¿Cuándo despegará el almacenamiento de energía de batería de larga duración?

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Fuente: https://www.energy-storage.news/

almacenamiento de energía de larga duración
Tecnología de batería de flujo de vanadio de Invinity en Energy Superhub Oxford. Imagen: Invinity Energy Systems.

Energy-storage.news se reunió con ejecutivos de dos proveedores de almacenamiento de energía de batería de flujo de larga duración, ESS Inc. e Invinity Energy Systems, en la Energy Storage Summit 2022.

El director de EMEA del productor de baterías de flujo de hierro ESS Inc , Alan Greenshields, y el director ejecutivo del productor de baterías de vanadio Invinity Energy System, Larry Zulch, y el CCO Matt Harper discutieron una variedad de temas; desde la baja penetración de las baterías de flujo en la actualidad y la ecuación de costos cambiantes, hasta varias tecnologías alternativas de larga duración y donde ven oportunidades para sus productos tanto a corto como a largo plazo.

Un mercado dominado por el ion-litio

La necesidad y el lugar de las soluciones de almacenamiento de energía de larga duración en el mercado fue un gran tema de discusión en la conferencia de dos días organizada en Londres por nuestro editor Solar Media a fines de febrero .

Hubo un amplio acuerdo en que los sistemas de batería de flujo de 4-12 horas y de más de 12 horas tienen una gran cantidad de casos de uso pero, como dice Alan Greenshields de ESS Inc , el mercado actual no refleja eso en absoluto.

“La gente ha estado diciendo durante décadas que las baterías de flujo son una idea interesante. Pero si nos fijamos en lo que realmente sucedió es que la mayor parte del almacenamiento de energía de larga duración en el mundo todavía se bombea hidroeléctrica y el ion de litio entró para el almacenamiento de corta duración y básicamente exprimió absolutamente todo lo demás del mercado. Las baterías de flujo realmente no han superado la etapa de demostración de creación de prototipos”, dice.

Y esos números se reflejan incluso en la tubería de desarrollo actual, por no hablar de lo que se ha entregado en el pasado. En el Reino Unido, ampliamente aceptado como uno de los mercados más populares para el almacenamiento en este momento, el 99% de su tubería de 25 GW es de iones de litio (cifra de la base de datos de proyectos de almacenamiento de baterías del Reino Unido de Solar Media ). El CEO de Invinity, Larry Zulch, habla de esto con un aire de incredulidad.

“En 10 años miraremos hacia atrás y diremos: ‘¿Se imaginan que estuviéramos tomando baterías de litio perfectamente buenas, excelentes para automóviles, camiones y equipos de construcción, y colocándolas en cajas en el suelo y haciendo que se desgasten rápidamente por andar en bicicleta muy duro cuando podríamos haberlos usado dentro de los vehículos? Eso es una locura. Simplemente no ha habido una alternativa a los iones de litio y eso es lo que estamos construyendo”, dijo.

“Es fácil pensar que el litio ganó el día y que nuestras baterías de vanadio simplemente no tienen la escala para competir. Sin embargo, ese es un pensamiento a corto plazo: vale la pena considerar que el proyecto de 40 MWh que acabamos de anunciar con Pivot Power / EDF habría sido la batería más grande de cualquier tipo en cualquier parte del mundo antes de que Tesla instalara su planta Hornsdale en 2017. Ese proyecto fue anunciado hace menos de cinco años. Comparando el vanadio de hoy y el litio de entonces, ganaríamos en la mayoría de los casos. Cuando el vanadio alcance el nivel de madurez del mercado del litio, despegará tal como lo hizo el litio”.

Costo diferencial y tecnología de larga duración sin batería

Entonces, ¿por qué no lo ha hecho ya? Una cosa que se menciona a menudo es el mayor costo de las soluciones de larga duración, algo sobre lo que nuestros entrevistados prefieren no entrar en detalles, pero afirman que, en cierta medida, la diferencia a largo plazo con las de iones de litio ha desaparecido.

Zulch dice: «Entonces, si observa el costo nivelado de almacenamiento (LCOS), las baterías de flujo de vanadio son menos costosas que las baterías de litio para muchas aplicaciones de alto rendimiento», y agrega que el aumento actual del precio del litio podría no ser temporal como todos esperan. .

Greenshields también dijo que, a largo plazo, el flujo de hierro es relativamente barato: “Entonces, con cualquier batería de flujo, tiene dos componentes de costos. Tienes el costo de energía de los módulos y la electrónica y luego el costo variable del electrolito. Este último es el realmente importante y dominará cada vez más la ecuación con el crecimiento del almacenamiento de larga duración, y eso es alrededor de US$20 por kilovatio hora para el flujo de hierro, que es muy bajo. Lo cerca que puede llegar a ese número depende de la configuración del sistema”.

El director de comunicaciones de Invinity, Joe Worthington, señaló los proyectos recientes y su tamaño cada vez mayor como evidencia del cambio de tendencia.

“La gente generalmente no ha comprado baterías de flujo porque no podían verlas en funcionamiento, pero ahora pueden hacerlo. Y tenga en cuenta que muchas baterías de flujo no están en esa etapa, por lo que nos coloca en una categoría diferente”, dijo.

Las discusiones pasaron a las diversas tecnologías de almacenamiento de energía de larga duración que existen y, para ESS Inc, por qué eligió la química de flujo de hierro.

Greenshields: “ESS se fundó porque, aunque la química del vanadio funciona muy bien, es algo costoso. Los fundadores buscaron una química de flujo con materiales fundamentalmente baratos y se decidieron por el hierro. Las primeras implementaciones de los sistemas de hierro sufrían fundamentalmente de un ciclo de vida bajo, y su investigación identificó qué estaba causando esto y encontró una contramedida. Así que ahora tenemos un producto que efectivamente tiene un ciclo de vida ilimitado, aunque decimos 20.000 ciclos porque nada dura para siempre”.

Dado que el material de electrolito de Invinity es el más utilizado en el espacio de la batería de flujo, Zulch habló sobre la necesidad de tener cuidado con las soluciones nuevas y no probadas.

“Definitivamente están surgiendo otras químicas de baterías que tienen un potencial realmente interesante, pero por ahora es solo potencial. Todavía no hemos visto ninguna de esas sustancias químicas emergentes que realmente se hayan entregado y que estén resolviendo un problema y se hayan entregado a un cliente. Las empresas que han recaudado suficiente capital para construir grandes prototipos y obtener mucha atención, pero que se basan solo en una tecnología prometedora, pueden ser muy, muy riesgosas, no solo para los clientes de esas empresas, sino también para la reputación de nuestra industria en general”, dijo. dijo.

Greenshields se mostró particularmente escéptico sobre el hidrógeno verde, una tecnología de almacenamiento más reciente que ha despertado un mayor interés, como ha escrito Energy-storage.news . Afirmó que la pérdida de energía desde la carga hasta el envío cuando se usa para almacenar electricidad puede llegar al 80-90%, aunque tendría algunos casos de uso.

Trayendo un punto de vista general a bastante largo plazo, Zulch agregó que incluso llamar ‘larga duración’ al almacenamiento de 4 a 12 horas cambiaría pronto. “En el futuro, el almacenamiento de larga duración podría significar días, semanas, ¡incluso meses!”.

Posición hoy

Gran parte de la discusión hasta ahora se ha centrado en un futuro hipotético y las perspectivas a largo plazo del almacenamiento de energía de larga duración, por lo que vale la pena volver al presente.

Ambos tienen números y proyectos impresionantes cuando se trata de diversas medidas de comercialización. Pero como escribió recientemente Energy-storage.news , ESS Inc solo registrará sus primeras cifras de ingresos en el trimestre actual. Invinity Energy Systems está un poco más avanzado.

En su última divulgación, para el primer semestre de 2021, reveló 13,5 millones de libras esterlinas (18 millones de dólares estadounidenses) de ventas cerradas de las cuales se recibieron 5,7 millones de libras esterlinas y seguirían 7,8 millones de libras esterlinas, con una pérdida operativa total de 8,8 millones de libras esterlinas para el período. . En 2018 y 2019, tuvo £2,5 millones y £0,7 millones de ingresos respectivamente.

Entonces, ¿en qué segmentos del mercado están las dos empresas viendo la mayor tracción para sus respectivas soluciones? En respuesta a la pregunta abierta, ambos destacan el sector comercial e industrial, la colocación con energía solar y, a más largo plazo, la colocación con energía eólica.

Greenshields dice que el sistema de ESS Inc no requería aire acondicionado o refrigeración, por lo que podría funcionar bien en climas cálidos, mientras que el CCO de Invinity, Matt Harper, señala que muchas jurisdicciones limitaron la capacidad de interconectar la energía solar a la red, lo que podría ayudar con el almacenamiento de energía de larga duración. Harper agregó que la compañía estaba «viendo el mayor interés» de los desarrolladores que buscaban usar baterías para comerciar en el mercado.

La energía eólica también es interesante debido a que es mucho más grande que la energía solar y, sin embargo, lo rezagada que está en términos de colocación con almacenamiento. Representa el doble de la contribución de la combinación de energía solar a nivel mundial (2 %/1 %), 2,4 veces en EE. UU. (3,1 %/1,3 %) y más de 10 veces en el Reino Unido (25 %/2 %). (Datos de la Revisión estadística de energía mundial de BP, la Revisión mensual de energía de la Administración de información energética de EE. UU. y el Sistema de informes del mecanismo de equilibrio). Sin embargo, como se informó recientemente aquí , dos tercios del almacenamiento ubicado en los EE. UU. es con energía solar.

Harper explica por qué y dónde encaja la larga duración en esto: “Creemos que la energía eólica y el almacenamiento serán la próxima gran novedad, pero la principal diferencia entre la energía solar y la energía eólica es que el tamaño mínimo para un proyecto eólico a escala de red en este momento es un orden de magnitud mayor que la misma cosa en el lado solar. Entonces, la batería que tendrá que ser de cientos de megavatios como mínimo. Debido a eso, apenas estamos comenzando a ver el primer par de proyectos de almacenamiento de energía eólica en línea a esa escala”.

“La generación de energía eólica también puede ser incluso más intermitente que la solar, por lo que la batería que la alimenta estará ciclando con mucha más frecuencia que con la energía solar. El litio simplemente no está diseñado para ese caso de uso, se desgastaría en unos pocos años. Nos asociamos con Siemens Gamesa para desarrollar nuestra próxima generación de productos específicamente para ese mercado”.

Greenshields también dijo que la duración de almacenamiento de 12 horas de ESS Inc hace que las oportunidades de ‘reafirmación’ del viento sean realmente atractivas.

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