Arbitraje de energía y servicios de red

Es posible que hayas notado que baterías de litio y los sistemas de almacenamiento de energía en general han recibido mucha atención de los medios en los últimos años. Los paneles solares y las turbinas eólicas se están instalando a un ritmo récord en todo el mundo, y el almacenamiento de energía resuelve su principal limitación: no poder suministrar electricidad bajo demanda. Si bien existen muchas formas de almacenamiento de energía, las baterías de iones de litio tienen la velocidad de respuesta necesaria para mantenerse al día con las redes modernas. También tienen un diseño modular, al igual que los paneles solares, lo que significa que pueden configurarse para adaptarse a la escala de cualquier proyecto.

Hay dos formas principales de utilizar los sistemas de baterías conectadas a la red: arbitraje de energía y servicios de red El arbitraje energético consiste en almacenar grandes cantidades de electricidad cuando la oferta es alta y proporcionar esa energía cuando la demanda es alta. Los precios de la electricidad bajan con la producción excedentaria y suben durante las horas de mayor demanda; esta diferencia de precio representa ganancias o ahorros potenciales para los propietarios de baterías. Esta es la aplicación más obvia de los sistemas de baterías conectadas a la red, pero pueden cumplir otras funciones útiles.


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Debido a su rápida respuesta, los sistemas de baterías también se pueden utilizar para proporcionar control de frecuencia y otros servicios de red. Cuando las redes eléctricas experimentan cambios repentinos en la oferta o la demanda, su voltaje y frecuencia tienden a volverse inestables. Los sistemas de baterías pueden responder en fracciones de segundo, absorbiendo o suministrando energía según lo necesite la red. Una pequeña batería doméstica no tendrá un impacto notable en la red, pero las baterías a gran escala o miles de pequeños sistemas que funcionan en coordinación tienen un efecto estabilizador.

Uso de sistemas de baterías para el arbitraje de energía

Arbitraje de energía y servicios de red

El arbitraje energético es un concepto simple: la electricidad se almacena cuando los costos de kWh son bajos y se usa o vende cuando los costos de kWh son altos. Esto se puede aplicar con baterías domésticas pequeñas, sistemas de almacenamiento de tamaño mediano en edificios comerciales o baterías a gran escala. En todos los casos, el principio básico es ahorrar la diferencia entre los costos de energía bajos y altos.

Como ejemplo rápido, supongamos que un gran edificio comercial se cobra 15 centavos/kWh durante las horas de menor actividad y 35 centavos/kWh durante las horas de mayor demanda. En este caso, es posible cargar un sistema de baterías con electricidad fuera de las horas pico y usar esa energía cuando se aplica la tarifa más alta. El consumo medido por la compañía eléctrica se desplaza de horas con precio de 35 céntimos/kWh, a horas con precio de 15 céntimos/kWh. En otras palabras, estás ahorrando 20 céntimos por cada kWh almacenado a bajo precio y consumido a alto precio.

Si la instalación comercial de este ejemplo tiene una batería de 1000 kWh con una eficiencia de ida y vuelta del 96 %, el arbitraje energético puede proporcionar los siguientes ahorros diarios:

  • Cada día se almacenan 1000 kWh a 15 centavos/kWh, con un costo total de $150.
  • Se utilizan 960 kWh para evitar el consumo a 35 centavos/kWh, ahorrando $336 por día.
  • Esta batería de 1,000 kWh ahorraría $186 por día o $67,890 por año.

Este concepto también se puede aplicar a mayor escala en el mercado eléctrico mayorista. Las empresas generadoras propietarias de aerogeneradores o granjas solares normalmente deben vender su electricidad a precios de contado, ya que dependen del viento y la luz solar. Con el almacenamiento de energía a escala de servicios públicos, pueden esperar durante horas cuando los precios de la electricidad al por mayor son altos, logrando las máximas ganancias.

El arbitraje de energía se vuelve más lucrativo a medida que aumenta la diferencia de precio entre la electricidad en horas punta y fuera de horas punta. A medida que esta diferencia de precio se hace menor, los ahorros potenciales y las ganancias logradas con el almacenamiento de energía son menores.

Uso de sistemas de baterías para servicios de red

Arbitraje de energía y servicios de red

Tendemos a centrarnos en la capacidad de almacenamiento de los sistemas de baterías, pero su potencia nominal también es importante. Hay momentos en los que la red necesita una gran cantidad de megavatios para ser suministrados o absorbidos lo antes posible, y las baterías se caracterizan por su rápida respuesta. Las fallas eléctricas y otros eventos de la red pueden causar un desequilibrio repentino entre la generación y el consumo, lo que hace que el voltaje y la frecuencia se vuelvan inestables. Cuando esto sucede, los operadores de la red eléctrica deben equilibrar la oferta y la demanda lo más rápido posible para evitar apagones.

Las aplicaciones potenciales de los sistemas de baterías conectadas a la red también incluyen control de frecuencia y servicios auxiliares. En realidad, estas aplicaciones son más lucrativas en algunos mercados energéticos, especialmente aquellos que recompensan la capacidad de generación bajo demanda. Estas baterías funcionan en ráfagas cortas de energía, a diferencia de los horarios más largos en las aplicaciones de arbitraje de energía. Por supuesto, también es viable usar el mismo sistema de batería para el arbitraje de energía y los servicios de red.

Cuando las baterías se utilizan para los servicios de red, su electricidad puede provenir de cualquier fuente, incluso de energías renovables variables. Los propietarios de turbinas eólicas y parques solares pueden aumentar sus ingresos agregando almacenamiento de energía a sus plantas de energía. Cuando las baterías se utilizan para los servicios de red, generan ingresos con su capacidad para proporcionar megavatios en un instante, y cambiar los horarios de consumo es menos importante.