Cosa èIindustriale eCcommercioEenergiaSconservazione eCommonBattività commercialeMmodelli

IStoccaggio di energia industriale e commerciale

Per "accumulo di energia industriale e commerciale" si intendono i sistemi di accumulo di energia utilizzati in impianti industriali o commerciali.

Dal punto di vista degli utenti finali, l'accumulo di energia può essere classificato in accumulo lato rete, accumulo lato utente e accumulo lato utente. L'accumulo lato rete e lato potenza è anche noto come accumulo pre-contatore o accumulo all'ingrosso, mentre l'accumulo lato utente è definito accumulo post-contatore. L'accumulo lato utente può essere ulteriormente suddiviso in accumulo industriale e commerciale e accumulo domestico. In sostanza, l'accumulo industriale e commerciale rientra nell'accumulo lato utente, essendo destinato a impianti industriali o commerciali. L'accumulo industriale e commerciale trova applicazione in diversi contesti, tra cui parchi industriali, centri commerciali, data center, stazioni base di comunicazione, edifici amministrativi, ospedali, scuole ed edifici residenziali.

Dal punto di vista tecnico, l'architettura dei sistemi di accumulo di energia industriali e commerciali può essere classificata in due tipologie: sistemi accoppiati in corrente continua (CC) e sistemi accoppiati in corrente alternata (CA). I ​​sistemi accoppiati in CC utilizzano tipicamente sistemi di accumulo fotovoltaico integrati, costituiti da vari componenti quali sistemi di generazione di energia fotovoltaica (principalmente moduli fotovoltaici e regolatori), sistemi di generazione di energia con accumulo (che includono principalmente pacchi batteria, convertitori bidirezionali ("PCS"), sistemi di gestione della batteria ("BMS"), realizzando l'integrazione tra generazione e accumulo di energia fotovoltaica), sistemi di gestione dell'energia ("sistemi EMS"), ecc.

Il principio operativo fondamentale prevede la ricarica diretta dei pacchi batteria con corrente continua (CC) generata dai moduli fotovoltaici tramite regolatori fotovoltaici. Inoltre, la corrente alternata (CA) proveniente dalla rete può essere convertita in corrente continua tramite un sistema di conversione di potenza (PCS) per caricare il pacco batteria. Quando si verifica una richiesta di elettricità da parte del carico, la batteria rilascia corrente, con il punto di raccolta dell'energia situato all'estremità della batteria. D'altra parte, i sistemi di accoppiamento in CA comprendono diversi componenti, tra cui sistemi di generazione di energia fotovoltaica (principalmente costituiti da moduli fotovoltaici e inverter connessi alla rete), sistemi di generazione di energia con accumulo (principalmente pacchi batteria, PCS, BMS, ecc.), sistema di gestione energetica (EMS), ecc.

Il principio di funzionamento di base prevede la conversione della corrente continua (CC) generata dai moduli fotovoltaici in corrente alternata (CA) tramite inverter collegati alla rete, che può essere immessa direttamente nella rete elettrica o alimentata ai carichi. In alternativa, la corrente può essere convertita in CC tramite un sistema di conversione fotovoltaica (PCS) e caricata nel pacco batterie. In questa fase, il punto di raccolta dell'energia si trova all'estremità CA. I sistemi di accoppiamento in CC sono noti per la loro economicità e flessibilità, risultando adatti a scenari in cui gli utenti consumano meno elettricità durante il giorno e di più durante la notte. D'altro canto, i sistemi di accoppiamento in CA sono caratterizzati da costi più elevati e flessibilità, risultando ideali per applicazioni in cui sono già presenti impianti fotovoltaici o in cui gli utenti consumano più elettricità durante il giorno e meno durante la notte.

In generale, l'architettura dei sistemi di accumulo di energia industriali e commerciali può funzionare indipendentemente dalla rete elettrica principale e formare una microrete per la produzione di energia fotovoltaica e l'accumulo tramite batterie.

II. Arbitraggio Peak Valley

L'arbitraggio picco-valle è un modello di ricavo comunemente utilizzato per lo stoccaggio di energia in ambito industriale e commerciale, che prevede la ricarica dalla rete a prezzi dell'elettricità bassi e la scarica a prezzi dell'elettricità elevati.

Prendendo la Cina come esempio, i suoi settori industriali e commerciali applicano in genere politiche di tariffazione dell'elettricità a fasce orarie e politiche di tariffazione dell'elettricità di picco. Ad esempio, nella regione di Shanghai, la Commissione per lo sviluppo e la riforma di Shanghai ha emesso un avviso per rafforzare ulteriormente il meccanismo di tariffazione dell'elettricità a fasce orarie nella città (Commissione per lo sviluppo e la riforma di Shanghai [2022] n. 50). Secondo l'avviso:

Per usi industriali e commerciali generali, nonché per altri consumi di energia elettrica a due componenti e per grandi impianti industriali, il periodo di punta va dalle 19:00 alle 21:00 in inverno (gennaio e dicembre) e dalle 12:00 alle 14:00 in estate (luglio e agosto).

Durante i periodi di punta estivi (luglio, agosto, settembre) e invernali (gennaio, dicembre), i prezzi dell'elettricità aumenteranno dell'80% rispetto al prezzo fisso. Al contrario, durante i periodi di bassa domanda, i prezzi dell'elettricità diminuiranno del 60% rispetto al prezzo fisso. Inoltre, durante i periodi di punta, i prezzi dell'elettricità aumenteranno del 25% rispetto al prezzo di punta.

Negli altri mesi, durante i periodi di punta, i prezzi dell'elettricità aumenteranno del 60% rispetto al prezzo fisso, mentre durante i periodi di bassa domanda, i prezzi diminuiranno del 50% rispetto al prezzo fisso.

Per il consumo elettrico industriale, commerciale e di altro tipo a sistema unico, si distinguono solo le ore di punta e quelle di bassa domanda, senza ulteriori suddivisioni. Durante i periodi di punta estivi (luglio, agosto, settembre) e invernali (gennaio, dicembre), i prezzi dell'elettricità aumenteranno del 20% rispetto al prezzo fisso, mentre durante i periodi di bassa domanda diminuiranno del 45% rispetto al prezzo fisso. Negli altri mesi, durante le ore di punta, i prezzi dell'elettricità aumenteranno del 17% rispetto al prezzo fisso, mentre durante i periodi di bassa domanda diminuiranno del 45% rispetto al prezzo fisso.

I sistemi di accumulo di energia industriali e commerciali sfruttano questa struttura tariffaria acquistando elettricità a basso costo durante le ore non di punta e fornendola al carico durante i periodi di picco o di prezzi elevati. Questa pratica contribuisce a ridurre le spese per l'energia elettrica delle aziende.

III. Spostamento temporale dell'energia

La "spostamento temporale dell'energia" consiste nell'aggiustare la tempistica del consumo di elettricità attraverso l'accumulo di energia, al fine di uniformare i picchi di domanda e colmare i periodi di bassa domanda. Quando si utilizzano apparecchiature per la generazione di energia come i pannelli fotovoltaici, la discrepanza tra la curva di generazione e la curva di consumo può portare gli utenti a vendere l'elettricità in eccesso alla rete a prezzi inferiori o ad acquistarla dalla rete a prezzi superiori.

Per ovviare a questo problema, gli utenti possono caricare la batteria durante i periodi di basso consumo di elettricità e scaricare l'energia accumulata durante i periodi di picco di consumo. Questa strategia mira a massimizzare i benefici economici e a ridurre le emissioni di carbonio aziendali. Inoltre, anche l'immagazzinamento dell'energia eolica e solare in eccesso proveniente da fonti rinnovabili per un utilizzo successivo durante i periodi di picco della domanda è considerato una pratica di spostamento temporale dell'energia.

Lo spostamento temporale dell'energia non impone requisiti rigidi in merito ai programmi di carica e scarica, e i parametri di potenza per questi processi sono relativamente flessibili, il che lo rende una soluzione versatile con un'elevata frequenza di applicazione.

IV.Modelli di business comuni per lo stoccaggio di energia industriale e commerciale

1.SoggettoIcoinvolto

Come accennato in precedenza, il fulcro dell'accumulo di energia industriale e commerciale risiede nell'utilizzo di impianti e servizi di accumulo energetico e nell'ottenimento di benefici derivanti dall'accumulo di energia attraverso l'arbitraggio tra picchi e valli e altri metodi. In questa catena, i principali partecipanti includono il fornitore di apparecchiature, il fornitore di servizi energetici, la società di leasing finanziario e l'utente finale:

2.ComuneBattività commercialeMmodelli

Attualmente, esistono quattro modelli di business comuni per lo stoccaggio di energia in ambito industriale e commerciale: il modello di "investimento autonomo dell'utente", il modello di "puro leasing", il modello di "gestione energetica contrattuale" e il modello di "gestione energetica contrattuale + leasing finanziario". Li abbiamo riassunti come segue:

(1)Use Iinvestimento

Nel modello di autoinvestimento dell'utente, quest'ultimo acquista e installa autonomamente sistemi di accumulo energetico per beneficiare dei vantaggi derivanti dall'immagazzinamento di energia, principalmente attraverso l'arbitraggio picco-valle. In questa modalità, sebbene l'utente possa ridurre direttamente i picchi di consumo e i cali di domanda, e di conseguenza i costi dell'elettricità, deve comunque sostenere i costi di investimento iniziali e le spese quotidiane di gestione e manutenzione. Il diagramma del modello di business è il seguente:

(2) PuroLallentamento

Nella modalità di puro leasing, l'utente non ha bisogno di acquistare autonomamente gli impianti di accumulo energetico. Deve solo noleggiare gli impianti dal fornitore e pagare i relativi canoni. Il fornitore si occupa della costruzione, della gestione e della manutenzione, e l'utente beneficia dei ricavi derivanti dall'accumulo di energia. Il diagramma del modello di business è il seguente:

(3) Gestione energetica contrattuale

Nel modello di gestione energetica contrattuale, il fornitore di servizi energetici investe nell'acquisto di impianti di accumulo energetico e li fornisce agli utenti sotto forma di servizi energetici. Il fornitore di servizi energetici e l'utente condividono i benefici dell'accumulo energetico secondo modalità concordate (inclusa la ripartizione degli utili, gli sconti sul prezzo dell'elettricità, ecc.), ovvero utilizzando il sistema di accumulo per immagazzinare energia elettrica durante i periodi di prezzo basso o normale, e fornendo poi energia al carico dell'utente durante i periodi di prezzo di picco. L'utente e il fornitore di servizi energetici condividono quindi i benefici dell'accumulo energetico nella proporzione concordata. Rispetto al modello di autoinvestimento dell'utente, questo modello introduce i fornitori di servizi energetici che offrono i relativi servizi di accumulo energetico. I fornitori di servizi energetici svolgono il ruolo di investitori nel modello di gestione energetica contrattuale, il che riduce in una certa misura la pressione di investimento sugli utenti. Il diagramma del modello di business è il seguente:

(4) Gestione energetica contrattuale + Leasing finanziario

Il modello “Contract Energy Management + Financial Leasing” prevede l’introduzione di un soggetto che concede in leasing finanziario gli impianti di accumulo energetico e/o i servizi energetici nell’ambito del modello Contract Energy Management. Rispetto al modello Contract Energy Management, l’introduzione di soggetti che concedono in leasing finanziario l’acquisto di impianti di accumulo energetico riduce notevolmente la pressione finanziaria sui fornitori di servizi energetici, consentendo loro di concentrarsi maggiormente sui servizi di Contract Energy Management.

Il modello "Gestione energetica contrattuale + leasing finanziario" è relativamente complesso e presenta diversi sottomodelli. Ad esempio, un sottomodello comune prevede che il fornitore di servizi energetici ottenga innanzitutto gli impianti di accumulo energetico dal fornitore delle apparecchiature, dopodiché la società di leasing finanziario seleziona e acquista gli impianti di accumulo energetico in base all'accordo stipulato con l'utente e li concede in leasing a quest'ultimo.

Durante il periodo di locazione, la proprietà degli impianti di accumulo energetico appartiene alla società di leasing finanziario, mentre l'utente ha il diritto di utilizzarli. Alla scadenza del contratto di locazione, l'utente può acquisire la proprietà degli impianti di accumulo energetico. Il fornitore di servizi energetici si occupa principalmente della costruzione, gestione e manutenzione degli impianti di accumulo energetico e può ottenere un corrispettivo corrispondente dalla società di leasing finanziario per la vendita e la gestione delle apparecchiature. Il diagramma del modello di business è il seguente:

A differenza del precedente modello di finanziamento iniziale, in questo nuovo modello la società di leasing finanziario investe direttamente nel fornitore di servizi energetici, anziché nell'utente. Nello specifico, la società di leasing finanziario seleziona e acquista impianti di accumulo di energia dal fornitore di apparecchiature in base all'accordo stipulato con il fornitore di servizi energetici, e concede in locazione tali impianti a quest'ultimo.

Il fornitore di servizi energetici può utilizzare tali impianti di accumulo energetico per fornire servizi energetici agli utenti, condividere i benefici derivanti dall'accumulo di energia con gli utenti nella proporzione concordata e quindi rimborsare la società di leasing finanziario con una parte dei benefici. Alla scadenza del contratto di leasing, il fornitore di servizi energetici acquisisce la proprietà dell'impianto di accumulo energetico. Il diagramma del modello di business è il seguente:

V. Accordi commerciali comuni

Nel modello discusso, i principali protocolli aziendali e gli aspetti correlati sono descritti come segue:

1.Accordo quadro di cooperazione:

Le entità possono stipulare un accordo quadro di cooperazione per definire un quadro di riferimento per la collaborazione. Ad esempio, nel modello di gestione energetica contrattuale, il fornitore di servizi energetici può sottoscrivere un accordo di questo tipo con il fornitore delle apparecchiature, definendo le responsabilità, come la costruzione e la gestione del sistema di accumulo di energia.

2.Accordo di gestione energetica per sistemi di accumulo energetico:

Questo accordo si applica in genere al modello di gestione energetica contrattuale e al modello "gestione energetica contrattuale + leasing finanziario". Prevede la fornitura di servizi di gestione energetica da parte del fornitore di servizi energetici all'utente, con i relativi benefici per quest'ultimo. Le responsabilità includono i pagamenti da parte dell'utente e la collaborazione allo sviluppo del progetto, mentre il fornitore di servizi energetici si occupa della progettazione, della costruzione e della gestione.

3.Contratto di vendita delle apparecchiature:

Ad eccezione del modello di puro leasing, i contratti di vendita delle apparecchiature sono rilevanti in tutti i modelli commerciali di accumulo di energia. Ad esempio, nel modello di autoinvestimento dell'utente, vengono stipulati accordi con i fornitori di apparecchiature per l'acquisto e l'installazione di impianti di accumulo di energia. La garanzia di qualità, la conformità agli standard e l'assistenza post-vendita sono aspetti cruciali.

4.Contratto di assistenza tecnica:

Questo accordo viene in genere stipulato con il fornitore delle apparecchiature per la fornitura di servizi tecnici quali progettazione del sistema, installazione, funzionamento e manutenzione. Requisiti di servizio chiari e conformità agli standard sono aspetti essenziali da affrontare negli accordi di assistenza tecnica.

5.Contratto di leasing delle attrezzature:

Nei casi in cui i fornitori di apparecchiature mantengono la proprietà degli impianti di accumulo di energia, vengono stipulati contratti di leasing tra utenti e fornitori. Tali contratti definiscono le responsabilità degli utenti in merito alla manutenzione e al normale funzionamento degli impianti.

6.Contratto di leasing finanziario:

Nel modello "Gestione energetica contrattuale + Leasing finanziario", viene generalmente stipulato un contratto di leasing finanziario tra gli utenti o i fornitori di servizi energetici e le parti che effettuano il leasing. Tale contratto disciplina l'acquisto e la fornitura di impianti di accumulo energetico, i diritti di proprietà durante e dopo la durata del contratto, nonché i criteri per la scelta di impianti di accumulo energetico idonei per gli utenti domestici o i fornitori di servizi energetici.

VI. Precauzioni speciali per i fornitori di servizi energetici

I fornitori di servizi energetici svolgono un ruolo significativo nella catena che porta alla realizzazione di sistemi di accumulo di energia per uso industriale e commerciale e al conseguimento dei relativi benefici. Per i fornitori di servizi energetici, vi sono una serie di questioni che richiedono particolare attenzione nell'ambito dell'accumulo di energia industriale e commerciale, come la preparazione del progetto, il finanziamento del progetto, l'approvvigionamento e l'installazione degli impianti. Di seguito elenchiamo brevemente tali questioni: