Compilazione dei dati aggiornata dal Berkeley Lab tiene traccia degli impianti operativi e proposti
Il miglioramento della tecnologia delle batterie e la crescita della generazione rinnovabile variabile stanno suscitando un aumento di interesse per le centrali elettriche “ibride” che combinano, ad esempio, capacità di generazione eolica e/o solare su scala industriale con batterie co-localizzate. Mentre la maggior parte dell’interesse attuale riguarda l’abbinamento di impianti fotovoltaici (FV) con batterie, altri tipi di impianti ibridi o co-localizzati con configurazioni ad ampio raggio fanno parte da decenni del mix elettrico statunitense.
Un briefing appena pubblicato dal Lawrence Berkeley National Laboratory tiene traccia e mappa gli impianti ibridi/co-localizzati sia operativi che proposti negli Stati Uniti fino alla fine del 2022, sintetizzando anche i dati dagli accordi di acquisto di energia (PPA). L’ambito di questo riepilogo dei dati include ibridi co-localizzati che accoppiano due o più risorse (ad es. più tipi di generazione e/o generazione con storage) che sono gestiti in modo ampiamente indipendente dietro un singolo punto di interconnessione e ibridi completi che presentano anche funzioni coordinate operazioni delle risorse co-localizzate. Sono esclusi gli ibridi “virtuali” che non sono co-localizzati, così come gli impianti più piccoli (spesso dietro il contatore) con meno di 1 MW di capacità di generazione (cioè, il nostro focus è sugli impianti su scala industriale).
Questo briefing è accompagnato da due visualizzazioni di dati, una focalizzata sugli impianti online e l’altra su quelli in coda di interconnessione, e da un data file Excel con il dettaglio sui singoli impianti. Presenteremo questo report durante un webinar gratuito di un’ora giovedì 21 settembre alle 13:00 Eastern. Per registrarti, vai su: https://lbnl.zoom.us/webinar/register/WN_djSa2srJTgqEl92wVmF0Xg(link is external).
I risultati chiave dell’aggiornamento di quest’anno includono quanto segue:
L’anno scorso è stato un altro grande anno per le piante ibride negli Stati Uniti. A fine 2022 erano 374 gli impianti ibridi (>1 MW) operativi negli Stati Uniti (+25% rispetto a fine 2021), per un totale di quasi 41 GW di capacità produttiva (+15%) e 5,4 GW/15,2 GWh di accumulo di energia (+69%/+88%). Gli impianti fotovoltaici + accumulo sono di gran lunga i più comuni e possono essere trovati in gran parte del paese (vedi mappa), ma ci sono anche quasi altre venti configurazioni di impianti ibridi in funzione.
PV+storage è il tipo più comune di ibrido. Tra gli ibridi generatore+accumulo online, il fotovoltaico+accumulo domina in termini di numero di impianti (213 in totale e 59 dei 62 ibridi aggiunti nel 2022), capacità di accumulo (4,0 GW/12,5 GWh), rapporto capacità accumulo:generatore (49% ) e la durata della conservazione (3,1 ore).
Le configurazioni di impianti ibridi riflettono i loro casi d’uso primari: Il rapporto di stoccaggio medio relativamente elevato e la durata degli impianti FV+accumulo suggeriscono che lo stoccaggio sta fornendo capacità di adeguatezza delle risorse (ovvero, consolidamento della capacità) e arbitraggio energetico (ovvero, spostamento delle vendite di energia da periodi di prezzo più basso a periodi più costosi) al FV+accumulo impianti. Al contrario, il basso rapporto medio di stoccaggio (14%) e la breve durata (0,6 ore) dei relativamente pochi impianti eolici+stoccaggio in funzione suggeriscono che si rivolgono principalmente ai mercati dei servizi ausiliari (ad esempio, fornitura di regolazione e/o riserve). I dati separati riportati dai proprietari degli impianti supportano queste intuizioni sui casi d’uso primari.
Le dimensioni dello storage ibrido sono alla pari con lo storage autonomo. Alla fine del 2022, all’interno degli impianti ibridi FV+accumulo era presente all’incirca la stessa capacità di accumulo in funzione degli impianti di accumulo autonomi (~4 GW ciascuno). In termini di energia di accumulo, tuttavia, FV+storage ha superato lo storage autonomo di ~2 GWh (rispettivamente 12,5 GWh contro 10,4 GWh).
I dati sulla coda di interconnessione mostrano un forte interesse degli sviluppatori per l’ibridazione. Alla fine del 2022, c’erano il 51% in più di impianti ibridi, che rappresentano il 59% in più di capacità di generazione, nelle code di interconnessione negli Stati Uniti rispetto alla fine del 2021. Anche il solare domina questi impianti proposti: alla fine del 2022 , c’erano 457 GW di capacità solare proposti come ibridi (che rappresentano circa il 48% di tutta la capacità solare in coda), più tipicamente accoppiando il fotovoltaico con l’accumulo di batterie. Allo stesso tempo, c’erano 24 GW di capacità eolica proposta come ibrida (che rappresenta circa l’8% di tutta la capacità eolica nelle code), ancora una volta il più delle volte abbinando vento e stoccaggio. Nel frattempo, si stima che più della metà di tutto lo stoccaggio nelle code faccia parte di un impianto ibrido. Mentre molti degli impianti proposti in coda alla fine non raggiungeranno le operazioni commerciali, il profondo interesse per gli impianti ibridi, in particolare fotovoltaico + accumulo, è notevole, in particolare in alcune regioni. Ad esempio, in CAISO, il 97% di tutta la capacità solare e il 45% di tutta la capacità eolica nelle code è proposto come ibrido.
I prezzi PPA PV+storage, e in particolare i sommatori di storage, sono aumentati. Il rapporto esamina anche i dati sui prezzi di 81 PPA FV+storage in 10 stati per un totale di 9,9 GW di FV e 5,5 GW/21,8 GWh di batterie. Quarantadue di questi 81 PPA provengono da impianti fotovoltaici + accumulo operativi, mentre gli altri 39 impianti sono ancora in costruzione o in fase di sviluppo. Sebbene i prezzi del PPA fotovoltaico + storage siano diminuiti nel tempo (grafico a sinistra, sotto), i “sommatori di storage livellati”, ovvero il costo incrementale dell’aggiunta di batterie a un PPA fotovoltaico autonomo, sono recentemente aumentati leggermente a ~ $ 7000 / MW al mese, ~ $60/MWh-immagazzinato (presupponendo un ciclo completo al giorno), o ~$15/MWh-PV (come mostrato nel grafico a destra, sotto). Alcuni dei recenti aumenti dei prezzi potrebbero semplicemente riflettere una tendenza verso una batteria più elevata: rapporti di capacità fotovoltaica sulla terraferma nel tempo (mentre questo rapporto è tipicamente fissato al 100% alle Hawaii), che aumenterà i costi, a parità di tutto il resto. Anche l’impatto ben pubblicizzato delle pressioni inflazionistiche e della catena di approvvigionamento sui prezzi delle batterie contribuisce senza dubbio.
Non vediamo l’impatto dell’IRA nell’aggiornamento di quest’anno. L’Inflation Reduction Act (IRA), diventato legge nell’agosto 2022, fornisce per la prima volta lo stoccaggio autonomo con accesso al credito d’imposta sugli investimenti (ITC), eliminando così parte dell’impulso ad accoppiare lo stoccaggio della batteria con il solare in una configurazione ibrida. Non vediamo ancora il potenziale impatto dell’ITC di storage autonomo sull’ibridazione riflesso nel rapporto di quest’anno, per diverse possibili ragioni. In primo luogo, l’IRA è stata approvata relativamente tardi nel corso dell’anno, con indicazioni del Tesoro sull’attuazione ancora più tardi, e il mercato ha naturalmente bisogno di tempo per reagire. Inoltre, il nuovo ITC di storage autonomo è entrato in vigore solo a partire dal 2023, mentre questo rapporto si concentra principalmente sul 2022. Nel frattempo, le code di interconnessione da alcune delle regioni più grandi avevano già chiuso la loro stagione di candidatura aperta quando l’IRA è passata, oppure else non ha accettato o scoraggiato nuove richieste di interconnessione nel 2022. Infine, ci sono diversi motivi compensativi per cui la tendenza all’ibridazione potrebbe continuare nonostante l’ITC di storage autonomo; nella relazione di quest’anno, esploriamo alcuni dei restanti vantaggi dell’ibridazione attraverso due casi di studio.
Per ulteriori dettagli su questi e altri risultati, insieme a casi di studio di alto livello di due impianti fotovoltaici + accumulo in funzione, fare riferimento alla breve raccolta di dati in stile PowerPoint, che può essere scaricata qui. Il briefing è inoltre accompagnato da due visualizzazioni di dati, una focalizzata sugli impianti online e l’altra su quelli in coda di interconnessione, e da un data file in Excel con il dettaglio sui singoli impianti.
Presenteremo questo report durante un webinar gratuito di un’ora giovedì 21 settembre alle 13:00 est. Per registrarsi, vai su: https://lbnl.zoom.us/webinar/register/WN_djSa2srJTgqEl92wVmF0Xg (link is external).
Progetti online ibridi e di stoccaggio dell’energia, https://emp.lbl.gov/online-hybrid-and-energy-storage-projects
Questo lavoro è stato per gentile concessione di Laboratorio di Berkeley e finanziato dal Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti, Ufficio per l’efficienza energetica ed Energie Rinnovabili, Ufficio per le Tecnologie dell’Energia Solare e Ufficio per le Tecnologie dell’Energia Eolica.
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