El almacenamiento de energía como opción sostenible de eficiencia y seguridad

Publicado en Global Energy para edición de abril 2022.

Recientemente tuvimos la oportunidad de atender en la ciudad de Houston la edición XVIII de la Offshore Tecnologogy Conference, OTC, después de una ausencia de dos años como consecuencia de la pandemia. Además de la interesante agenda de temas técnicos, estratégicos, geopolíticos, de seguridad y ambiente, este año, pudimos observar un énfasis en temas asociados a la transición energética, almacenamiento de energía y la captura de CO2 para disminuir su emisión e impacto ambiental.

El almacenamiento energético es un tema que ha venido tomando más importancia cada día por diferentes razones que conllevan al uso más eficiente de la energía creada y convertida en electricidad. De manera sencilla, este almacenamiento consiste en conservar energía generada en momentos de baja demanda, para liberarla cuando se produzcan las demandas pico del mercado.

Existen diferentes métodos de almacenar energía a lo largo de la cadena de suministro, incluyendo el almacenamiento en redes con pilas y baterías, condensadores y superconductores; el almacenamiento con baterías y superconductores a nivel del consumidor final, y el uso de redes inteligentes para almacenamiento a gran escala.

Después del acuerdo de Paris sobre el cambio climático, en el cual se establecieron severas medidas para reducir la emisión de gases de efecto invernadero, se le ha dado una gran importancia al desarrollo de las tecnologías de almacenamiento de energía, pues se considera fundamental para transformar las redes eléctricas del futuro en redes inteligentes, convirtiéndolas de esta manera, en una pieza clave del mosaico de la transición energética. El almacenamiento de energía permitirá modular la producción de energías renovables y garantizar su integración en el sistema energético, lográndose el control de la curva de demanda, ayudando a conseguir la autosuficiencia energética y dotando al sistema eléctrico de una mayor eficiencia y seguridad.

La Unión Europea (UE) ha reconocido el papel crítico del almacenamiento de energía para la seguridad del suministro en la región, presentando un plan que hace un reconocimiento oficial a las energías renovables, especialmente la eólica y la solar, como tecnologías clave para reducir la dependencia del petróleo, el gas y el carbón rusos.

Sin embargo, destacan que incluso si la industria de las energías renovables estuviera lista para respaldar los requerimientos de la UE, es necesario acelerar las tecnologías de almacenamiento de energía, para lograr un sistema de energía equilibrado, que mitigue el riesgo de una exposición continua a la volatilidad de los mercados de energía fósil.

A nivel global se necesita un despliegue masivo y rápido de soluciones de almacenamiento de energía. Algunas de las soluciones existentes en la actualidad para equilibrar la generación renovable, son en su mayoría generación fósil, como las centrales eléctricas de gas, las cuales son contrarias a las ambiciones climáticas de independencia energética y de seguridad del suministro.

En ese sentido se ha dado prioridad a la investigación de nuevas tecnologías de almacenamiento de energía y sus beneficios en la red de distribución. Hasta el momento se han desarrollado varios proyectos, tipo laboratorios de campo, con diferentes conceptos y tecnologías de almacenamiento local o de pequeña escala, que abarcan desde el almacenamiento residencial hasta redes de energía múltiple en áreas industriales.

Cada uno de los proyectos desarrollados con objetivos comunes, aportó una tecnología, contexto o modelo de negocio diferente, con un mayor uso de la energía renovable local, la reducción de emisiones de CO2 y la limitación de los efectos negativos en la red.

Uno de los resultados más importantes se obtuvo en un proyecto desarrollado, con la aplicación de una batería para aumentar el uso de energía fotovoltaica y optimizar el perfil de consumo de una fábrica seleccionada como prototipo, con un consumo superior a los 800 kW en momentos pico. El proyecto evaluó y revisó el control de gestión de la batería, adaptando el sistema para realizar el cambio en el momento de la demanda máxima, para que se utilizara la energía almacenada, lográndose una disminución de los niveles de potencia pico de energía y los costos asociados.

Otro proyecto aplicó la batería a nivel comunitario para resolver los problemas de alto consumo en un municipio. En esta prueba la batería proporcionó un suministro de energía flexible y robusto para diversas aplicaciones y se utilizó para estabilizar la red, mejorar la calidad y eficiencia de la energía, e integrar fuentes de energía renovable. El control del almacenamiento de energía desarrollado aumentó los niveles de autosuficiencia y autoconsumo.

Estos laboratorios de campo mostraron en todos los casos, que el almacenamiento de energía permitió incrementar los niveles de autosuficiencia y autoconsumo, disminuir las pérdidas y mitigar el impacto de las fuentes de energía renovable en la red; no obstante, alertaron de la importancia de consolidar modelos de negocio, los cuales deben diseñarse cuidadosamente y dependen en gran medida de los modelos regulatorio de cada país.

Asimismo, se determinó, que, aunque el uso de almacenamiento de energía es positivo para el ambiente, el uso de energías fósiles disminuye el efecto de este, en comparación con el uso de las energías renovables. El almacenamiento disminuye la necesidad de reducir la energía renovable y aumenta la proporción de energía limpia, libre de CO2 en el sistema.

Estas experiencias deben servir de modelo para México, donde apenas se está iniciando el almacenamiento de energía, con iniciativas de algunas empresas privadas. El potencial de uso de esta en nuestro país es extraordinario, desde su uso industrial, hasta su uso doméstico; por esta razón, la revisión de los temas legales y regulatorios deberá ser una prioridad de las instituciones responsables del tema energético del país.

El almacenamiento de energía puede aportar un valor añadido a un sistema energético flexible, seguro y sostenible. Las tecnologías de almacenamiento de energía son vitales en un momento como el actual, en el que se necesita cada vez más la reducción del consumo de energías fósiles y el incremento del consumo de energías de renovables.