Por Ricardo Guerrero, Director Eléctrico de la Comisión Nacional de Energía (CNE)
¿Te imaginas la vida actual sin electricidad?, impensable, ¿no? ¿Considerarías que, para proteger al medio ambiente, el servicio eléctrico que recibes dependa de la aleatoriedad del sol y el viento?
Los sistemas eléctricos de potencia (SEP) se caracterizan por tener una serie de instalaciones que conectan a un conjunto de generadores con los consumidores de electricidad. Para garantizar la correcta operación, se debe cumplir que la potencia demandada sea igual a la generada, con pequeños desbalances que se ajustan de forma continua; desequilibrios mayores generan eventos que, si no reciben el tratamiento adecuado, pueden terminar en un colapso total del sistema; los SEP de gran tamaño presentan cierta ventaja operativa en ese aspecto, la interconexión entre sistemas distintos hace aportes adicionales. En general, se debe garantizar el suministro eléctrico continuo, con calidad y a mínimo costo.
Tradicionalmente, la demanda ha sido suplida por centrales de generación térmicas (convencionales) e hidroeléctricas que se caracterizan por ser gestionables; es decir, en condiciones normales, los operadores pueden decidir con antelación su entrada o salida en servicio.
En los últimos años ha sido posible agregar grandes parques de generación a base de Energías Renovales No Convencionales (ERNC), siendo protagonistas las instalaciones eólicas y las solares fotovoltaicos. Ambos tipos de tecnologías de generación suelen verse afectadas por la aleatoriedad de las condiciones climáticas, por lo que también son llamadas Energías Renovables Variables (ERV) o no gestionables…
La integración masiva ERV genera una creciente necesidad de soluciones de almacenamiento de energía eficiente y confiable. Por lo tanto, este es necesario para asegurar la continuidad del suministro eléctrico, agravándose en los sistemas pequeños no interconectados.
Según un estudio de la Agencia Internacional de la Energía Renovable (IRENA, por sus siglas en inglés), la capacidad de almacenamiento de energía es esencial para garantizar la seguridad energética y para estabilizar los precios en el mercado eléctrico (IRENA, 2019). El almacenamiento permite tener una reserva disponible para momentos en los que ocurre un desbalance entre la generación y la demanda, asegurando un suministro estable y confiable. También es útil para mejorar la eficiencia energética, tal como lo precisa un estudio de la Universidad de California, Berkeley, indicando que el almacenamiento puede reducir el desperdicio (vertimiento) de energía y mejorar la eficiencia del sistema (Denholm y Mai, 2018).
La tendencia de los SEP es adicionar Sistemas de Almacenamiento de Energía, hay cuatro principales vías: (1) agua (Presas, incluido el rebombeo), (2) aire comprimido, (3) hidrogeno y (4) acumuladores eléctricos o baterías (Battery Energy Storage System, BESS). Las tres primeras tienen limitaciones del tipo técnico, económico y geográfico, por esta razón hay una tendencia mundial a la integración de baterías, las más utilizadas en toda la industria son las de iones de litio.
Los BESS pueden almacenar el exceso de energía generada por fuentes renovables y entregarla a la red cuando sea necesaria, contribuyendo a reducir la dependencia de combustibles fósiles y evitando la emisión al ambiente de Gases de Efecto Invernadero (GEI). La reducción de los precios del último lustro, combinado con las proyecciones futuras, como la del Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL) del Departamento de Energía de Estados Unidos, son un aliciente adicional para esta apuesta, tal como se muestra en la figura siguiente, donde se proyecta el descenso de los Costos de Inversión (CAPEX) y los costos de mantenimiento (Fixed O&M) de este tipo de instalaciones.
Proyecciones de precios de almacenamiento a gran escala, en USD. Fuente: Annual Technology Baseline, NREL, 2023.
Las baterías suelen estar listas para entregar su energía a las redes de forma inmediata, los BESS pueden ser de corta duración y acción rápida, y de larga duración. Los primeros se usan para equilibrar los desbalances generación-demanda y los segundos permiten trasladar la energía de un bloque horario a otro, en busca de un beneficio económico o comercial, esa misma aplicación puede ser usada para descongestionar las redes de transmisión y evitar vertimiento.
Caso de Republica Dominicana
El país cuenta con un Sistema Eléctrico Nacional Interconectado (SENI) relativamente pequeño y aislado, con pocas probabilidades de lograr una interconexión en el mediano plazo, durante el 2022 la generación de ERV fue 9.54%. La Ley 57-07 en su artículo 21 compromete a las autoridades del subsector eléctrico a procurar “que el 25% de las necesidades del servicio para el año 2025, sean suplidas a partir de fuentes de energías renovables”.
Las actuales autoridades han dado muestras firmes de cumplir ese compromiso, sólo en los dos últimos años se ha logrado multiplicar por más de un 250% la capacidad solar, y por más de 150% la capacidad total existente hasta 2020. En adición, a la fecha hay doce parques en construcción, que adicionarán una potencia superior a 630 MWp.
Se proyecta para los próximos tres años la integración masiva de ERV, principalmente solares, por tal motivo es inminente que se tomen medidas que garanticen la continuidad del suministro eléctrico ante variaciones bruscas del sol y el viento. De acuerdo con el Plan Energético Nacional 2022-2036 (CNE, 2022), la estimación del ingreso de nuevas centrales en el corto plazo, y la participación de estas en el proceso de suplir la demanda se presenta en la siguiente imagen.
Proyección de ingreso de nuevas centrales. Fuente: Plan Energético Nacional 2022-2036, CNE.
La integración de BESS en el SENI es prioritaria, es por ello por lo que se están haciendo las gestiones para que las nuevas solicitudes de concesionamiento para este tipo de generadores incluyan sistemas de almacenamiento. La CNE y demás autoridades del sector están evaluando las tendencias en las regulaciones y los mercados internacionales con miras a aplicar las mejores prácticas que garanticen una transición energética en armonía.
Referencias:
IRENA. (2019). Energy Storage and Renewables: Costs and Markets to 2030. International Renewable Energy Agency. https://www.irena.org/-media/Files/IRENA/Agency/Publication/2019/Mar/IRENA_Energy_Storage_Costs_Markets_2019.pdf.
Denholm, P., & Mai, T. (2018). The role of energy storage in enabling renewable electricity generation. National Renewable Energy Laboratory (NREL). ttps://www.nrel.gov/docs/fy18osti/71590.pdf
Comisión Nacional de Energía (2022). Plan Energético Nacional 2022-2025. https://www.cne.gob.do/documentos/plan-energetico-nacional-pen/.
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