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I benefici dei Sistemi di accumulo per il mercato elettrico

La nuova fase del fotovoltaico: convenienza dei sistemi di accumulo in ambito residenziale

A cura di: ANIE Energia

ANIE Energia ha commissionato uno studio alla società di consulenza strategica BiP. Lo studio condotto ha l’obiettivo di identificare la convenienza derivante dall’installazione di sistemi di accumulo dedicati a impianti di generazione fotovoltaici residenziali e piccolo commerciali.


Nello studio vengono elaborati diversi scenari di penetrazione dei sistemi di accumulo associati a impianti fotovoltaici (da crescita moderata a diffusione di massa). In tutti gli scenari le soluzioni analizzate determinano benefici in bolletta (riduzione del prelievo di energia dalla rete) e benefici a livello di sistema elettrico (integrazione delle rinnovabili e minore necessità di infrastrutture).

La generazione fotovoltaica ha registrato tassi di crescita estremamente elevati, arrivando a coprire nel 2012 il 5,6% della richiesta di energia con oltre 500.000 impianti installati.

Recentemente il regolatore ha iniziato ad affrontare le problematiche derivanti dalla crescita incontrollata delle installazioni fotovoltaiche, quali intermittenza, sbilanciamenti e prevedibilità della generazione.

I sistemi di accumulo dell’energia elettrica in ambito residenziale possono consentire la prosecuzione degli investimenti sul fotovoltaico anche dopo la chiusura del Quinto Conto Energia, aumentando la quota di generazione di energia da fonte rinnovabile e determinando notevoli benefici per il sistema elettrico.

La diffusione dei sistemi di accumulo associati a impianti fotovoltaici permette un incremento dell’occupazione nel paese, grazie alla creazione di una filiera interna dei sistemi di accumulo e il supporto alla filiera fotovoltaica. Tale diffusione massiva dei sistemi di accumulo richiede necessariamente una riduzione dei costi, prevista per i prossimi anni in circa il 40-50%, ottenibile grazie alle economie di scala.

Nel breve periodo è necessario identificare degli strumenti di sostegno temporanei, così da poter avviare il mercato dei sistemi di accumulo e permettere il raggiungimento delle necessarie efficienze.

 

Scenari di diffusione dei sistemi di accumulo associati a impianti fotovoltaici domestici

Nello studio si ipotizzano quattro diversi scenari di penetrazione dei sistemi fotovoltaici domestici dotati di

sistema di accumulo:

  • Scenario 1 – applicazione di nicchia: 1% delle utenze italiane*
  • Scenario 2 – crescita moderata: 5%
  • Scenario 3 – crescita sostenuta: 10%
  • Scenario 4 – diffusione di massa: 20%

*si fa riferimento ad un totale di 25 milioni di famiglie o utenze domestiche

 

I sistemi di accumulo domestico permettono di sfruttare completamente la generazione FV distribuita, consentendo di spostare una quota dei consumi dal gas verso l’elettricità, con significativo beneficio in termini di efficienza energetica.Tale evoluzione permetterebbe di ridurre il gap registrato dall’Italia con gli altri paesi europei intermini di penetrazione elettrica, che sui consumi residenziali è pari a 19% rispetto al 25% dellamedia EU (dati 2011).

 

Riduzione capacità installata termoelettrica

I Sistemi di Accumulo di energia elettrica determinano una riduzione di capacità termoelettrica necessaria alla punta tramite la riduzione del picco di domanda serale, grazie al prelievo dalla batteria. La stima del beneficio è realizzata considerando gli investimenti in nuove centrali approvati entro il 2020 e la disponibilità degli impianti stessi. La valorizzazione è basata sull’investimento in €/MW in capacità CCGT pari a 0,5 M€/MW e sul valore annuo degli O&M di centrale risparmiati (35 K€/MW).


 

Miglioramento della prevedibilità della Generazione Distribuita

I Sistemi di Accumulo di energia elettrica permettono di ridurre la variabilità oraria di immissione di energia in rete. Il risultato positivo è dato dall’incremento della capacità di previsione e di conseguenza dalla riduzione dello sbilanciamento medio (per circa il 20%) e dei volumi di riserva secondaria da approvvigionare. La valorizzazione è realizzata al costo marginale di generazione di impianti di punta (Turbogas) pari a 160 €/MWh.


Riduzione delle perdite di rete

I Sistemi di Accumulo di energia elettrica determinano una riduzione delle perdite di energia dovute alla trasmissione sulla rete elettrica. Il risultato positivo è dato dalla differenza di due effetti di segno opposto: la riduzione delle perdite sul  prelievo serale dell’utenza con FV (alimentata dalla batteria) e l’incremento di perdite (da 5,1% a 8,9%) sull’utenza vicina, che dovrà alimentarsi dalle centrali tradizionali, anziché dal FV dell’utenza. La valorizzazione è realizzata tramite il costo marginale di generazione CCGT, pari a 60 €/MWh.



Riduzione modulazione impianti NPRES al 2020

I Sistemi di Accumulo di energia elettrica determinano una riduzione dell’energia tagliata a causa di un eccesso di generazione sulla domanda (overgeneration). Il risultato positivo è dato dalla differenza tra l’overgeneration prevedibile al 2020 con l’installazione del solo FV e l’overgeneration prevedibile in caso di adozione di un sistema Sistemi di Accumulo di energia elettrica, che permette di spostare la generazione fotovoltaica in ore di consumo superiore. La valorizzazione è realizzata al costo marginale di generazione CCGT, pari a 60 €/ MWh.

Investment deferral rete di distribuzione

I Sistemi di Accumulo di energia elettrica determinano una riduzione della potenza richiesta alla rete di distribuzione, livellando il picco di utilizzo considerando sia il consumo che l’immissione sulla rete. Il beneficio è stimato sulla base del differenziale di picco di utilizzo della rete tra la configurazione con solo il fotovoltaico e quella con il fotovoltaico e lo storage residenziale. La valorizzazione è effettuata al costo di costruzione della rete in funzione della potenza, stimabile in 400 €/kW.

Riduzione delle interruzioni

Il beneficio è stimato considerando la riduzione del numero di interruzioni all’anno determinate dall’implementazione di un Sistema di Accumulo di energia elettrica. Si è stimato che la batteria sia disponibile per servizi di backup circa il 50% delle ore all’anno, imponendo il vincolo di batteria carica almeno al 30%. La valorizzazione dei saving è realizzata al valore dell’energia non fornita previsto dall’AEEG (VENF: 3.000 €/MWh).



Riduzione delle emissioni di CO2

I Sistemi di Accumulo di energia elettrica contribuiscono alla diminuzione delle emissioni grazie alla riduzione apportata a perdite di rete e overgeneration. La quantificazione della CO2 è realizzata sulla base del fattore di emissione medio del parco termoelettrico italiano, pari a 513.8 gCO2/kWh. La valorizzazione dei saving è basata sul prezzo della CO2 previsto dal WEO per l’Europa al 2020, pari a 20 €/tCO2.



Benefici qualitativi forniti dai Sistemi di Accumulo di energia elettrica al Paese

La diffusione dei Sistemi di Accumulo di energia elettrica determina, oltre ai benefici precedentemente quantificati, anche una serie di benefici non direttamente quantificabili di notevole interesse per il Paese.

 

Maggiore diffusione FER

Si facilita la diffusione delle energie rinnovabili, contribuendo al raggiungimento della quota obiettivo di FER elettriche nel sistema

 

Incremento della potenza disponibile

È permesso l’utilizzo nelle abitazioni di una potenza superiore a quella fornita dal contatore, senza modifiche contrattuali e oneri aggiuntivi

 

Erogazione di servizi di rete

Si possono fornire dei servizi di rete (es. regolazione della tensione e della frequenza), in presenza di un quadro normativo adeguato

 

Crescita tasso occupazionale e sviluppo filiera accumulo

Si contribuisce alla crescita occupazionale all’interno della filiera italiana dei sistemi di accumulo e del FV

 

Sviluppo mercato degli EV

Viene favorita la crescita del settore della mobilità elettrica, con vantaggi in termini di efficienza energetica e riduzione delle emissioni

 

Maggiore diffusione FER

Si facilita la diffusione delle energie rinnovabili, contribuendo al raggiungimento della quota obiettivo di FER elettriche nel sistema

 

TEMA TECNICO:

Solare fotovoltaico

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