Non trascurare il giro

Apr 06, 2023

Il mondo si sta muovendo verso fonti rinnovabili per la produzione di elettricità nel tentativo di ridurre la dipendenza dai combustibili fossili. Ma l’energia eolica e quella solare non possono fornire un flusso costante di energia 24 ore su 24, 7 giorni su 7, e gli operatori di rete si sono resi conto che la nuova generazione di elettricità deve essere abbinata allo stoccaggio per gestire i periodi senza sole o vento.

La diminuzione del costo delle batterie agli ioni di litio ha reso i sistemi di accumulo dell’energia delle batterie (BESS) più convenienti; tuttavia, il costo dei sistemi di accumulo delle batterie rappresenta solo il 20%-25% del costo di vita di qualsiasi progetto. Le apparecchiature elettriche, il terreno, i lavori in cantiere, il cablaggio, la progettazione e gestione del progetto, l'integrazione della rete, il trasporto e altri costi iniziali correlati rappresentano un altro 25%.

COMMENTO

Quindi, cosa costituisce il restante ~50%? Le operazioni e manutenzioni, altrimenti note come O&M, rappresentano pochi punti percentuali. L'O&M generalmente comprende le spese associate alla manutenzione, alla riparazione e al funzionamento dei sistemi di accumulo dell'energia nel corso della loro vita. Il resto deriva dal costo dell'elettricità per caricare il sistema, che è significativamente influenzato dall'efficienza complessiva del sistema (RTE).

Il costo livellato di stoccaggio (LCOS) è una metrica utilizzata per determinare il costo per unità di energia scaricata da un sistema di accumulo di energia. Il calcolo è solitamente espresso in dollari per megawattora (MWh) e comprende i costi iniziali più i costi operativi divisi per l'energia scaricata durante la vita utile dell'asset.

Esistono dozzine di potenziali variabili che possono essere utilizzate per determinare il vero costo livellato dello storage e diversi fornitori aggiungeranno, ometteranno o modificheranno variabili diverse per mettere i loro prodotti nella migliore luce. Questo è il motivo per cui è così importante comprendere il ruolo dell'RTE e del costo dell'energia in un sistema di accumulo, perché spesso hanno l'impatto maggiore. Questi sono anche componenti che i fornitori con tecnologie a basso RTE molto spesso scontano (o omettono del tutto).

L’efficienza di andata e ritorno è una misura della quantità di energia immessa in un sistema rispetto alla quantità dispacciata ed è espressa in percentuale. Un sistema con un RTE elevato (75%+) è in grado di smaltire la maggior parte dell'energia immessa. Un RTE basso indica che il sistema perde una notevole quantità di energia, spesso a causa del calore derivante da reazioni collaterali irreversibili o da un'elevata resistenza interna delle cellule. Molti sistemi di accumulo di energia di lunga durata hanno RTE inferiori al 50%, creando una quantità significativa di sprechi energetici.

Ad esempio, le batterie agli ioni di litio generalmente hanno un RTE superiore al 90%. Al contrario, le batterie al piombo hanno un RTE inferiore di circa il 70%, il che significa che viene perso circa il 30% dell’energia di carica. Gli RTE per le batterie a flusso possono variare dal 50% al 75%, mentre le batterie metallo-aria potrebbero avere RTE fino al 40%.

Se l’elettricità utilizzata per caricare le batterie a basso RTE fosse gratuita, l’efficienza potrebbe non avere molta importanza. Ma l’elettricità ha sempre un costo. Alcuni potrebbero obiettare che durante i periodi in cui l’offerta supera la domanda, le energie rinnovabili potrebbero essere utilizzate per caricare le batterie quando altrimenti verrebbero ridotte. C'è una logica in questo, ma i periodi di riduzione non possono sempre essere previsti.

Anche se utilizzi elettricità che altrimenti verrebbe ridotta, devi assegnare un valore monetario. Se una turbina gira o un pannello solare genera elettricità e un sistema di batterie immagazzina tale elettricità, ogni componente del sistema è soggetto a normale usura e a protocolli di manutenzione e sostituzione, tutti con costi associati. I fattori in gioco includono:

Durata della vita della tecnologia e tasso di degrado. La durata di un sistema di accumulo dell'energia è determinata dalla tecnologia e dai cicli. Tutti i sistemi di accumulo dell’energia si deteriorano nel tempo, rendendoli meno efficienti nell’immagazzinare e scaricare l’energia. Lo stesso vale per le fonti di generazione. Dalle batterie solari a quelle eoliche, alle batterie agli ioni di litio, quanto più i componenti vengono utilizzati, tanto più breve è la loro durata e quanto prima è necessario ripararli, sostituirli o aumentarli.