9 minute read
Columna de Opinión
Foto:Gentileza UAI.
Por Felipe Larraín,
académico de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Universidad Adolfo Ibáñez
Cambio climático:
Almacenamiento energético en baterías para robustecer al sistema eléctrico
EL ÚLTIMO INFORME DEL IPCC indica un incremento de la temperatura promedio del planeta que puede variar entre 1.5 °C a 4 °C, al año 2100, comparado con 2015. En territorio nacional, esto se traducirá en una contracción sostenida de las precipitaciones anuales y un incremento de los días secos consecutivos, con una intensidad superior al promedio del continente americano. los vuelven muy atractivos para afrontar la sequía, facilitar la integración masiva de energía renovable variable y evitar que se detenga el proceso de descarbonización de la matriz.
Las proyecciones para el sector son tremendamente auspiciosas: se espera que la capacidad de almacenamiento energético mundial en base a baterías se incremente desde alrededor de 10 GWh en 2017, hasta valores entre 47 GWh, en el escenario más desfavorable, y de 187 GWh, en el más favorable, a 2030.
En este contexto, se espera que las cuencas hidrográficas de la zona centro sur de nuestro país evidencien una reducción sostenida de las cotas de embalses naturales y artificiales. Esto se traducirá en una disminución de la generación hidroeléctrica en el sistema eléctrico nacional y un potencial incremento del precio de la energía eléctrica. A su vez, las centrales de pasada generarán cada vez menos energía. Pese al sombrío panorama, existen alternativas para afrontar el desafío. No es casualidad que en los últimos años y cada vez con más frecuencia, diversos actores del sector eléctrico anuncien la ejecución de proyectos de almacenamiento energético en base a baterías, los denominados “BESS” (Battery Energy Storage System). Si bien las baterías no superaban el 1% de la capacidad de almacenamiento energético mundial a 2017, se proyectan incrementos significativos en el corto plazo. Sistemas BESS de gran escala pueden proveer servicios de regulación de frecuencia, partida en negro, arbitraje de energía y potencia firme, sin contar el alivio a congestiones en las líneas de transmisión. Estas capacidades
Se espera que la capacidad de Más aún, las economías de escaalmacenamiento energético mundial en la e innovación, a 2030, reducibase a baterías se incremente desde rían el precio (en USD/kWh), en alrededor de 10 GWh en 2017, hasta al menos 50% en las principales valores entre 47 GWh, en el escenario tecnologías: plomo ácido, sodiomás desfavorable, y de 187 GWh, en azufre, flujo redox e ion litio. Por el más favorable, a 2030. otra parte, innovación sostenida en todas estas tecnologías augura aumentos significativos en el número de ciclos de vida y la eficiencia del ciclo carga/descarga. El dinamismo del sector se complementa con interesantes propuestas de innovación disruptiva. Novedosos BESS prometen hasta 30.000 ciclos de carga/descarga (Enervenue, spin off de Stanford lanzada hace unos meses, por el Prof. Yi Cui), una disminución de precios del 90% respecto del precio de baterías convencionales de ion-litio (Form Energy, spin off de MIT), y un incremento en la densidad energética de hasta 1000 Wh/l (Quantumscape, apoyada por Bill Gates a través del fondo de inversión Breakthrough Energy Ventures). La transformación de la red eléctrica es inminente y las baterías llegaron para quedarse.
a la recta final
Foto: Gentileza AES Andes.
En entrevista con ELECTRICIDAD, Carlos Barría, jefe de la División de Políticas y Estudios del Ministerio de Energía, entrega las principales novedades que se incluyeron en el actual proceso, en que se contempla un mayor espacio a tecnologías como almacenamiento y recursos distribuidos.
INICIANDO SU RECTA FINAL se encuentra la Planificación Energética de Largo Plazo (PELP) 2023-2027que lleva a cabo el Ministerio de Energía, el cual trae consigo más de una novedad respecto a la que existe actualmente, como lo deja ver Carlos Barría, jefe de la División de Políticas y Estudios de la cartera.
A su juicio, actual proceso incorporar elementos que permitirán contar con herramientas más
Banco de baterías de ion litio del proyecto Virtual DAM, de AES Andes, instalados en una central hidroeléctrica de pasada. La PELP 2023-2027 considera que el almacenamiento de energía tenga un rol crucial para la futura operación del sistema eléctrico.
adecuadas para enfrentar las condiciones de la transición energética, como –por ejemplo– acelerar la infraestructura de transmisión, promover el almacenamiento energético, además de adoptar nuevas tecnologías y los recursos energéticos distribuidos.
Evaluación
¿Cuál es la evaluación que hace de este proceso de la PELP?
Tenemos una evaluación muy positiva de lo que hemos conseguido con el nuevo proceso PELP, el cual iniciamos con definiciones claras: en primer lugar, convocar una amplia participación ciudadana. Luego, trabajar con estándares técnicos de alto nivel y con evidencia científica, y tercero, un sólido involucramiento institucional tanto al inte-
rior del Ministerio de Energía como con distintos organismos públicos.
Además, el proceso se ha hecho cargo efectivamente de los diversos desafíos tecnológicos que nos impone la transición energética y las ambiciosas metas en materia de carbono neutralidad que el país ha comprometido. Hemos realizado una mejora sustancial a la calidad de los modelos, proyecciones y metodologías utilizadas.
¿Cuáles son los principales resultados que destacan en materia de participación dentro del proceso?
Tuvimos una participación ciudadana amplia y efectiva. Esta vez contamos con un registro de más de 700 inscripciones entre personas y organizaciones, comparando el proceso anterior de la PELP que alcanzó 262 inscripciones, por lo que estamos muy conformes. Además, convocamos a un grupo técnico de acompañamiento, compuesto por 21 personas provenientes de la academia y centros de investigación, con paridad de género, y con importante representatividad de regiones. Este grupo nos ayudó a construir con evidencia científica cada uno de los elementos de la PELP.
¿Cuáles son los principales elementos que tendrá esta PELP?
Toda planificación de largo plazo comienza con una visión, una ruta posible, la construcción conjunta de un relato coherente que construya el futuro. En este proceso PELP, se han definido tres nuevos escenarios energéticos de largo plazo. Para ello, se consideraron distintos insumos, provenientes de la ciudadanía, los compromisos climáticos y ambientales del país, las distintas estrategias del Ministerio de Energía, y -por supuesto- la Política Energética Nacional. Además, un importante insumo es la identificación de los potenciales renovables en nuestro territorio, en el entendido que las energías renovables son la base de la transición energética.
Luego, con los escenarios definidos, lo que hacemos es proyectar las necesidades energéticas, que incluyen tantos consumos eléctricos típicos, junto con nuevos como la climatización, electromovilidad, y producción de hidrógeno verde. Utilizamos una modelación horaria de la demanda
Carlo Barría, jefe de la División de Políticas y Estudios del Ministerio de Energía. para visualizar efectos específicos que ocurren dentro del día, que condicionan la operación del sistema eléctrico. Un elemento fundamental fue la incorporación de modelos mejorados para representar la generación distribuida y la gestión de la demanda.
Así, proyectamos la oferta energética requerida, identificando las opciones más eficientes para el suministro, como: energía eléctrica, combustibles, leña, pellet, etc. Actualmente, la electricidad contribuye con 25% de la oferta energética total; no obstante, las proyecciones muestran que esta superará el 50% en 2050.
Incorporamos en la modelación las restricciones operativas de inercia y reservas. Consideramos además la alternativa de proveer inercia sintética y control rápido de frecuencia vía electrónica de potencia. Dado el fenómeno de cambio climático, utilizamos condiciones hidrológicas secas, considerando el análisis que evidencian una baja de 20% de caudales medios en las zonas centro y centro-sur del país, repercutiendo en cerca de
Foto: Gentileza Ministerio de Energía.
un 10% menos en la producción de centrales hidroeléctricas. Además, incluimos nuevas trayectorias de retiro de carbón, así como nuevas rutas de incremento del impuesto verde, y reconversión de centrales térmicas, por ejemplo, pasar de carbón a gas o carbón a batería de Carnot.
Finalmente, en este proceso PELP hemos identificado dos polos de desarrollo de energías renovables, en las provincias de Antofagasta y Tocopilla, luego de un análisis territorial y ambiental, donde incluimos en la metodología el enorme potencial renovable de estas provincias, el alto número de proyectos que hoy están en evaluación ambiental, los procesos de licitación de terrenos fiscales, y las solicitudes de acceso a instalaciones de transmisión que el Coordinador recibe. Este es un paso relevante, dado que en la versión anterior de la PELP no se identificaron polos de energías renovables, y en esta oportunidad, analizando en profundidad la alternativa que entrega este instrumento de la ley, la identificación resultó evidente, al evaluar todos los elementos involucrados.
¿En qué pie queda dentro de la PELP el almacenamiento de energía, la energía solareólica, eficiencia energética, generación distribuida y la electromovilidad?
En esta oportunidad, representamos energías gestionables con distintas configuraciones: de corta duración (1, 2 y 4 horas), mediana duración (4 y 12 horas), y larga duración (6, 9 y 13 horas) de almacenamiento. La PELP nos entrega una señal clara, el almacenamiento de energía será la pieza angular para una operación confiable y resiliente del sistema eléctrico en las próximas décadas, e incluso para enfrentar eventos de baja probabilidad, pero de alto impacto en el sistema eléctrico.
Lo que viene
¿Cómo se inserta esta PELP en el actual contexto de descarbonización en Chile y del cambio climático a nivel mundial?
La transición energética trae consigo tantos desafíos que muchas veces tienden a evaluarse de manera separada. Los procesos de planificación como la PELP son fundamentales para evaluar los efectos conjuntos sobre el sector, en este caso, la mitigación y la adaptación al cambio climático. Además, la PELP se ha enmarcado como un insumo fundamental para el Sistema Nacional de Prospectiva (SNP) y la Estrategia Nacional de Cambio Climático que coordina el Ministerio de Medio Ambiente.
¿Cuáles son los próximos pasos del actual proceso?
El pasado viernes 27 de agosto hemos compartido el Informe Preliminar PELP 2023-2027 en versión para observaciones del registro de participación ciudadana. En paralelo, iniciaremos el proceso de Evaluación Ambiental Estratégica (EAE) de los polos de desarrollo que hemos definido en esta oportunidad. Una vez terminado este proceso, publicaremos el informe definitivo y el decreto PELP respectivo.
¿Cómo entrará a interaccionar este PELP con los cambios regulatorios en marcha, como la estrategia de flexibilidad y la reforma a la distribución?
Un proceso como la PELP permite identificar las acciones prioritarias para el corto, mediano y largo plazo, tal que motiven y ayuden a poner números con evidencia a la discusión regulatoria y de política pública. Muchas veces tenemos opiniones y diagnósticos cualitativos pero que requieren de un análisis técnico robusto que provea información con evidencia al diálogo.
Con este Informe Preliminar PELP hemos puesto a disposición un diagnóstico y proyecciones fundamentales para el sector, que refuerza el hecho de trabajar más en acelerar la infraestructura de transmisión, promover el almacenamiento energético, la adopción de nuevas tecnologías para el sistema eléctrico, y los recursos energéticos distribuidos.
