Sistemas de Almacenamiento de Energía en Baterías (BESS): La Clave para un Futuro Energético Sostenible.

 

En los últimos años, el mundo ha sido testigo de un cambio significativo hacia fuentes de energía renovable, como la solar y la eólica. Sin embargo, estas fuentes tienen una limitación importante: son intermitentes. Esto significa que no siempre están disponibles cuando más se necesita la energía. Para resolver este problema, los sistemas de almacenamiento de energía en baterías, conocidos como BESS (Battery Energy Storage Systems), han emergido como una solución crucial.

¿Qué es el almacenamiento de energía eléctrica en baterías y cómo funciona?

El almacenamiento de energía en baterías permite guardar electricidad para usarla en el momento en que se necesita. Un sistema BESS es una solución tecnológica avanzada que facilita el almacenamiento de energía en distintas formas para su uso posterior.

Dada la posibilidad de que el suministro de energía sufra fluctuaciones por causas climáticas, apagones o razones geopolíticas, los BESS se han convertido en herramientas esenciales para garantizar un flujo de energía continuo, tanto para utilities como para empresas y hogares.

En particular, estos sistemas han dejado de ser un simple complemento para convertirse en un pilar fundamental de cualquier estrategia energética. Por ejemplo, al combinar el almacenamiento en baterías con soluciones solares, se puede mitigar la intermitencia de la energía renovable. Las baterías permiten almacenar la electricidad generada durante el día para su uso nocturno, asegurando así un suministro constante de energía.

Aplicaciones de los BESS

1. Integración de energías renovables: Los BESS almacenan la energía generada por fuentes como la solar y la eólica, para liberarla en momentos de baja generación o alta demanda, estabilizando así la red y maximizando el uso de las energías renovables.
   
   
2. Respuesta rápida a la demanda: Estos sistemas reaccionan rápidamente ante fluctuaciones en la demanda energética, ofreciendo respaldo inmediato en situaciones críticas.
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3. Reducción de costos: Al almacenar energía durante períodos de baja demanda (menor costo) y liberarla durante picos de demanda (mayor costo), los BESS contribuyen a reducir costos operativos tanto para proveedores de energía como para consumidores.
   
   
4. Respaldo en caso de fallo: En instalaciones críticas como hospitales o centros de datos, los BESS aseguran continuidad operativa durante fallos en la red eléctrica.

Aplicaciones comerciales e industriales

En el ámbito comercial e industrial, los BESS ofrecen ventajas adicionales:

1. Reducción de picos: Gestionan la demanda energética para evitar picos repentinos de consumo.
   
   
2. Cambio de carga: Permiten trasladar el consumo energético a horarios de menor costo, optimizando el uso de energía almacenada.
   
   
3. Flexibilidad: Facilitan la reducción de la demanda de red en momentos críticos, sin afectar el consumo interno, lo que beneficia la participación en programas de respuesta a la demanda y reduce costos.
   
   
4. Microrredes: Las baterías son componentes clave, permitiendo a estas redes desconectarse de la red eléctrica principal cuando sea necesario.

Estos sistemas se clasifican según su capacidad de almacenamiento:

• Residencial: Entre 3 y 15 kW.
  
  
• Comercial e industrial: Desde 30 kW hasta 5 MW.
  
  
• Generación: Más de 5 MW.

¿Cuáles son las ventajas de las baterías para almacenar energía eléctrica?

Las ventajas de los sistemas de almacenamiento BESS son muchas. Hacen que las energías renovables sean más confiables y, por tanto, más viables. El suministro de energía solar y eólica puede fluctuar, por lo que los sistemas de almacenamiento en batería son cruciales para «suavizar» este flujo y proporcionar un suministro continuo de energía almacenada cuando se necesita en todo momento, sin importar si sopla el viento o brilla el sol. Además, pueden proteger a cualquier usuario de las fluctuaciones de la red que podrían comprometer el suministro de energía. Estas son algunas de las ventajas del almacenamiento en batería:

• Eficiencia energética: Poseen una alta eficiencia de conversión, minimizando pérdidas durante la carga y descarga.
  
  
• Flexibilidad: Son escalables, adaptándose a diferentes necesidades.
  
  
• Reducción de huella de carbono: Promueven un mayor uso de energías renovables, contribuyendo a la disminución de emisiones de gases de efecto invernadero.

Componentes de un sistema BESS

Un sistema BESS se compone de:

• Baterías: Equipos de litio organizados en módulos y conectados en serie.
  
  
• Sistema de gestión de baterías (BMS): Controla la carga y descarga, además de monitorear su estado para prevenir accidentes.
  
  
• Sistema de conversión de energía (PCS): Convierte corriente continua (DC) en corriente alterna (AC) para el consumo.
  
  
• Sistema de gestión de energía (EMS): Coordina todos los componentes del sistema, optimizando su desempeño y brindando seguridad.
  
  
• Control de temperatura: Regula la ventilación, calefacción y aire acondicionado para mantener condiciones óptimas.

¿Cuánto dura una batería de almacenamiento de energía y cómo darle una segunda vida?

La vida útil de un sistema de almacenamiento en baterías oscila entre 5 y 15 años. Como parte de una estrategia sostenible, estas baterías pueden ser reutilizadas y sus materiales reciclados al final de su ciclo de vida. Este enfoque, basado en la Economía Circular, aporta beneficios medioambientales y económicos al recuperar materiales valiosos y extender la utilidad de las baterías.

Desafíos y futuro de los BESS

A pesar de sus beneficios, los BESS enfrentan desafíos como el costo inicial y la degradación con el tiempo. Sin embargo, las investigaciones actuales buscan soluciones para mejorar su capacidad, durabilidad y sostenibilidad. Además, tecnologías emergentes como la inteligencia artificial están potenciando su eficiencia y gestión.

Planta de almacenamiento BESS más grande de Sudamérica

En Chile, la planta BESS Coya, ubicada en Antofagasta, destaca como una de las más grandes de Latinoamérica. Con una capacidad de almacenamiento de 638 MWh, este sistema funciona como respaldo para el Parque Fotovoltaico Cora, asegurando suministro durante 5 horas.

Ya se proyecta la construcción de nuevos parques BESS como Tamaya (68 MW/418 MWh) y Capricornio (48 MW/264 MWh), que aportarán 255 MW de potencia durante 5 horas de descarga, principalmente nocturna, consolidando a Chile como líder en transición energética.

Conclusión

Los sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS) representan un elemento transformador en la transición hacia un modelo energético más sostenible y eficiente. Gracias a su capacidad para mitigar la intermitencia de las energías renovables, estos sistemas no solo estabilizan la red eléctrica, sino que también permiten maximizar el uso de fuentes como la solar y la eólica.

El desarrollo de infraestructuras como la planta BESS Coya en Chile y los proyectos en curso, refuerzan el compromiso de la región con la sostenibilidad energética. Sin embargo, para alcanzar su máximo potencial, es crucial enfrentar desafíos como los costos iniciales y la durabilidad de las baterías, fomentando paralelamente su reutilización y reciclaje bajo un enfoque de economía circular.

En este escenario, las empresas especializadas en soluciones energéticas, como ETICSA, desempeñan un papel clave al impulsar el diseño, implementación y mantenimiento de tecnologías innovadoras que aseguren la eficiencia y sostenibilidad en el uso de los BESS. Esto abre un camino hacia un futuro energético donde las renovables sean no solo viables, sino predominantes.

Escrito por: Juan Pablo Díaz, Ingeniero Eléctrico