Sistemas de almacenamiento: Chile en los ojos del mundo

22 mayo, 2019
Almacenamiento solar

Los sistemas de almacenamiento se han transformado en un buen respaldo para las centrales renovables, irrumpiendo con éxito en la escena energética. Chile, por su parte, está incorporando innovaciones importantes, que le han permitido jugar un papel significativo en esta nueva tendencia.

Por Daniela Tapia

Revista Nueva Minería y Energía

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El almacenamiento de energía es uno de los temas en los que trabaja la industria eléctrica en el mundo entero. La razón es simple: el crecimiento que está mostrando la producción renovable intermitente -solar y eólica- obliga a contar con respaldo para las horas en que no haya viento ni sol, además de otras aplicaciones para respaldo y contingencia requeridas en los sistemas eléctricos.

En Chile este fenómeno cobra particular relevancia, considerando los 4.800 MW de capacidad de centrales renovables que están operando actualmente en el país, de los cuales un 48% proviene de proyectos solares y un 31% eólicos.

Pero la relación entre Chile y los sistemas de almacenamiento de energía comenzó a fraguarse en 1989 cuando entró en escena el primer sistema de almacenamiento hidráulico mediante bombeo de circuito abierto de la central Maitenes, en San José de Maipo, la cual dispone de turbinas que pueden emplearse además como bombas para impulsar el agua a un reservorio superior, almacenando su energía potencial para turbinarla posteriormente, dependiendo de las condiciones de excedencia o de respaldo requeridas.

Hoy en el país existe una decena de iniciativas de almacenamiento conectadas al sistema eléctrico, que suman más de 73 MW de capacidad en operación, sin contar los pequeños sistemas aislados que han empleado baterías de respaldo por años.

Y es que Chile ha estado a la vanguardia en este tipo de tecnologías, dando pasos agigantados últimamente en cuanto al desarrollo de proyectos de almacenamiento térmico de calor mediante plantas de concentración solar, las que mediante cilindros parabólicos o torres concentran el calor fundiendo sales. Dicha energía se almacena en estanques aislados (TES), la cual se emplea luego para producir vapor que alimenta turbinas de generación eléctrica.

“Estos sistemas pueden proveer energía regulando la generación renovable por algunas horas, luego que su disponibilidad cese y dependiendo de su diseño”, dice el gerente de Energía de Energética Consultores, Víctor Hugo López.

De hecho, según Mauricio Olivares, director ejecutivo de Emoac Energý Consulting Group, hoy el país está en los ojos del mundo gracias a la construcción de su primera central de concentración solar denominada Cerro Dominador de 110 MW. “A esto se suma la existencia de cinco proyectos en carpeta de esta misma naturaleza con RCA, por un total de 1.350 MW adicionales”, agrega el profesional.

Así también destacan otro tipo de proyectos, que en la última década han incluido sistemas de almacenamiento mediante baterías (BESS) de litio para aplicaciones de potencia.

“Éstos están diseñados para proveer decenas de MW por lapsos de varios minutos, prestando servicios en condiciones de contingencia y para estabilidad de redes de transmisión, nivelando fluctuaciones de potencia como regulación de frecuencia”, señala el experto de Energética Consultores.

El caso de AES Gener

La compañía de origen estadounidense, AES Gener, remeció a la industria tras poner la primera piedra de su proyecto más ambicioso hasta ahora en Chile, el “virtual dam” (embalse virtual). Una iniciativa calificada de inédita a nivel mundial, que integra sistemas de baterías para almacenamiento de energía a centrales hidroeléctricas de pasada.

Si bien no es un proyecto barato -el costo de este tipo de tecnología hoy está en torno a los US$1.000 por KW- según expertos esto permitiría aumentar la rentabilidad del proyecto Alto Maipo actualmente en construcción por parte de la compañía. Pues esta obra podría no sólo generar ingresos por las inyecciones de electricidad al sistema, sino también por potencia, dado que estas baterías funcionarán como respaldo.

La clave tras este proyecto es que Alto Maipo, contrario a las unidades hidroeléctricas que operan en Chile, como Ralco y otras, no cuenta con embalse, por lo que no tiene capacidad de regulación. Con este proyecto, en tanto, sí tendría tal función, dado que la energía que no se inyecte se podría almacenar para enviarse al sistema a otras horas.

Por ahora, Virtual Dam sumará a Alfalfal I, central hidroeléctrica de pasada de 178 MW que ya opera AES Gener- una capacidad de 10 MW por 5 horas, “lo que equivale al abastecimiento energético de cuatro mil hogares”, asegura la propia compañía.

Actualmente, AES Gener opera 52 MW en baterías de este tipo en el norte del país, a través de su proyecto BESS (Battery Energy Storage System) en la central Angamos. Ya hoy, sólo con las unidades del norte, AES Gener se convierte en el principal actor de almacenamiento energético en Latinoamérica.

Tendencias mundiales y desafíos

El mayor protagonismo que está cobrando la sustentabilidad ha exigido que el mundo se ponga en línea con esta nueva corriente, donde el almacenamiento energético juega un papel sustancial.

Es por esto que, para apoyar la generación y transmisión eléctrica, los dispositivos de mayor madurez tecnológica han sido las centrales de bombeo reversible, con 153 GW instalados que representan un 96% de la capacidad mundial de almacenamiento.

El 4% restante, sostiene Víctor Hugo López de Energética Consultores, corresponde a sistemas electroquímicos (incluyendo todos los sistemas de baterías), almacenamiento térmico y en menor medida, almacenamiento electromecánico (sistemas de aire comprimido y volantes de inercia).
Otra de las tendencias mundiales apunta hacia el desarrollo de las pilas de combustible alimentadas con hidrógeno, que pueden alcanzar eficiencias elevadas y presentan una gran variedad de posibles aplicaciones, tanto móviles como estacionarias.

AES Gener invirtió en el sistema de almacenamiento de energía por baterías, BESS (Battery Energy Storage System, en la foto). (Foto: AES Gener)

“En el caso de que las líneas de desarrollo actuales lleguen a buen término, el hidrógeno y las pilas de combustible podrán contribuir de forma importante a alcanzar los objetivos clave de las políticas energéticas tales como, seguridad de suministro y reducción de emisiones de CO2, especialmente en el sector transporte”, plantea Raimundo Bordagorry, profesor asistente del Centro de Energía y Sustentabilidad de la Universidad Diego Portales, agregando que también se esperan mejoras en baterías litio/aire y litio/azufre, así como tecnologías de baterías de flujo que permitan llegar a energías específicas sobre 1 Kwh/kg.

Pero los desafíos para incorporar los sistemas de almacenamiento masivamente en Chile son diversos. Uno de ellos son los costos de desarrollo de esta tecnología, que no son competitivos con otras fuentes de generación.

A juicio de Mauricio Olivares, de Emoac Energý Consulting Group, en Chile ya se está trabajando en la materia, por lo que se espera que a comienzos del año 2020 entre en vigencia el marco legal que regulará la prestación de Servicios Complementarios (SSCC), en donde se defina la competencia, la remuneración y asignación de pagos por sus operaciones.

“Incluso, la discusión se ha abierto hasta los mecanismos en los procesos de licitación regulados, en donde se analizaría la posibilidad de volver a una definición de bloques de 24 horas. ¿El fin? Motivar a los desarrolladores para que puedan presentar soluciones híbridas, al mínimo costo y con cero emisiones”, asevera el académico de esta casa de estudios.

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