A definizione di u sistema di almacenamentu di energia pò varià?

A risposta corta hè sì. È a risposta più longa hè ancu sì, ma cù circa diciassette asterischi attaccati.

Sè avete passatu qualchì tempu à leghje documenti di pulitica, documenti di utilità, o documenti di ricerca nantu à l'almacenamiento d'energia, probabilmente avete nutatu qualcosa di stranu: nimu pare d'accordu nantu à ciò chì conta esattamente cum'è "sistema di almacenamentu di energia. " A Cummissione Federale di Regulamentu di l'Energia hà a so versione. U Dipartimentu di l'Energia hà un altru. California hà u so propiu. Texas ùn importa micca particularmente ciò chì California pensa. È in un locu in un ghjurnale accademicu, ci hè un prufessore chì sustene chì sò tutti sbagliati.

Questu ùn hè micca solu nitpicking semanticu. Cumu definisce un sistema di almacenamentu di energia determina quale hè qualificatu per l'incentivi fiscali, quali prughjetti sò permessi, ciò chì si mostra in statistiche ufficiali, è se l'installazione di a batteria di a vostra cumpagnia conta per i normi statali di portafogli rinnovabili. Millioni di dollari swing nantu à queste definizioni.

sapè ne di più

A perspettiva regulatoria

L'Ordine FERC 841, emessu in 2018, hà apertu i mercati grossisti à a participazione di u almacenamentu di energia. L'ordine hà definitu i risorsi di almacenamentu elettricu cum'è risorse capaci di "riciviri l'energia elettrica da a reta è almacenà per a più tardi iniezione di energia elettrica à a reta". Abbastanza semplice. Eccettu chì sta definizione esclude intenzionalmente certe cunfigurazioni-cum'è daretu à-u-almacenamiento di metri chì ùn tocca mai i mercati grossisti-è crea ambiguità intornu à i sistemi hibridi.

L'IRS adopta un approcciu completamente diversu. Per i scopi di u Creditu Fiscale di Investimentu, ciò chì importa hè se un dispositivu di almacenamentu hè caricatu principarmenti (più di 80%) da fonti rinnovabili eligibili. A tecnulugia fisica appena entra in a cunversazione. Una batteria di lithium-ioni caricata da i pannelli solari hè trattata assai diversamente da a stessa batteria caricata da a griglia, ancu s'ellu hè un hardware funzionalmente identicu.

 

Frammentazione di -statu

A Cummissione Public Utilities di California usa soglie basate in capacità-. I so mandati per l'approvvigionamentu di l'almacenamiento d'energia, stabiliti sottu AB 2514, stabiliscenu i requisiti minimi di capacità di putenza chì l'utilità deve risponde. A definizione include l'idraulica pompata, l'aria compressa, e batterie, i volanti è l'almacenamiento termale-ma cù trattamentu variatu secondu induve u sistema cunnetta à a reta.

L'approcciu di New York hè focalizatu nantu à a durazione -. A so definizione di almacenamentu in massa richiede sistemi per furnisce almenu duie ore di scaricamentu cuntinuu à a capacità nominale. Questu esclude parechji assi di regulazione di frequenza chì ciculu rapidamente ma ùn ponu micca sustene a pruduzzioni.

Intantu, u Texas (perchè di sicuru u Texas hè diversu) ùn impone micca u almacenamentu in tuttu. ERCOT tratta e batterie cum'è risorse di generazione cù certi limiti operativi, senza stabilisce una categuria di definizione separata.

Definizioni tecnicu versus funziunali

Eccu induve diventa veramente disordinatu.

L'ingegneri tendenu à definisce u almacenamentu di l'energia da ciò chì hè: e batterie elettrochimiche almacenanu a carica per via di reazzione chimica, l'idropumpà immagazzina l'energia potenziale gravitazionale, i sistemi d'aria compressa almacenanu a pressione in caverne sotterranee, i volanti almacenanu l'energia cinetica rotazionale. Quessi sò definizioni basate in fisica-. Béton. Misurabile.

L'operatori di griglia si preoccupanu più di ciò chì face u almacenamentu. Pò rampà rapidamente? Fornisce a regulazione di frequenza? Puderà sustene l'output per una rasatura di punta? Una batteria di 100 MW chì si scarica per 15 minuti pare assai sfarente da una batteria di 100 MW chì si scarica per 4 ore, ancu s'elli sparte a stessa putenza.

L'EIA raccoglie dati utilizendu i dui approcci-rappurtandu a capacità di putenza di a targa in megawatt à fiancu à a capacità energetica in megawattora. Stu rapportu duale hè in realtà abbastanza intelligente, perchè catturà a tensione fundamentale trà e definizioni orientate à u putere -orientatu à l'energia-. Ma lascia sempre certi casi di punta senza risolve.

A quistione di l'idrogenu

Hè u almacenamentu di energia di l'idrogenu?

Tecnicamente, sì. Electrolyzers utilizanu l'electricità per sparte l'acqua in l'idrogenu è l'ossigenu. Ddu l'idrogenu pò esse più tardi brusgiatu o attraversà una cellula di carburante per rinfurzà l'electricità. Energia in, almacenata, energia fora. Conservazione classica.

Ma l'idrogenu raramente hè classificatu cù e batterie è l'idrogenu pompatu in quadri regulatori. L'efficienza di u viaghju -turnu hè terribile-forse 30-40% paragunatu à 85-90% per i lithium-ion. I bisogni di l'infrastruttura sò completamente diversi. I casi di usu spessu implicanu trasporti o materie prime industriali piuttostu cà servizii di rete.

U DOE Energy Storage Grand Challenge include l'idrogenu. I mandati di almacenamento di California in gran parte ùn sò micca. E regule di u mercatu di FERC u trattanu ... ambiguamente. Stessa tecnulugia, diverse definizioni, secondu à quale dumandate.

A durata cum'è una caratteristica di definizione

Qualcosa di interessante hè accadutu versu u 2020. L'industria di u almacenamentu hà cuminciatu à urganizà da sè stessu -intornu à e categurie di durata:

 

 

01.Conservazione di breve-durata

(sottu 4 ore) hè diventatu assuciatu cù servizii di griglia-regulazione di frequenza, riserve di spinning, firming di capacità. Questi sistemi ciculu spessu, à volte decine di volte à ghjornu.

02.Longa{0}}durata di almacenamentu

(4+ ore, cù un focus crescente nantu à i sistemi di 8-12+ ore) sò assuciati cù u cambiamentu di carica è l'integrazione rinnuvevuli. U Cunsigliu di Conservazione di l'Energia di Longa Durata hè ancu emersu cum'è una urganizazione di difesa, chì vi dice qualcosa di cumu l'industria vede questi limiti di definizione.

Certi circadori avà argumentanu per una terza categuria:almacenamentu staghjunali, capace di almacenà energia per settimane o mesi. Pensate à l'idrogenu pruduciutu da a generazione di u ventu di primavera eccessiva è cunsumatu durante a dumanda di punta di l'estiu. O massicci reservoirs termali sotterranei. Sta categuria ùn esiste à pena cummirciali, ma e definizione sò digià in discussione.

Perchè a co-locu complica tuttu

U segmentu più veloce di -crescente di u mercatu di almacenamiento hè i sistemi ibridi-batterie accoppiati cù a generazione solare o eòlica. E questi creanu mal di testa di definizione.

Se una centrale solare di 100 MW include una batteria di 50 MW, hè questu:

Una pianta solare cù almacenamiento ?

Una pianta di almacenamento cù carica in situ?

Una sola facilità hibrida?

Dui assi separati chì succedenu à sparte interconnessione?

A risposta hè impurtante per a fila di interconnessione, u trattamentu fiscale, l'accreditazione di capacità è l'offerta di u mercatu. Diverse ghjuridizioni anu arrivatu à cunclusioni diffirenti.

L'Ordine FERC 2023 hà pruvatu à chjarificà u trattamentu hibridu in i prucessi di interconnessione, ma l'implementazione varieghja da l'urganizazione di trasmissione regiunale. Certi RTO necessitanu richieste di interconnessione separati per i cumpunenti di almacenamiento. L'altri permettenu trattamentu unificatu. U Nordeste face qualcosa di sfarente da u Sud-Ovest.

A fine di u 2023, circa u 70% di i novi prughjetti di batterie in a fila di interconnessione di i Stati Uniti sò stati assuciati cù a generazione solare. I cunfini di definizione trà "generazione" è "almacenamiento" si sfondanu rapidamente, è i quadri di regulazione ùn anu micca righjuntu cumplettamente.

Divergenza internaziunale

Ùn assume micca chì e definizione di i Stati Uniti s'applicanu in altrò.

U Pacchettu d'Energia Pulita di l'Unione Europea tratta l'almacenamiento cum'è una classe di attivu distinta cù i so codici di rete è e regule d'accessu à u mercatu. A so definizione include esplicitamente u putere-à-tecnulugii di gas chì i frameworks US spessu escludenu.

Cina classifica l'almacenamiento d'energia in categurie d'investimentu più larghe di "nova infrastruttura", cumminendu cù rete 5G, centri di dati è ricarica EV. U quadru di definizione serve i scopi di a pulitica industriale piuttostu chè u disignu di u mercatu o l'operazioni di griglia.

U Mercatu Naziunale di l'Electricità di l'Australia hà creatu una categuria "unità bidirezionale" specificamente per e risorse di almacenamento, enfatizendu u flussu di l'elettricità bidirezionale. Stu framing differisce da l'approcciu di i Stati Uniti chì spessu partenu da mudelli di generazione-centric.

Ùn sò micca solu differenzi burocratici. Formanu quali tecnulugii ricevenu investimentu, cumu e cumpagnie internaziunali strutturanu prughjetti transfrontalieri, è se paraguni statistichi trà i paesi sò ancu significativi.

U prublema di misurazione

Eccu qualcosa chì raramente si discute: i numeri di capacità chì vede in i tituli spessu ùn sò micca paragunabili.

L'EIA riporta a capacità di a targa{0}}a pruduzzioni massima nominale cum'è specificata da u fabricatore. Ma a capacità operativa attuale dipende da a temperatura, u statu di carica, a degradazione è e cundizioni di a rete. Una batteria di targa di 100 MW puderia furnisce 85-95 MW in cundizioni tipiche.

Alcune ghjuridizione informanu a capacità installata (ciò chì hè fisicamente presente), mentre chì altri informanu a capacità interconnessa (ciò chì hè veramente cunnessu à a griglia). Uni pochi rapportanu a capacità efficace (aghjustatu per i fatturi di rendiment). I diffirenzii ponu esse sustanziali.

Quandu California informa 5,000 MW di capacità di almacenamento è Texas informa 3,000 MW, quelli numeri ùn sò micca direttamente paragunabili senza capisce a metodulugia di definizione sottostante. L'analisti si sbaglianu di manera rutinaria.

Definizioni corporative è finanziarii

I banche, l'assicuratori è l'agenzii di qualificazione di creditu anu sviluppatu e so propri definizioni di almacenamento, spessu guidate da a valutazione di risichi piuttostu chè da a precisione tecnica.

I documenti di finanziamentu tipicamente definiscenu u almacenamentu attraversu garanzii di prestazione è curve di degradazione piuttostu cà u tipu di tecnulugia. Un prestatore si preoccupa se a batteria mantene a capacità di 80% dopu à 10 anni-a chimica importa solu in quantu affetta quella guaranzia.

I quadri ESG includenu sempre più u almacenamentu in categurie di energia pulita, ma cù trattamentu variatu. Certi cuntanu a griglia-batterie caricate cum'è zero-emissioni. Altri necessitanu una carica rinnuvevule per qualificà. L'iniziativa Science Based Targets hà a so propria metodulugia.

Nisuna di sti difinizzioni corporativi alignate perfettamenti cù e definizioni regulatori, chì creanu situazioni interessanti quandu un prughjettu hè "almacenamiento" per scopi di finanziamentu, ma qualcosa di più per scopi fiscali.

Tecnulugie emergenti, definizioni emergenti

I quadri di definizione esistenti assumenu categurie chì ùn ponu micca sopravvive à u cuntattu cù queste tecnulugia. I regulatori si adattanu. Eventualmente. Probabilmente micca grazia.

Allora chì significa questu?

Tre cose pratiche:

Prima, ogni volta chì vede statistiche di almacenamiento, dumandate quale definizione hè stata aduprata. Targhetta versus capacità efficace? Classificazione di putenza versus rating energeticu? Cosa hè inclusu è esclusu? I numeri senza cuntestu di definizione sò vicinu à senza significatu.

Siconda, ricunnosce chì a variazione di definizione ùn hè micca solu cunfusione-rifletta priurità veramente diverse. L'ingegneri volenu precisione tecnica. L'operatori di griglia volenu chiarezza operativa. I pulitici volenu categurie amministrative. L'istituzioni finanziarii volenu criterii bancari. Queste priorità ùn sò micca naturali allineate.

Terzu, aspettate a frammentazione cuntinua. U mercatu di l'almacenamiento hè in crescita troppu veloce per l'armonizazione regulatoria. California continuerà à fà e cose in California. FERC continuerà à emette ordini chì altre agenzie interpretanu creativamente. L'approcci internaziunali diverghjeranu più.

A quistione "chì hè un sistema di almacenamiento d'energia?" risulta chì ùn hà micca una sola risposta. Hè frustrante se vulete chiarezza. Ma hè ancu onestu.