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Almacenamiento: baterías de vehículos y hogares transforman el sistema eléctrico

De acuerdo a las estimaciones, se espera que al año 2030 el 75% de la generación eléctrica nacional provenga de fuentes renovables y al menos un 30% de ella sea energía solar fotovoltaica. Este cambio hacia una matriz más limpia es parte de una acelerada transición tecnológica (marcada por las energías variables solar y eólica), en la que Chile está cumpliendo un rol central a nivel global, pero que al mismo tiempo está aún limitada por la variabilidad del sol/viento. Los sistemas eléctricos inter-conectados deben lograr un balance oferta/demanda a cada minuto, y la generación renovable es más impredecible. Esa variabilidad requiere ser mitigada, y el almacenamiento lo puede lograr.

Para 2050, las energías solar y eólica suministrarán casi la mitad de la electricidad del mundo, poniendo fin a una era energética dominada por el carbón y el gas, de acuerdo a los pronósticos de BloombergNEF, el principal servicio de investigación de Bloomberg LP sobre transición energética.


El cambio de un sistema eléctrico suministrado por grandes plantas de combustibles fósiles que funcionan virtualmente sin interrupciones a una combinación más aleatoria de fuentes renovables más pequeñas e intermitentes necesita almacenamiento de energía para superar dos obstáculos clave: usar la energía capturada durante el día para abastecer la demanda máxima de energía en la noche y la seguridad de que haya energía disponible incluso cuando no hay mucho viento o se pone el sol.


"Creemos que el almacenamiento puede ser la solución tecnológica que realmente se necesita como combate al cambio climático", dice Mary Powell, directora ejecutiva de Green Mountain Power, empresa distribuidora de energía de Vermont, certificada como B-corp Empresa B.


Puntos por resolver

De acuerdo a lo que indica el estudio Bloomberg, las baterías de ion litio aún registran límites tanto en la cantidad de energía que pueden almacenar, como en el suministro a las redes, el que se realiza en el marco de horas, (no es un almacenaje de días o semanas). Por otra parte, también aumentan las preocupaciones sobre los costos ambientales de la extracción de litio en el desierto de Atacama (Chile) y sobre la industria de cobalto en la República del Congo. Aún así, el optimismo abunda.

La tecnología de almacenamiento de baterías está llegando a un punto de inflexión parecido al alcanzado por la energía solar hace algunos años,

dice David Frankel, socio de la consultora estadounidense, McKinsey & Co. cuyos clientes incluyen compañías de energía e industriales.


Almacenamiento en Chile


De acuerdo a las estimaciones, se espera que al año 2030 el 75% de la generación eléctrica nacional provenga de fuentes renovables y al menos un 30% de ella sea solar. Este cambio hacia una matriz más limpia es parte de una acelerada transición tecnológica (marcada por las energías variables solar y eólica), en la que Chile está cumpliendo un rol central a nivel global, pero que al mismo tiempo está aún limitada por la variabilidad de estas fuentes. Se requiere un balancear la intermitencia del sol/viento. Más transmisión puede ayudar, y una respuesta alternativa es el almacenamiento de energía.

Si bien las tecnologías de almacenamiento son: Mecánica, Térmica, Electromagnética y Electroquímica, a escala global, la forma predominante de almacenamiento de energía es el bombeo de agua (térmico), con 160 GW de capacidad instalada en el mundo. Sin embargo, hoy el principal desarrollo está en la baterías -principalmente de ion litio-, al punto que se espera pasen de los 4 GW instalados hoy a nivel global a 220 GW al año 2040, y con costos que disminuyen año a año.

Darío Morales, director de Estudios de la Asociación Chilena de Energías Renovables (Acera A.G.) explicó a Revista Electricidad, que los sistemas de almacenamiento pueden masificarse siempre y cuando se realicen “algunos cambios regulatorios que permitan que estas tecnologías jueguen un rol mucho más importante para darle flexibilidad al sistema eléctrico”.


Morales plantea que también es necesario ver la remuneración de estos sistemas por el aporte que prestan en la potencia de suficiencia del sistema eléctrico, además de la forma en que interactúan con centrales de generación solares y eólicas. Agrega que la disminución en los costos que experimentan los sistemas de almacenamiento en los últimos años, junto a una adecuada regulación, permitirán aumentar la incorporación de esta tecnología para el suministro de energía.


Almacenamiento en la electro-movilidad y casas.


El siguiente paso en la tecnología de almacenamiento es convertir a los autos eléctricos en generadores de energía. Experimentos mundiales han conectado las baterías de los automóviles directamente a las redes eléctricas.

Estas conexiones de vehículo a red permiten la carga reversible, la transferencia bidireccional de electricidad de los automóviles a las casas o de regreso a las redes eléctricas. La batería de un vehículo puede alimentar electrodomésticos, claro. Pero más significativamente, cada vez que está estacionado y enchufado, el automóvil puede ganar dinero almacenando energía o ayudando a estabilizar la oferta y la demanda en la red.

Por ejemplo, en la isla portuguesa de Porto Santo, la marca Renault SA y la Empresa de Electricidad de Madeira están probando un conjunto de tecnologías de almacenamiento mientras la comunidad aislada se esfuerza por frenar las importaciones de combustibles fósiles. Veinte autos eléctricos, que subirán a unos 100 el año próximo, recorren las calles. Algunos son taxis, otros son compartidos por los residentes, y uno incluso es utilizado por la policía como patrulla.


Los isleños también están probando una red de aproximadamente 40 estaciones de carga. Se han conectado bancos de baterías de segunda vida, celdas que ya no son lo suficientemente potentes como para usarse en un automóvil, pero que siguen siendo adecuadas para aplicaciones de almacenamiento menos intensivas, que absorban el exceso de energía de los parques eólicos y solares.


Los conductores podrán transportar energía renovable donde sea que vayan. "Puede ser una red virtual", dice Fendt, de Mobility House, que trabaja con Nissan Motor, Renault, el operador de red holandés Tennet Holding y otros clientes.


Los fabricantes de automóviles se están convirtiendo en "una parte del ecosistema de la electricidad", como dice Assef de Renault. No solo están fabricando vehículos eléctricos que pueden devolver la energía a la red. Al igual que Tesla, Nissan produce y vende productos de almacenamiento de energía, mientras que Volkswagen AG, el fabricante de automóviles con el calendario más agresivo para agregar modelos eléctricos, planea suministrar energía renovable a hogares y pequeñas empresas a través de una subsidiaria minorista, Elli Group GmbH.

Mientras que en algunas ciudades de Estados Unidos, las baterías de almacenamiento ya son una opción más barata que las llamadas “plantas peak", las que se usan solo para cubrir las máximas demandas del sistema, que ocurren pocas veces al año. Por lo general, se trata de centrales eléctricas de combustibles fósiles que no son amigables con el medio ambiente y que se necesitan solo durante un par de semanas cada verano, cuando aumenta la demanda de electricidad, y están inactivas el resto del tiempo. A medida que se retiran algunas centrales eléctricas de carbón, "podría haber una situación en la que, en lugar de construir esa nueva planta peak, estoy poniendo más almacenamiento en la red", dice Kuznar de Duke Energy.


Los inversores probablemente subestiman el impacto que la caída de los precios de las baterías tendrá en el sector energético, así como la velocidad a la que vendrán los cambios, dice Tom King, director de inversiones de Nanuk Asset Management Pty.


Finalmente, en el caso residencial, como ejemplo podemos mencionar a Australia, cuyos mercados son un campo de pruebas para la energía renovable. Al competir con África como el continente más soleado del mundo, la nación de 25 millones de personas lidia con algunos de los precios de energía más altos del mundo. Este año, hasta 60,000 hogares, sin duda, una fracción minúscula del total, agregarán sistemas de almacenamiento de baterías, lo que convierte a Australia en el mercado de almacenamiento residencial más grande del mundo.

Fuente texto: Bloomberg y Revista Electricidad

Fuente imágenes: Milenio

Traducción y adaptación: Energía Libre

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