Il mercato dei Bess (Battery Energy Storage Systems, sistemi di stoccaggio di energia a batteria) raddoppierà le sue dimensioni attuali entro il 2030. A dirlo è un’analisi pubblicata da McKinsey, secondo la quale nel 2022 sono stati investiti più di 5 miliardi di dollari nei Bess, quasi il triplo rispetto all'anno precedente, e il mercato globale dei BESS, pur se ancora frammentario, raggiungerà tra i 120 e i 150 miliardi di dollari entro il 2030.

Cosa sono i Bess

I Bess si dividono in tre segmenti: le installazioni front-of-the-meter (FTM) su scala pubblica, che di solito superano i 10 megawattora (MWh); le installazioni commerciali e industriali behind-the-meter (BTM), che di solito vanno da 30 kilowattora (kWh) a 10 MWh; le installazioni residenziali BTM, che di solito sono inferiori a 30 kWh.

FTM su scala pubblica

McKinsey prevede che i Bess su scala pubblica, che sono già oggi la maggior parte della nuova capacità annuale, cresceranno di circa il 29% all'anno per il resto del decennio, rappresentando il più veloce dei tre segmenti. I 450-620 gigawattora (GWh) di installazioni annue su scala pubblica previsti per il 2030 darebbero ai Bess di questo segmento una quota fino al 90% del mercato totale in quello stesso anno.

Gli utenti delle installazioni FTM sono principalmente utility, gestori di rete e sviluppatori di fonti rinnovabili che cercano di bilanciare l'intermittenza delle fonti rinnovabili, di fornire servizi di stabilità nella rete o di rinviare costosi investimenti nelle proprie strutture. Nel lungo periodo, la crescita dei Bess deriverà maggiormente dalla costruzione di parchi solari ed eolici, che avranno bisogno di batterie per gestire le proprie esigenze di stoccaggio di breve periodo.

I modelli di reddito per i Bess front-of-the-meter su scala pubblica dipendono fortemente dalle dinamiche delle regioni in cui i fornitori stanno entrando. La maggior parte degli operatori di Bess su scala pubblica persegue una strategia di revenue stacking, ovvero di assemblaggio dei ricavi da una varietà di fonti. Potrebbero partecipare a servizi ausiliari, arbitraggio e aste di capacità.

In Italia ci sono operatori Bess che hanno saputo farsi strada vincendo una delle aste di capacità del Paese incentrate sulle rinnovabili. Gli operatori Bess che si sono affermati in questo segmento hanno compreso il valore di rispondere individualmente ai Paesi e alle loro specifiche normative, senza utilizzare una strategia monolitica.

Il settore commerciale e industriale

Il settore commerciale e industriale (C&I) è il secondo segmento in ordine di grandezza e il Cagr (Compounded Average Growth Rate, tasso annuo di crescita composto) del 13% previsto da McKinsey dovrebbe consentirgli di raggiungere tra i 52 e i 70 GWh di incrementi annuali entro il 2030.

Il settore commerciale e industriale ha quattro sottosegmenti. Il primo è quello delle infrastrutture di ricarica dei veicoli elettrici (EVCI). Secondo il McKinsey Center for Future Mobility, i veicoli elettrici passeranno dal 23% circa di tutte le vendite globali di veicoli nel 2025 al 45% nel 2030. Questa crescita richiederà una rapida espansione delle stazioni di ricarica normali e dei supercharger, con pressioni per l’infrastruttura di rete annuale.

C’è poi il sottosegmento delle infrastrutture critiche, come torri di telecomunicazione, centri dati e ospedali. Qui le batterie al piombo forniscono solitamente un backup temporaneo fino a quando non viene ripristinata l'alimentazione o vengono attivati i generatori diesel. Oltre a sostituire le batterie al piombo, i prodotti Bess agli ioni di litio possono essere utilizzati per ridurre la dipendenza dai generatori diesel, meno ecologici, e possono essere integrati con fonti rinnovabili come l'energia solare sui tetti.

Il terzo sottosegmento è quello delle infrastrutture pubbliche, degli edifici commerciali e delle fabbriche. Questo sotto-segmento utilizzerà principalmente i sistemi di accumulo di energia per contribuire alla riduzione dei picchi, all'integrazione con le fonti rinnovabili in loco, all'ottimizzazione dell'autoconsumo, alle applicazioni di backup e alla fornitura di servizi di rete. McKinsey ritiene che i Bess abbiano il potenziale per ridurre i costi energetici in questi ambiti fino all'80%.

L'ultimo sotto-segmento C&I è costituito dalle applicazioni per l'estrazione mineraria, l'edilizia, l'esplorazione di petrolio e gas ed eventi come i festival all'aperto. La crescita potenziale è rappresentata dall’abbandono da parte dei clienti dei generatori diesel o a gas a favore di soluzioni a basse emissioni come i Bess e i generatori ibridi. Un fattore principale che spinge l'adozione in questo segmento sono le normative future (tra cui l'iniziativa Big Buyers della Commissione Europea incentrata sulla sostenibilità e il piano di Oslo per l'azzeramento delle emissioni nei cantieri edili entro il 2025).

I sistemi Bess in ambito residenziale

Le installazioni residenziali, con circa 20 GWh nel 2030, rappresentano il segmento più piccolo. Dal punto di vista delle vendite, i Bess possono essere abbinati a pannelli fotovoltaici o integrati in case intelligenti o in sistemi di ricarica domestica per veicoli elettrici. I prodotti su misura aiuteranno gli utenti residenziali a raggiungere obiettivi quali l'autosufficienza, l'ottimizzazione dell'autoconsumo e la riduzione dei picchi di consumo energetico, e potrebbero significare margini più elevati in questo ambito.

La tecnologia delle batterie: i principali sviluppi

Per gli utenti, i principali parametri di misurazione delle batterie sono la durata del ciclo e l'economicità. Le batterie agli ioni di litio sono attualmente dominanti perché soddisfano le tali esigenze. Il catodo di nichel manganese e cobalto erano la soluzione principale per le batterie, ma sono stati superato dal fosfato di ferro e litio (LFP). Il litio è però scarsamente disponibile, il che ha aperto le porte a una serie di altre tecnologie interessanti e promettenti, in particolare le opzioni basate su celle come gli ioni di sodio (Na-ion), il sodio-zolfo (Na-S), le batterie metallo-aria e quelle a flusso.

Quella agli ioni di sodio è una tecnologia da tenere d'occhio. Le batterie agli ioni di sodio sono però ancora indietro rispetto a quelle agli ioni di litio. Hanno infatti una durata di ciclo inferiore (2.000-4.000 contro 4.000-8.000 per il litio) e una densità energetica inferiore (120-160 wattora per chilogrammo contro 170-190 wattora per chilogrammo per le LFP). Tuttavia, gli ioni di sodio hanno il potenziale per essere meno costosi. Un altro vantaggio è la sicurezza: le batterie al sodio sono meno soggette alla fuga termica. Le batterie agli ioni di sodio sono anche sostenibili, perché l'impatto ambientale dell'estrazione del litio è elevato.

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