Revista Electricidad Nº227

junio de 2019

Proyectan nuevos usos tecnológicos en baterías de ion litio

Este fue uno de los puntos destacados en el seminario sobre sistemas de almacenamiento de energía en el sector eléctrico, realizado por Generadoras de Chile y Amcham Chile, donde se vieron avances en la investigación de materiales y su aplicación en el mercado energético.

Asistentes al seminario sobre almacenamiento de energía durante la exposición de Johannes Wüllner, jefe del departamento de sistemas de almacenamiento aplicado del Fraunhofer Institute for Solar Energy Storage. Foto: Gentileza Generadoras de Chile-Amcham Chile.

En el marco de la transición que vive la industria energética en todo el mundo con la integración de energías renovables variables y su impacto en la operación de los sistemas eléctricos, se estima que en el mediano plazo aparezcan nuevos usos tecnológicos en las baterías de ion litio destinadas a almacenamiento de energía.

Este fue uno de los aspectos destacados en el seminario “Sistemas de Almacenamiento en el Sector Eléctrico – Regulación y Nuevos Modelos de Negocios”, organizado por Generadoras de Chile y la Cámara Chileno Norteamericana de Comercio (Amcham Chile), donde participó Johannes Wüllner, jefe del departamento de sistemas de almacenamiento aplicado del Fraunhofer Institute for Solar Energy Storage (ISE), quien compartió los avances en investigación de almacenamiento para energías renovables (ER), además de los modelos de negocio y su aplicación en el mercado.

Wüllner destacó que la mayoría de los nuevos proyectos con baterías en el mundo incluyen el uso de la tecnología de ion litio, anticipando que en los próximos cinco a diez años se usarán baterías acuosas para aplicaciones fijas que, aunque tienen baja densidad, son muy económicas. Asimismo, se prevé que en el mismo plazo se usarán ánodos a base de silicio en baterías de litio para electromovilidad, ya que tienen tres veces más capacidad de energía que las actuales.

Johannes Wüllner. Foto: Gentileza Generadoras de Chile-Amcham Chile.

Aplicaciones

Wüllner recalcó la amplia cobertura de aplicaciones que tienen las baterías, comparándolas con “una cortapluma suiza” por su versatilidad, puesto que pueden ofrecer hasta 13 servicios para los segmentos de transmisión y de distribución para el ámbito de la demanda que requieren las empresas que operan en los sistemas eléctricos. A nivel de transmisión, según el especialista, las baterías pueden aportar a la regulación de frecuencia entre otros servicios, mencionando como ejemplo el control de potencia primario en Alemania, donde un organismo público presentó un aumento de almacenamiento con baterías de gran escala, sin subsidios, pasando de 50 MW a más de 200 MW entre 2016 y 2017.

Wüllner destacó además que en Alemania se está reutilizando una cantidad importante de baterías de autos en almacenamiento estacionario, extendiendo su vida útil.

Otro ejemplo a nivel de transmisión es Italia, donde hubo un rápido crecimiento de las energías renovables entre 2010 y 2012, debido a una política de incentivos, pero al mismo tiempo con un breve periodo para fortalecer y desarrollar la red eléctrica para soportar el nuevo escenario. Como resultado, la optimización de la integración de las energías renovables tuvo un gran impacto en la estabilidad del sistema eléctrico, aumento de la flexibilidad y disminución de las interrupciones del suministro.

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A nivel de Distribución, Wüllner presentó un caso en Estados Unidos con un enfoque de descentralización, mediante una planta fotovoltaica con almacenamiento incluido. La regulación de ese país exigía una tasa de rampa de 0 a 5 minutos, por lo que tuvieron que instalar un ultracondensador, que posee una densidad energética inusualmente alta. Según el especialista, este es un buen ejemplo para descentralizar la red y cumplir con la necesidad del país desde el punto de vista regulatorio.

Por último, Wüllner expuso ejemplos de modelos de negocio a nivel de clientes. Uno consiste en el diseño de una mini red fotovoltaica para el radiotelescopio más grande del mundo, ubicado en el Observatorio de Radioastronomía de Csiro en Australia, que contará con líneas de base de hasta 40 kilómetros. El instituto ISE diseñó un sistema de baterías de iones de litio que pueden reducir considerablemente el costo de esta operación, demostrando que, en casos de aplicaciones remotas y fuera del sistema eléctrico, el almacenamiento de energía puede ser la solución más económica.

A nivel residencial, existe un modelo de integración en edificios mediante un circuito intermedio de corriente continua para elevar la eficiencia de una planta fotovoltaica de autoconsumo que alimenta una mini red, que a su vez alimenta un sistema de carga para vehículos eléctricos. Este modelo es altamente recomendable, según el experto.

Por último, dentro de las consideraciones que se deben tener para el éxito de este tipo de proyectos, Wüllner destacó la importancia del aseguramiento de la calidad, que muchas veces es ignorada. En este sentido, se indicó que el instituto ISE puede aportar al mercado chileno, ya que cuenta con experiencia en certificación de calidad, no solo de productos, sino de proyectos, lo que facilita el acceso a financiamiento, inversión y asegurabilidad.