L’arbitraggio del tempo di utilizzo (TOU) – caricare una batteria durante le ore di elettricità non di punta a basso costo e scaricarla durante le costose ore di punta – è uno dei flussi di entrate più accessibili per lo stoccaggio commerciale delle batterie. Sia che il tuo sito paghi costi di domanda, abbia una tariffa elettrica TOU o partecipi ai segnali di prezzo del mercato all'ingrosso, il principio è lo stesso: acquista a basso, vendi (o usa) a alto. Questa guida copre gli aspetti economici, la logica di pianificazione e quando i numeri funzionano effettivamente.
L'economia dell'arbitraggio di base
Le entrate derivanti da un ciclo di arbitraggio TOU sono:
Entrate = (Energia di scarico × Tariffa di punta) – (Energia di carica × Tariffa ridotta)
Dove energia di carica = energia di scarica ÷ efficienza di andata e ritorno. Per un Sunrow ST255CS-2H con un'efficienza di andata e ritorno del 92%, 100 kWh scaricati richiedono 108,7 kWh caricati.
Esempio con tariffe TOU commerciali tipiche del Regno Unito:
- Tariffa ridotta (23:00–07:00): £ 0,08/kWh
- Tariffa di punta (16:00–19:00): £ 0,28/kWh
- Tariffa: 108,7 kWh × £ 0,08 = £ 8,70
- Valore di scarico: 100 kWh × £ 0,28 = £ 28,00
- Entrate nette per ciclo: £ 19,30
A 1 ciclo al giorno, 365 giorni/anno: £ 7.045/anno per 100 kWh di capacità di scarico. Un sistema da 500 kWh genera circa £ 35.000/anno dal solo arbitraggio TOU, prima di tenere conto della riduzione dei costi di picco della domanda.
Spread tariffario minimo per la sostenibilità
La ripartizione tariffaria minima di punta/bassa per rendere praticabile l'arbitraggio TOU dipende dal costo della batteria e dal conteggio dei cicli:
| Costo del capitale BESS ($/kWh) | Obiettivo di recupero dell'investimento (anni) | Cicli/anno | Spread minimo ($/kWh) |
|---|---|---|---|
| $ 200/kWh (scala di utilità) | 7 anni | 365 | Spread di 0,10 dollari/kWh |
| $ 300/kWh (pacchetto C&I) | 7 anni | 365 | Spread di 0,15 dollari/kWh |
| $ 400/kWh (C&I installato) | 7 anni | 365 | Spread di 0,20 dollari/kWh |
| $ 400/kWh (C&I installato) | 5 anni | 365 | Spread di 0,28 dollari/kWh |
Mercati con spread TOU elevati: Regno Unito, Australia, California, parti della Germania, Corea del Sud e mercati con una significativa penetrazione delle energie rinnovabili che crea un’ampia divergenza di prezzo tra il surplus di mezzogiorno e il picco serale. Mercati in cui l’arbitraggio TOU è a malapena evidente: Cina (piccola diffusione TOU nella maggior parte delle province), Russia (tariffe per lo più fisse), gran parte della CSI.
Arbitraggio di stacking con peak shaving
Il business case C&I BESS più convincente combina l’arbitraggio TOU con la riduzione dei costi della domanda: questi due usi sono spesso compatibili perché:
- Le tariffe per la domanda in genere raggiungono il picco nel pomeriggio/sera, nello stesso orario delle tariffe di punta TOU
- Una batteria che si scarica durante le ore di punta per l'arbitraggio TOU riduce anche la misurazione della domanda di picco del sito
- Il valore combinato dell'arbitraggio TOU + del peak shaving spesso raddoppia o triplica il rimborso derivante da ciascuna delle sole applicazioni
L'algoritmo di pianificazione deve essere impostato correttamente: la batteria non deve essere esaurita durante l'arbitraggio TOU prima che si verifichi il picco della domanda. Un buon sistema di gestione dell’energia (EMS) prevede il profilo di carico giornaliero e riserva una capacità sufficiente per la riduzione della domanda di picco, utilizzando il resto per l’arbitraggio.
Sungrow BESS ed EMS per l'arbitraggio TOU
Quello di Sungrow ST255CS-2H e MBL160 BESS include un EMS integrato con capacità di pianificazione TOU:
- Tariffe orarie configurabili (fino a 8 fasce orarie giornaliere)
- Modalità di autoapprendimento che si adatta ai profili di carico storici
- Integrazione con iSolarCloud per la gestione e l'override della pianificazione remota
- Modalità limite domanda: imposta una soglia massima di potenza di importazione, scaricando automaticamente la batteria se l'importazione si avvicina al limite
- Priorità di autoconsumo solare: può essere impostata per dare priorità all'autoconsumo fotovoltaico rispetto all'arbitraggio TOU, rilevante quando le esportazioni solari ottengono una tariffa inferiore rispetto al costo della tariffa ridotta
Impatto della vita del ciclo sull'economia dell'arbitraggio TOU
Un ciclo completo al giorno = 365 cicli/anno. Il Sungrow MBL160 ha una durata nominale di 8.000 cicli: a 365 cicli/anno, la batteria dura 21,9 anni, ben oltre la garanzia di 10 anni. L'altro fattore è il degrado del ciclo: la capacità della batteria diminuisce di circa il 20% durante il periodo di garanzia (mantenimento della capacità dell'80% garantito alla fine della garanzia). Modello questo riducendo le entrate del primo anno dello 0,8% all'anno per il calo della capacità: l'impatto sull'IRR è in genere di 1-2 punti percentuali su un'analisi di 10 anni.