El binomio baterías inteligentes de almacenamiento energético y la curva de pato

Las baterías inteligentes de almacenamiento minimizan la curva de pato.

Cuando hablamos de curva de pato nos referimos a la transformación radical que registra la demanda de energía de orígenes fósiles cuando las energías renovables inyectan su producción al sistema eléctrico.

Hemos de tener muy presente que el impacto de la producción energética de origen renovable en la red eléctrica es incontrolable, debido a las impredecibles condiciones meteorológicas que afectan al viento y al sol. Paralelamente, las energías renovables conllevan unos costes variables muy bajos.

Australia, un país con un elevadísimo índice de instalaciones fotovoltaicas domésticas distribuidas por todo el territorio, llegó el 11 de octubre de 2020 al hito de generar el 100% de la energía necesaria durante 1 hora gracias a energía solar, según el medio de comunicación energynews.es. Generó la curva de pato.

Imaginemos un gráfico que representara la curva diaria de la demanda de energía de fuentes fósiles en los países que registran una elevada potencia fotovoltaica instalada.

Lo que observaríamos sería una línea que se asemeja mucho a la forma de un pato con el pico hacia abajo.

La evolución de la demanda de energía de origen fósil decrece espectacularmente a partir del momento en que se incorporan a la red eléctrica a gran escala los excedentes de energías renovables, en consecuencia, también decrecen significativamente los precios de la energía al tener las energías renovables unos costes de producción variables muy inferiores a los generadores tradicionales.

El motivo principal reside en que industrias y negocios no consumen energía de la red convencional durante las horas con mayor índice de radiación solar, sino que usan la generada por sus instalaciones de autoconsumo. Y el excedente, lo vierten a la red.

Además, en ese momento concreto del día la mayoría de las personas están trabajando o estudiando, es decir, realizan sus actividades fuera del ámbito del hogar.

Por el contrario, la demanda de energía de fuentes fósiles se incrementa exponencialmente a partir de la tarde y durante la noche. ¿Por qué? Porque se reduce la radiación solar y tras la jornada laboral y escolar, los ciudadanos vuelven a casa aumentando la demanda de energía eléctrica.

El resultado se manifiesta de dos maneras. Por un lado, aumenta el precio de la energía en el mercado mayorista a primeras horas del día y a partir del atardecer (los paneles fotovoltaicos no están al 100% de su rendimiento) y se reduce cuando el Sol brilla con más intensidad, es decir, a mediodía.

La consecuencia para el sistema eléctrico es que le provoca inestabilidad, ineficiencia y no tiene la flexibilidad suficiente porque no puede adaptar la producción de energía a la demanda real.

Al Estado norteamericano de California le ha sucedido exactamente esto. Energiaonline.com.ar, portal web argentino especializado en energía, afirma que el mes de julio del año 2021 alcanzó una generación solar pico de 3.646 MW/h, cuando 5 años antes era menos de la mitad, 1.580 MW/h.

En 2021, California contaba con una capacidad fotovoltaica instalada de 31.872 MW según la Solar Energy Industries Asociation, que estima que aproximadamente 4.000 MW provenían de la generación distribuida.

Este incremento exponencial se explica en buena parte por el hecho de que, por ley, cualquier vivienda nueva que se construya debe incorporar una instalación de paneles solares. Las autoridades californianas adoptaron esta medida para lograr el objetivo de reducir en un 40% las emisiones contaminantes en 2030. Los edificios residenciales actualmente son responsables del 40% de las emisiones de CO2 a nivel mundial.

Sin embargo, los problemas generados por esta normativa fueron evidentes. Además de experimentar problemas serios de distribución, de flexibilidad y de gestión de la demanda, el precio de la energía a mediodía llegó a ser negativo y por la noche se disparaba por las nubes.

Entre el paquete de medidas adoptadas, el gobierno californiano tomó la decisión de penalizar económicamente a los usuarios que generaran excedentes energéticos y los inyectara al sistema en la franja horaria del mediodía.

A la vez, promovió la instalación de baterías de almacenamiento entre los clientes finales. ¿El objetivo? No desaprovechar esa energía generada y no consumida para recurrir ella cuando fuera necesario. Por ejemplo, a partir de que se oscurece, durante la noche o en días nublados o con lluvia.

El caso del Estado de California nos da la oportunidad de aprender unas lecciones muy valiosas.

La primera es que es muy importante que como prosumidores nos aseguremos de que la cantidad de energía que producimos esté alineada con la cantidad de energía que necesitamos. O, en su defecto, que tengamos la capacidad de almacenarla en una batería inteligente como sonnenBatterie, es decir, con control.

De esta manera flexibilizamos nuestro consumo y aportamos eficiencia al sistema. ¿Cómo lo argumentamos? En caso de que produzcamos más energía de la que realmente necesitamos durante el día, es probable que no exista la demanda suficiente para consumirla. Por el contrario, si no almacenamos la energía generada durante el día, no podremos satisfacer la demanda que tendremos por la noche. Es el llamado ciclo de carga y descarga de las baterías.

En este artículo nos hemos referido una vez al concepto de flexibilidad de la demanda y es lo suficientemente importante incidir en ello dada la relación que tiene con la casuística analizada de la curva de pato.

Estamos trazando el camino de la transición energética partiendo de un modelo energético centralizado, unidireccional, analógico, rígido (generación desmesurada de energía, aunque no sea necesaria) y basado en combustibles fósiles contaminantes y energía nuclear -en el que el consumidor es un actor pasivo sin relación directa con el mercado- hacia otro distribuido, bidireccional, digital, flexible, inteligente, de producción de electricidad lo más cerca posible de su ámbito de consumo (km0) basado en energías renovables que pone en el centro al consumidor/productor (prosumidor), que ahora es activo.

Los consumidores podrán participar activamente en el sistema eléctrico aportando servicios de flexibilidad mediante soluciones del lado de la demanda, el almacenamiento de energía y la agregación de sus recursos.

Por lo tanto, tenemos que controlar el impacto que supondrá para el sistema eléctrico la entrada masiva de la energía de fuentes renovables. El sistema eléctrico tendrá que ser lo suficiente hábil para cambiar el perfil de consumo en base a las necesidades reales de la red y garantizar así su estabilidad y seguridad.

Las baterías han de ser inteligentes para poder controlar la energía almacenada y ser usada posteriormente, cuando el usuario la necesite realmente a partir del aprendizaje de las pautas de consumo energético del hogar y la automatización de los ciclos de carga/descarga.

Añadiendo baterías inteligentes de almacenamiento logramos aspectos tan importantes como:

• Favorecer que la demanda sea más flexible.
• Almacenar energía durante las horas de generación con menores precios para su uso posterior cuando la demanda aumenta, es decir, por la noche.
• Maximizar el valor de la energía producida por la instalación de autoconsumo.
• Evitar el consumo de la red en aquellas horas en que el precio de la energía es más alto.
• Ayudar en el equilibrio de la oferta y la demanda de energía en la red eléctrica.
• Minimizar la curva de pato.
• Fomentar en el sistema la integración de energías renovables, caracterizadas por ser inconstantes, impredecibles y no gestionables.