La rentabilidad del almacenamiento suele discutirse como una función del precio de la electricidad. El precio es el número menos útil en una tarifa.
La suposición, expresada para que pueda ser probada
La afirmación es que la electricidad cara hace que el almacenamiento sea rentable y la electricidad barata no. Es razonable, porque un precio alto por kilovatio-hora se siente como un premio más grande a capturar.
Es incorrecto por una razón simple. El almacenamiento no vende electricidad al precio promedio. Mueve el consumo de una hora a otra, y elimina un pico facturado por separado. Ninguna de las dos operaciones depende de la tarifa promedio; ambas dependen de la estructura que la rodea, y la estructura puede cambiar sin mover el promedio en absoluto.
Un sitio, una batería, tres tarifas
Ejemplo trabajado. El sitio consume 2.4 GWh al año, funciona 330 días, y tiene un pico mensual de 560 kW que quiere reducir a 440 kW. El mismo contenedor de 500 kW se cotiza bajo las tres tarifas, así que solo se mueve la tarifa.
Ruibit publica el contenedor de 500 kW a 1.045 MWh con 940.5 kWh utilizables al 90 por ciento de profundidad de descarga, y esos dos números establecen la duración que puede capturar la pierna de arbitraje: 940.5 kWh a 500 kW es 1 hora 53 minutos.
Fuente: las estructuras en la columna del medio son las tres tarifas comparadas; las cifras anuales son aritméticas sobre la calificación publicada de 1.045 MWh, 940.5 kWh de energía utilizable y 500 kW de potencia del contenedor, con una eficiencia de ida y vuelta del 88 por ciento asumida para este ejemplo.
Por qué la tarifa más barata produce más valor
Lee las tarifas promedio en orden: la tarifa A es la electricidad más cara a EUR 0.16 por kWh, la tarifa B a EUR 0.14, y la tarifa C la más barata a EUR 0.13.
Ahora lee el valor: EUR 0, EUR 12,960, y EUR 50,721. La clasificación se invierte exactamente.
Las dos cosas que vende el almacenamiento faltan en las dos primeras tarifas. La tarifa A no tiene cargo por demanda, así que no hay pico que eliminar, y no hay diferencia de tarifa, por lo que no hay nada que desplazar. El sistema puede funcionar y no producir ningún ahorro, y ningún aumento de precio cambia eso, porque una tarifa plana sin un componente de demanda no tiene valor de almacenamiento que capturar.
La tarifa B tiene una ventana de pico, y la ventana es donde la intuición falla de nuevo: existe para medir la demanda, no para fijar el precio de la energía de manera diferente. El sistema puede reducir el pico mensual en 120 kW, que vale EUR 12,960 al año, y no hacer nada más. El retorno sobre una instalación de EUR 420,000 es de 32.4 años.
La tarifa C fija esos cuatro horas de manera diferente así como las mide, y esa única adición crea la pierna de arbitraje, la más grande de las dos.
Los dos números que lo deciden
Ambos provienen de la tarifa, y ninguno es la tarifa promedio.
El primero es el margen después de la eficiencia. El almacenamiento compra a la tarifa fuera de pico y vende a la tarifa de pico, y la conversión es con pérdidas. Cargar a una eficiencia de ida del 93.8 por ciento y descargar a la misma cifra cuesta EUR 0.117 para entregar EUR 0.216, así que una tarifa de pico de EUR 0.23 contra EUR 0.11 fuera de pico vale EUR 0.0985 por kWh cíclico, no los EUR 0.12 que sugiere el margen. Esa cifra, no el margen principal, construye EUR 30,561 del total de la tarifa C.
El segundo es la duración que la ventana tiene que cubrir. El contenedor sostiene 1 hora 53 minutos a plena potencia, así que una ventana de tarifa de pico de una hora captura 500 kWh de los 940.5 kWh que sostiene y pierde EUR 14,314 de valor anual sin que ninguna tarifa cambie. Una ventana de pico restringe la captura, no solo el precio.
Dónde la forma deja de importar, y qué preguntar
Dos condiciones atenuan el argumento estructural, y ambas valen la pena verificar antes de ser usadas.
Si el pico propio del sitio cae fuera de la ventana de tarifa de pico, las dos piernas dejan de compartir una descarga. En los 60 días al año cuando un evento de dos horas establece el pico, el sistema retiene 240 kWh, lo que cuesta EUR 1,418 al año y mueve el retorno de 8.3 a 8.5 años. Esa es la diferencia entre una descarga que sirve a dos funciones y dos descargas que consumen la misma ventana.
Una tarifa con un gran cargo por demanda y sin diferencia de tarifa aún justifica la capacidad, pero solo para el pico, así que la unidad debe dimensionarse para el evento en lugar de la energía.
Pregunta por la tarifa en la estructura que importa: el cargo por demanda por kW por mes, las tarifas fuera de pico y de pico, la longitud de la ventana de pico, y si cambia con la temporada. Una respuesta que dé la tarifa promedio, o el gasto anual, deja el valor de almacenamiento sin declarar.
Pregunta qué horas cuentan como pico en el mes de mayor demanda, y si eso difiere del mes de menor. Una respuesta que diga que la tarifa es la misma todo el año vale la pena confirmar por escrito.
Pregunta cuál es la diferencia de tarifa después de la eficiencia propia del sitio, y qué parte del consumo anual actualmente cae dentro de la ventana de pico. Una respuesta que cite el margen entre las dos tarifas sin el ajuste de eficiencia exagera el valor en aproximadamente un 18 por ciento en este ejemplo.
Tres cosas están fijas una vez que el proyecto está construido. El costo instalado se establece en la firma y no se mueve con la tarifa. La duración está fijada en 1 hora 53 minutos, así que una ventana de pico más corta no puede recuperarse mediante control. Y la tarifa es la única entrada que puede cambiar mientras todo lo demás permanece quieto, que es por qué un proyecto respaldado en un ciclo al día pertenece a la próxima revisión de la tarifa en lugar de su tabla actual.
La formulación que reemplaza la suposición
Reemplaza "¿es cara la electricidad aquí?" con dos preguntas respondidas desde la factura. ¿Hay un cargo por demanda, y cuán grande es por kW por mes? ¿Hay una diferencia de tarifa entre horas, y es la ventana de pico más larga que la duración de la unidad?
Un sitio que responde no a ambas no es un proyecto de almacenamiento a ningún precio de electricidad. Un sitio que responde sí a ambas es un proyecto de almacenamiento incluso donde la tarifa promedio parece baja, y en este ejemplo esa diferencia vale EUR 37,761 al año.
Preguntas Frecuentes
1. ¿Qué hace que el almacenamiento de baterías sea rentable bajo una tarifa?
Dos características estructurales, ninguna de las cuales es el precio promedio. Un cargo por demanda le da al pico algo que eliminar, y una diferencia de tarifa entre horas le da a la batería algo que desplazar. Un sistema de 500 kW que gana EUR 14.00 por kW por mes en una reducción de 120 kW recoge EUR 20,160 al año antes del arbitraje.
2. ¿Puede ser rentable el almacenamiento donde la electricidad es barata?
Sí, y la tarifa más barata puede pagar mejor. En la comparación utilizada aquí, la tarifa con la tasa promedio más baja, EUR 0.13 por kWh, produjo un valor anual de EUR 50,721, mientras que una tarifa que promedia EUR 0.16 sin cargo por demanda y sin diferencia de tarifas no produjo nada en absoluto.
3. ¿Por qué el precio promedio de la electricidad es la métrica incorrecta?
Porque el almacenamiento nunca se vende al promedio. Reduce un pico facturado por separado y mueve energía entre horas. Una tarifa plana no contiene ni un componente de demanda ni un diferencial, por lo que ningún aumento en su precio crea valor de almacenamiento.
4. ¿Cuánto tiempo necesita ser la ventana de pico?
Al menos tanto como la unidad puede descargar a plena potencia. Un contenedor de 1.045 MWh con una calificación de 500 kW sostiene 1 hora y 53 minutos, por lo que una ventana de tarifa de pico de una hora captura 500 kWh en lugar de 940.5 kWh y pierde EUR 14,314 al año sin que cambie ninguna tarifa.
5. ¿Qué se debe verificar primero en la factura?
El cargo por demanda por kW por mes, las tarifas de fuera de pico y de pico, la duración de la ventana de pico, y si las horas pico cambian según la temporada. El diferencial también debe ajustarse por la eficiencia de ida y vuelta, que vale aproximadamente el 18 por ciento en el ejemplo anterior.
