NREL ha presentado ocho “aprendizajes clave” en un informe recién publicado, a menudo en forma de proyecciones. A continuación se presenta una versión resumida.
El despliegue de baterías en Estados Unidos aumentará la capacidad de almacenamiento a 200 GW y 1.200 GWh en 2050 en el caso de referencia, como se muestra en la imagen superior. La capacidad de almacenamiento hidroeléctrico por bombeo no aumentará.
Las baterías de iones de litio seguirán teniendo la mayor cuota de mercado “durante algún tiempo”, ya que los costes del sistema de almacenamiento de cuatro horas, incluidos todos los componentes del sistema y la instalación, caen hasta los 200 dólares/kWh de capacidad en 2030, y siguen disminuyendo. Otras tecnologías “podrían tener nuevas oportunidades” si pueden competir con los precios de las baterías.
La capacidad firme -que es el mayor valor del almacenamiento- depende del ajuste entre la duración del almacenamiento y la duración de la carga máxima neta de la región. La capacidad firme permite al almacenamiento satisfacer la demanda durante las horas punta del sistema y sustituir a las turbinas de gas.
El time shifting, o ahorro de energía para su descarga en momentos de alta demanda, proporciona una parte menor pero aún significativa del valor del almacenamiento. La provisión de reservas operativas añade un valor mínimo, debido a la “saturación” de las necesidades de reserva del almacenamiento desplegado por otras razones. No se estimó el valor de aplazar la transmisión añadiendo almacenamiento, ya que es “difícil de aislar, y muy específico a nivel regional”.
Dada la “gran flexibilidad potencial sin explotar en la demanda de electricidad de uso final”, el almacenamiento se enfrenta a la competencia de las opciones de flexibilidad de la red, como las tarifas minoristas variables en el tiempo y la respuesta de la demanda industrial.
El almacenamiento y la energía solar son complementarios, ya que el aumento del despliegue de la energía fotovoltaica acorta el periodo de carga neta máxima, de modo que el almacenamiento de menor duración, con un coste menor, puede combinarse con la energía fotovoltaica para proporcionar capacidad firme. Los menores costes para proporcionar capacidad firme se traducen en un mayor despliegue de almacenamiento.
Al contrario, a medida que aumentan los despliegues de almacenamiento, los picos de carga neta son más amplios, lo que requiere un almacenamiento de mayor duración para proporcionar el mismo nivel de capacidad firme. En consecuencia, las duraciones de almacenamiento “probablemente aumentarán” a medida que aumenten los despliegues de almacenamiento. Como se muestra en la imagen de arriba, el despliegue de baterías de seis horas comenzaría alrededor de 2034 en un caso de referencia, y el despliegue de baterías de ocho horas comenzaría alrededor de 2040. Esta dinámica “presenta oportunidades” para las tecnologías emergentes capaces de una mayor duración, “o incluso para la siguiente generación de tecnologías existentes”, como la energía hidroeléctrica de bombeo.
La adopción por parte de los clientes del almacenamiento a nivel de edificio aumentará a medida que los costes de almacenamiento disminuyan y si el valor de la energía de reserva se percibe como mayor. En general, el potencial de adopción por parte de los clientes será menor que el potencial económico debido a los largos periodos de amortización. Con unos costes de batería bajos y unos costes fotovoltaicos muy bajos, el almacenamiento distribuido podría alcanzar los 82 GWh en 2050.
Las tecnologías de almacenamiento estacional son “especialmente importantes” para los sistemas de energía 100% limpia, para almacenar el exceso de generación en primavera y otoño y trasladar el suministro de energía al verano y al invierno. Se necesitarían más de 400 GW de capacidad de almacenamiento estacional, como las turbinas de combustión alimentadas con hidrógeno de origen renovable, para conseguir una energía 100% limpia.
El informe concluye enumerando las incertidumbres restantes que “podrían alterar las trayectorias de crecimiento y evolución del almacenamiento”. El informe describe brevemente cada uno de los seis estudios anteriores del NREL en los que se basa.
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