Los conceptos básicos son familiares: Tesla construyó baterías para una instalación de energía de 20 megavatios en Ontario, California. El proyecto, en parte como respuesta a las fallas de las plantas de energía suplementarias que funcionan con gas, permitirá al sur de California Edison almacenar y liberar energía durante todo el día, ayudando a equilibrar el sistema y hacerlo más eficiente. La energía almacenada durante el día (cuando el sol y el viento están en su apogeo) puede liberarse en las horas de la tarde, cuando la energía es más necesaria (y más cara).
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El proyecto se apresuró en solo tres meses, un año después de que una fuga en la instalación de almacenamiento de gas Aliso Canyon del sur de California Edison lanzó 1, 6 millones de libras de metano al aire. Cuando esa planta se desconectó, el distrito de Mira Loma perdió una de sus fuentes de energía en las horas pico; las "plantas pico", que se ponen en línea cuando la demanda es alta, ya no tenían acceso al gas que necesitaban para operar.
Compuesto por 386 de las baterías Powerpack de segunda generación de Tesla, la instalación de almacenamiento cargará energía cuando sea barata y esté disponible, y la liberará cuando la demanda sea alta, sustituyendo a las plantas pico. La instalación, administrada por Southern California Edison, ya está funcionando, más rápido y más barato de lo esperado. Pero más allá de lo básico, ¿qué podría significar esto para los californianos y para la industria energética del futuro? Aquí hay cinco preguntas que aún teníamos, y sus respuestas de Tesla, la Comisión de Servicios Públicos de California y el Laboratorio Nacional de Energía Renovable.
¿De qué escala estamos hablando? ¿Cuánto cubre la necesidad de California?
Muy pequeño y muy poco. Pero lo que cubre es importante.
Las centrales eléctricas a menudo se describen por la cantidad de casas que pueden alimentar. Es una medida aproximada en el mejor de los casos, y aún menos aplicable aquí. Según Tesla, en lugar de decir que puede alimentar a 25, 000 casas (una medida imprecisa de disponibilidad de energía para empezar), es mejor decir que administrará 15, 000 casas durante 4 horas cada una, porque así es como se usará la energía. En números brutos, 20 MW es 1/3000 de la necesidad de energía de California, que es alrededor de 60, 000 MW.
Si bien esta es la mayor instalación de almacenamiento de baterías en la Tierra, hasta la fecha, es pequeña para Tesla, comparable a lo que se necesita para fabricar 1, 000 vehículos eléctricos, o alrededor de tres a cuatro días de producción.
“Por sí misma, esta planta es muy pequeña. Es más lo que representa en términos de aliviar una restricción local que es real ", dice Paul Denholm, analista senior en el Laboratorio Nacional de Energía Renovable. "Si se encuentra en ese espacio particular de área que no puede obtener electricidad, no importa si son 50 MW o 1, 000 MW, lo que importa son mis 3 kilovatios de demanda en mi casa".
Al igual que con las plantas pico, nivelar la oferta y la demanda puede crear una red más equilibrada. La opción de comprar y vender energía en los mercados mayoristas también proporciona valor.
"El valor del almacenamiento de una batería no es ... generación, es que en realidad proporciona un cambio de carga", dice Michael Picker, presidente de la Comisión de Servicios Públicos de California. "Toma la generación existente y la mueve a tiempo, y hasta cierto punto en su lugar".
El proyecto se completó en solo tres meses. (Tesla) La planta consta de 386 de las baterías Powerpack de Tesla. (Tesla) Dirigido por Southern California Edison, la instalación ya está operando, más rápido y más barato de lo esperado. (Tesla) Según Tesla, alimentará 15, 000 hogares durante 4 horas cada uno. (Tesla)¿Cuáles son los efectos esperados en los consumidores?
Menor. La planta es pequeña y se construyó en respuesta a otra planta que se desconectó.
De hecho, si todo va bien, los consumidores probablemente ni se darán cuenta. "Podrán encender sus luces por la noche después de que se caiga la luz solar, y podrán ver la televisión o lo que sea que estén cocinando", dice Picker.
Otro resultado probable, dice Picker, es una mayor demanda de "paquetes de energía" o "Powerpacks" para el hogar. Las compañías solares comenzaron a vender a los propietarios ofreciendo acuerdos de compra de energía, lo que ayuda a los consumidores a recuperar su inversión. A medida que los precios de las baterías continúen bajando, los fabricantes de baterías podrán ofrecer ofertas similares e incluso integrarse con compañías solares para obtener paquetes más eficientes.
¿Es esta realmente la innovación que hará factible el uso generalizado de las energías renovables?
No. O aún no.
La energía eólica y solar alcanzan su punto máximo durante el día, pero en este momento representan un porcentaje tan pequeño de la energía total en los Estados Unidos, alrededor del 6 por ciento, según Denholm, que no hay una necesidad suficiente de almacenar esa energía.
"Cuando una turbina eólica explota o una planta solar genera electricidad, se conecta a la red y se consume", dice. "Solo en el futuro, cuando obtengamos mucha más electricidad en la red, necesitaremos estas tecnologías que permitan almacenar energía renovable y cambiarla a un momento posterior".
El banco de baterías permitirá que la red eléctrica que lo ejecuta iguale la oferta con la demanda. Pero eso no solo significa ahorrar energía solar para la noche. También significa operar plantas de energía tradicionales, incluidas las de gas natural, en las horas de menor actividad, como durante el día y durante la noche.
Aún así, la energía renovable está creciendo y el almacenamiento de baterías será esencial para alimentar a las comunidades mientras no haya viento ni sol.
"Estamos más allá del punto donde las energías renovables son el desafío en términos de satisfacer nuestras necesidades eléctricas", dice Picker. “Podrías quitar los subsidios, podrías quitar los mandatos, todavía obtendríamos más del 50 por ciento de energías renovables en California, simplemente porque es el mejor precio. El desafío es, ¿cómo unir eso en un sistema que realmente satisfaga las necesidades del cliente y que realmente brinde confiabilidad?
¿Dónde podemos esperar verlo empleado en el futuro?
Debido a que la escala es pequeña, este tipo de instalación llenará una necesidad de nicho por ahora. Pero estos bancos de baterías en realidad proporcionan una gran cantidad de energía para el espacio que requieren; la instalación de Ontario tiene menos de un acre de tamaño, sustancialmente más pequeña que una planta pico tradicional.
"Lo importante es identificar los lugares donde hay focos de crecimiento de carga en lugares donde simplemente no hay suficiente transmisión", dice Denholm. A menudo, eso será en áreas que están geográficamente restringidas, ya sea por centros de población o paisajes, o por regulaciones ambientales. Un lugar como Ontario, que no tiene muchas conexiones a la red energética más amplia, es un ejemplo perfecto. "Donde existan esas condiciones, el almacenamiento se volverá cada vez más competitivo".
Además, este proyecto fue comisionado y construido en solo tres meses, un marco de tiempo inesperadamente rápido que puede permitir una respuesta rápida a los problemas de energía, en relación con la construcción de plantas pico, que puede llevar años.
Por lo tanto, el crecimiento en número y tamaño de estas instalaciones será beneficioso para las compañías eléctricas, incluso cuando no hay un mandato estatal para el almacenamiento de energía, como lo hay en California, dice Picker.
¿Cuánto tiempo hasta que las baterías necesitan ser reemplazadas, y qué pasa con las viejas?
La vida útil de una batería depende de la frecuencia con la que se carga y descarga, y estas no necesariamente se reciclarán a diario, dice Tesla. Por el contrario, ganarán y dispersarán el poder de forma continua y, por lo tanto, el ciclo de vida es indeterminado.
Sin embargo, las pilas de baterías están formadas por unidades discretas que se pueden enchufar y desenchufar fácilmente, por lo que es sencillo quitar una que haya llegado al final de su vida útil. Tesla tiene una instalación de reciclaje en su Gigafábrica de Reno, Nevada, donde se construyen las baterías, y serán devueltas a esa fábrica para que se descompongan.