Almacenamiento: el “freno” que enfrentan las energías renovables en Chile

La falta de almacenamiento energético es un desafío crucial para la industria renovable y la superación de los combustibles fósiles a nivel mundial. Este elemento permite aprovechar al máximo las energías renovables más variables, como la solar y eólica. Pese a que Chile se erige como un referente en América Latina ante el aumento de renovables en su matriz, varios proyectos se han visto truncados por este problema.

El almacenamiento energético es el proceso mediante el cual se “guarda” energía, ya sea como electricidad o en otra forma, y en un periodo determinado de tiempo, para que luego pueda ser utilizada en otra ocasión.

Actualmente, el desarrollo de tecnologías de almacenamiento está concentrada en aquellos equipamientos tecnológicos capaces de consumir energía eléctrica (de alguna fuente renovable o de la red), para transformarla en otro tipo de energía (química, potencial, térmica, entre otras) y almacenarla con el objetivo de inyectarla, nuevamente,  al sistema eléctrico.

Hay distintos tipos de tecnologías que tienen una gran cantidad de aplicaciones, en una gran cantidad de industrias y escalas. Una forma de clasificarlas es en base al proceso de conversión energética que utiliza cada una de estas alternativas. De hecho, Generadoras de Chile las clasifica en almacenamiento térmico, eléctrico, mecánico, químico y electroquímico.

Almacenamiento Térmico Consiste en emplear la energía disponible para enfriar o calentar algún medio de almacenamiento (aguas calientes, sales derretidas, materiales con cambio de fase), el cual después puede ser aprovechado para generar calor o electricidad.
Almacenamiento Térmico: consiste en emplear la energía disponible para enfriar o calentar algún medio de almacenamiento (aguas calientes, sales derretidas, materiales con cambio de fase), el cual después puede ser aprovechado para generar calor o electricidad.

En Chile, recién en el año 2022 se promulgó la Ley 21.505 que promueve el desarrollo de los sistemas de almacenamiento de energía eléctrica, permitiendo que puedan participar en el mercado eléctrico y optar a remuneración por la energía inyectada al sistema. 

La Dra. Lorena Cornejo, directora del Laboratorio de Investigaciones Medioambientales de Zonas Áridas de la Universidad de Tarapacá, comenta que el almacenamiento “es muy bajo” en el país y no se está viendo en esta ley, sino que es parte del Proyecto de Ley de Transición Energética, en donde “se propone realizar una gran licitación de almacenamiento para Chile”.

Coincide con aquello Sara Larraín, directora de Chile Sustentable, quien enfatiza en que “la ley llegó tarde” y que el nuevo proyecto “abre un espacio para licitaciones de almacenamiento”, no solo de la energía generada sino que también de la “infraestructura de almacenamiento”, un elemento clave para la transición energética.

En la actualidad se encuentran en operación alrededor de 150 MW, en construcción 477 MW (según los datos levantados por la Comisión Nacional de Energía) y en desarrollo otros 3000 MW. 

Los “frenos” de la falta de almacenamiento

Carlos Suazo, director del SPEC Energy Consulting, empresa de consultoría en sistemas de energía, comenta que en el caso de Chile, según sus análisis numéricos, “el almacenamiento es una condición necesaria para transitar a sistemas bajos en emisiones de carbono. En este sentido, los ejercicios cuantitativos que hemos realizado demuestran que a medida que un sistema transita en el desprendimiento de fuentes fósiles (desde la salida de unidades a carbón, hasta la salida de unidades de gas o diésel), es necesario ampliar el abanico de fuentes tecnológicas de almacenamiento: pasando desde el desarrollo de batería hacia soluciones de mayor duración (almacenamiento por bombeo, u otros)”.

La variabilidad de las fuentes de energías renovables, entendiendo que tienen cierta intermitencia por depender de las condiciones climáticas, provocan que el almacenamiento sea crucial para competir de forma pareja con los combustibles fósiles. 

Almacenamiento Eléctrico Se trata de usar la energía disponible para cargar capacitores, conductores u otro material, generando campos electrostáticos o campos magnéticos, que pueden ser conservados y utilizados más adelante para devolver la electricidad al sistema
Almacenamiento Eléctrico: se trata de usar la energía disponible para cargar capacitores, conductores u otro material, generando campos electrostáticos o campos magnéticos, que pueden ser conservados y utilizados más adelante para devolver la electricidad al sistema

Así lo confirma Larraín: “Necesitas almacenamiento porque esa gran cantidad de energía tienes que meterla en alguna parte o si no se te congestionan los sistemas de transmisión, que es lo que está pasando hoy día. Hay parte importante de la energía solar y de la energía eólica que se pierde, se bota, se genera pero se bota porque hay congestión en las líneas de transmisión”.

Los recortes de energía renovable, que corresponden a instrucciones para reducir la generación renovable producto de limitaciones del sistema, han aumentado sustancialmente durante los últimos meses. 

“En la actualidad, durante los últimos 12 meses se han vertido cerca de 2200 GWh, es decir, 6000 MWh/día equivalente a la energía acumulable en un sistema de almacenamiento de 1500 MW y 4 horas. Esto hace pensar que el desarrollo del almacenamiento en Chile se encuentra atrasado y que es necesario apurar el paso”, destaca Suazo.

Estos 6000 MWh/día equivalen a la producción de una planta solar de 1000 MW, es decir, la producción de 1 de cada 8 plantas fotovoltaicas no se aprovecha y no se inyecta a la red, dice.

Para Pablo Contreras, ingeniero de Innovación de Ciudad Luz, la situación de almacenamiento en Chile es “crítica” no en un mal sentido, sino que “es fundamental que empiecen a aparecer tecnologías de almacenamiento en el sistema”, debido al comportamiento de la generación de la energía eólica y fotovoltaica. 

El profesional explica que se pierde “flexibilidad” en el despacho de generación. Un ejemplo que refleja esta situación, es que la energía que genera un panel no se puede usar en la noche y si es que hay un excedente de generación a la hora en que todos los paneles en el sistema están generando, y no hay demanda para poder llegar a ese a ese valor, va a ir el sobrante de energía fotovoltaica por sobre la demanda y esa energía se va a perder.

Almacenamiento Mecánico: convierte la energía disponible en energía mecánica, ya sea mediante el movimiento de una masa (método empleado por Flywheels, o baterías inerciales), la elevación de un cuerpo, típicamente de agua (método empleado por centrales hidroeléctricas de bombeo), o la compresión de un gas (método empleado por baterías de aire comprimido)
Almacenamiento Mecánico: convierte la energía disponible en energía mecánica, ya sea mediante el movimiento de una masa (método empleado por Flywheels, o baterías inerciales), la elevación de un cuerpo, típicamente de agua (método empleado por centrales hidroeléctricas de bombeo), o la compresión de un gas (método empleado por baterías de aire comprimido)

Suazo cree que en etapas iniciales de integración de energías renovables, “pareciera no ser tan relevante”. No obstante, concuerda en que cuando la integración de fuentes eólicas y solares comienzan a modificar los patrones de flujos y la generación de unidades convencionales (unidades a carbón y gas natural) entonces “la ausencia de soluciones de almacenamiento supone mayores desafíos para la integración de fuentes renovables y por ende, ralentiza la transición energética hacia sistemas profundamente descarbonizados”. 

Aunque Cornejo hace una observación: “No nos parece adecuado poner todas las fichas en el almacenamiento, eso puede ser muy caro”.

Ideas y medidas para potenciar el almacenamiento en el país

Los expertos y autoridades del sistema coinciden en la relevancia de potenciar el almacenamiento. 

Suazo cree que en general “la regulación económica y técnica relativa a sistemas de almacenamiento se ha tenido que ir desarrollando en la marcha”. Por ello, “los temas regulatorios son nuevos en la mayoría de los mercados y se encuentran aún en desarrollo, lo que genera distintos niveles de incertidumbre que inhiben el despliegue de soluciones de almacenamiento”.

De esta forma, asegura que “es necesario atacar rápidamente este punto de manera de cerrar las brechas regulatorias de modo de incentivar rápidamente su incorporación a la red”.

En esa línea, Contreras coincide en que queda camino por recorrer en torno a la regulación para que existan las claridades y los incentivos correspondientes para que el mercado de almacenamiento surja. El gran driver va a ser “el marco regulatorio que se está generando en torno a las tecnologías de almacenamiento”, el que afirma es “súper necesario para poder asegurar la transición energética y los objetivos del país y del mundo en torno al calentamiento global”.

Almacenamiento Químico Busca utilizar la energía disponible para obtener compuestos y/o elementos con alta densidad energética, que tengan el potencial de ser utilizados con posterioridad para generar calor mediante algún proceso de combustión (como es el caso del Hidrógeno verde, que se puede obtener con electricidad renovable, y luego ser utilizado sin generar emisiones).
Almacenamiento Químico: busca utilizar la energía disponible para obtener compuestos y/o elementos con alta densidad energética, que tengan el potencial de ser utilizados con posterioridad para generar calor mediante algún proceso de combustión (como es el caso del Hidrógeno verde, que se puede obtener con electricidad renovable, y luego ser utilizado sin generar emisiones).

El Coordinador Eléctrico Nacional se encuentra trabajando en una Hoja de Ruta 2030, y uno de los elementos claves es justamente las necesidades de almacenamiento para el sistema. Según sus estudios “incorporar del orden de 2.000 MW en capacidad a 2026, produciría ahorros para el funcionamiento del sistema en su conjunto y, además, permitiría abastecer la demanda nocturna y aprovechar recursos que hoy están siendo excedentarios, como generación solar. Ya se están instalando sistemas de este tipo, pero necesitamos que el almacenamiento sea de larga duración”.

Esto equivale a la materialización de una inversión de aproximadamente US$ 3.900 millones en los próximos 3 años, principalmente en tecnología BESS (Battery Energy Storage System).

Desde el Ministerio de Energía destacan los avances en el uso de otras tecnologías innovadoras de almacenamiento en base a gases comprimidos, sales fundidas y bombeo hidráulico, con capacidades instaladas máximas del orden de 700 MW con capacidad de almacenamiento de entre 6 y 12 horas. Estos proyectos podrían sumar una inversión adicional del orden de US$ 1.500 millones.

“Como gobierno estamos trabajando en generar las condiciones habilitantes para el despliegue de esta tecnología en el país. El Proyecto de Ley de Transición Energética que actualmente se discute en el Congreso busca, entre otras medidas, generar las condiciones para licitar en el corto plazo un sistema de almacenamiento a gran escala en el norte del país que generaría un alto grado de inversión en los próximos años”, destacan desde la cartera de Energía. 

Almacenamiento Electroquímico Maneja la energía disponible para, mediante un proceso de reacciones químicas, generar una diferencia de potencial eléctrico entre un ánodo y un cátodo [8]. El objetivo es que este proceso pueda ser posteriormente reversado para generar electricidad.
Almacenamiento Electroquímico: maneja la energía disponible para, mediante un proceso de reacciones químicas, generar una diferencia de potencial eléctrico entre un ánodo y un cátodo [8]. El objetivo es que este proceso pueda ser posteriormente reversado para generar electricidad.

En septiembre de este año, el ministro de Energía Diego Pardow anunció que están trabajando en una serie de indicaciones que faciliten la licitación de los 2000 MW de almacenamiento que contempla el proyecto de ley de Transición Energética, que hoy está en el Congreso chileno.

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