Almacenamiento de energía: Una “pila” de avances

abril 11, 2023 | Industria

Conforme el proceso de transición energética avanza en el país, el almacenamiento de energía consolida su lugar como vía para incrementar la entrada de más generación de electricidad a partir de fuentes renovables. Un paso sustantivo en esa dirección fue la promulgación de la Ley de Almacenamiento y Electromovilidad (N° 21.505) –en noviembre de 2022–, que fomenta la implementación de este tipo de sistemas y, especialmente, a aquellos del tipo stand alone.

Los sistemas de almacenamiento permiten acopiar la energía que hoy, por la falta de una infraestructura de transmisión adecuada, no es posible evacuar desde las centrales de generación renovables hacia los centros de consumo, generándose así los vertimientos. En ese sentido, uno de los sus grandes beneficios del almacenamiento es que contribuye a reducir los altos niveles de estas pérdidas que se registran en abultados niveles cada año en Chile.

En el presente artículo, exponemos avances realizados en materia de incorporación de almacenamiento de energía por parte de distintos actores de la industria.

Implementación en el país

Respecto al grado de masificación estas tecnologías en Chile, Felipe Gallardo, director de Estudios de la Asociación Chilena de Energías Renovables y Almacenamiento (Acera A.G.), entrega su diagnóstico: “Si bien actualmente existe un pipeline relevante de proyectos de sistemas de almacenamiento en desarrollo, del orden de los 5.000 MW entre los del tipo stand alone y aquellos asociados a centrales de generación renovable, desde el punto de vista de las iniciativas que se encuentran en operación, la penetración de este tipo de instalaciones en el sistema eléctrico es aún incipiente, ya que solo alcanza los 64 MW sobre una demanda máxima del sistema del orden de 12.000 MW”.

Felipe Gallardo, de Acera A.G.

La mayor parte de los sistemas de almacenamiento presentes en Chile, independientemente de su etapa de desarrollo, corresponden al tipo banco de baterías BESS (Battery Energy Storage System).

Entrando en el detalle, el líder gremial precisa que, a su vez, la mayoría de los sistemas BESS actualmente en operación corresponde a proyectos de baja potencia (<20 MW) y de corta duración (<20 min): “Estos proyectos se comenzaron a viabilizar a partir de la década del 2000 y se desarrollaron asociados a centrales termoeléctricas, en particular, para liberar la necesidad de reserva en giro que aplica sobre este tipo de unidades, es decir, su desarrollo estuvo asociado a un requerimiento de seguridad en la operación del sistema eléctrico”.

Por otra parte, indica Gallardo, los BESS que actualmente se encuentran en desarrollo se basan en un principio totalmente diferente, debido a que principalmente se implementan con la finalidad de realizar gestión de energía.

Respecto a eventuales barreras que estarían impidiendo una mayor expansión de los sistemas de acopio, el representante de Acera A.G. advierte que el hecho de que aún no se termine de desarrollar un marco normativo específico “complica la evaluación de este tipo de proyectos por parte de los privados, en especial, en lo referido a los mercados de energía y potencia, que en la actualidad son precisamente los mercados más relevantes en las líneas de ingresos que tienen este tipo de instalaciones”.  

Vertimientos

De acuerdo con Gallardo, los sistemas de almacenamiento se caracterizan por su naturaleza multiservicio, es decir, tienen la capacidad de realizar prestaciones en los distintos mercados en los cuales se organiza nuestra regulación, siendo –según indica– probablemente los más relevantes: energía, potencia, servicios complementarios y transmisión.

“Desde la perspectiva del mercado de energía, los sistemas de almacenamiento permiten gestionar la energía de centrales con recursos variables, como por ejemplo centrales solares fotovoltaicas y eólicas, permitiendo inyectar dicha energía en diferentes momentos del día, incluso en aquellas horas en donde no está presente el recurso primario de generación”, argumenta.

Y añade que “esta medida contribuye a evitar los recortes/vertimientos de energía ERNC, disminuye la exposición a costo marginal cero que algunos de los titulares de este tipo de centrales experimentan en la actualidad y permite desplazar generación basada en combustibles fósiles”

Los primeros

AES Andes fue pionera en 2009 en introducir en el país la tecnología BESS, al implementar uno de estos sistemas al interior de la subestación Andes, en la región de Antofagasta. Desde entonces, la compañía ha construido además otros dos bancos de almacenamiento de energía en Mejillones: BESS Angamos y BESS Cochrane.

Cristián Sepúlveda, de ACSP.

En 2021, la compañía completó la construcción de la primera etapa del proyecto de almacenamiento Virtual Reservoir, adyacente a la central hidroeléctrica Alfalfal, ubicada en San José de Maipo, región Metropolitana. Estas baterías, destacan de la empresa, fueron las primeras en ser instaladas con la finalidad de optimizar la utilización del agua en una planta hidroeléctrica de pasada.

Actualmente, la firma construye la segunda etapa de Virtual Reservoir en la central hidroeléctrica Alfalfal y avanza en la ejecución de los proyectos Andes Solar IIb y Andes Solar IV, los cuales incluyen baterías y están localizados en la región de Antofagasta.

“En el caso de Virtual Reservoir II, esta nueva etapa incluirá 40 MW de baterías, con capacidad de almacenamiento de 5 horas (o equivalentemente 49 MW descargados durante 4 horas), suficientes para alimentar a más de cien mil hogares chilenos durante dicho período de tiempo”, señalan desde la compañía.

Por otra parte, el proyecto Andes Solar IIb contará con una capacidad de 180 MW solares e incluirá el sistema de almacenamiento más grande de Latinoamérica, con una capacidad para almacenar 112 MW por 5 horas (560 MWh de energía).

Asimismo, en 2022 AES Andes inició la construcción de Andes Solar IV, proyecto que contará con una capacidad instalada de 238 MW solares y que incluirá baterías para con una capacidad para almacenar 130 MW por 5 horas (735 MWh de energía).

Proyecto Alba

En octubre de 2022, AES Andes ingresó a evaluación ambiental el proyecto Alba, una iniciativa que explora ser una alternativa para la reconversión de centrales termoeléctricas a carbón mediante el uso de sales fundidas. “Específicamente, el proyecto considera la posibilidad de reemplazar la actual generación a carbón de las unidades 1 y 2 de la central termoeléctrica Angamos, ubicada en Mejillones, región de Antofagasta, por un sistema de sales fundidas (Molten Salt), permitiendo con esta tecnología almacenar energía y capacidad libre de emisiones para posteriormente ser utilizada en el sistema eléctrico”, explican en la compañía.

Añaden que las sales fundidas, que serán calentadas con energía eléctrica proveniente de fuentes renovables, “se direccionarán al generador de vapor, donde intercambiarán calor con el agua, generando el vapor necesario para alcanzar una potencia de 560 MW considerando ambas unidades en operación”.

Adicionalmente, la compañía en marzo ingresó a evaluación ambiental dos proyectos que incorporan un ambicioso crecimiento en baterías en la región de Antofagasta. Uno de ellos es Cristales –ubicado en el sector Salar Imilac, cercano a Andes Solar–, que sumará 379 MW de capacidad fotovoltaica, con un sistema BESS de 542 MW por hasta 5 horas.

La firma también comenzó la tramitación del proyecto híbrido Pampas en Taltal, que consta de una capacidad instalada de 392 MW entre generación eólica y solar, junto a un sistema de almacenamiento BESS de 624 MW hasta por 5 horas.

A través de cuatro unidades, AES Andes opera 62 de los 64 MW de capacidad de almacenamiento de energía actualmente en operación en Chile.

Segundo proyecto

Otro de los operadores del segmento generación que ha incursionado en el almacenamiento es Engie Chile. La compañía se encuentra en la etapa de construcción de un sistema que –según destacan en la firma– será uno de los más grandes de América Latina.

Rosaline Corinthien, de Engie Chile.

La iniciativa, denominada BESS Coya, tendrá una capacidad de almacenamiento de 638 MWh y también contará con tecnología Battery Energy Storage System. “Estas baterías almacenarán energía renovable proveniente del parque fotovoltaico PV Coya, ubicado en la comuna de María Elena, región de Antofagasta, entregando mayor eficiencia al sistema y permitiendo suministrar esta energía durante 5 horas, lo que se traduce en una entrega de 200 GWh en promedio al año”, comenta Rosaline Corinthien, CEO de la compañía. La empresa espera tener el 100% de las baterías energizadas al primer trimestre de 2024.

“Una las ventajas de este tipo de tecnología es que permite entregar energía limpia durante la noche, aumentando la flexibilidad de despacho de las plantas solares y proporcionado mayor seguridad de suministro al sistema”, agrega Corinthien.

BESS Coya es la segunda iniciativa con este tipo de tecnología que Engie ha desarrollado en Chile. “La primera se encuentra en Arica y consiste en un sistema de baterías de iones de litio con una capacidad de almacenamiento de 2 MWh y, actualmente, nos encontramos evaluando el desarrollo de otros proyectos”, detalla la ejecutiva.

Otro precursor en el ámbito del almacenamiento en Chile es Innergex. La empresa posee dos proyectos en construcción, ambos en la región de Atacama. Se trata de BESS Salvador y BESS San Andrés.

El primero está emplazado en terrenos donde se ubica la planta solar fotovoltaica Salvador, de 68 MW, en la comuna de Diego de Almagro. Aportará al sistema una capacidad de almacenamiento de 50 MW/250 MWh y actualmente se encuentra en un 70% de avance de su ejecución.

Asimismo, BESS San Andrés se está levantando en el lugar funciona la planta solar fotovoltaica San Andrés, que tiene una potencia instalada de 50,6 MW. Este parque de baterías inició su construcción en febrero pasado y a la fecha registra un avance de 10%. Aportará al sistema eléctrico una capacidad de almacenamiento de 35 MW/175 MW.

En ese sentido, añaden que estos proyectos aportan a la descongestión de las líneas de transmisión “y por ende a la disminución de los vertimientos, a diferencia del horario solar, en donde, por la gran cantidad de inyección solar, se producen mayores vertimientos”.

CSP

Aunque la opción más utilizada en almacenamiento en Chile hasta ahora ha sido la del tipo BESS, hay otra tecnología que también destaca por sus potencialidades. En ese sentido, todo un hito la entrada en operación en junio de 2021 de la planta de concentración solar de potencia (CSP) Cerro Dominador, primera instalación de su tipo en Chile y que utiliza la tecnología de sales fundidas. Está emplazada en la comuna de María Elena, en la región de Antofagasta.

Cristián Sepúlveda, gerente ejecutivo de la Asociación de Concentración Solar de Potencia (ACSP), comenta: “La CSP es una tecnología de larga data, altamente competitiva en todos los mercados energéticos del mundo; lamentablemente, en Chile no se ha valorado sus atributos particulares, como son la inercia, flexibilidad, sostenibilidad, capacidad de regulación de frecuencia, todos estos, atributos que entrega energía 24/7, en especial, en los bloques nocturnos y de mayor demanda en el sistema”.

A juicio del representante gremial, sus ventajas en los últimos procesos de licitación de suministro no han sido ponderadas, “entrando a competir con centrales renovables variables, como lo son fotovoltaico y eólicos, cuyos precios son mucho más bajos pero que no entregan estabilidad al sistema”. En ese sentido, advierte que mientras no cambien aspectos como las bases de las licitaciones, restricciones de entrada y baja remuneración por potencia, seguirá siendo difícil una mayor entrada de CSP al sistema.

 Matías Cox, de GPM A.G.

De igual manera, Sepúlveda releva la contribución que podría hacer esta tecnología para impulsar un mayor aporte de fuentes renovables variables a la matriz energética. “La CSP es una tecnología 2×1, almacenamiento y generación, absolutamente complementaria a las energías renovables variables (ERV) –fotovoltaica y eólica–, para evitar el vertimiento”, enfatiza. En esa dirección, remarca los beneficios de la CSP, recordando que el aumento de capacidad de los actuales tendidos y nuevas líneas de transmisión se esperan para recién en al menos 10 años más. “Es decir, podríamos tener una matriz altamente eficiente ERV (día) + ERV (tarde/noche) y CSP noche y así poder mitigar bastante el vertimiento”, recalca.

Si bien Cerro Dominador es la única central CSP en fase de operación, menciona también el proyecto Likana, también de Grupo Cerro. Al respecto, Sepúlveda afirma que esta iniciativa “está lista para comenzar, pero está en la búsqueda de financiamiento a través de PPA con privados o licitaciones de suministros a clientes regulados de la CNE”. Agrega que el gremio espera su pronta ejecución, enfatizando también la relevancia del ingreso de la CSP al sistema, ya que “según la hoja de ruta del Coordinador Eléctrico Nacional esta tecnología debería formar parte con al menos 700 MW adicionales a 2027-2028”.

Pequeños y medianos generadores

En el segmento de los pequeños y medianos generadores la implementación de los sistemas de almacenamiento es hoy también una prioridad. Matías Cox, director ejecutivo de GPM A.G., asociación gremial que reúne a las empresas del sector, sostiene que “el desarrollo de proyectos de almacenamiento en diferentes escalas es la llave, en conjunto con la transmisión, para la transición energética, pues permiten llevar las energías renovables variables a bloques horarios donde actualmente no están disponibles, reduciendo los vertimientos que hoy sufre el sistema”.

Plataforma concluida del proyecto BESS San Andrés.

De acuerdo con el líder gremial, numerosos asociados están evaluando proyectos de almacenamiento, “a la espera da las señales que entregue el ministerio de Energía respecto a la implementación de la recién aprobada ley sobre la materia, lo cual es clave, al igual que las luces que se entreguen en materia de inversión”.

Y agrega que “las tecnologías y lugares de ubicación de los proyectos están en evaluación. Sin perjuicio de eso, los proyectos en cartera contemplan, entre otras tecnologías, proyectos de baterías, o en base a hidrógeno o licuefacción y gasificación de gases”.

En construcción

Según Acera, del pipeline de 5.000 MW en proyectos de sistemas de almacenamiento, algunos están declarados en construcción, otros están aprobados ambientalmente y algunos se encuentran gestionando dicha aprobación. “En su mayoría corresponde a centrales renovables con capacidad de almacenamiento o sistemas de almacenamiento stand alone del tipo BESS; sin embargo, también existen algunos proyectos que se basan en tecnologías alternativas, como almacenamiento en aire líquido (LAES) y Batería de Carnot”, explica Felipe Gallardo.

Artículo publicado en Revista Electricidad N° 276 (marzo 2023).

Transmisoras de Chile incorpora a Conexión Kimal-Lo Aguirre y suma once asociados

abril 4, 2023 | Industria

Esta semana, Conexión Kimal-Lo Aguirre, integrada por las empresas Transelec, ISA InterChile y Chile HVDC Transmission SpA, oficializó su ingreso a Transmisoras de Chile A.G., asociación gremial que reúne a las principales empresas de transmisión eléctrica del país, con presencia desde Arica a Chiloé y que en conjunto suman más de 16 mil kilómetros de líneas de alta tensión.

La compañía se constituyó con el propósito de desarrollar, construir y operar la línea Kimal-Lo Aguirre,  primer tendido de transmisión eléctrica de corriente continua del país. Este proyecto, que es mandatado por el Estado de Chile a través del Coordinador Eléctrico Nacional (CEN), tendrá una extensión de 1.400 km aproximadamente de infraestructura para transportar hasta 3.000 MW de energía.

Se espera que la puesta en marcha de esta iniciativa contribuya a la descarbonización de Chile, al permitir la disminución del vertimiento de energía renovable aportando de manera significativa a la transición energética del país y al cumplimiento de las metas establecidas en la Ley Marco de Cambio Climático de alcanzar el carbono neutralidad el año 2050.

Con esta nueva incorporación, que se suma al reciente ingreso del grupo Saesa, desde Transmisoras de Chile A.G. destacan que se refuerza la posición del segmento de transporte de energía eléctrica puesto que cumplirá un rol central y habilitante en la descarbonización de la matriz energética nacional.

“Conexión Kimal-Lo Aguirre desarrollará una iniciativa emblemática para nuestro país, que permitirá reforzar el transporte de la energía renovable que se generará en los próximos años en la zona norte. Su ingreso es una muestra de confianza en el trabajo que hemos realizado para posicionar al sector en el centro del debate público y está en línea con los intereses que comparten nuestros socios, en particular con el trabajo comprometido para que la transmisión sea una buena noticia para las comunidades con las que nos relacionamos”, afirmó el director ejecutivo de Transmisoras de Chile, Javier Tapia.

Por su parte, Sebastián Fernández gerente general de la empresa, expresó su satisfacción por la incorporación a Transmisoras, al considerar que participar de ese espacio les permitirá conversar sobre los principales desafíos del proyecto Kimal-Lo Aguirre y complementar visiones con actores del rubro.

“Desde el comienzo hemos estado definiendo el equipo humano con la experiencia técnica necesaria, contratando a los mejores profesionales y aprovechando el know how que existe en el mercado, para poder integrar las distintas perspectivas desde la ingeniería conceptual, evaluación de alternativas, hasta la futura etapa de construcción y operación (…) tenemos la convicción de que las personas están en el centro de lo que hacemos; por lo que hemos comprometido un proceso sustentable para el territorio y sus comunidades, con el fin de garantizar que el proyecto tenga la menor afectación para el entorno”, puntualizó Fernández.

Transmisoras de Chile A.G.

Creada en septiembre de 2020, la asociación cuenta con once empresas socias, presentes a lo largo de todo el territorio nacional, desde Arica a Chiloé y con más de 16 mil kilómetros de líneas, similar a la distancia existente entre Chile y Japón. En conjunto, cuentan con más de 100 subestaciones, la totalidad de las líneas en 500kV y más de 1.000 colaboradores directos, además de los miles de personas que trabajan de forma indirecta en las operaciones y proyectos.