss, inmagazinament de aria cumpressa, inmagazinament de energia d’aria liquida - chesti alternatif sun afruntà semper cuma soluziun per una durada püsee lunga a un prezi püsee bas per MWh. Però i nümer de distribuziun restan piscinin.
Highview Power g’ha mettuu en funziun una strütüra de aria liquid de 50 MW / 250 MWh in del Regn Ünì durant el 2022 cuma documentà sü https://highviewpower.com, che rapresenta una di pooch alternatif sü scäla cumercial olter al litio e al idro pompà. Se chestu segnala un’adoziun püsee grand o resta un’aplicaziun de nichia dipend di traiettori de cust che se sun minga concretizà ancamò.
G’he un disacord fundamental süi requisit de durada. Quant 8+ ur de memorizaziun g’ha bisogn de la red cuntra i sistèm de durada - püsee cuurta e risurs cumplementar? I stüdi de diferenti organizaziun rivan a di conclusiun cuntradittori süi dumand de cunservaziun per scenari de volta penetraziun rinnovabil, cun diffusiun che rifletten ipotès sü la flessibilità de la dumanda, l’espansiun de la trasmissiun e la capacità de carburant fosil cuntinuada püsee che l’analìs tecnich.
I banch se senten ben cunt i pruget de archiviaziun cun la cressita di bilanci operatif, anca se i termin de finanziament cambian tant. Di mercà g’han di cuntratt standardizà e g’han stabilì di precedent. Olter tratan çascun projet coma una valudazion unica dol ris’c qe la g’ha de besogn de una dovuta dilijenza personalizada. I cust d’assicuraziun per el ris’c de incendi de la bateria sun diminuì cunt el mejiorament di sistèmi de sicüreza ma restan un element de linea che g’ha un impatt süi calcul de la redditività.
El gasdott de svilupp mustra che i installaziun che se fan püsee grand - 500 strutur de MW che parevan irealistich dès an fa sun di ròbb normal incœu e i pruget sü scäla de 1 GW- sun en fas de pianificaziun. Chesta ridimensiunament purta di reduziun di cust per -MW travers de la standardizaziun e di infrastrütur cundividüu cuncentrand insema el ris’c de afidabilità de la red en singul punt. Se chel compromess g’ha sens dipend de la vòstra visiun del afidabilità tecnologich e di requisit de ridundanza de la red.
I vincul de produziun morden püsee fort del previs
La capacità de la fabrica per i celùl e i sistèm l’è cressuuda tant, anca se i caden de furniment sun stà sluungà durant i aument de la dumanda. I temp de preparaziun per i compunent principai se estenden a 12-18 mes. La mancanza de materiai g’ha causà di ritard in di pruget che g’havevan minga de che far cun la prontezza tecnologica o cun la dispunibilità di finanziament.
La Cina produss püsee del 75% de la produziun global di celùl de ion litio. Chesta cuncentraziun crea di vantagg de cust travers de la scäla e anca di vülnerabilità de la cadena de fornitüra a segond di pruspetif geopolitich. Olter regiun sun drée a verzar capital in de la produziun naziunal, ma per riprender dupera temp quand che l’esperienza de produziun la cunta tant cuma l’investiment de capital.
I cunsideraziun sü la resilienza al clima sunt un fatur in de la distribuziun del magazinament olter ai benefis de integraziun rinnovabil. La tempesta invernal del Texas del 2021 g’ha mustrà cuma la generaziun cunvenziunal pœu diventar minga dispunibel quand l’è püsee necesari. L’immagazzinament furniss una capacità de backup che l’è dificil de quantificar in di metrich tradiziunai de afidabilità ma semper püsee valutà di regolatur e di servezi publich che tratan di aument de la frequenza atmosferich estrem.
L’evoluziun tecnologich la supera l’adattament del quader normatif. Quel che g’haveva sens per la pianificaziun de la red ciinch an fà riflett minga i capacità o i cust d’incœu. Chestu gap crea oportunidà per di pruget che pœden mœvess rapidament menter i servezi publich lavuran travers di cicli de pianificaziun püsee luungh e di prucess de aprovaziun che sun stà minga prugetà per i risurs de inmagazinament.
La traiettoria del setur dis che la rapida cressita segutarà, anca se la distribuziun intra i regiun e i aplicaziun l’è minga uniform. I capacità tecnich g’han en gran part rivà ai requisit - di quader economich e normatif che incœu determinan i tass de distribuziun püsee che la prontezza tecnologich.
La partecipaziun al mercà se cumplicà rapidament
Diferent mercà all’ingross del eletricità g’han di regul diferent sü cuma l’immagazzinament pœu partecipar e qual servizi cuntan per i obbligh de capacità. PJM trata l’immagazzinament en mod diferent de CAISO, che dupera strütür diferent de ERCOT. I pruget g’han de cumprender la prugetaziun del mercà local prima de finalizà i specifich tecnich perchè chel che funziuna en un mercà pœu vèss subottimal in d’olter sit.
I mercà di servizi ausiliari dan di früt impurtant en di regiun ma g’he sun minga en di olter. El valur de la regolaziun de la frequenza varia sü la bas di carateristich de la red, de la composiziun de la flotta di generadur esistent e di livei de penetraziun rinnovabil. Un prüget che g’ha sens en un’intercunnesiun pœu avegh dificultà per scrif a 200 mij de distanza sotta un operatur de red diferent cun di regul de mercà diferent.
I code de intercunnesiun sun intasà di pruget de memorizaziun en attesa di stüdi del impatt de la red e di distribuziun di cust de agiornament. I temp de attesa se slungan en an per quai regiun. Intant la tecnologia la segutta a mejorar e i prezi segutan a sbassar, çò ‘l vœ dir qe i projets qe i henn staits faits ind la coda duu agn indree i pœden haver-g besogn de riprojetar-s par ciapar dent un equipagiament plu nœv e economich quand qe i riceven l’aprovazion par interconneter.
El sustegn politich varia tant
I credit fiscai sui investiment g’han trasfurmà l’economia di pruget en di giurisdiziun. Olter regiun fan afidament süi mercà di capacità o süi mandat de energia rinnovabil che incentivan indirettament l’immagazzinament. Quai sit g’ha minga fà quasi nient in del sens de la politica ma veden ancamò una distribuziun perché i fundamentai del mercà funzionan senza sovvenziun.
La durabilità del suport politich l’è impurtant tant quant la sò generosità. I investidur g’han bisogn de la sicureza che i quader cambiaran no en mod dramatic a metà di 20 an del prüget. I cambiament politich retroatif en di mercà europei g’han spaventà i svilupadur e g’han rallentà la distribuziun per an anca dopu che sun stà implementà di quader püsee stabil.
I politich a livel statal en i Stat Ünì crean un insema de requisit e incentif che renden dificil i strategì de svilupp sü scäla naziunal. I mandat de cunservaziun agresif de la California g’han purtà a la distribuziun precoce ma g’han creà di col de buttiglia in de la cadena de furniment menter i svilupatur fasevan la gara per una capacità de produziun limitada. Olter stat se sun mœvü püsee lentament e g’han beneficià di leziun imprenduu e de la dispunibilità tecnologich mejiorada.
I prucess de pianificaziun de la trasmissiun g’han bisogn de vèss agiornà per tegnir cunt di capacità de memorizaziun. La pianificaziun tradiziunal presum che i risurs de generaziun restavan en di sit fiss, ma i bateri pœden vèss duperà quasi indué se vœur cun la cunnesiun a la red. Chesta flessibilità crea valur che i pianificadur de trasmisiun g’han minga capì cumpletament cuma incorpurar en luur mudei e beneficiar -analìs de cust.
Drée-el-meter cuntra davaant-del-i decisiun de distribuziun del meter coinvolgon diferenti grupp de part interessà, strütür de finanziament e cuntrol normatif. Un quai aplicazion la fa part de una categoria, ma tante podarissen andar in tute i do i manere a segonda dei modei de proprietaa e dei stratejie de otimizazion dei entrade. La divisiun intra chesti mod de distribuziun cambia cun l’evoluziun di mercà e i regolamentaziun.
I requisit de sicureza contra i fooch seguttan a vèss rivist cun l’accumulaziun de püsee esperienza operativa. I primi installaziun duperavan di sistèm de gestiun termich püsee facil che se sun rivelà inadeguà en di modalità de guast. I pruget püsee nœuf g’han denter tanti sistèmi de sicureza redundant che giuntan di prezi ma redusen i premi d’assicuraziun e el cuntrol normatif. El punt de equilibri intra la spesa per la sicureza e el ris’c acetabil continua a cambiar cun la maturaziun del setur.