¿Cuáles son las perspectivas de aplicación de los sistemas de almacenamiento de energía por baterías (BESS) en los sistemas de almacenamiento de energía?

BESS a escala de red para la estabilidad y la postergación de inversiones en infraestructura

Los Sistemas de Almacenamiento de Energía con Baterías (BESS) desplegados a escala de red prestan servicios críticos de estabilidad, mientras posponen económicamente importantes inversiones en infraestructura. Al absorber exceso de potencia durante los períodos de baja demanda y liberarla durante los picos, estos sistemas equilibran las fluctuaciones de carga que tensionan las redes de transmisión.

Gestión de congestión y reducción de picos

Cuando las líneas de transmisión se sobrecargan durante esos períodos de máxima demanda, se produce una congestión en la red que conlleva el riesgo de apagones y obliga a las empresas eléctricas a desconectar algunas fuentes renovables. Los sistemas de almacenamiento de energía mediante baterías resuelven este problema capturando energía adicional cuando la demanda es baja y liberándola posteriormente cuando la red presenta congestión. Esto ayuda a suavizar esos picos agudos de demanda en aproximadamente un 15 % a un 30 %, según datos de la NERC del año pasado. La capacidad de regular el consumo energético reduce la necesidad de recurrir a centrales de pico costosas, lo que puede suponer un ahorro anual de unos setecientos cuarenta mil dólares por subestación, además de evitar el desperdicio de toda esa energía limpia. Además, las baterías responden casi de forma instantánea a los cambios de frecuencia en la red, a diferencia de las centrales térmicas tradicionales, cuya regulación de la potencia de salida requiere mucho tiempo.

Diferimiento de las actualizaciones de transmisión y subestaciones

Las redes eléctricas antiguas tienen serias dificultades para hacer frente al creciente número de vehículos eléctricos y paneles solares que se instalan en todas partes. Analicemos brevemente algunos datos: las formas tradicionales de modernizar las líneas de transmisión cuestan entre uno y dos millones de dólares por milla, y obtener los permisos correspondientes y construirlas lleva de cinco a siete largos años. Aquí es donde resultan especialmente útiles los sistemas de almacenamiento con baterías. Cuando se instalan de forma estratégica, estos grandes sistemas de baterías pueden posponer dichas costosas modernizaciones al aliviar los cuellos de botella en zonas concretas de la red. Según una investigación realizada el año pasado, la instalación de una batería de 50 megavatios con una capacidad de 200 megavatios hora puede retrasar hasta cuatro u ocho años completos la necesidad de realizar obras en subestaciones, además de contribuir también a otras funciones de la red. Lo que hace tan atractivo este enfoque es que ofrece un rendimiento equivalente al de la construcción de nueva infraestructura, pero con un costo aproximadamente un 40 % a un 60 % menor. Además, estas configuraciones modulares de baterías pueden estar operativas en un plazo de 18 meses, lo cual es extremadamente rápido comparado con los métodos tradicionales.

Este enfoque prolonga la vida útil de los activos y libera capital para iniciativas de resiliencia de la red, consolidando al BESS como un pilar fundamental de la planificación adaptativa de infraestructuras.

Integración de BESS con generación renovable

Reducción del despacho restringido de energía solar y eólica

El problema del despacho restringido de energías renovables sigue siendo bastante importante en la actualidad. Según el informe de la Agencia Internacional de la Energía del año pasado, las centrales eólicas y solares de todo el mundo están desperdiciando aproximadamente el 8,3 % de la energía que podrían generar cada año. Los sistemas de almacenamiento de energía mediante baterías (BESS) ayudan a abordar este problema al capturar esa energía excedente siempre que la producción supere la capacidad de absorción de la red. Tomemos como ejemplo las centrales solares: suelen generar mucha más electricidad al mediodía de la que se necesita en ese momento, por lo que almacenar ese excedente del mediodía para su uso posterior por la tarde, cuando la demanda aumenta, resulta una solución lógica. De forma similar, las centrales eólicas a veces generan una gran cantidad de energía, pero no cuentan con suficientes consumidores dispuestos a adquirirla justo en ese instante. Al conservar dicha energía hasta que la demanda aumente, básicamente reducimos el desperdicio de energía limpia y hacemos que las fuentes renovables sean financieramente viables para los operadores.

Habilitación de energías renovables despachables mediante el control del estado de carga (SOC)

Gestionar el estado de carga (SOC) convierte esas fuentes de energía impredecibles en algo fiable para los operadores de la red. Al supervisar los niveles de SOC en tiempo real, pueden acceder a la energía almacenada en los momentos precisos. Por ejemplo, mantener las baterías cargadas aproximadamente al 80 % durante la noche ayuda a satisfacer los picos matutinos de demanda eléctrica. Este enfoque suaviza las fluctuaciones propias de la generación renovable, haciendo que la energía solar y eólica se comporte de forma más parecida a las centrales eléctricas tradicionales. Según pruebas realizadas el año pasado por el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL), los sistemas de almacenamiento con baterías controlados mediante algoritmos de SOC incrementaron en aproximadamente un 37 % la cantidad de energía renovable realmente utilizada en la red.

Sistemas de almacenamiento de energía tras el contador (BESS) para ahorro comercial e industrial

Reducción de cargos por demanda en mercados con tarifas horarias (TOU)

Las empresas de los sectores comercial e industrial se ven gravemente afectadas por esos elevadísimos cargos por demanda al operar en mercados eléctricos con tarifas horarias (TOU). El funcionamiento de estos cargos es bastante sencillo, aunque costoso: se calculan en función del peor período de 15 minutos de consumo energético registrado cada mes, y esto puede representar más de un tercio de los gastos totales de energía. Aquí es donde entran en juego los sistemas de almacenamiento de energía mediante baterías instalados detrás del contador (behind-the-meter). Estos sistemas actúan básicamente como amortiguadores de la demanda eléctrica. En lugar de extraer energía directamente de la red durante esos períodos de máxima demanda, liberan la electricidad almacenada, lo que ayuda a suavizar esos picos repentinos de consumo y evita que las empresas reciban penalizaciones adicionales por tarifas. Los resultados reales son contundentes. Fábricas y centros tecnológicos han observado una reducción de sus cargos por demanda entre el 20 % y el 40 % tras instalar estas soluciones de almacenamiento. La mayoría de las empresas comprueban que la inversión se amortiza en tan solo unos pocos años, e incluso, en algunos casos, en menos de cinco.

Optimización de los costos energéticos mediante el desplazamiento predictivo de la carga

Los sistemas BESS se convierten en potentes ahorradotes de dinero cuando se combinan con algoritmos predictivos que anticipan los costos energéticos y los patrones de consumo. Estos sistemas inteligentes analizan datos históricos, revisan los pronósticos meteorológicos y monitorean los cambios del mercado para decidir cuándo cargar las baterías durante las horas valle, cuando la energía es más barata, y descargarlas cuando los precios se disparan. El objetivo principal es aprovechar las diferencias de precio entre distintos momentos del día, además de obtener ahorros adicionales gracias a las tarifas horarias. Muchas empresas incrementan aún más sus beneficios al integrar su almacenamiento de baterías con programas de respuesta a la demanda: reciben incentivos económicos en efectivo cada vez que reducen su consumo eléctrico durante los períodos de mayor estrés en la red. Por ejemplo, las instalaciones de procesamiento de alimentos, al implementar conjuntamente todas estas estrategias, suelen lograr reducir sus facturas anuales de energía aproximadamente entre un 18 % y un 25 %, sin interrumpir sus operaciones normales ni sus programas de producción.

Sistemas de almacenamiento de energía (BESS) en plantas virtuales de energía y servicios auxiliares

Las centrales eléctricas virtuales, o VPP (por sus siglas en inglés), integran sistemas de almacenamiento de energía mediante baterías procedentes de distintos lugares, como empresas, fábricas y grandes instalaciones de servicios públicos, para crear una infraestructura que funciona como una central eléctrica convencional, aunque distribuida en múltiples ubicaciones. Estas configuraciones virtuales pueden participar efectivamente en servicios especializados del mercado eléctrico, como la estabilización de la red ante cambios repentinos de la demanda de energía. Cuando la red experimenta estas pequeñas variaciones de frecuencia, las baterías combinadas reaccionan casi de forma instantánea, a veces incluso más rápido que las centrales eléctricas tradicionales para mantener todo funcionando sin interrupciones. Lo que hace interesante este enfoque es precisamente cómo integra todas estas unidades de almacenamiento independientes para que funcionen de manera más eficaz como un todo. En lugar de construir nuevas líneas eléctricas y subestaciones —una inversión que cuesta millones—, las empresas pueden ahorrar dinero simplemente conectando baterías ya existentes. Además, los propietarios reciben pagos adicionales cuando su energía almacenada contribuye al equilibrio de la red durante periodos de máxima demanda o se utiliza en situaciones de emergencia. En definitiva, lo que aquí observamos es una forma de transformar numerosas unidades pequeñas de almacenamiento dispersas geográficamente en un único recurso útil a escala de toda la red eléctrica, lo que hace nuestro suministro energético más resistente ante fallos y, al mismo tiempo, ofrece a los propietarios de dichas baterías una fuente adicional de ingresos.

Preguntas frecuentes

¿Qué es un sistema de almacenamiento de energía en baterías a escala de red?

Un sistema de almacenamiento de energía en baterías a escala de red (BESS, por sus siglas en inglés) es un sistema de almacenamiento de energía a gran escala utilizado para prestar servicios críticos de estabilidad de la red. Almacena energía excedente durante los períodos de baja demanda y la libera durante los picos de demanda, contribuyendo así al equilibrio de las fluctuaciones de carga y posponiendo inversiones costosas en infraestructura.

¿Cómo ayudan los BESS a gestionar la congestión de la red?

Los BESS ayudan a gestionar la congestión de la red almacenando energía adicional cuando la demanda es baja y liberándola durante los períodos de carga máxima. Esto reduce el riesgo de apagones, estabiliza la red y disminuye la dependencia de centrales eléctricas de pico, cuya operación resulta costosa.

¿Pueden los BESS realmente posponer actualizaciones de infraestructura?

Sí, los BESS estratégicamente ubicados pueden posponer costosas actualizaciones de transmisión y subestaciones al aliviar la congestión localizada de la red, lo que permite ahorrar costes y tiempo asociados con las actualizaciones tradicionales de infraestructura.

¿Cómo se integran los BESS con las energías renovables?

Los sistemas de almacenamiento de energía (BESS) pueden almacenar el exceso de energía generada por fuentes renovables, como la solar y la eólica, durante los períodos de máxima producción. Esta energía almacenada puede utilizarse posteriormente en momentos de alta demanda, reduciendo el despacho restringido de energías renovables y aumentando la viabilidad financiera para los operadores.

¿Cuáles son los beneficios de los sistemas de almacenamiento de energía (BESS) detrás del contador para las empresas?

Los sistemas de almacenamiento de energía (BESS) detrás del contador ayudan a las empresas a reducir los cargos por demanda en mercados con tarifas horarias almacenando y liberando energía para suavizar los picos de consumo eléctrico. Estos sistemas pueden reducir significativamente los gastos energéticos, recuperando con frecuencia su inversión en tan solo unos años.

¿Qué papel desempeñan los sistemas de almacenamiento de energía (BESS) en las centrales eléctricas virtuales?

Los sistemas de almacenamiento de energía (BESS) son fundamentales en las centrales eléctricas virtuales, ya que agrupan recursos de almacenamiento procedentes de diversos emplazamientos para ofrecer servicios a la red. Contribuyen a estabilizar la red, reducen la necesidad de nueva infraestructura y generan flujos adicionales de ingresos para los propietarios de baterías.