Come tutte le tecnologie, l'energia solare è soggetta a continui miglioramenti e innovazioni. Laddove un tempo era una strada promettente per la generazione di energia pulita, ora è altamente conveniente e relativamente facile da implementare.
Nella corsa allo sviluppo di soluzioni energetiche più sostenibili e resilienti, è emerso un nuovo sfidante: la co-localizzazione.
La combinazione di sistemi solari fotovoltaici e di accumulo di energia tramite batterie (BESS) può dare origine aMaggiore efficienza energetica, riduzione degli sprechi e maggiori potenziali ricavi.
La nostra Construction Director, Simona Scanu, si è seduta con l'Institution of Power Engineers per fare luce su come aiutiamo i nostri clienti a massimizzare i ricavi sui loro asset rinnovabili. Questa è una breve sintesi dei punti chiave, ma puoi trovare un collegamento al documento completo qui sotto.
Perché solare?
A differenza di altre fonti di energia rinnovabile, come l'eolico o l'idroelettrico, che possono generare energia in modo intermittente durante il giorno e la notte, il solare fotovoltaico segue un modello di generazione prevedibile, producendo elettricità solo durante le ore diurne. Tuttavia, la domanda di energia spesso raggiunge il picco nelle prime ore del mattino e della sera, quando la generazione solare è minima. Questo disallineamento tra la produzione di energia solare e i periodi di picco del consumo crea un'opportunità per BESS di colmare il divario.
Immagazzinando l'energia in eccesso generata durante il giorno, spesso definita "energia tagliata", e scaricandola nei periodi di elevata richiesta, gli impianti solari fotovoltaici e BESS co-localizzati contribuiscono a ottimizzare l'utilizzo delle risorse, ridurre al minimo la riduzione e massimizzare i rendimenti economici.
Oltre a migliorare l'efficienza dell'energia solare, l'integrazione di BESS riduce anche i costi di sviluppo e costruzione del progetto rispetto alle installazioni separate di pannelli solari fotovoltaici e batterie. La condivisione di infrastrutture, connessioni alla rete e sistemi operativi comporta notevoli risparmi sui costi, rendendo la co-localizzazione un'opzione sempre più attraente per sviluppatori, investitori e utility.
Flussi di entrate contrattuali
I flussi di entrate contrattuali si basano su accordi tra lo sviluppatore del progetto e un acquirente, solitamente un'azienda di servizi pubblici, una società o un ente governativo, che si impegna ad acquistare l'energia prodotta in base a un Power Purchase Agreement (PPA). I PPA forniscono stabilità finanziaria a lungo termine garantendo pagamenti fissi o prevedibili per una durata stabilita, solitamente compresa tra 10 e 15 anni. Questi accordi aiutano gli sviluppatori del progetto a garantire il finanziamento, poiché forniscono flussi di entrate garantiti che riducono il rischio di investimento.
Nel caso di progetti solari fotovoltaici + BESS, i PPA possono includere disposizioni per capacità fissa, consegna differita e servizi ausiliari che migliorano la proposta di valore del componente di accumulo di energia. Garantendo un'alimentazione elettrica costante, anche durante periodi di bassa generazione solare, BESS consente agli sviluppatori di offrire PPA più competitivi e affidabili.
Ricavi del mercato commerciale
Contrariamente ai ricavi contrattuali, i ricavi del mercato dei commercianti sono soggetti alla natura dinamica dei prezzi del mercato dell'elettricità. In questo modello, i produttori di energia vendono l'elettricità direttamente nei mercati all'ingrosso, sfruttando le fluttuazioni dei prezzi. Sebbene questo approccio comporti un rischio maggiore dovuto alla volatilità del mercato, presenta anche opportunità per profitti più elevati, specialmente nei mercati energetici con una significativa variabilità dei prezzi.
Sfruttando analisi predittive, apprendimento automatico e dati di mercato in tempo reale, gli operatori di solare fotovoltaico + BESS possono ottimizzare i programmi di carica e scarica per massimizzare i ricavi. La capacità di rispondere in modo flessibile ai segnali di prezzo consente a questi sistemi di catturare opportunità di arbitraggio dei prezzi, partecipare ai mercati dei servizi ausiliari e fornire funzioni di bilanciamento della rete che richiedono una compensazione premium.
Metodi di ottimizzazione
Massimizzare l'efficienza di un asset rinnovabile implica la conoscenza della tecnologia, così come della rete. Ogni progetto ha i suoi punti di forza e le sue sfide, ma ci sono alcune tecniche che possono essere applicate alla maggior parte dei progetti co-localizzati.
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Catturare l'energia tagliata
Il clipping solare si verifica quando i sistemi FV generano più energia di quanta l'inverter possa elaborare, con conseguente spreco di energia. Immagazzinando l'energia tagliata nel BESS, gli operatori possono:
- Aumentare la resa energetica: Catturare e utilizzare successivamente l'energia ritagliata aumenta l'efficienza complessiva del sistema.
- Migliorare l'economia del progetto: Le vendite aggiuntive di energia contribuiscono a maggiori ricavi e a un più rapido ritorno sugli investimenti.
- Ottimizzare l'utilizzo dell'infrastruttura:Riducendo la necessità di inverter sovradimensionati, l'accumulo consente una progettazione del sistema più conveniente.
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Spostamento temporale e peak shaving
Il time shifting comporta l'immagazzinamento dell'energia solare in eccesso durante i periodi di bassa domanda (ad esempio, mezzogiorno) e lo scarico durante le ore di picco della domanda, quando i prezzi dell'elettricità sono più alti. Allineando la produzione di energia con i modelli di consumo, il time shifting consente agli operatori di massimizzare i ricavi riducendo al contempo la dipendenza dalla costosa energia della rete elettrica.
Molte tariffe di utilità includono addebiti di domanda basati sul livello più alto di consumo di energia durante intervalli specifici. Scaricando l'energia immagazzinata durante i periodi di punta, o peak shaving, i sistemi solari fotovoltaici + BESS aiutano i grandi consumatori a evitare questi addebiti di domanda elevata, portando a significativi risparmi sui costi. -
Arbitraggio
L'arbitraggio energetico è una strategia finanziaria che sfrutta le variazioni temporali dei prezzi nei mercati dell'elettricità. Caricando la batteria quando i prezzi sono bassi e scaricandola quando i prezzi sono alti, i progetti solari fotovoltaici + BESS possono generare entrate aggiuntive senza aumentare la produzione di energia. Le considerazioni chiave per un arbitraggio di successo includono:
- Ciclo di vita ed efficienza della batteria:I cicli ripetuti riducono la capacità della batteria nel tempo, pertanto gli operatori devono bilanciare attentamente i profitti derivanti dall'arbitraggio con le prestazioni delle risorse a lungo termine.
- Previsione dei prezzi di mercato: Analisi avanzate e modelli di apprendimento automatico sono essenziali per prevedere con precisione le tendenze del mercato e ottimizzare i programmi di distribuzione.
- Efficienza andata e ritorno:I sistemi più efficienti trattengono più energia immagazzinata, massimizzando la redditività nelle applicazioni di arbitraggio.
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Rafforzamento della capacità
Il consolidamento della capacità affronta l'intermittenza dell'energia solare assicurando una fornitura energetica stabile e affidabile. Immagazzinando la generazione in eccesso e scaricandola quando necessario, BESS aiuta a mantenere un'erogazione di energia costante, il che è particolarmente vantaggioso per:
- Adempimento degli obblighi PPA: Molti PPA richiedono un livello minimo di fornitura di energia. BESS garantisce la conformità attenuando le variazioni nella produzione solare.
- Stabilità della rete e servizi ausiliari: Modulando la potenza in uscita in risposta alle condizioni della rete, il BESS contribuisce alla regolazione della frequenza, al supporto della tensione e alla capacità di avvio senza alimentazione di rete.
Accoppiamento AC vs. DC nelle configurazioni solari fotovoltaiche + BESS
Ci sono due configurazioni chiave utilizzate quando si integrano BESS e accoppiamento AC e DC di PV solare. Ogni configurazione ha il suo set di considerazioni tecniche ed economiche, e i vincoli e gli obiettivi specifici di ogni progetto sono fondamentali quando si decide tra i due. Il modo migliore per scegliere è parlare con un esperto, ma ci sono alcune caratteristiche chiave che definiscono ogni metodo.
Sistemi accoppiati in corrente alternata
Nelle configurazioni accoppiate in CA, il sistema solare fotovoltaico e il BESS hanno ciascuno i propri inverter e sono collegati alla rete in un punto comune. I principali vantaggi includono:
- Indipendenza operativa: I sistemi solari fotovoltaici e BESS funzionano in modo autonomo, consentendo una maggiore flessibilità.
- Modularità e scalabilità:I sistemi accoppiati alla corrente alternata possono essere facilmente ampliati aggiungendo più pannelli solari o capacità della batteria.
- Partecipazione ai mercati dei servizi ausiliari: BESS può interagire direttamente con la rete, fornendo regolazione della frequenza, risposta alla domanda e altri servizi.
Sistemi accoppiati in CC
Nelle configurazioni DC-coupled, il sistema solare fotovoltaico e BESS condividono un singolo inverter, che converte l'elettricità DC da entrambe le fonti in corrente alternata. I vantaggi includono:
- Maggiore efficienza: Evitando più stadi di conversione, l'accoppiamento CC riduce al minimo le perdite di energia.
- Costi delle attrezzature inferiori: Un singolo inverter riduce le spese in conto capitale rispetto ai sistemi accoppiati in corrente alternata.
- Cattura ottimizzata dell'energia tagliata: I sistemi accoppiati in CC immagazzinano in modo efficiente l'energia solare in eccesso senza richiedere conversioni aggiuntive.
La co-localizzazione di solare fotovoltaico e BESS rappresenta un'opportunità di trasformazione per il settore delle energie rinnovabili e si prevede che accelererà man mano che i progressi tecnologici continueranno a ridurre i costi e a migliorare le prestazioni del sistema. Con il partner di consegna giusto, Gli operatori possono ottimizzare la fornitura di energia, sfruttare le opportunità di mercato e contribuire a un sistema energetico più resiliente e sostenibile.
Se desideri saperne di più su come ottimizzare la fattibilità del tuo progetto tramite co-location, puoi leggere il documento completo qui sotto. In alternativa, contattaci per parlare con uno dei nostri esperti di co-location per discutere delle esigenze del tuo progetto.