Perché costruire batterie residenziali?

Lo stoccaggio dell'elettricità è un componente chiave di quasi ogni percorso ragionevole per le emissioni di gas serra net-zero. Bloombergnef modella un percorso per portare il mondo alle emissioni di net-zero entro il 2050, utilizzando il backup solare, del vento e della batteria (Figura 3). Ciò richiede l'installazione di 722 GW di batterie in tutto il mondo entro il 2030, rispetto a 36 GW alla fine del 2022 e 2,8 TW di batterie entro il 2050.

Le batterie residenziali dovrebbero contribuire in modo determinante alla capacità di stoccaggio necessaria per spostare la domanda di elettricità a tempi di alta generazione di elettricità rinnovabile. A livello familiare, la batteria addebita di giorno in cui l'energia solare viene generata in eccesso e si scarica in seguito quando c'è in genere una domanda più elevata. Questi modelli di addebito e dimissioni beneficiano i clienti che vogliono aumentare il loro autoconsumo solare. Possono anche abbassare le bollette dei consumatori, supponendo che i consumatori abbiano tariffe temporali. I vantaggi di questi modelli di carica e scarica si traducono in mercati di alimentazione appiattendo il carico complessivo o la 'curva anatra' che emerge ad alte penetrazioni solari (Figura 4). Esempi di questa 'curva di anatra' esistono già in molti mercati come Hawaii e California negli Stati Uniti, nell'Australia meridionale e persino in una giornata di sole nei Paesi Bassi o in Spagna.

Le batterie residenziali hanno anche alcuni importanti vantaggi per le reti locali, contribuendo a risolvere le sfide presentate dalla rapida crescita di risorse energetiche distribuite come veicoli solari ed elettrici residenziali (EV). Migliaia o persino milioni di sistemi solari residenziali e caricabatterie EV si collegheranno a griglie che non sono state costruite per supportare carichi istantanei elevati come la ricarica EV o l'elettricità che scorre nella direzione opposta quando i sistemi solari residenziali inviano l'alimentazione alla rete. Ad esempio alle Hawaii, il flusso di potenza inverso si verifica in più della metà delle sottostazioni. Man mano che queste griglie locali diventano congestionate e tese, gli operatori della griglia devono trovare nuovi modi per gestire i problemi di tensione e termici o aggiornare la rete per evitare quelli futuri. Un'alternativa per gli operatori della griglia che effettuano grandi investimenti nella rete è quella di utilizzare risorse energetiche distribuite flessibili come le batterie residenziali, sebbene le strutture per compensare i proprietari per fornire flessibilità in futuro in cui le risorse energetiche distribuite flessibili svolgono un ruolo più attivo nel supportare la rete residenziale, le batterie residenziali potrebbero avere un vantaggio su altre risorse energetiche distribuite come veicoli elettrici smart e terminati. Le batterie residenziali non richiedono ai consumatori di cambiare attivamente il proprio comportamento e regolare il comfort in casa se la griglia richiede tale cambiamento durante le ore critiche. Le batterie possono essere programmate per rispondere e scaricare automaticamente, mentre le modifiche ad altre risorse energetiche distribuite in casa possono portare a piccoli cambiamenti nella temperatura della casa o nei modelli di viaggio o regolazioni agli orari degli individui. 

Le decisioni politiche su come supportare l'assorbimento della batteria residenziale dovrebbero considerare questi benefici per il più ampio sistema di alimentazione oltre ai vantaggi per i singoli clienti. Anche se oggi le batterie residenziali potrebbero non fornire un chiaro vantaggio economico per l'individuo, dovrebbero essere una parte essenziale della pianificazione a lungo termine e possono svolgere un ruolo chiave nella decarbonizzazione.