Come può il settore dell'energia solare-e-storage superare le tre grandi montagne?

 

La contraddizione fondamentale incentrale elettrica ad energia rinnovabilegli investimenti si sono spostati da un focus specifico sulla riduzione dei costi a una duplice sfida: ridurre i costi e allo stesso tempo garantire la stabilità della rete. Di conseguenza, la difficoltà principale che devono affrontare i progetti di accumulo-e-solare è andata oltre il mero prezzo delle apparecchiature per concentrarsi sulle capacità complessive del sistema.

 

Quando si esamina la natura fondamentale del settore e si analizzano le capacità del sistema nei dettagli più fini, quali sono i veri punti critici che l'energia solare-e-stoccaggio deve superare?

 

Basso costo, alta efficienza e solida stabilità costituiscono un "triangolo impossibile"-un compromesso inevitabile-durante la transizione dell'energia rinnovabile verso una fonte di energia primaria. Ridurre troppo i costi tende a compromettere la ridondanza del sistema e l'affidabilità-a lungo termine. L’aumento dell’efficienza si basa su complessi percorsi energetici,gestione dell'archiviazionee un controllo coordinato, che inevitabilmente aumenta i costi e riduce l’affidabilità. Nel frattempo, requisiti di stabilità più elevati-che richiedono capacità di formazione della rete-, stoccaggio di energia-di lunga durata, test di conformità-della rete e sistemi O&M avanzati-aumentano in modo significativo l'intensità degli investimenti. Pertanto, mentre le gare d'appalto per progetti di accumulo solare-più- possono sembrare una battaglia sulle quotazioni dei prezzi, la concorrenza più profonda in realtà si svolge all'interno dell'architettura del sistema stesso.

 

 

 

 

01 Il primo grande ostacolo: i costi

 

I moduli solari sono diventati così economici che l'intero settore li vende in perdita e i sistemi di accumulo dell'energia sono tornati a uno stato equilibrato di domanda e offerta grazie all'attenuazione della carenza di materiali a monte e di celle delle batterie. Ciò che manca veramente al settore dell'energia solare-più-storage ora sono soluzioni di sistema in grado di fornire rendimenti sugli investimenti nonostante questi prezzi bassi.

 

Negli ultimi due anni, i prezzi in tutto ilfornitura di energia solare e di accumulole catene sono in costante calo; mentre i proprietari dei progetti hanno effettivamente ridotto i costi di investimento in hardware, i rendimenti dei progetti non sono migliorati. Il motivo è semplice: i costi delle attrezzature rappresentano solo una parte dell’investimento totale. Fattori quali sottostazioni-up, linee di connessione alla rete-, configurazione della capacità di stoccaggio dell'energia, test di conformità della rete-, complessità O&M, perdite di linea, perdite di conversione e rischi di tempi di inattività influiscono tutti sulla redditività del progetto.

 

Pertanto, non importa quanto economici diventino i prodotti solari e di accumulo, se l’architettura del sistema rimane complessa, i requisiti ingegneristici non possono essere ridotti, i percorsi di conversione dell’energia non vengono abbreviati e i tassi di utilizzo dello stoccaggio non migliorano, le conseguenze alla fine si rifletteranno nel CAPEX, LCOE e IRR dell’impianto.

 

Questo rappresenta il primo grande ostacolo per gli impianti di accumulo-più-solari. L’intensa concorrenza sui prezzi nel settore affronta gli elevati costi di approvvigionamento ma non riesce a risolvere i costi complessivi del sistema.

 

Un fatto innegabile è che quanto maggiore è la capacità di accumulo dell’energia e quanto più lunga è la durata della scarica, tanto migliori saranno i ritorni economici.

 

Da questi dati emergono due aspetti fondamentali:

 

In primo luogo, i risparmi sui costi non derivano dalle singole apparecchiature; piuttosto, derivano dal consolidamento, dalla semplificazione e dal riutilizzo di vari componenti del sistema. Nelle tradizionali configurazioni FV-più-accumulo, funzioni come l'inversione FV, la conversione della potenza di accumulo dell'energia, l'aumento della tensione-, la connessione alla rete e il controllo sono spesso gestiti da unità separate e distribuite.

 

In secondo luogo, man mano che la scala degli impianti fotovoltaici-più-di accumulo aumenta-insieme ai rapporti di stoccaggio-per-generazione più elevati e ai requisiti più severi per l'alimentazione continua,-le inefficienze inerenti ai sistemi tradizionali (come apparecchiature ridondanti, conversione di potenza ripetitiva e complessità ingegneristica) diventano più pronunciate. Se un'architettura in stile matrice- può essere implementata con successo in scenari come basi energetiche su larga-scala, connessioni dirette di energia verde, strutture AIDC e microreti minerarie, il suo valore economico supererà di gran lunga i vantaggi derivanti dalla semplice sostituzione di un inverter.

 

La concorrenza nel settore del fotovoltaico-più-storage è attualmente entrata in una fase di bassi-margini. Le quotazioni nazionali per i sistemi di stoccaggio dell'energia continuano a scendere e i prezzi delle offerte delle imprese centrali e statali- raggiungono ripetutamente nuovi minimi; nel frattempo, i produttori di celle batteria, i fornitori di PCS, gli integratori di sistemi e gli appaltatori EPC sono tutti in lizza per avere influenza sul sistema. Anche se fare affidamento esclusivamente su prezzi bassi per aggiudicarsi gli ordini rende facile gonfiare i ricavi-top, è difficile mantenere contemporaneamente margini di profitto e flussi di cassa sani.

 

 

02 La seconda grande sfida: l'efficienza

 

Nel settore fotovoltaico, l’efficienza è un obiettivo chiave; Storicamente, i parametri più comunemente monitorati erano l’efficienza di conversione dei moduli e l’efficienza di conversione dell’inverter. Tuttavia, con l'ingresso del settore nell'era dell'integrazione del fotovoltaico-più-storage, il concetto di efficienza è diventato più complesso.

 

In definitiva, la vera misura di un impianto fotovoltaico-più-di accumulo è la quantità di elettricità utilizzabile che fornisce. Il sistema fotovoltaico può massimizzare la generazione nonostante i diversi orientamenti, l’ombreggiatura, il degrado, le fluttuazioni di temperatura e il terreno complesso? Il sistema di accumulo dell’energia può scaricare più energia utilizzabile durante il suo intero ciclo di vita? L’elettricità generata dall’impianto fotovoltaico può raggiungere le unità di accumulo, i carichi e la rete con meno fasi di conversione? Tutti questi fattori determinano la redditività del progetto.

 

 

03 La terza grande sfida: la stabilità

 

Se si considera esclusivamente il costo della produzione di energia solare, la nuova energia è già sufficientemente competitiva. Tuttavia, la situazione diventa complessa quando si tiene conto della stabilità del sistema energetico-questo è proprio il punto dolente che affligge il nuovo settore energetico.

 

Con l’integrazione di nuova energia ad alti livelli di penetrazione, la rete elettrica si trova ad affrontare sfide che vanno oltre le semplici fluttuazioni della produzione di energia; deve inoltre far fronte a una serie di problemi a livello di sistema-che coinvolgono tensione, frequenza, inerzia, capacità di corto-circuito, debole-adattabilità della rete, guasto-through e capacità di black-start. Storicamente, queste funzioni venivano gestite principalmente da fonti di energia tradizionali-come impianti termici, idroelettrici e di pompaggio-impianti di stoccaggio-e risorse lato rete-. Tuttavia, poiché la quota di nuova capacità energetica installata continua ad aumentare, le stesse centrali elettriche ad accumulo solare-più-devono assumere un ruolo maggiore nel supportare le funzioni del sistema energetico.

 

Ciò rappresenta la terza-e più formidabile-sfida principale che devono affrontare gli impianti di stoccaggio-solari-; è il picco più alto in scala.

 

In passato, la stabilità era ampiamente vista come un requisito tecnico per la connessione alla rete-una soglia per la conformità del progetto. Andando avanti, tuttavia, la stabilità può determinare se un progetto può partecipare ad applicazioni di valore-più elevato. Carichi come data center, parchi industriali, miniere, isole e strutture che producono idrogeno verde, ammoniaca verde e metanolo verde richiedono fornitura di energia continua, autonomia locale, isolamento dei guasti e funzionalità di black-start.

 

Il settore dell'energia solare-più-di accumulo ha superato la fase in cui "il basso costo la fa da padrone". Di conseguenza, i metodi di valutazione per i nuovi asset energetici sono destinati a cambiare. La qualità di un progetto non si giudica più soltanto in base ai costi di approvvigionamento delle attrezzature; fattori come l'efficienza del sistema, le capacità di connessione alla rete-, la stabilità operativa, la possibilità di invio e la sostenibilità dei ricavi sono ora fondamentali.

 

Ciò significa uno spostamento nella concorrenza del settore dalle guerre dei prezzi sul lato manifatturiero alle battaglie sulle capacità a livello di sistema-.

 

Man mano che l’energia solare si afferma come fonte di energia primaria, l’industria deve superare vincoli più severi del sistema energetico ed entrare in una fase più complessa di realizzazione dei ricavi. Le "tre montagne" di costi, efficienza e stabilità-che a lungo gravavano pesantemente sugli impianti di accumulo solare-e-più-stanno ora diventando leve chiave per guidare le aziende a ridefinire i propri punti di forza competitivi e il proprio posizionamento sul mercato.