El alto potencial del almacenamiento en generación distribuida

Los especialistas señalan a ELECTRICIDAD la necesidad de avanzar en incentivos regulatorios para expandir este tipo de proyectos.

El almacenamiento de energía en proyectos de generación distribuida que utilizan tecnología solar fotovoltaica es una realidad en Chile, donde existe un alto potencial de expansión, el cual espera materializarse con mayor profundidad a medida que disminuya el precio de las baterías, según advierten a ELECTRICIDAD los especialistas en el tema.

En opinión de los expertos, este es el principal desafío que existe para la masificación de esta tecnología en los proyectos de generación y autoconsumo, además de avanzar a nivel regulatorio.

Aplicaciones

Patricio Mendoza, investigador del Centro de Investigación en Energía Solar (Serc Chile) y académico de la Universidad de Chile, plantea que la integración de sistemas de almacenamiento en la generación distribuida “requiere de una gestión inteligente, que dependerá del objetivo que se persiga. Por ejemplo, se puede utilizar para maximizar el auto-consumo de estos sistemas de generación. O bien, se puede utilizar para controlar el perfil de inyección de energía a la red”.

David Rau, vicepresidente de la Asociación Chilena de Energía Solar (Acesol), explica que el sistema de almacenamiento para proyectos fotovoltaicos debe contar con baterías y un sistema de control e inversores bidireccionales, destacando que los servicios más relevantes son el arbitraje energético, la regulación de voltaje y frecuencia, el reemplazo de infraestructura en distribución y transmisión, y la optimización de uso de recursos renovables y variables, en otros.

“A nivel residencial  las baterías cumplen un rol importante en la transformación de los consumidores como actores activos de la red. Más allá de la funcionalidad evidente de operar como respaldo en caso de corte, contar con un sistema de almacenamiento permite al usuario un manejo activo de su demanda y consumo, lo que le podría permitir bajar significativamente este costo”, afirma el dirigente gremial.

Además, para Carlos Cabrera, director y co fundador de Sphera Energy, el uso de baterías “robustece y suaviza las curvas de producción, además de que posibilitan disminuir el peak de producción solar típico entre las 11 y 15 horas (dependiendo de la ubicación), lo que en definitiva permite realizar un uso más eficiente de la capacidad del sistema y mitigar eventuales situaciones de congestion (Curtailment) en subestaciones primarias y, en definitiva, abastecer los consumos de manera más óptima”.

Los principales servicios que presta el almacenamiento para clientes regulados en países industrializados son profundizados por Marcelo Cortés, investigador asociado y académico del Centro de Desarrollo Energético de la Universidad de Antofagasta:

• Time-of-Use Energy Cost Management: “Busca reducir los costos de facturación, cargando las baterías durante horas en que los precios son bajos. La energía almacenada  será usada posteriormente para abastecer los consumos propios o inyectar energía a la red a un mejor precio”.
• Demand Charge Management: “Reduce el consumo en la hora de punta inyectando energía con la batería en ese horario.
• Electric Service Reliability: “Provee energía de respaldo durante periodos de fallas extensos de la red”.
• Electric Service Power Quality: “Usando la batería protege el consumidor frente a señales de mala calidad, tales como: variaciones de frecuencia, bajo factor de potencia, presencia de harmónicos y otro tipo de interrupciones”.

Potencial

De acuerdo con los especialistas, el potencial de expandir estos sistemas en la generación distribuida es alto. Carlos Cabrera afirma que “la gran novedad y expectativa de los últimos años es la espera en la caída de los costos de la tecnología de litio que ofrecen baterías con mejor relación peso-potencia, eficiencia, duración, vida útil, ciclos de carga y descarga, etc. Una vez que las baterías de menor escala disminuyan sus costos considerablemente, será una realidad tener baterías de litio en las casas, la industria, el agro, etc.”.

Lo mismo piensa Patricio Mendoza, al sostener que, con la aparición de nuevos agentes, “se abrirá la posibilidad de que estas tecnologías fotovoltaica y baterías participen de nuevas estructuras descentralizadas como micro-redes, que ofrecen funcionamiento tanto sincronizado con la red como de manera aislada”.

Según David Rau, el uso de baterías de ion-litio, integrados a un software de gestión, posibilitan a los usuarios “un control absoluto de su generación y consumo, permitiendo bajar los costos por demanda e incluso ahorrar mediante autoconsumo solar”.

“Este año se están desarrollando varios pilotos de sistemas de almacenamiento instalados ‘atrás del medidor’, los cuales no solamente entregan servicios al cliente sino también están operando de forma coordinada con la empresa distribuidora, permitiendo dar mayor seguridad a la red y bajar los costos de operación. Esta actuación coordinada con la distribuidora ha sido aprobada internacionalmente y va a jugar un rol importante en la operación de las redes en Chile, una vez que podamos contar con resultados que comprueben el éxito de los pilotos implementados”, subraya.

Futuro

A futuro los especialistas coinciden en la necesidad de aumentar los proyectos pilotos de almacenamiento en sistemas fotovoltaicos de pequeña escala. “Desde la academia estamos buscando activamente oportunidades de vincularnos con el sector privado para poner en práctica nuestra investigación, desde los aspectos más fundamentales de la física de los sistemas fotovoltaicos y química de las baterías, hasta los mecanismos de integración de estas soluciones descentralizadas al sector eléctrico”, asegura Patricio Mendoza.

A juicio de Carlos Cabrera, el principal desafío es la disminución de los costos de la tecnología, pues la curva de costos histórica de los sistemas de almacenamiento de baterías (litio) no ha tenidoel  ritmo de descenso que ha tenido la tecnología solar, y tampoco ha estado bajo lo esperado por el mercado”.

“Por otra parte, también se debe definir un marco regulatorio claro y estable para una mayor penetración de sistemas de almacenamiento, y este respecto, la regulación todavía no entrega las señales adecuadas para que los sistemas de almacenamiento entreguen sus mayores beneficios”, agrega.

Este aspecto  es compartido por David Rau: “Un sistema de almacenamiento es capaz de entregar alrededor de 13 servicios diferentes a lo largo de toda la cadena de valor del mercado eléctrico. Dada la falta de regulación, hoy en día aproximadamente sólo seis de estos servicios son aplicables a nivel masivo. La factibilidad económica de un sistema de almacenamiento depende fuertemente de su capacidad de poder suministrar una variedad de servicios”.

Marcelo Cortés señala que también es imperativo avanzar en la implementación de tarifas variables en el tiempo, ya que “son señales de precios variables en el tiempo que entrega el mercado mayorista y que permite a los consumidores ajustar su consumo de energía con el fin de lograr ahorros económicos”.

“Cuando los precios son bajos se cargan las baterías, mientras que cuando son altos se inyecta la energía almacenada a la red. Este mecanismo permitirá salir de la condición de diferencial de precios estática existente en la actualidad a una en la cual el diferencial de precios podría activar nuevo proyectos”, concluye.