La curva del pato acompañada con almacenamiento: Por qué las baterias van perfectamente con con la energia solar

En el 2013, el Operador Independiente del Sistema de California (CAISO) se refirió por primera vez a la icónica “Curva del Pato”, pronosticaban qué pasaría con el patrón horario de la demanda neta eléctrica en escenarios de alta penetración fotovoltaica. Desde esta publicación inicial, la situación en California se ha desarrollado al pie de la letra como fue pronosticado. La generación solar durante el día ha reducido drásticamente la demanda neta de electricidad que deben suministrar las centrales eléctricas alimentadas con combustibles como el carbón y el petróleo. Sin embargo, la cantidad de generación solar durante el día comienza a disminuir exactamente cuando la demanda eléctrica entra en sus horas pico por la tarde. Como resultado se pronuncia mas el incremento necesario de producción eléctrica convencional en la tarde y la noche para remplazar lo que antes producía la energía solar. Esto pone presión adicional a las centrales eléctricas tradicionales en las que se debe confiar para proveer energía después de la puesta del sol. Para ayudar a reducir la presión a estos generadores, se podrían agregar baterías y otros recursos de generación flexible a la red. Estos podrían ayudar a integrar los altos niveles de energía fotovoltaica y a la vez podrían mantener un suministro de electricidad confiable. Lo que es un poco menos obvio es que esta tendencia también se da en reversa: los altos niveles de energía fotovoltaica en la red realmente facilitan la integración de altos niveles de almacenamiento con el uso de baterías.

Un informe reciente del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL), en Estados Unidos, describe exactamente por qué ocurre lo dicho. Esencialmente, las baterías son excelentes para proporcionar potencia en marcos de tiempo cortos, pero son menos ideales para mantener una alta potencia de salida durante largos períodos de tiempo, dada la tecnología actual. Dicho de otra manera, las baterías son adecuadas para suministrar energía, pero son menos hábiles para suministrar potencia. Entre mas alto sea el nivel de penetración solar mas pequeña va a ser la demanda neta al iniciar el pico de la tarde, por lo tanto, se disminuyen las horas pico en las cuales se necesitan otros recursos. Esto permite que las baterías proporcionen una cantidad mas grande de la energía necesaria durante la ultima parte de las horas pico, ya que se pueden descargar durante un período de tiempo más corto, proporcionando la misma cantidad de energía.

“Aquellos que no hacen análisis de datos cada, lo cual es cada vez más accesible, hoy para controlar sus carteras en medio de un mercado cambiante pueden encontrarse comiendo cuervo mientras el resto de la industria come pato”.

La dinámica general entre la energía solar y las baterías, como señalan los autores, es sinérgica. En el lenguaje de la dinámica del sistema, es un ciclo de retroalimentación. Los aumentos de almacenamiento con baterías y la generación flexible en la red permiten integrar más energía solar, lo que a su vez aumenta las oportunidades de uso práctico del almacenamiento usando baterías y la generación flexible.

Hay un tercer componente que hace parte de esta dinámica que el informe NREL realmente no aborda: los precios de mercado. Hasta la fecha, la “curva del pato” ha llevado a una disminución en el precio eléctrico durante el día en California, los precios marginales de la electricidad mayorista con frecuencia incluso caen por debajo de cero. Esto significa que los generadores (independientemente del tipo) pueden tener que pagar para producir energía. En dos artículos recientes, discutimos cómo la dinámica de carga neta que resulta de los altos niveles de generación renovable está cambiando el paradigma operacional de carga base donde los grandes generadores centralizados funcionan a un rendimiento constante durante largos períodos de tiempo. Sin embargo, el almacenamiento de las baterías tiene la capacidad única de aumentar la producción de electricidad y el consumo de electricidad en la red, en los momentos apropiados. Si se programa adecuadamente, la demanda eléctrica de las baterías podría convertirse en una poderosa fuerza estabilizadora tanto para la curva de demanda eléctrica como para los precios de mercado.

A medida que la red se transforma y las expectativas del mercado evolucionan, es probable que veamos cambios dramáticos en lo que se considera “normal” con respecto a precios mayoristas del mercado de la electricidad. La estabilización horaria de la demanda eléctrica podría significar una reducción en los precios de energía y una menor volatilidad en el mercado. Las organizaciones con activos físicos o acuerdos de compra de energía a largo plazo podrían ver la erosión del valor en sus activos y contratos existentes. Las entidades de servicio de carga podrían considerar que es más económico optimizar la compra de energía en el mercado spot que generar con generadores anticuados, lo que obligaría a estas unidades a jubilarse anticipadamente.

Sean cuales sean estos cambios fundamentales en el suministro de electricidad, las empresas con intereses en el mercado deben controlar cuidadosamente el valor de sus activos y buscar activamente la protección a la baja a través de estrategias de mitigación de riesgos específicas. Aquellos que no hacen análisis de datos cada, lo cual es cada vez más accesible, hoy para controlar sus carteras en medio de un mercado cambiante pueden encontrarse comiendo cuervo mientras el resto de la industria come pato”.

Brock Mosovsky, Ph.D., es Director de Operaciones y Análisis en cQuant.io, una plataforma de análisis de energía SaaS que ayuda a las compañías a comprender su exposición física y financiera en el mercado energético actual.