Almacenamiento para la transición energética

Las metas actuales de reducción de emisiones están altamente ligadas a sistemas eléctricos que cada día puedan agregar una mayor cantidad de energía renovable. Esto trae consigo nuevos retos operativos y que, en caso de no integrar tecnologías complementarias, pueden poner en riesgo la continuidad en el servicio de energía eléctrica.

El almacenamiento de energía jugará uno de los roles más importantes para poder asegurar el suministro de energía, siendo tres en particular que tendrán especial relevancia para la transición energética.

Segundos a minutos de almacenamiento

Estas tecnologías son capaces de proveernos grandes cantidades de potencia (MW) por unos cuantos minutos. Su uso está principalmente enfocado a asegurar la continuidad de la operación del sistema ante escenarios súbitos como puede ser el disparo de una línea de transmisión que provocó un “apagón” en México el 28 de diciembre de 2020 en el Sistema Interconectado Nacional.

Este almacenamiento está disponible para entregar o absorber potencia por cortos periodos según la necesidad que determinen los sistemas de medición y control en tiempo real, así como otros productos como regulación de voltaje y potencia reactiva, comúnmente llamados servicios conexos.

Un ejemplo de esto es que, en enero de 2020, hubo una desconexión de una línea de transmisión en Australia debido a fuertes vientos, dividiendo el sistema eléctrico en dos. Debido a los cambios en la frecuencia, el almacenamiento hizo variaciones en segundos para compensar los cambios en la frecuencia, como se observa en la siguiente gráfica:

Podemos observar que el almacenamiento tiene un patrón de comportamiento muy similar al de la frecuencia del sistema, esto ayudó a mantener la estabilidad del sistema en cuestión de segundos.

Actualmente, en el mercado eléctrico mexicano, para prevenir este tipo de eventos se hace un despacho por confiabilidad de hasta 1 MW por cada MW de renovable operando y que, de acuerdo con la secretaria de Energía, Rocío Nahle, ha llegado a los 11 GW. 

Uno de los impactos que tiene el incrementar el despacho por confiabilidad es que, al no marcar precio en el mercado, el precio marginal del sistema se ve reducido mandando una señal de precio menor. Esto, sumado al crecimiento de la solar y la eólica, en México puede ser una de las razones por la cual el precio marginal en el sistema interconectado nacional haya bajado desde 2018 a la fecha.

Las tecnologías de almacenamiento podrían reducir los despachos por confiabilidad al brindar un respaldo instantáneo al sistema, reduciendo así los costos por la operación de centrales térmicas de mayor costo que entran por confiabilidad.

Una tecnología que puede usarse para esto son los volantes de inercia, o fly wheel, así como super capacitores. Esta es una de las primeras y más importantes aplicaciones que puede tener el almacenamiento de energía que ayuden a tener una mayor certidumbre en la operación en escenarios de alta penetración de renovables.