¿La caída de los costes de las baterías es la solución a los problemas de la energía solar fotovoltaica?

Si bien el costo de la energía fotovoltaica ya no es una barrera para su adopción generalizada, no se puede decir lo mismo de su naturaleza esporádica, que continúa generando críticas por parte de los críticos de las energías renovables.

Sin embargo, a medida que los investigadores desarrollen formas de abaratar la tecnología de baterías y las tecnologías de baterías existentes alcancen mayores economías de escala, esto podría cambiar pronto. Los analistas pronostican cada vez más reducciones de costos para la tecnología de baterías como solución de almacenamiento de energía para fuentes de energía distribuidas como la energía solar fotovoltaica.

La caída de precios proyectada es similar a las reducciones de precios de los sistemas en el sector fotovoltaico, donde las economías de escala han permitido la adopción generalizada de la tecnología. según el dr. Dirk Sauer, del grupo de Sistemas de Almacenamiento de Energía Electroquímicos de la Universidad de Aquisgrán, debería utilizar economías de escala para reducir los costes de las baterías entre la mitad y dos tercios, tanto para las de iones de litio como para las de plomo-ácido.

Imagen cortesía de Bloomberg New Energy Finance

“Hace cuatro años se predijo que si se compraban al por mayor como los fabricantes de automóviles, los precios de las celdas de batería caerían por debajo de los 200 euros/kWh en 2024. Lo que se ve hoy es que los precios son significativamente más bajos. “Es probable que Tesla compre celdas de batería de fabricantes japoneses a 150 dólares/kWh”, dijo Sauer, señalando las baterías de iones de litio del exitoso fabricante de automóviles eléctricos Tesla Motors. dr. Sauer extiende el análisis a las baterías de plomo-ácido, afirmando: “Hoy en día, las baterías de plomo-ácido en los sistemas domésticos se venden al usuario final por 150-200 €/kWh, mientras que los proveedores de baterías para motores de arranque de automóviles se venden a los fabricantes de automóviles por un precio de 150-200 €/kWh. precio.” 25€/kWh.”

Los fabricantes de baterías para automóviles producen habitualmente un total de unos 5 millones de baterías de arranque al año. Si bien estos no son los tipos de ciclo profundo necesarios para las aplicaciones de almacenamiento de energía, la escala de operación sugiere que podría ser posible implementar alrededor de medio millón de sistemas de almacenamiento residencial de 10 kWh. Esta cifra representa aproximadamente una cuarta parte del número total de sistemas de energía renovable instalados en Australia.

Un despliegue de baterías a tan gran escala podría cambiar significativamente la demanda de energía en la red. El almacenamiento de energía distribuida, en particular, sería un buen complemento a las fuentes de energía distribuida, como la fotovoltaica, al absorber las sobretensiones en las redes de baja y media tensión donde normalmente se instalan los sistemas fotovoltaicos. Ajustando cuidadosamente cuándo y cuánta energía fotovoltaica se inyecta a la red, es posible suavizar la demanda de la red. El almacenamiento de energía también puede ayudar a mejorar la calidad de la energía de la red mediante el control de frecuencia y la estabilización de voltaje, reduciendo la necesidad de construir nuevas subestaciones para regular la red.

Sin embargo, simplemente conectar las baterías a la red no aporta automáticamente todos estos beneficios. De hecho, la proliferación no regulada de sistemas de almacenamiento puede desestabilizar la red. Este puede ser el caso, por ejemplo, cuando varios pequeños sistemas de almacenamiento privados en la misma subsección de la red se llenan al mismo tiempo (lo que puede ocurrir después de días soleados con baja demanda), lo que puede provocar una salida de voltaje fotovoltaico inesperada que puede sobrecargar la red. Por lo tanto, las estrategias reguladas de control de baterías son cruciales para permitir la introducción a gran escala del almacenamiento de energía.

En la reciente Conferencia y Exposición Internacional sobre Almacenamiento de Energía Renovable (IRES) en Berlín, investigadores de la Universidad Técnica de Munich y el Centro de Energía Solar y Tecnología del Hidrógeno (ZSW) de Stuttgart presentaron enfoques similares, en los que determinan dinámicamente la hora del día. en el que las baterías se cargan (de los paneles fotovoltaicos) y se descargan (a la red) según el pronóstico del tiempo, la demanda doméstica prevista y las condiciones actuales de la red. Estas estrategias benefician tanto al usuario final (al permitir que las baterías se carguen a plena capacidad durante el día pero asegurando su descarga por la tarde y la noche) como a la red (al minimizar la frecuencia y magnitud de las sobretensiones de corriente baja y media). -redes de tensión).

Los datos necesarios para implementar dichos sistemas no son difíciles de encontrar o producir, y la tecnología necesaria para implementarlos está a nuestro alcance. Sin embargo, lo que falta son incentivos políticos y de mercado para hacerlo.

Alemania, pionera en la adopción de energía distribuida como la energía solar fotovoltaica, no es ajena a estos problemas, pero los investigadores tienen la esperanza de que las empresas de servicios públicos y los responsables políticos vean los beneficios que el almacenamiento en red aporta a la red y a los propietarios de viviendas. Sauer explica: “Los grandes proveedores de energía piensan mucho en los sistemas de almacenamiento descentralizados porque saben que, lo quieran o no, estos sistemas llegarán con toda probabilidad”. Ahora examinan con atención cómo pueden participar en el juego y También está pensando en si pueden convertirse en uno de los principales proveedores de este tipo de sistemas. Si los instalan ellos mismos, les resultará mucho más fácil utilizarlos para los servicios de red”.

En Australia la situación no es muy diferente. Con una capacidad fotovoltaica instalada actual de 3 GW y una demanda media y máxima en caída como lo demuestran los datos de consumo del Mercado Eléctrico Nacional, la magnitud de los beneficios que tiene la energía distribuida y el almacenamiento de energía es evidente. Si a esto le sumamos la realidad actual de las bajas tarifas de alimentación y las previsiones de caída de los precios de las baterías, la posibilidad de que los consumidores de energía australianos recurran al almacenamiento distribuido de energía para sus sistemas fotovoltaicos se vuelve muy real. Queda por ver si los proveedores y reguladores de energía reaccionarán ante esto, cuándo y cómo.

Imagen superior de Solarpraxis/Andreas Schlegel, vía PV Magazine.