Más allá de la disminución de los precios de las baterías: 6 formas de evaluar el almacenamiento de energía en 2021

Fuente: https://www.greentechmedia.com

El equilibrio de los sistemas, el software, las limitaciones de la cadena de suministro y la fiabilidad y el rendimiento garantizan que todos pesen sobre los costes totales.

El mercado de almacenamiento de energía en los Estados Unidos está en auge, con 476 megavatios de nuevos proyectos instalados solo en el tercer trimestre de 2020, un 240 por ciento más que en el segundo trimestre, según analistas de la industria de  Wood Mackenzie . Se espera que 2021 sea otro año récord para el almacenamiento, pero con la innovación tecnológica que se acelera en todo el mercado, los propietarios de activos de energía renovable deben seleccionar cuidadosamente sistemas seguros y confiables para proteger sus inversiones en almacenamiento. A medida que el mercado se acelera, estas son algunas de las preguntas esenciales que los propietarios de activos deberían hacerse. 

1. Evalúe los precios más allá de la celda

Cuando los analistas hablan de la disminución de los precios del almacenamiento, se refieren a los precios de las baterías, que continúan disminuyendo cada año. El último informe de Bloomberg New Energy Finance   establece que el precio actual de los iones de litio es de aproximadamente $ 137 por kilovatio-hora y caerá hasta $ 100 por kWh para 2023. 

Sin embargo, los compradores de sistemas de almacenamiento de energía pueden ver precios sustancialmente más altos para sus proyectos, dependiendo de una variedad de factores. Por ejemplo, el precio más bajo para las baterías de iones de litio generalmente está disponible para un contrato de suministro importante o para implementaciones a gran escala de 500 megavatios-hora o más. Dado que la mayoría de los proyectos de hoy no son tan grandes, esa cifra de $ 137 por kWh estará más cerca de $ 150 a $ 170 por kWh, y quizás tan alta como $ 200 a $ 210 por kWh en el nivel del paquete de baterías, dependiendo del tamaño del proyecto. 

Más allá del precio de la batería, el costo total de un sistema de almacenamiento de energía de batería totalmente integrado también incluirá el sistema de gestión térmica, los sistemas de gestión de la batería y el sistema de conversión de energía, así como la tecnología de prevención y supresión de incendios, SCADA y medición. 

Al considerar los precios todo incluido, muchas empresas de almacenamiento están construyendo sus sistemas en contenedores modulares estandarizados que son más rápidos y fáciles de instalar y conectar a la red. Si bien este tipo de sistema puede simplificar el proceso de evaluación, estos modelos comerciales pueden incluir servicios auxiliares, como contratos de operación y mantenimiento, garantías de desempeño y daños liquidados.

En resumen, basándose únicamente en el precio, realizar una evaluación completa de los sistemas de almacenamiento de diferentes proveedores es un desafío, si no imposible.

2. Evaluar la química y la seguridad

La evaluación de adquisiciones y precios también debe considerar la variable de la química de la batería. En 2021, las dos opciones principales son el cobalto-manganeso-litio-níquel (NMC) y el ferro (hierro) fosfato de litio (LFP). 

El NMC tiene una densidad de energía más alta (energía almacenada en proporción al peso) que también aumenta el riesgo de sobrecalentamiento y fugas térmicas en caso de sobrecalentamiento, lo que puede provocar que el fuego se propague rápidamente de una celda a otra. El NMC también es más caro y, en la actualidad, solo está disponible en un número limitado de proveedores. 

Basándose únicamente en su química, se espera que LFP fácilmente disponible reemplace a NMC en los próximos años como la menos costosa y más segura de las dos químicas de batería. La LFP es más segura porque tiene una densidad de energía más baja y se descarga a un ritmo constante y sostenido. En general, las químicas de LFP también durarán más que las NMC, incluso a tasas más altas de carga y descarga, lo que reduce la frecuencia de reemplazo y aumento durante la vida útil de un proyecto. Sin embargo, debido a que las células LFP tienen una densidad de energía más baja que las células NMC, requieren más espacio para almacenar la misma cantidad de energía.

No obstante, el almacenamiento NMC es una tecnología madura y seguirá siendo competitiva y eficaz para todas las aplicaciones. El mayor desafío aquí es reducir el riesgo de fugas térmicas y fallas de seguridad en los sistemas integrados. 

3. Evaluar la cadena de suministro y la disponibilidad

Otra consideración importante es evaluar la cadena de suministro del sistema de baterías en el contexto de la fecha de puesta en servicio. La demanda mundial de productos de baterías está aumentando con la adopción de vehículos eléctricos, productos electrónicos de consumo recargables y proyectos solares y eólicos a gran escala junto con el almacenamiento de energía estacionaria. En consecuencia, una vez que se elige la química de la batería, otras consideraciones incluyen la capacidad del sistema, el tiempo y el riesgo de interrupciones en la cadena de suministro. 

Por ejemplo, un proyecto de 2 gigavatios hora probablemente tendrá diferentes desafíos en la cadena de suministro y plazos de entrega mucho más largos (dos o tres años) que un proyecto de 5 MW / 20 MWh que puede entrar en funcionamiento en 12 meses. Los plazos más largos pueden generar preocupaciones sobre la escasez de metales en el núcleo, especialmente de litio, níquel y cobalto, que podrían retrasar la producción de sistemas de almacenamiento. 

Es fundamental monitorear dicha escasez en la cadena de suministro y evaluar los proveedores de un fabricante, los productos básicos del proveedor y los precios de los productos básicos, todo lo cual puede afectar el costo de compra de almacenamiento.

4. Evaluar la bancabilidad y la calidad 

Al igual que con los precios, la evaluación de la calidad del almacenamiento de energía requiere un enfoque de todo el sistema. Aunque la calidad de la batería puede ser la principal preocupación, la calidad del gabinete, los sistemas de gestión térmica y el sistema de conversión de energía (PCS), o inversor, son igualmente importantes. 

Al igual que con los proyectos solares, cuando falla el PCS, también lo hace el sistema de almacenamiento. Incluso si la debida diligencia ha llevado a la selección de la batería de la más alta calidad con el mejor software de gestión de energía, el PCS puede provocar un cierre completo de los ingresos durante días o incluso más.    

En términos de evaluación de la calidad de las celdas de la batería, con tantas nuevas empresas de almacenamiento que ingresan al mercado, es cada vez más importante encargar un informe de viabilidad bancaria del fabricante que incluya la debida diligencia tanto financiera como técnica. En segundo lugar, los propietarios de activos deben realizar una auditoría exhaustiva de la fábrica in situ que revise todo el proceso de fabricación. La evaluación incluye una prueba de aceptación de fábrica, que verifica que las celdas y los sistemas se están construyendo según las especificaciones de diseño y son seguros para operar. Finalmente, es fundamental realizar un seguimiento de la producción en línea y auditorías del producto final para verificar los componentes individuales del sistema de almacenamiento.

5. Evaluar el software de gestión de la batería

El software de un sistema de batería es otro componente cada vez más sofisticado de una instalación que necesita evaluación para varias aplicaciones de «acumulación de valor». 

Las empresas de servicios públicos y los desarrolladores ahora están utilizando sistemas de almacenamiento para la reducción de la demanda máxima, la regulación de frecuencia y la resistencia, y la empresa de almacenamiento o sus proveedores administrarán esas aplicaciones con software. Si el software no puede gestionar de forma adecuada y óptima la carga y descarga en la cantidad correcta y en el momento adecuado, entonces el sistema de almacenamiento elegido puede reducir la pila de valor y reducir la rentabilidad del proyecto.

Además, el software de administración de batería rudimentario puede disminuir la longevidad de la celda, provocando un aumento o reemplazo prematuro de la batería fuera de las garantías y garantías de rendimiento. En el peor de los casos, puede fallar al detectar y prevenir un evento de fuga térmica, poniendo así en riesgo todo el sistema de almacenamiento de energía. 

6. Evaluar las garantías de desempeño

Finalmente, los propietarios de activos deben revisar de forma independiente cualquier garantía de desempeño contratada, así como la garantía. Mientras que una garantía estándar cubre las piezas y la mano de obra, la garantía de rendimiento asegura que el sistema de batería producirá la cantidad requerida de energía y estará disponible durante un cierto período de tiempo durante la vida del proyecto. 

Las garantías de rendimiento están evolucionando con la tecnología y los mercados de almacenamiento, pero la tendencia es hacia garantías flexibles y de rendimiento que abordan las aplicaciones de acumulación de valor actuales y potenciales del propietario. 

Gestión independiente del suministro de almacenamiento de energía y control de calidad

Las tecnologías de almacenamiento de energía han evolucionado constantemente, pero a medida que nos adentramos en un período de crecimiento, innovación e implementación acelerados, estas consideraciones no deben pasarse por alto al desarrollar su estrategia de almacenamiento de energía y comprar un sistema de almacenamiento de energía en 2021. A medida que ingresan nuevos fabricantes y tecnologías el mercado, la gestión de la cadena de suministro y la garantía de calidad y seguridad se vuelven tareas más complejas y críticas. El almacenamiento de energía jugará un papel crítico en el fomento de una transición global hacia una economía de energía limpia, pero al final del día, no hay atajos ni reemplazos para la calidad.

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Aaroh Kharaya es el gerente de producto para el almacenamiento de energía en Clean Energy Associates. Es un ingeniero profesional con licencia con nueve años de experiencia en sistemas de energía eléctrica y también es un experto en la materia en sistemas de almacenamiento de energía de baterías.