A livello globale, il settore elettrico si sta spostando da grandi reti centralizzate alimentate da combustibili fossili a reti locali rinnovabili più piccole e più intelligenti.

Un'area di forte interesse è l'"arbitraggio energetico", che consente agli utenti di acquistare e immagazzinare elettricità quando è più conveniente e di venderla o utilizzarla quando il costo è elevato.

Ma Aotearoa Nuova Zelanda è lenta a riprenderlo, anche se è una parte cruciale della transizione verso un futuro a zero emissioni di carbonio. Perché è questo?

Le tecnologie e le infrastrutture di piccola rete sono ancora in fase sperimentale, in fase di test per l'efficacia e l'opportunità di diversi allestimenti, modelli di proprietà e accordi commerciali. E i sistemi intelligenti di gestione dell'energia in grado di fornire una previsione preveggente delle dinamiche del mercato non sono ampiamente utilizzati.

Per comprendere meglio queste dinamiche, abbiamo modellato una "microgriglia" teorica in una suddivisione residenziale, Totarabank, nell'isola settentrionale di Aotearoa.

Abbiamo utilizzato il modello per prevedere i rendimenti commerciali attesi dall'investimento in microgrid e per sbloccare potenziali flussi di entrate dall'arbitraggio energetico.

Programmazione intelligente delle batterie

L'arbitraggio energetico richiede lo stoccaggio della batteria e il controllo intelligente per sfruttare al meglio la generazione di un sistema di energia rinnovabile locale.

Ciò può essere ottenuto prevedendo il consumo futuro di elettricità a breve termine e collegandolo al prezzo spot dell'energia elettrica sul mercato. Sofisticati controller in tempo reale decidono quindi se il sistema locale deve archiviare o vendere al mercato (o archiviare e vendere in seguito).

I sistemi di accumulo delle batterie possono variare di dimensioni, dalle batterie su scala comunitaria che forniscono un quartiere alle batterie all'interno di una flotta di veicoli elettrici (EV). I processi di controllo fondamentali richiesti per ottenere un risultato ottimale sono sostanzialmente gli stessi, tranne per il fatto che le batterie della comunità sono stazionarie mentre le batterie dei veicoli elettrici si muovono.

Le batterie comunitarie possono immagazzinare l'elettricità acquistata dalla rete durante i periodi di minore affluenza e poi scaricarla durante i periodi di punta. I quartieri con energia solare possono caricare le batterie della comunità nel bel mezzo della giornata, quando l'elettricità generata dal sole è abbondante e scaricarsi durante il picco serale più costoso.

Le batterie dei veicoli elettrici possono essere utilizzate in modo simile, utilizzando tariffe notturne più economiche o periodi di vento in eccesso durante la notte per la ricarica. L'energia immagazzinata nelle batterie dei veicoli elettrici può quindi essere scaricata nei carichi locali o rivenduta alla rete quando il prezzo è più alto, creando un flusso di entrate aggiuntivo.

Modellazione del ritorno sull'investimento

Nella nostra modellazione, abbiamo ipotizzato che i motivi principali per cui le persone investiranno in tecnologie per l'energia pulita siano la sostenibilità, l'indipendenza energetica e la resilienza. Riteniamo che l'arbitraggio energetico potrebbe essere un fattore abilitante di microgrid ad alta intensità di capitale, al contrario di un investimento effettuato su base puramente commerciale.

Nello specifico, abbiamo considerato una microrete connessa alla rete che integra il solare fotovoltaico (PV) e le turbine eoliche. Il sistema è inoltre supportato da una batteria comunitaria e dispone di una flotta di dieci veicoli elettrici personali da servire.

Abbiamo considerato due scenari:uno con ricavi da arbitraggio di rete e uno senza.

I nostri risultati suggeriscono che i ricavi ottenuti esplicitamente dall'arbitraggio energetico potrebbero ridurre il costo totale del sistema di almeno il 12%. Per mettere questo in prospettiva, per un tipico investimento di 10 milioni di dollari neozelandesi in una microrete cittadina, ciò significa un risparmio di 1,2 milioni di dollari.

Un'altra scoperta interessante è stata che il periodo di tempo in cui le batterie sono state in grado di sostenere carichi critici durante interruzioni non pianificate della rete è stato maggiore di circa 16 ore all'anno, rispetto al caso senza controllo intelligente. Questo è un notevole vantaggio di resilienza.

Quindi cosa significa per te questo tipo di analisi? Se fai parte di una comunità interessata a possedere e gestire una microrete, ora hai prove sufficienti per chiedere al tuo sviluppatore di prendere in considerazione l'arbitraggio energetico in modo che la comunità possa partecipare al mercato dell'elettricità per realizzare un profitto.

Se possiedi un veicolo elettrico e stai cercando di ottenere tariffe notturne più convenienti, questo è un avviso sulle future offerte dei rivenditori di elettricità per far funzionare il tuo storage su ruote con la tecnologia da veicolo a rete.

Nel complesso, l'arbitraggio energetico è uno strumento eccellente per fornire supporto alle decisioni di investimento nell'energia rinnovabile e aiutare a consolidare le previsioni di entrate. + Esplora ulteriormente

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Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.