• PTR sta osservando un aumento significativo nell'adozione dello stoccaggio di energia in batterie, dovuto principalmente alla rapida integrazione delle energie rinnovabili nella rete elettrica.
• Stati Uniti, Regno Unito, Germania e Australia sono leader mondiali in termini di capacità operativa di accumulo di energia in batterie.
• I progetti di accumulo di energia in batterie si basano su una serie di applicazioni che hanno i propri mercati per la generazione di ricavi, tra cui servizi di frequenza, spostamento del carico e arbitraggio energetico.

PTR sta osservando un aumento significativo nell'adozione dello stoccaggio di energia in batterie, dovuto principalmente alla rapida integrazione delle energie rinnovabili nella rete elettrica. Ciò è particolarmente vero per le economie avanzate di tutto il mondo che possono permettersi di investire in risorse energetiche pulite rispetto alle economie in via di sviluppo, che sono in gran parte a corto di liquidità. L'energia rinnovabile è una fonte intermittente di elettricità che richiede il supporto di tecnologie di accumulo energetico per consentire il funzionamento regolare della rete elettrica. L'accumulo di energia in batterie è una tecnologia leader nel settore dello stoccaggio di energia che viene utilizzata per supportare la transizione dalle fonti energetiche convenzionali alle energie rinnovabili. Il BESS svolge un ruolo fondamentale nel mantenimento dei parametri della rete (frequenza e tensione) entro i limiti specificati per un funzionamento sicuro.

Diversi paesi in tutto il mondo stanno implementando sistemi di accumulo di energia tramite batterie e si prevede che la capacità di accumulo di energia tramite batterie aumenterà in modo significativo nel corso del decennio.  

Diffusione e crescita a livello mondiale dei sistemi di accumulo di energia a batteria

Stati Uniti, Regno Unito, Germania e Australia sono leader a livello mondiale in termini di capacità operativa di accumulo di energia in batterie. Recentemente, gli Stati Uniti hanno superato tutti gli altri paesi installando progetti di accumulo di energia in batterie con una capacità di 4000 MW nel 2022. All'interno degli Stati Uniti, la California e il Texas possiedono la maggior parte della capacità installata di accumulo di energia in batterie, motivo per cui sono classificati come mercati consolidati nelle Americhe.

In Europa, il Regno Unito è leader in termini di capacità operativa di accumulo di energia in batterie. Il Regno Unito ha una capacità operativa cumulativa di accumulo di energia in batterie di circa 1,9 GW, che sta contribuendo alla diffusione capillare di impianti di generazione a basse emissioni di carbonio, come quelli eolici e solari, nel Paese. I progetti BESS nel Regno Unito hanno generato entrate significative attraverso la fornitura di servizi di frequenza alla rete elettrica. Recentemente, i ricavi derivanti dai servizi di frequenza hanno iniziato a diminuire a causa della saturazione del mercato dei servizi di frequenza nel Paese.

D'altra parte, in Germania, dopo aver registrato un calo per tre anni, nel 2022 le installazioni di progetti BESS su scala industriale sono aumentate del 910%. Nello stesso anno, la Germania ha installato progetti BESS con una capacità di 470 MW, aumentando la capacità totale a 1 GW. Anche i progetti tedeschi dipendevano in gran parte dal mercato della riserva di controllo di frequenza (FCR) per la generazione di entrate. Poiché il mercato dell'FCR è ormai saturo, si prevede che questi progetti si orienteranno verso fonti di reddito alternative, ad esempio i mercati dei picchi di domanda e dell'arbitraggio.

Nel 2022, l'Australia ha installato progetti BESS con una capacità totale di 200 MW. L'Australia sta perseguendo l'implementazione della capacità BESS su larga scala e sta installando progetti con una capacità di 200 MW ciascuno. Questi progetti, attualmente in fase di pianificazione o costruzione, dovrebbero aumentare drasticamente la capacità BESS cumulativa del Paese. L'Australia sta inoltre perseguendo progetti BESS ibridi in cui la capacità di accumulo di energia delle batterie viene installata con un progetto di generazione rinnovabile al fine di fornire capacità di stabilizzazione. Inoltre, l'Australia sta anche installando progetti BESS su larga scala nei siti delle centrali a carbone dismesse.

Figura 1: Panoramica del mercato globale - Crescita dei sistemi di accumulo di energia a batteria nei paesi chiave. Fonte: PTR Inc.

Tecnologia di accumulo di energia nelle batterie ed evoluzione dei costi

La maggior parte degli impianti BESS in tutto il mondo si basa sulla tecnologia agli ioni di litio. Una manciata di progetti BESS installati a livello globale si avvale della tecnologia delle batterie a flusso e della tecnologia agli ioni di sodio. La domanda di batterie agli ioni di litio è in crescita principalmente perché la maggior parte dei progetti BESS in fase di installazione utilizza questa particolare tecnologia. Tuttavia, la tecnologia agli ioni di litio è in continua evoluzione, con particolare attenzione all'aumento della densità energetica complessiva e della sicurezza dei BESS.

Secondo le stime dell'Agenzia internazionale per l'energia, nel 2022 i prezzi delle materie prime, tra cui litio, cobalto e rame, hanno raggiunto livelli più elevati rispetto a qualsiasi altro momento degli anni 2010. Ciò ha a sua volta determinato un aumento del costo dei pacchi batteria e delle celle agli ioni di litio, che avevano registrato un calo per tre anni consecutivi. Una delle ragioni alla base dell'aumento dei prezzi delle materie prime è rappresentata dalle interruzioni della catena di approvvigionamento, che hanno spinto i governi a investire nella creazione di catene di approvvigionamento locali. Inoltre, si osserva che i produttori di batterie agli ioni di litio stanno stringendo alleanze strategiche con le società minerarie al fine di garantire la catena di approvvigionamento. Si prevede che i prezzi delle batterie agli ioni di litio diminuiranno (rispetto al 2022) nella seconda metà del decennio in corso.

Figura 2: Prezzo medio globale delle batterie agli ioni di litio (2022). Fonte: PTR Inc.

Flussi di entrate per progetti BESS

I progetti di accumulo di energia in batterie si basano su una serie di applicazioni che hanno i propri mercati per la generazione di ricavi, tra cui servizi di frequenza, spostamento del carico e arbitraggio energetico.

Servizi di frequenza

Una delle principali opportunità di generare ricavi per i progetti BESS è rappresentata dalla fornitura di servizi di rete come la regolazione della frequenza. Man mano che i progetti BESS vengono integrati nella rete elettrica, gli operatori delle batterie fanno affidamento sulla fornitura di servizi di regolazione della frequenza primaria e secondaria per generare ricavi. Oltre a rappresentare un'opportunità di generazione di ricavi per i progetti BESS, la regolazione di frequenza migliora la stabilità e l'affidabilità della rete elettrica, il che è altamente auspicabile. Tuttavia, è un'osservazione comune nelle economie avanzate come Germania, Regno Unito e Stati Uniti che il mercato dei servizi di frequenza sia saturo, il che a sua volta riduce la remunerazione per i servizi di regolazione di frequenza.

Spostamento del carico e arbitraggio energetico

È piuttosto comune che i progetti BESS generino ricavi dal trasferimento di carico in tutto il mondo, specialmente laddove vi è un'ampia integrazione delle energie rinnovabili nella rete elettrica, compresa la produzione solare ed eolica. Al fine di gestire in modo efficiente le energie rinnovabili intermittenti, viene impiegato l'accumulo di energia in batterie, che immagazzina l'energia in eccesso durante i periodi di alta produzione e la trasmette quando la domanda è più elevata. L'arbitraggio energetico è un'altra fonte di reddito che consente agli sviluppatori di energie rinnovabili non solo di migliorare la loro produzione energetica complessiva, ma anche di generare entrate aggiuntive impegnando e vendendo energia durante le ore di picco della domanda (quando i prezzi dell'energia elettrica sono più elevati).

Nuove tendenze

Gli sviluppatori di sistemi di accumulo di energia a batteria stanno cercando di diversificare i propri flussi di entrate e di orientarsi verso altri mercati/servizi, tra cui l'alleviamento della congestione della rete e la stabilizzazione della tensione, ecc. I progetti BESS stanno ora fornendo un alleggerimento della congestione della rete immagazzinando l'elettricità in eccesso durante i periodi di bassa domanda e fornendola quando la domanda è elevata. I servizi di alleggerimento della congestione della rete sono diventati una fonte di entrate consolidata per i progetti BESS nei Paesi Bassi. Nel Regno Unito, i progetti BESS forniscono potenza reattiva alla rete elettrica al fine di stabilizzarne la tensione. Nel mercato statunitense, i progetti BESS generano entrate ritardando gli investimenti volti a potenziare la capacità della rete di trasmissione e distribuzione. In conclusione, il mercato dell'energia elettrica offre una serie di opportunità che gli sviluppatori di progetti BESS possono sfruttare, favorendo non solo la crescita, ma anche la redditività del settore.

Figura 3: Flussi di entrate derivanti dall'accumulo di energia nelle batterie rispetto alla durata dell'accumulo di energia. Fonte: PTR Inc.

Guardando al futuro

Si prevede che nei prossimi anni la capacità globale di accumulo di energia nelle batterie aumenterà, principalmente grazie alla diffusione delle energie rinnovabili, soprattutto nelle economie avanzate. Ciò, a sua volta, creerà nuovi mercati per la partecipazione della tecnologia di accumulo di energia nelle batterie all'interno dei mercati elettrici dei paesi per fornire diversi servizi di rete.

Tuttavia, vi è un'urgente necessità di modificare le politiche e le normative con l'obiettivo di rimuovere gli ostacoli e creare un ambiente favorevole per gli stakeholder del settore. Entro il 2030, i paesi chiave si sono impegnati a realizzare importanti installazioni di batterie, grazie ai progressi tecnologici, alla riduzione dei costi e ai progressi in vari settori della chimica. Questi fattori accelereranno il completamento dei progetti pianificati, garantendo che lo stoccaggio di energia nelle batterie svolga un ruolo fondamentale nel migliorare l'affidabilità, la stabilità e la sostenibilità del panorama energetico globale.

Informazioni sull'autore

Siddiqa Batool lavora come analista presso PTR Inc., concentrandosi sull'analisi del mercato dello stoccaggio di energia. Le sue responsabilità includono l'analisi delle tendenze del mercato dello stoccaggio di energia, in particolare le dimensioni del mercato e l'analisi dei progetti installati e pianificati. Siddiqa svolge anche analisi sui progressi nella chimica delle batterie e nelle catene di approvvigionamento. In qualità di analista di mercato, ha anche lavorato a progetti sul tema delle reti elettriche e dell'elettronica di potenza. Ha conseguito una laurea in ingegneria elettrica presso la Mehran, UET, che le fornisce le conoscenze tecniche necessarie per il suo ruolo di analista di mercato.

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