Las empresas de servicios públicos están comenzando a invertir en baterías grandes en lugar de construir nuevas plantas de energía

Debido a sus costos decrecientes, Las baterías de iones de litio dominan ahora una gama de aplicaciones que incluyen vehículos eléctricos, computadoras y electrónica de consumo.

Es posible que solo piense en el almacenamiento de energía cuando su computadora portátil o teléfono celular se esté quedando sin energía, pero las empresas de servicios públicos pueden conectar versiones más grandes a la red eléctrica. Y gracias a la rápida disminución de los precios de las baterías de iones de litio, utilizar el almacenamiento de energía para estirar la capacidad de generación de electricidad.

Según nuestra investigación sobre los costos y el rendimiento del almacenamiento de energía en Carolina del Norte, y nuestro análisis del papel potencial que podría desempeñar el almacenamiento de energía en los próximos años, Creemos que las empresas de servicios públicos deben prepararse para la llegada de baterías baratas a escala de red y desarrollar planes a largo plazo que ahorrarán dinero a los consumidores.

La demanda máxima es cara

La cantidad de electricidad que consumen los consumidores varía según la hora del día y entre los días laborables y los fines de semana, así como estacionalmente y anualmente, ya que todos se dedican a sus actividades.

Esas variaciones pueden ser enormes.

Por ejemplo, los momentos en que los consumidores usan la mayor cantidad de electricidad en muchas regiones es casi el doble de la cantidad promedio de energía que consumen normalmente. Los servicios públicos a menudo satisfacen la demanda máxima mediante la construcción de plantas de energía que funcionan con gas natural, debido a sus menores costos de construcción y su capacidad para operar cuando se necesitan.

Sin embargo, es caro e ineficiente construir estas plantas de energía solo para satisfacer la demanda en esas horas pico. Es como comprar una camioneta grande que solo usará los tres días al año en que su hermano y sus tres hijos lo visitan.

La red requiere energía suministrada justo cuando se necesita, y el uso varía considerablemente a lo largo del día. Cuando las baterías conectadas a la red ayudan a suministrar suficiente electricidad para satisfacer la demanda, las empresas de servicios públicos no tienen que construir tantas plantas de energía y líneas de transmisión.

Dado el tiempo que dura esta infraestructura y la rapidez con que disminuyen los costos de la batería, Las empresas de servicios públicos enfrentan ahora nuevos desafíos de planificación a largo plazo.

Baterías más baratas

Aproximadamente la mitad de la nueva capacidad de generación construida en los EE. UU. Anualmente desde 2014 proviene de la energía solar, viento u otras fuentes renovables. Las plantas de gas natural constituyen la mayor parte del resto, pero en el futuro, esa industria puede necesitar competir con el almacenamiento de energía por la cuota de mercado.

En la práctica, podemos ver cómo el ritmo de construcción de centrales eléctricas a gas natural podría ralentizarse en respuesta a esta nueva alternativa.

Hasta aquí, las empresas de servicios públicos solo han instalado el equivalente a una o dos centrales eléctricas tradicionales en proyectos de baterías de iones de litio a escala de red, todo desde 2015. Pero en California, Texas, el Medio Oeste y Nueva Inglaterra, Estos dispositivos están beneficiando a la red en general al mejorar las operaciones y salvar las brechas cuando los consumidores necesitan más energía de la habitual.

Según nuestra propia experiencia en el seguimiento de los costos de las baterías de iones de litio, Vemos el potencial de que estas baterías se desplieguen a una escala mucho mayor e interrumpan el negocio de la energía.

Cuando nos dieron aproximadamente un año para realizar un estudio sobre los beneficios y costos del almacenamiento de energía en Carolina del Norte, mantenerse al día con el ritmo de los avances tecnológicos y aumentar la asequibilidad fue una lucha.

Los costos proyectados de la batería cambiaron de manera tan significativa desde el principio hasta el final de nuestro proyecto que nos encontramos corriendo al final para actualizar nuestro análisis.

Una vez que las empresas de servicios públicos puedan aprovechar fácilmente estas enormes baterías, no necesitarán tanta capacidad de generación de energía nueva para satisfacer la demanda máxima.

Planificación de servicios públicos

Incluso antes de que las baterías pudieran usarse para el almacenamiento de energía a gran escala, Fue difícil para las empresas de servicios públicos hacer planes a largo plazo debido a la incertidumbre sobre qué esperar en el futuro.

Por ejemplo, la mayoría de los expertos en energía no anticiparon la dramática caída en los precios del gas natural debido a la expansión de la fracturación hidráulica, o fracking, a partir de hace aproximadamente una década, o el incentivo de que proporcionaría servicios públicos para eliminar gradualmente las centrales eléctricas de carbón.

En años recientes, Los costes de la energía solar y eólica han caído mucho más rápido de lo esperado. también desplazando al carbón - y en algunos casos al gas natural - como fuente de energía para la generación de electricidad.

Algo que aprendimos durante nuestro estudio de almacenamiento es ilustrativo.

Descubrimos que las baterías de iones de litio a precios de 2019 eran un poco demasiado caras en Carolina del Norte para competir con las plantas de gas natural de pico, las plantas de gas natural que se utilizan ocasionalmente cuando aumenta la demanda de electricidad. Sin embargo, cuando modelamos los precios de la batería proyectados para 2030, el almacenamiento de energía resultó ser la opción más rentable.

Federal, las políticas estatales e incluso locales son otro comodín. Por ejemplo, Los legisladores demócratas han esbozado el Green New Deal, un plan ambicioso que podría abordar rápidamente el cambio climático y la desigualdad de ingresos al mismo tiempo.

Y pase lo que pase en el Congreso, Los episodios cada vez más frecuentes de clima extremo que azotan a los EE. UU. también son costosos para las empresas de servicios públicos. Las sequías reducen la producción de energía hidroeléctrica y las olas de calor hacen que aumente el consumo de electricidad.

El futuro

Varias empresas de servicios públicos ya están invirtiendo en almacenamiento de energía.

Compañía de servicios públicos de California Pacific Gas &Electric, por ejemplo, obtuvo permiso de los reguladores para construir un enorme sistema de baterías de almacenamiento de energía de 567,5 megavatios cerca de San Francisco, aunque la quiebra de la empresa de servicios públicos podría complicar el proyecto.

Hawaiian Electric Company está buscando la aprobación de proyectos que establecerían varios cientos de megavatios de almacenamiento de energía en las islas. Y el Servicio Público de Arizona y la Autoridad de Energía Eléctrica de Puerto Rico también están buscando opciones de almacenamiento.

Creemos que estas y otras decisiones repercutirán en las próximas décadas. Si las empresas de servicios públicos calculan mal y gastan miles de millones en centrales eléctricas, resulta que no las necesitarán en lugar de invertir en almacenamiento de energía, sus clientes podrían pagar más de lo que deberían para mantener las luces hasta mediados de este siglo.