Los sistemas de almacenamiento de energía tienen aplicaciones prometedoras en el sector de las energías limpias. Pueden eliminar la principal limitación de los aerogeneradores y paneles solares, que es su producción intermitente. Cuando se agrega un paquete de baterías a un sistema de energía renovable, el suministro de energía puede continuar incluso cuando no hay generación.
El uso de sistemas de almacenamiento de energía todavía está limitado por su elevado precio. Sin embargo, la Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA) ha estimado que los costos podrían caer hasta un 60% para 2030. Otro desafío importante es obtener suficientes tierras raras para la producción de baterías a gran escala, lo que requiere una minería extensa. Además, debido a que el almacenamiento en baterías es una tecnología emergente, todavía existen muchas preocupaciones de seguridad con respecto a su uso.
Reduzca sus facturas de energía con eficiencia energética y generación renovable.
Proyectos y programas que combinan energía limpia con baterías
La instalación de Skeleton Creek es un proyecto interesante cuya finalización está prevista en Oklahoma a finales de 2023. La instalación incluirá 250 MW de energía solar, 250 MW de energía eólica y 250 MW de energía de batería. Además, el sistema de baterías puede almacenar 800.000 kWh. El proyecto está siendo desarrollado por NextEra Energy Resources y proporcionará electricidad y servicios de red a Western Farmers Electric Cooperative.
- El proyecto eólico será el primero en instalarse para reclamar el Crédito Fiscal a la Producción (PTC).
- Desde 2018, el PTC solo se aplica a la energía eólica y ya no estará disponible a partir de 2020. Sin embargo, los proyectos de energía eólica que comiencen a construirse en 2019 pueden reclamarlo, incluso si no se completan este año.
- Por otro lado, el parque solar y sistema de baterías se beneficiarán del Crédito Fiscal a la Inversión (ITC), que está disponible hasta finales de 2021.
Según el análisis de los desarrolladores, el proyecto híbrido de Skeleton Creek es más rentable que agregar plantas de gas natural en el pico de producción. El caso de negocio mejora con los dos créditos fiscales: el PTC reduce la carga fiscal sobre la generación eólica durante 10 años, mientras que el ITC reduce el coste inicial de la energía solar y las baterías. Las baterías tienen dos ventajas significativas sobre las plantas de pico de gas: una respuesta más rápida y la capacidad de absorber el exceso de producción a partir de energía renovable.
Hawaiian Electric también tiene planes ambiciosos para la energía limpia con almacenamiento de energía. La compañía planea cerrar una planta de carbón de 203 MW y una planta de petróleo de 37,6 MW para 2024. En lugar de invertir en nueva generación de combustibles fósiles, planea utilizar una combinación de generación renovable, almacenamiento de energía y servicios de red inteligentes.
- Los proyectos en planificación incluyen 240 MW de almacenamiento puro, 200 MW de servicios de red como regulación de frecuencia y 900 MW de generación renovable con almacenamiento.
- Hawaii tiene uno de los objetivos de energía limpia más ambiciosos de Estados Unidos, apuntando a una generación 100% renovable para 2045.
Las islas representan un excelente mercado para la generación renovable con almacenamiento de energía. La generación convencional depende de suministros de combustible costosos, mientras que los paneles solares y las turbinas eólicas aprovechan los recursos locales. Estar rodeado por el mar también trae las ventajas del viento marino y menos accidentes del terreno que bloqueen la luz del sol.
El noreste de Estados Unidos está emergiendo como un mercado prometedor para el almacenamiento de energía. Nueva York y sus estados vecinos tienen sólidas políticas de energía limpia, y este es un factor clave que impulsa la inversión en generación renovable y sistemas de baterías.
- Solar Massachusetts Renewable Target (SMART) ofrece incentivos para clientes con sistemas de energía solar, y el incentivo aumenta si se agrega almacenamiento de energía. El programa ya cuenta con 130 MW de capacidad de almacenamiento prevista.
- En New Hampshire, Liberty Utilities y Eversource están desarrollando programas para mitigar los picos de demanda con almacenamiento de energía detrás del medidor.
- Nueva Jersey planea instalar 2 gigavatios de capacidad de almacenamiento de energía para 2030.
- Nueva York tiene un objetivo aún más ambicioso de 3 GW para 2030. También existe un Green New Deal a nivel estatal que tiene como objetivo reducir las emisiones de los edificios en un 40% para 2030. La generación renovable y el almacenamiento en baterías pueden ayudar a lograr este objetivo.
- En Vermont, Green Mountain Power alquila Tesla Powerwalls a sus clientes por 15 dólares al mes. El programa ha funcionado: los clientes ahorraron más de $600,000 en 2018, con solo 610 unidades en funcionamiento.
Hacer que los sistemas de baterías sean más seguros
Las baterías de iones de litio son más eficientes y duraderas que las baterías de plomo-ácido convencionales. Sin embargo, tienen limitaciones como cualquier tecnología. En particular, las baterías de iones de litio pueden experimentar una fuga térmica cuando se sobrecargan o se someten a una corriente excesiva. Esto no debería ser un problema si la batería tiene controles adecuados, pero no se puede ignorar el riesgo. Cuando una batería sufre una fuga térmica, puede alcanzar temperaturas superiores a 400 °C, provocando fácilmente un incendio. A medida que las baterías llegan a un mercado más amplio, los sistemas de protección contra incendios deben actualizarse en consecuencia.
La Asociación Nacional de Protección contra Incendios está trabajando en la norma NFPA 855 para la instalación de sistemas estacionarios de almacenamiento de energía (ESS). El objetivo principal de esta norma es abordar las preocupaciones de seguridad contra incendios en torno a los sistemas de almacenamiento de energía distribuida, y la fecha de publicación prevista es agosto de 2020. La fuga térmica es uno de los principales temas tratados, y la norma también aborda el control de fallas, la ventilación y las fallas de protección. sistemas de baterías contra sobretensiones y cortocircuitos.
A medida que el coste de las baterías disminuya y su uso se estandarice, su viabilidad tenderá a mejorar. El uso a gran escala de baterías probablemente comenzará en regiones con electricidad costosa, ya que el mayor potencial de ahorro compensa el alto costo inicial. Si el precio de la electricidad de un sistema híbrido solar + batería puede exceder la tarifa eléctrica local, la inversión se vuelve viable.
