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Presentación de la revolución del almacenamiento fotovoltaico y más

¿Qué es un sistema PV-Plus-Storage? ¿Cuál es su perspectiva de mercado? Hoy tomamos a los EE.UU. como ejemplo para analizar cómo PV-Plus-Storage lidera el mercado.

¿Qué es un sistema PV-Plus-Storage?

Los paneles solares tienen una función: recoger la luz solar y transformarla en electricidad. Pero sólo pueden producir esa energía cuando brilla el sol. Por eso es importante la capacidad de almacenar energía solar para su uso posterior: ayuda a mantener el equilibrio entre la generación y la demanda de electricidad.

Las baterías de iones de litio son una forma de almacenar esta energía. El litio es un metal liviano por el que puede pasar fácilmente una corriente eléctrica. Los iones de litio hacen que una batería sea recargable porque sus reacciones químicas son reversibles, lo que les permite absorber energía y descargarla más tarde. Las baterías de iones de litio pueden almacenar mucha energía, lo que aumenta su aplicación por parte de las empresas de servicios públicos.

Muchos propietarios de sistemas de energía solar están buscando formas de conectar su sistema a una batería para poder utilizar esa energía durante la noche o en caso de un corte de energía. En pocas palabras, un sistema solar más almacenamiento es un sistema de batería que se carga mediante un sistema solar conectado.

Estado de desarrollo de EE. UU.

Las plantas fotovoltaicas con almacenamiento dominan el crecimiento de la energía híbrida

Berkeley Lab informa un crecimiento significativo en plantas de energía híbridas que combinan capacidad de generación eólica o solar fotovoltaica (PV) con baterías de almacenamiento. La subcategoría PV-Plus-Storage encabezó este mercado en 2022.

Para finales de 2022, habrá 374 plantas híbridas a escala de servicios públicos, con más de 1 megavatio (MW) de capacidad cada una, en funcionamiento en Estados Unidos, un aumento de 251 TP3T desde 2021.

La creciente red de instalaciones híbridas de EE. UU. suma casi 41 gigavatios (GW) de capacidad de generación (hasta 151 TP3T) y 5,4 GW/15,2 gigavatios-hora (GWh) de almacenamiento de energía (hasta 691 TP3T y 881 TP3T). En 2022, 62 nuevas plantas híbridas agregaron 4,8 GW de capacidad de generación operativa y 2,1 GW/5,9 GWh de capacidad de almacenamiento.

PV-Plus-Storage lidera el mercado

Con 213 plantas en todo Estados Unidos, PV-Plus-Storage es la subcategoría híbrida más común. Representa 59 de las 62 instalaciones híbridas añadidas el año pasado. Berkeley Lab informa que las plantas híbridas PV-Plus-Storage ahora tienen aproximadamente la misma capacidad de almacenamiento de baterías que las instalaciones de almacenamiento de energía independientes, alrededor de 4 GW. Sin embargo, tienen más capacidad de almacenamiento que sus homólogos independientes, 12,5 GWh.

PV-Plus-Storage supera a todas las demás categorías híbridas en su relación de capacidad de almacenamiento-generador, con 49%, y duración de almacenamiento, con 3,1 horas. La siguiente mejor categoría para ambas métricas es la de almacenamiento fósil plus, con una relación de almacenamiento de 16% y una duración de 2,3 horas. Por el contrario, las plantas eólicas con almacenamiento tienen un ratio de almacenamiento medio bajo de 14% y una duración corta de 0,6 horas.

La fabricación de almacenamiento de energía aumenta

El crecimiento actual de la generación de energía híbrida coincide con un auge en la fabricación nacional de componentes para sistemas de almacenamiento de energía, paneles solares, turbinas eólicas y otras tecnologías de energía limpia. Según un informe de la Asociación Estadounidense de Energía Limpia (ACP), el sector privado ha anunciado inversiones por $271 mil millones para proyectos de fabricación y energía limpia a escala de servicios públicos durante los últimos 12 meses.

Eso incluye más de $22 mil millones en 83 instalaciones de fabricación nuevas o ampliadas. La ACP anticipa un aumento de más de quince veces en la producción de almacenamiento de baterías a escala de red una vez que las instalaciones anunciadas comiencen a operar. Dejando a un lado las plantas, los fabricantes de baterías están ampliando su producción manufacturera a medida que la Ley de Reducción de la Inflación (IRA) del año pasado añadió nuevos incentivos para la producción de tecnologías limpias.

El costo de construir almacenamiento PV-Plus

Eso depende de cuánto tiempo desea que dure su almacenamiento y de cuánta energía desea utilizar.

Un sistema de almacenamiento independiente de 60 MW reducirá su costo por megavatio-hora (MWh) a medida que aumente la duración. Es decir, cuanto más dure su almacenamiento, menor será el costo por MWh. Esto se debe a que el costo de los inversores y otro hardware representa una mayor parte de los costos del sistema en un período más corto. Los costos del sistema varían desde $380 por kWh para aquellos que pueden proporcionar electricidad durante 4 horas hasta $895 por kWh para sistemas de 30 minutos.

 

Colocar un sistema fotovoltaico y un sistema de almacenamiento en el mismo lugar, lo que se conoce como coubicación, permite que los dos sistemas compartan algunos componentes de hardware, lo que puede reducir los costos. La coubicación también puede reducir los costos relacionados con la preparación del sitio, la adquisición de terrenos, la mano de obra para la instalación, los permisos, la interconexión y los gastos generales y las ganancias del desarrollador. Cuando el almacenamiento fotovoltaico y de batería están ubicados juntos, se pueden conectar mediante una configuración acoplada a CC o a CA.

La CC, o corriente continua, es lo que utilizan las baterías para almacenar energía y cómo los paneles fotovoltaicos generan electricidad. CA, o corriente alterna, es lo que utilizan la red y los electrodomésticos. Un sistema acoplado en CC necesita un inversor bidireccional para conectar el almacenamiento de batería directamente al conjunto fotovoltaico, mientras que un sistema acoplado en CA necesita un inversor bidireccional y un inversor fotovoltaico.

El costo del sistema acoplado en CC ubicado en el mismo lugar es 8% menor que el costo del sistema con energía fotovoltaica y almacenamiento ubicados por separado, y el costo del sistema acoplado en CA ubicado en el mismo lugar es 7% menor. El nuevo modelo de costos de NREL se puede utilizar para evaluar los costos de los sistemas solares más almacenamiento a escala de servicios públicos y ayudar a guiar la investigación y el desarrollo futuros para reducir los costos.

A dónde va todo esto?

A medida que la energía solar se vuelve más barata y más utilizada, crece el potencial de mercado para los dispositivos de almacenamiento de energía. El desafío es hacer que el almacenamiento también sea asequible, con baterías más rentables y al mismo tiempo mejorar las técnicas de gestión e integración. Garantizar que la red eléctrica pueda desplegar suficiente energía para acomodar a todos durante las horas pico a un costo asequible, garantizando la confiabilidad de la red.

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