El almacenamiento de energía es una parte clave de la captura y descarga de energía. Existen diferentes tipos y tamaños de tecnologías de almacenamiento de energía. En particular, el almacenamiento en baterías experimentará un crecimiento significativo en los próximos años y será una parte importante de la transición a la energía limpia. A medida que el sector energético evoluciona y agrega más energía generada por energías renovables, comprender los sistemas de almacenamiento de energía en baterías y cómo funcionan puede ayudarnos a ver cuán importante será para el futuro del suministro de energía limpia y flexible.
¿Qué son los sistemas de almacenamiento de energía en baterías? (BES)
Los sistemas de almacenamiento de energía en baterías son un tipo de almacenamiento de energía que utiliza un grupo de baterías para almacenar energía eléctrica.
El almacenamiento de energía es la captura de energía cuando se produce. Esta energía luego se utiliza en el momento en que se necesita. El almacenamiento de energía puede reducir los desequilibrios entre la oferta y la demanda de energía sin aumentar la producción. Existen varios tipos de tecnologías de almacenamiento de energía, cada una con diferentes casos de uso. La tecnología de almacenamiento de energía más prometedora para ampliar la energía renovable son las baterías.
A medida que retiramos los combustibles fósiles, se vuelve más importante aumentar la capacidad de almacenamiento de energía para activos variables de generación de energía renovable. Esto se debe a que la mayoría de las fuentes de energía renovables, a diferencia de los combustibles fósiles, no pueden aumentar la producción para satisfacer la demanda. No es posible aumentar las horas de luz solar o aumentar la generación eólica para satisfacer los aumentos repentinos de la demanda de energía.
Pero el almacenamiento en baterías permite capturar energía renovable cuando se produce y enviarla cuando sea necesaria en un momento posterior. Esta es la columna vertebral que respaldará el suministro de energía descarbonizado y bajo demanda.
Tipos de sistemas de almacenamiento de energía en baterías.
Es importante hacer una distinción entre los diferentes tipos de almacenamiento de batería . Existen varios tipos de sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS) que se pueden utilizar, y cada uno de ellos tiene diferentes costos y beneficios asociados. El costo y los casos de uso de cada tipo de almacenamiento de baterías se evalúan en términos de dónde se ubican, cómo se administran, su capacidad de energía (que se mide en kilovatios) y su capacidad de energía (que se mide en kilovatios-hora). Los diferentes tipos de baterías pueden almacenar diferentes cantidades de energía durante períodos de tiempo variables antes de que deban descargarse.
Hay algunos tipos principales de BESS. Ejemplos de estos incluyen:
Baterías a escala de red
El almacenamiento de baterías a escala de red es una tecnología que permite a las empresas de servicios públicos y a los operadores de sistemas eléctricos almacenar grandes cantidades de energía para su uso posterior. A veces también se les conoce como sistemas de almacenamiento de baterías frontales del medidor (FTM) o baterías a escala de servicios públicos. Las baterías a escala de red FTM están conectadas directamente a la red de distribución. Esto es importante cuando se trata de programas de respuesta a la demanda y esquemas de flexibilidad energética.
Baterías detrás del medidor (Baterías BTM)
Las BESS detrás del medidor (BTM) tienen una capacidad de almacenamiento de energía más pequeña que las baterías a escala de red. Son baterías estacionarias que se instalan en el sitio del cliente y están conectadas al sistema de distribución en el lado del cliente del medidor de servicio de la empresa de servicios públicos. Esto significa que no están controlados centralmente por la red de distribución. Las baterías BTM suelen estar conectadas a aparatos que consumen energía, como maquinaria, ventiladores, bombas o activos combinados de calor y energía (CHP).
Baterías coubicadas
Las baterías coubicadas son una combinación de un sistema de almacenamiento de baterías y otro activo generador de energía, que suele ser solar. Los inversores en energías renovables suelen estar interesados en sistemas de baterías ubicados conjuntamente, ya que pueden instalarse fácilmente junto con proyectos de energía existentes.
¿Cómo funcionan los sistemas de almacenamiento de energía en baterías?
Los sistemas de almacenamiento de energía en baterías permitirán la transición a una energía limpia, pero ¿cómo funcionan?
El mercado mundial actual de almacenamiento de baterías a escala de red está dominado por las baterías de iones de litio . Las innovaciones tecnológicas y la mejora de la capacidad de fabricación han hecho que las baterías de iones de litio se vuelvan más eficientes a la hora de almacenar más energía en una batería más pequeña, mientras que los costos disminuyen drásticamente. Se prevé que los precios caigan aún más, lo que los hará aún más rentables, especialmente cuando se implementan a escala.
Los BESS se cargan cuando capturan energía eléctrica de la red o de una planta de energía y la almacenan hasta que se envía y utiliza en un momento posterior. Al cargar el BESS con energía de bajo costo generada durante períodos de alta generación renovable y despachar durante períodos de alta demanda, BESS puede reducir los costos mayoristas de energía y ayudar a descarbonizar la red eléctrica.
La caída de los costos de las baterías, combinada con el despliegue rápido y modular de la tecnología de almacenamiento en baterías, las convierte en la solución de almacenamiento de energía más atractiva en muchos casos. Los organismos de la industria, incluida la AIE, estiman que en el futuro cercano serán necesarios cientos de gigavatios de almacenamiento de baterías a nivel mundial.
Estos mismos factores también han aumentado el atractivo de BESS a escala de red para reducir el desequilibrio entre la demanda de energía y el suministro de energía para los servicios públicos.
Los beneficios de BESS
Los BESS son fundamentales para abordar la variabilidad de las energías renovables, especialmente porque la combinación energética global incluye más energía eólica y solar fotovoltaica para alcanzar emisiones netas cero para 2050.
A medida que se agrega más suministro de energía renovable a la red, BESS se vuelve más importante. Esto se debe a que las energías renovables como la solar fotovoltaica y la eólica no pueden distribuirse según la demanda.
Sin almacenamiento de energía, la energía que producen tiene que utilizarse en el momento en que se genera. Esta es una barrera para el suministro flexible de energía. Con un mayor almacenamiento de energía, se puede agregar más energía renovable a la red y almacenarla para usarla cuando sea necesaria. Debido a esto, las baterías a escala de red tienen el potencial de aumentar significativamente. En escenarios de referencia, se estima que el almacenamiento de energía alcanzará al menos cinco veces la capacidad actual para 2050.
El almacenamiento en baterías puede mejorar la flexibilidad del sistema energético y permitir altos niveles de integración de energías renovables. Para los desarrolladores de energías renovables, los mayores beneficios de las baterías a escala de red se obtienen al participar en mercados de equilibrio.
Los generadores y proveedores de energía renovable pueden ofrecer servicios de equilibrio energético en el mercado de equilibrio. Luego, los operadores de servicios de transmisión de electricidad determinan cómo se pueden utilizar mejor estos servicios. Por ejemplo, podrían decirle a un generador que aumente su producción para satisfacer la demanda. Luego, el generador recibe un pago a través del mercado de equilibrio por la energía adicional utilizada para equilibrar la red.
Los desarrolladores de activos de generación de energía pueden acceder a esquemas de equilibrio a través de BESS y recibir pagos por permitir una carga flexible para el operador de la red, quien puede incluir más energía renovable en la combinación. Es una situación en la que todos ganan.
