Aplicación de acumuladores electroquímicos para el almacenamiento comercial de energía eléctrica en sistemas interconectados

Abstract

Los sistemas del almacenamiento de energía están siendo considerados cada vez más a nivel mundial como una buena solución a la creciente incorporación en sistemas eléctricos de fuentes de generación de naturaleza intermitente. En particular, se han desarrollado sistemas de almacenamiento de energía basados en baterías (BESS), que desde hace más de una década se han estado utilizando en sistemas interconectados, demostrando así su factibilidad técnica y que poseen grandes ventajas. El objetivo de esta memoria es estudiar cómo podrían integrarse estos equipos en los sistemas eléctricos del país, a través de proyectos económicamente rentables. El trabajo comienza con un estudio detallado del estado del arte actual de los BESS y otros sistemas de almacenamiento de energía, analizando las distintas tecnologías que existen hoy comercialmente, y comparando las ventajas y limitaciones de cada una. A continuación, se realiza una estimación de los costos de estos equipos, desglosándolos en sus componentes básicos y basándose en la experiencia práctica de proyectos llevados a cabo en otros países. Posteriormente, se propone tres tipos de proyecto distintos en los que se utilizan BESS conectados a la red, para cumplir distintas funciones que pueden generar utilidades a los diferentes actores del mercado eléctrico. El primero consiste en el uso de estos equipos por parte de clientes regulados para abastecerse de energía durante las horas de punta, reduciendo así su gasto en electricidad. El segundo se basa en que generadores de energía eólica almacenen energía en horas valle para venderla en momentos en que su precio es más alto. El tercero consiste en utilizarlos para ayudar a la regulación de frecuencia de los sistemas, en remplazo de la reserva en giro que se asigna a algunos generadores para cumplir esta función. Cada uno de estos casos se simula bajo distintos escenarios, llevando a cabo una evaluación económica completa. Los resultados muestran que el primer proyecto sólo es económicamente factible bajo ciertas condiciones específicas, siendo su rentabilidad negativa en la mayoría de los casos, por lo que, si bien es posible que en el futuro se utilicen BESS para aplicaciones como ésta, aún falta que disminuyan sus costos de manera sustancial. De la misma manera, los resultados para la segunda aplicación son negativos, por lo que se sostiene aquí que la utilización de BESS en esta forma no es practicable en el corto plazo, considerando la forma en que opera el mercado eléctrico actualmente. Por último, para el tercer caso, se concluye que el proyecto sí es altamente rentable en casi todos los escenarios, por lo cual es probable que en el futuro cercano se vea más de estos equipos en Chile aportando a la regulación de frecuencia de los sistemas.