Los ESS se utilizan para muchos propósitos y brindan una serie de beneficios a la industria de la energía eléctrica y a los consumidores de electricidad. Los principales usos y beneficios de los ESS son:
• Equilibrar el suministro y la demanda de la red y mejorar la calidad y la confiabilidad: el sistema de almacenamiento de energía puede ayudar a equilibrar el suministro y la demanda de electricidad en muchas escalas de tiempo (por segundo, minuto u hora). Los ESS de respuesta rápida (rampa) son muy adecuados para proporcionar servicios auxiliares a las redes eléctricas para ayudar a mantener la frecuencia de la red eléctrica segundo a segundo. La calidad de la energía es un atributo importante de la red eléctrica porque los picos, sobretensiones, caídas o cortes momentáneos pueden dañar los equipos eléctricos, los electrodomésticos y otros dispositivos que funcionan con electricidad.
• Oportunidades de reducción de la demanda de electricidad en picos y arbitraje de precios: cargar un ESS durante períodos de menor demanda de electricidad y descargar un ESS y usar o vender la electricidad durante períodos de mayor demanda puede ayudar a aplanar la carga diaria o las formas de carga neta. Cambiar parte o la totalidad del uso de electricidad de los períodos de máxima demanda a otras horas del día puede reducir la cantidad de capacidad de generación de reserva de mayor costo o rara vez utilizada, lo que puede resultar en precios mayoristas de electricidad más bajos en general. La electricidad almacenada y descargada puede venderse con una prima (arbitraje) superior al precio o costo de la electricidad de carga o puede usarse para evitar el uso o la compra de electricidad de mayor costo.
• Almacenamiento y optimización de la generación de electricidad renovable. El almacenamiento de energía puede proporcionar un uso mayor y más eficaz de los recursos intermitentes de energía solar y eólica . Emparejar o coubicar un ESS conectado a la red con plantas de energía eólica y solar puede permitir que esas plantas de energía respondan a las solicitudes de suministro (llamadas de despacho) de los operadores de la red eléctrica cuando la generación directa a partir de recursos solares y eólicos no está disponible o es limitada. Alternativamente, un ESS puede ayudar a las plantas de energía solar y eólica a evitar reducir o restringir la generación cuando la disponibilidad de esos recursos excede la demanda de electricidad o la capacidad de la línea de transmisión de energía o según lo requieran los operadores de la red. Los ESS también permiten almacenar y utilizar energía renovable donde no hay acceso a una red eléctrica (un sistema fuera de la red ).
• Aplazar las inversiones en infraestructura eléctrica. Los focos localizados de creciente demanda de electricidad a veces requieren que las empresas eléctricas mejoren las costosas subestaciones y líneas de transmisión y distribución de energía existentes o construyan otras nuevas y costosas. Los ESS en ubicaciones estratégicas de la red pueden ayudar a las empresas de servicios públicos a gestionar la creciente demanda de electricidad a un costo menor que actualizar o ampliar la infraestructura de la red eléctrica.
• Energía de respaldo: un ESS propiedad de consumidores de electricidad conectados a la red puede proporcionar electricidad de respaldo de emergencia durante cortes de red.
• Reducir la demanda del usuario final y los cargos por demanda: los consumidores de electricidad comerciales e industriales pueden implementar almacenamiento de energía en el sitio para reducir su demanda de electricidad y los cargos por demanda asociados, que generalmente se basan en sus niveles más altos observados de consumo de electricidad durante los períodos de máxima demanda. Los participantes en programas de gestión del lado de la demanda (DSM) de servicios públicos también pueden utilizar un ESS.
• Integración con microrredes: los ESS se están integrando en microrredes que abastecen a un área geográfica o base de clientes relativamente pequeña para proporcionar algunos o todos los usos y beneficios del almacenamiento de electricidad enumerados anteriormente. Una microrred ESS puede estar aislada de una red más grande, o puede conectarse a una red más grande con aislamiento (desconexión) automática de la red más grande durante las interrupciones del suministro de la red.
Los ESS están diseñados para suministrar electricidad en diferentes escalas de tiempo, lo que se refleja en la duración de su ciclo descarga-generación, y se pueden agrupar en dos categorías generales según su duración habitual y uso principal:
• Corta duración: en la escala de minutos y orientada a la potencia.
•Duración diurna o diaria: en la escala de horas y energía orientada
Ejemplos simples de ciclos de duración son dos sistemas cada uno con una capacidad de energía de 2 MWh, donde uno (generalmente) produce 2 MW durante períodos cortos de tiempo (de segundos a minutos, un sistema de corta duración) y el otro (generalmente) produce menos de 1 MW de manera constante. durante 4 horas (un sistema de duración diurna). En general, los ESS de bombeo hidráulico, aire comprimido y baterías de gran capacidad energética pueden suministrar un nivel constante de electricidad durante períodos prolongados (varias horas o más) y se utilizan principalmente para moderar los extremos de las variaciones diarias y estacionales en demanda de electricidad. Muchos sistemas de almacenamiento de baterías , así como volantes de inercia y supercondensadores, brindan una respuesta rápida a las fluctuaciones de la demanda de electricidad en escalas de tiempo inferiores a una hora (desde unos pocos minutos hasta fracciones de segundo) para mantener las características de voltaje y frecuencia de la red dentro de un rango estrecho y proporcionar una respuesta esperada. nivel de calidad de la energía.
