El almacenamiento solar + es la próxima gran novedad en el sector energético

La energía solar es la fuente de electricidad de menor costo y el almacenamiento de energía basado en baterías es el recurso de capacidad máxima flexible menos costoso en gran parte del mundo en la actualidad. Adoptar un futuro de energía 100% limpia no solo es imperativo, sino también el camino más económico a seguir.

Por ejemplo, en EE. UU. se ha demostrado que se puede lograr un 90 % de energía limpia para 2035 sin aumentar los costos ni construir nuevas instalaciones térmicas. Una combinación de energías renovables, almacenamiento de energía, demanda controlable y otras fuentes de energía limpia pueden trabajar juntas para desplazar fuentes de energía de alto costo marginal. Si bien el camino hacia ese futuro no está prescrito, está claro que el almacenamiento de energía solar y de baterías desempeñará un papel clave en la transformación global del sistema energético.

Impulsados ​​por una economía superior y la demanda de descarbonizar la red eléctrica, las adquisiciones y proyectos "mega" de energía solar + almacenamiento se anuncian regularmente en todo el mundo, desde un anuncio de adquisición de 1 GW en Nuevo México hasta un sistema de almacenamiento solar de 253 MW, 112 MW/5 horas en Chile. En EE. UU. solo, se espera que la capacidad solar actual de 793 MW de Solar + Storage crezca a 12 GW para 2023 basándose únicamente en los proyectos anunciados: casi un 100 % de crecimiento anual.[1] Mientras tanto, en Australia, se espera que la mayoría de los 4,2 GWh proyectados de despliegues de almacenamiento al frente del medidor para 2025 se ubiquen junto con la energía solar.

En Fluence, hemos identificado una cartera global de energía solar + almacenamiento de 20 GW (capacidad de almacenamiento) durante los próximos tres años. Este es el por qué…

Una historia de dos tendencias: la caída de los costos de almacenamiento y el crecimiento de las implementaciones solares

El notable crecimiento de las implementaciones de Solar + Storage es el resultado de dos tendencias en conflicto: la caída del costo del almacenamiento de energía y la rápida implementación de la energía solar.

Caída de los costos de almacenamiento

Los costos de almacenamiento de energía a gran escala basados ​​en baterías han disminuido más rápido de lo previsto durante la última década, y los precios de las celdas de batería han disminuido alrededor de un 90 % desde 2010 para alcanzar un precio de referencia de aproximadamente $100/kWh para 2023. Como se ilustra en la figura a continuación, a medida que baja el precio, el almacenamiento de energía se vuelve económicamente viable para nuevas geografías y casos de uso. Dado que se espera que los precios sigan cayendo más del 6 % anual, el almacenamiento seguirá penetrando en nuevos mercados y nuevas aplicaciones. Esta caída de costos se atribuye en gran medida a la creciente demanda de la industria de vehículos eléctricos, que está impulsando economías de escala en la producción de baterías, atrayendo inversiones significativas y acelerando la innovación en baterías.

Línea de tendencia del precio de las celdas de batería durante la última década con precios futuros proyectados, incluida la expansión de las aplicaciones económicas de almacenamiento de energía a nivel mundial.

Crecimiento del despliegue solar

Mientras tanto, el despliegue de energía renovable continúa a buen ritmo con la energía solar a la cabeza. Durante los próximos cinco años, se espera que la energía solar agregue 125 GW de capacidad por año, impulsando a las energías renovables a ser la mayor fuente de generación de electricidad para 2025.

En 2018, cuando publicamos por primera vez un blog sobre Solar + Storage, la curva de pato de CAISO fue el tema de conversación de la ciudad a medida que la penetración solar creció rápidamente en el mercado de California. En los últimos dos años, hemos visto que la curva del pato en California continúa materializándose como se predijo. Sin embargo, California ya no es la única que experimenta este fenómeno a medida que la penetración solar se extiende en los mercados globales.

Hoy, esa curva de “pato” está llegando a un mercado cercano a usted. A medida que aumenta la penetración de la energía solar en los mercados de todo el mundo, el valor de la capacidad de almacenamiento adicional sigue aumentando. No importa dónde se encuentre, el almacenamiento es esencial para capturar el valor de los nuevos desarrollos solares.

DUCK-LIKE CURVES FROM AROUND THE WORLD

¿No en estos cuatro mercados? No importa, el mismo fenómeno está ocurriendo en todas partes. A medida que su región continúe viendo una mayor generación solar, la flexibilidad que necesitará aumentará y las imágenes de arriba se harán realidad rápidamente; Recomendamos que los planificadores y las partes interesadas del sector eléctrico comiencen a planificar esto hoy.

Competir contra activos convencionales

¿El impacto del aumento de las energías renovables y la disminución de los costos de almacenamiento? La expansión y viabilidad económica de Solar + Storage. Si bien algunos titulares pueden seguir leyendo que Solar + Storage no es lo suficientemente competitivo en costos como para desplazar a las turbinas de gas de ciclo combinado (CCGT), el análisis más experto evalúa el papel de Solar + Storage como capaz de reemplazar económicamente a los generadores de gas convencionales en la actualidad. Como se muestra en la figura a continuación, Solar + Storage puede trabajar con otros activos para reemplazar las instalaciones CCGT y satisfacer las demandas de la red.

Solar + Almacenamiento en equipo con otros activos de energía limpia para satisfacer las necesidades de la red.

Cuando se evalúa como una opción para reemplazar el gas natural, hay dos cosas que quedan muy claras sobre la perspectiva de Solar + Storage:

Solar + Storage es altamente competitivo en costos: sobre una base de costo nivelado de energía, Solar + Storage es competitivo en costos frente a los generadores de gas con factores de capacidad de hasta 40-50%. Recientes subastas competitivas de Solar + Storage en Israel y Chile han resultado en precios de 54,4 $/MWh y 32,4 $/MWh. No se necesitan incentivos.

Una planificación adecuada dará como resultado más almacenamiento solar + y costos más bajos: si bien es cierto que el almacenamiento solar + no puede reemplazar directamente un CCGT que opera las 24 horas del día, tal pensamiento limitado a corto plazo pone en riesgo futuros activos varados y altos costos para el consumidor. Una planificación amplia y creativa que considere las capacidades de Solar + Storage en combinación con otros recursos firmes de energía limpia y la respuesta a la demanda puede producir resultados más económicos. Además, el aumento de la penetración renovable está afectando las operaciones de CCGT: menos horas, mayores requisitos de ramping, mayor arranque y parada, lo que perjudica la producción económica y la eficiencia de CCGT.

Los legisladores, reguladores, planificadores y desarrolladores deben impulsar la transición energética a toda velocidad, no solo para mitigar los efectos del cambio climático, sino también para reducir el costo de la energía confiable para todos. El almacenamiento solar + debe evaluarse como un recurso clave para proporcionar energía confiable y de bajo costo.

Construyendo la red del futuro: energía solar + almacenamiento y tecnología verde

En conjunto, el papel del almacenamiento de energía en los mercados globales explotará junto con el despliegue de energía solar, con casos de uso centrados en proporcionar energía renovable firme y cambiar la generación para proporcionar capacidad máxima. La versatilidad del almacenamiento le permite brindar servicios más allá de las capacidades de la generación convencional, desde servicios de red hasta mejoras en la transmisión y distribución.

Las empresas de servicios públicos y otros propietarios de activos necesitan maximizar el uso de sus activos y resolver con precisión los trabajos que deben realizarse en la red eléctrica: proporcionar energía firme, integrar las energías renovables de manera confiable y más. Estas entidades deben optimizar sus recursos para ingresos y costos del sistema para maximizar su ventaja competitiva sobre los activos convencionales. Los sistemas de la serie EG y la serie EM de GreenTech están diseñados para optimizar los sistemas de almacenamiento y energía solar al tiempo que brindan una modularidad mejorada que maximiza la eficiencia del diseño del sitio, aumenta los ingresos del sistema, mantiene bajos los costos del proyecto y minimiza la huella del proyecto y el impacto en la comunidad local.