BESS come trasmissione virtuale in Australia: liberare il vero potenziale della rete

Uno degli sviluppi più promettenti è l'uso dei sistemi di accumulo di energia a batteria (BESS) come trasmissione virtuale, un concetto sempre più denominato " asset di stoccaggio come trasmissione" (SATA) .

Questo approccio è già attivamente implementato in Germania e altrove. In Australia, l'opportunità è evidente: implementando strategicamente i sistemi BESS lungo i corridoi di trasmissione, possiamo ridurre la congestione, aumentare l'utilizzo degli asset, ridurre la dipendenza da nuove linee e stabilizzare la rete, il tutto consentendo una maggiore integrazione delle energie rinnovabili.

Gli aggiornamenti tradizionali della trasmissione sono costosi e richiedono molto tempo, spesso richiedendo anni di pianificazione ed esecuzione. La trasmissione virtuale è una soluzione molto più rapida, che sfrutta l'accumulo di energia per alleviare lo stress sulla rete. I sistemi BESS posizionati strategicamente sono rapidi da implementare e possono ridurre la necessità, o consentire più tempo, per ulteriori investimenti nella rete.

L'accumulo di energia offre inoltre il vantaggio di un ingombro ridotto e di un impatto minore sulle comunità rispetto agli investimenti tradizionali nelle reti. A seconda della natura dell'accordo, il BESS può essere utilizzato per immagazzinare energia durante i periodi di bassa domanda e rilasciarla quando la rete è limitata, trasferendo efficacemente l'energia nello spazio e nel tempo.

In alternativa, il BESS può reagire ai guasti del sistema di trasmissione in modo da evitare la necessità di capacità di linea aggiuntiva, tipicamente riservata agli eventi di emergenza. In questo modo, l'accumulo può aumentare la capacità di carico complessiva di una linea elettrica.

In Germania, i gestori dei sistemi di trasmissione (TSO), tra cui TenneT e TransnetBW, stanno implementando Tre BESS su larga scala fungeranno da booster di rete. Un progetto da 250 MW/250 MWh di TransnetBW sarà utilizzato per ridurre la congestione della rete causata dalla produzione di energia eolica concomitante, sopperendo al fabbisogno di energia n-1. In questo modo, l'accumulo di energia favorisce un maggiore utilizzo dell'infrastruttura di trasmissione esistente, con un vantaggio economico e ambientale.

L'autorità di regolamentazione tedesca ha approvato due ulteriori progetti, ciascuno da 250 MW/250 MWh, che saranno banditi nel 2025/26. Questi progetti porteranno la capacità totale di accumulo di energia utilizzata come risorsa di trasmissione in Germania a un totale di 950 MW/950 MWh.

Analogamente, il progetto EPSO-G Energy Cells in Lituania sta svolgendo un ruolo fondamentale nel disaccoppiamento degli Stati baltici dalla rete elettrica russa. Si prevede che il progetto migliorerà la resilienza e supporterà la sincronizzazione con la rete elettrica dell'Europa continentale, garantendo la sicurezza energetica agli Stati baltici.

L'Australia è ben posizionata per utilizzare SATA per ritardare o ridurre gli investimenti nelle infrastrutture di rete tradizionali. Tuttavia, gli accordi normativi sono spesso difficili da gestire. Recenti riforme stanno migliorando le possibilità di implementazione di SATA, ad esempio:

• La recente modifica alle norme dell'Australian Energy Market Commission (AEMC) mira a migliorare gli accordi di recupero dei costi per le opzioni di trasmissione non di rete nel Regulatory Investment Test for Transmission (RIT-T).
• Lo Special Integrity Protection Scheme (SIPS) che, analogamente a quanto avviene in Germania, utilizza un quadro di approvvigionamento per impiegare strategicamente l'accumulo e le energie rinnovabili a supporto della rete nei momenti critici.
• Accordi di supporto di rete (NSA) che possono essere utilizzati, soprattutto ai margini della rete, per ridurre la necessità di aggiornamenti di rete.

Attualmente nel NEM sono disponibili alcuni schemi a supporto di SATA, tra cui il System Integrity Protection Scheme (SIPS) e l'inclusione di opzioni non di rete nel framework Regulatory Investment Test for Transmission (RIT-T).

Tuttavia, il sistema BESS è anche ben posizionato per fornire molteplici servizi, sia per la trasmissione, sia per il mercato all'ingrosso, e per altri servizi di sistema. Storicamente, gli investimenti nel sistema elettrico si sono concentrati sulle operazioni di trasmissione o sul mercato all'ingrosso, piuttosto che su investimenti in grado di supportare entrambi. Il sistema BESS è ben posizionato per valorizzare più fonti di reddito e generare costi inferiori e risultati più affidabili per i consumatori.

Una complessa rete di stakeholder – enti di mercato, autorità di regolamentazione, sviluppatori e produttori di apparecchiature originali (OEM) – deve collaborare per trasformare questo accumulo di valore in realtà. La decarbonizzazione della rete verso tecnologie basate su inverter sarà rafforzata quando l'Australia svilupperà:

• Nuovi mercati per valorizzare esplicitamente i servizi di sistema che possono essere gestiti sul mercato, come l'inerzia.
• Approcci di approvvigionamento coerenti e standard tecnici per agevolare lo sviluppo tempestivo di prodotti innovativi per l'accumulo di energia, resilienti alle future esigenze del sistema.

Tali riforme sono fondamentali per garantire che i governi e gli enti di mercato comprendano gli investimenti necessari per decarbonizzare la rete elettrica australiana:

• Gli sviluppatori di prodotti possono dare priorità allo sviluppo della tecnologia per fornire le migliori risorse possibili per soddisfare le esigenze del nostro sistema.
• Gli sviluppatori di progetti e i produttori di energia indipendenti possono valutare l'intera gamma di servizi di sistema per effettuare i migliori investimenti in grado di supportare la stabilità della rete e generare rendimenti per tutta la durata di vita degli asset.

SATA non si limita ad alleviare la congestione. BESS può fornire una suite di servizi di rete avanzati, fondamentali per la robustezza e la stabilità del sistema:

• Inerzia sintetica e macchina sincrona virtuale (VSM): imita il comportamento del generatore sincrono per stabilizzare la frequenza.
• Smorzamento delle oscillazioni di potenza: controlla le oscillazioni inter-area che minacciano la stabilità della rete.
• Avvio senza alimentazione: riattiva la rete dopo un blackout, senza dover ricorrere a risorse termiche tramite macchinari rotanti.
• Controllo dinamico della tensione: stabilizza la tensione in caso di crescente volatilità delle energie rinnovabili.

L'importanza della resilienza dei sistemi è stata sottolineata dal recente blackout nella penisola iberica, dove un improvviso evento di sistema ha causato un'interruzione generalizzata. Sebbene Fluence non avesse progetti attivi nella penisola iberica in quel momento, i suoi sistemi nel resto della rete europea continentale hanno funzionato come previsto.

Il ruolo della ridotta inerzia della rete, dovuta all'elevata penetrazione delle fonti rinnovabili alimentate da inverter, potrebbe aver contribuito agli eventi che hanno portato al blackout. La causa dell'evento è ancora oggetto di indagine e un rapporto dettagliato dell'ENTSO-E è in fase di elaborazione.

Questo incidente rafforza l'importanza dei sistemi di batterie dotati di capacità di risposta rapida e di formazione di griglie.

Man mano che ci allontaniamo dalle fonti di inerzia delle risorse termiche, queste tecnologie non sono più un optional: sono essenziali per la resilienza della rete.

I sistemi BESS, come trasmissione virtuale, offrono una soluzione pragmatica a molte delle sfide più urgenti della rete elettrica australiana. Sono rapidi da implementare, altamente flessibili e in grado di affrontare i problemi di utilizzo della rete e di stabilità del sistema. Completano e offrono più tempo per ulteriori investimenti in risorse di trasmissione.

L'Australia possiede già le competenze tecniche, lo slancio progettuale e l'allineamento degli stakeholder per essere leader a livello globale in questo settore; ora ha bisogno di standard tecnici e di mercati trasparenti per farlo. Con le giuste riforme, la trasmissione virtuale può diventare un pilastro della strategia di transizione energetica australiana, fornendo energia più pulita, economica e affidabile a tutti gli australiani.

Rob Hills è il Vicepresidente di Ingegneria e Commissioning per l'area APAC di Fluence, dove guida i team di ingegneria e commissioning nella regione Asia-Pacifico. Grazie alla sua vasta esperienza nell'accumulo di energia e nell'integrazione della rete, Hills supervisiona l'implementazione di successo delle soluzioni energetiche di Fluence.

La sua leadership garantisce l'esecuzione efficiente dei progetti, dalla progettazione ingegneristica alla messa in servizio in loco, contribuendo ad accelerare l'adozione di energie pulite. La visione strategica e la competenza tecnica di Hill sono fondamentali per guidare la missione di Fluence: trasformare il panorama energetico nella regione Asia-Pacifico.