La cantidad de sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS) para aplicaciones fijas, incluidas las aplicaciones distribuidas y a escala de servicios públicos, ha comenzado a crecer significativamente, según la encuesta de apricum, una agencia de consultoría de tecnología limpia.Según estimaciones recientes, se espera que las ventas crezcan de alrededor de $ 1 mil millones en 2018 a entre $ 20 mil millones y $ 25 mil millones en 2024.
Apricum ha identificado tres impulsores principales para el crecimiento de Bess: primero, un progreso positivo en los costos de las baterías.El segundo es el marco regulatorio mejorado, los cuales mejoran la competitividad de las baterías.En tercer lugar, Bess es un mercado de servicios direccionable en crecimiento.
1. Costo de la batería
El requisito previo clave para la amplia aplicación de Bess es la reducción de los costos relacionados durante la vida útil de la batería.Esto se logra principalmente mediante la reducción de los gastos de capital, la mejora del rendimiento o la mejora de las condiciones de financiación.

2. gastos de capital
En los últimos años, la mayor reducción de costos de la tecnología Bess es la batería de iones de litio, que ha bajado de alrededor de US $ 500-600 / kwh en 2012 a US $ 300-500 / kWh en la actualidad.Esto se debe principalmente a la posición dominante de la tecnología en aplicaciones móviles como las industrias “3C” (informática, comunicación, electrónica de consumo) y vehículos eléctricos, y las economías de escala resultantes en la fabricación.En este contexto, Tesla planea reducir aún más el costo de las baterías de iones de litio mediante la producción de su planta “Giga factory” de 35 GWH/kW en Nevada.Alevo, un fabricante estadounidense de baterías de almacenamiento de energía, ha anunciado un plan similar para transformar una fábrica de cigarrillos abandonada en una fábrica de baterías de 16 gigavatios hora.
Hoy en día, la mayoría de las nuevas empresas de tecnología de almacenamiento de energía están comprometidas con la adopción de otros métodos de bajo gasto de capital.Se dan cuenta de que será difícil cumplir con la capacidad de producción de las baterías de iones de litio y empresas como EOS, aquion o ambri están diseñando sus baterías para cumplir con ciertos requisitos de costos desde el principio.Esto se puede lograr mediante el uso de una gran cantidad de materias primas baratas y tecnologías altamente automatizadas para electrodos, membranas de intercambio de protones y electrolitos, y subcontratando su producción a contratistas de fabricación a escala mundial como Foxconn.Como resultado, EOS dijo que el precio de su sistema de clase de megavatios es de solo $160/kWh.
Además, la adquisición innovadora puede ayudar a reducir el costo de inversión de Bess.Por ejemplo, Bosch, BMW y la empresa sueca de servicios públicos Vattenfall están instalando sistemas fijos de almacenamiento de energía de 2MW/2mwh basados ​​en baterías de iones de litio utilizadas en los automóviles BMW I3 y ActiveE.
3. rendimiento
Los parámetros de rendimiento de la batería se pueden mejorar a través de los esfuerzos de los fabricantes y operadores para reducir el costo del sistema de almacenamiento de energía de la batería (BESS).La duración de la batería (ciclo de vida y ciclo de vida) obviamente tiene una gran influencia en la economía de la batería.A nivel de fabricación, al agregar aditivos patentados a los productos químicos activos y mejorar el proceso de producción para lograr una calidad de batería más uniforme y consistente, la vida útil puede extenderse.
Obviamente, la batería siempre debe funcionar de manera efectiva dentro de su rango operativo diseñado, por ejemplo, cuando se trata de la profundidad de descarga (DoD).El ciclo de vida se puede extender significativamente al limitar la posible profundidad de descarga (DoD) en la aplicación o al usar sistemas con mayor capacidad que la requerida.El conocimiento detallado de los mejores límites operativos obtenidos a través de rigurosas pruebas de laboratorio, así como contar con un sistema de gestión de baterías (BMS) adecuado, son una gran ventaja.La pérdida de eficiencia de ida y vuelta se debe principalmente a la histéresis inherente a la química celular.Una tasa de carga o descarga adecuada y una buena profundidad de descarga (DoD) son útiles para mantener una alta eficiencia.
Además, la energía eléctrica consumida por los componentes del sistema de batería (refrigeración, calefacción o sistema de gestión de batería) afecta a la eficiencia y debe reducirse al mínimo.Por ejemplo, al agregar elementos mecánicos a las baterías de plomo-ácido para evitar la formación de dendritas, se puede aliviar la degradación de la capacidad de la batería con el tiempo.

4. Condiciones de financiación
El negocio bancario de los proyectos de Bess a menudo se ve afectado por el historial de rendimiento limitado y la falta de experiencia de las instituciones financieras en el modelo de rendimiento, mantenimiento y negocio del almacenamiento de energía en baterías.

Los proveedores y desarrolladores de proyectos de sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS) deben tratar de mejorar las condiciones de inversión, por ejemplo, a través de esfuerzos de garantía estandarizados o mediante la implementación de un proceso integral de prueba de baterías.

En general, con la disminución de los gastos de capital y el aumento del número de baterías mencionado anteriormente, aumentará la confianza de los inversores y disminuirá su coste de financiación.

5. Marco regulatorio
Sistema de almacenamiento de energía de batería desplegado por wemag/younicos
Como todas las tecnologías relativamente nuevas que ingresan a mercados maduros, el sistema de almacenamiento de energía en baterías (BESS) se basa en cierta medida en un marco regulatorio favorable.Al menos eso significa que no hay barreras para la participación en el mercado del sistema de almacenamiento de energía de batería (BESS).Idealmente, los departamentos gubernamentales verán el valor de los sistemas de almacenamiento fijo y motivarán sus aplicaciones en consecuencia。
Un ejemplo de cómo eliminar el impacto de sus barreras de aplicación es la Orden 755 de la Comisión Federal Reguladora de Energía (FERC), que requiere que isos3 y rtos4 proporcionen pagos más rápidos, precisos y de mayor rendimiento para los recursos mw-miliee55.A medida que PJM, un operador independiente, transformó su mercado mayorista de electricidad en octubre de 2012, la escala del almacenamiento de energía ha ido en aumento.Como resultado, dos tercios de los equipos de almacenamiento de energía de 62 MW implementados en los Estados Unidos en 2014 son productos de almacenamiento de energía de PJM.En Alemania, los usuarios residenciales que compran energía solar y sistemas de almacenamiento de energía pueden obtener préstamos a bajo interés de KfW, un banco de desarrollo propiedad del gobierno alemán, y obtener hasta un 30 % de descuento en el precio de compra.Hasta el momento, esto ha llevado a la instalación de alrededor de 12000 sistemas de almacenamiento de energía, pero cabe señalar que otros 13000 se construyen fuera del programa.En 2013, la autoridad reguladora de California (CPUC) exigió que el sector de servicios públicos adquiriera 1,325 gw de capacidad de almacenamiento de energía para 2020. El programa de adquisición tiene como objetivo demostrar cómo las baterías pueden modernizar la red y ayudar a integrar la energía solar y eólica.

Los ejemplos anteriores son eventos importantes que han despertado una gran preocupación en el campo del almacenamiento de energía.Sin embargo, los cambios pequeños y, a menudo, desapercibidos en las reglas pueden tener un fuerte impacto en la aplicabilidad regional del sistema de almacenamiento de energía en baterías (BESS).Los ejemplos potenciales incluyen:

Simplemente reduciendo los requisitos de capacidad mínima de los principales mercados de almacenamiento de energía de Alemania, los sistemas de almacenamiento de energía residencial podrán participar como centrales eléctricas virtuales, fortaleciendo aún más el caso comercial de Bess.
El elemento central del tercer plan de reforma energética de la UE, que entró en vigor en 2009, es la separación del negocio de generación y venta de energía de su red de transmisión.En este caso, debido a algunas incertidumbres legales, las condiciones bajo las cuales el operador del sistema de transmisión (TSO) podrá operar el sistema de almacenamiento de energía no están del todo claras.La mejora de la legislación sentará las bases para una aplicación más amplia del sistema de almacenamiento de energía en baterías (BESS) en el soporte de la red eléctrica.
Solución de energía de AEG para el mercado de servicios direccionables
La tendencia específica del mercado eléctrico mundial está provocando una creciente demanda de servicios.En principio, se puede adoptar el servicio de Bess.Las tendencias relacionadas son las siguientes:
Debido a la fluctuación de la energía renovable y el aumento de la elasticidad del suministro de energía durante los desastres naturales, la demanda de flexibilidad en el sistema de energía está aumentando.Aquí, los proyectos de almacenamiento de energía pueden proporcionar servicios auxiliares como control de frecuencia y voltaje, mitigación de la congestión de la red, ajuste de energía renovable y arranque en negro.

Ampliación e implementación de infraestructura de generación y transmisión y distribución por envejecimiento o capacidad insuficiente, así como mayor electrificación en zonas rurales.En este caso, el sistema de almacenamiento de energía en baterías (BESS) se puede utilizar como una alternativa para retrasar o evitar la inversión en infraestructura para estabilizar la red eléctrica aislada o mejorar la eficiencia de los generadores diésel en el sistema fuera de la red.
Los usuarios finales industriales, comerciales y residenciales están luchando para hacer frente a las tarifas de electricidad más altas, especialmente debido a los cambios de precios y los costos de la demanda.Para los (potenciales) propietarios de generación de energía solar residencial, el precio reducido de la red afectará la viabilidad económica.Además, el suministro de energía a menudo no es confiable y es de mala calidad.Las baterías estacionarias pueden ayudar a aumentar el autoconsumo, realizar "recortes de picos" y "cambios de picos" mientras proporcionan un sistema de alimentación ininterrumpida (UPS).
Obviamente, para satisfacer esta demanda, existen varias opciones tradicionales de almacenamiento no energético.Si las baterías constituyen una mejor opción debe evaluarse caso por caso y puede variar mucho de una región a otra.Por ejemplo, aunque hay algunos casos comerciales positivos en Australia y Texas, estos casos deben superar el problema de la transmisión a larga distancia.La longitud típica de cable de nivel de media tensión en Alemania es inferior a 10 km, lo que hace que la expansión de la red eléctrica tradicional sea una alternativa de menor costo en la mayoría de los casos.
En general, el sistema de almacenamiento de energía de la batería (BESS) no es suficiente.Por lo tanto, los servicios deben integrarse en la "superposición de beneficios" para reducir los costos y compensar a través de una variedad de mecanismos.Comenzando con la aplicación con la fuente de ingresos más grande, primero debemos usar la capacidad sobrante para aprovechar las oportunidades en el sitio y evitar las barreras regulatorias como el suministro de energía de UPS.Para cualquier capacidad restante, también se pueden considerar los servicios entregados a la red (como la regulación de frecuencia).No hay duda de que los servicios adicionales no pueden obstaculizar el desarrollo de los servicios principales.

Impacto en los participantes del mercado de almacenamiento de energía.
Las mejoras en estos impulsores darán lugar a nuevas oportunidades comerciales y al posterior crecimiento del mercado.Sin embargo, los acontecimientos negativos a su vez conducirán al fracaso o incluso a la pérdida de viabilidad económica del modelo de negocio.Por ejemplo, debido a la escasez inesperada de algunas materias primas, es posible que no se logre la reducción de costos esperada o que la comercialización de nuevas tecnologías no se lleve a cabo como se esperaba.Los cambios en las regulaciones pueden formar un marco en el que Bess no puede participar.Además, el desarrollo de industrias adyacentes puede crear competencia adicional para Bess, como el control de frecuencia de la energía renovable utilizada: en algunos mercados (p. ej., Irlanda), los estándares de red ya requieren parques eólicos como principal reserva de energía.

Por lo tanto, las empresas deben prestar mucha atención entre sí, predecir e influir positivamente en el costo de la batería, el marco regulatorio y participar con éxito en la demanda del mercado global de almacenamiento de energía de batería fija..


Hora de publicación: 16-mar-2021
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