Burns McDonnell
Jaccob Gubbrud
Al igual que las baterías de los teléfonos inteligentes pierden capacidad y se degradan con el tiempo, las baterías que componen un sistema de almacenamiento de energía de la batería (BESS) también se degradarán eventualmente y tendrán que ser reemplazadas o complementadas para mantener las condiciones operativas descritas durante toda la vida útil del sistema. El aumento BESS es el proceso de añadir capacidad de batería a medida que el sistema envejece. El momento del aumento puede verse afectado por la cantidad de capacidad del sistema sobreconstruida en la parte delantera de un proyecto.
Sobreconstrucción inicial frente a diseñada para aumento
Cada vez que se cicla una batería, su capacidad y eficiencia disminuyen ligeramente. El tamaño, la funcionalidad y las condiciones de funcionamiento de un proyecto pueden afectar a la pronta cantidad de que las baterías necesitarán un aumento de energía: podría ser un año, cinco años o mucho más adelante.
La decisión de diseñar o no un sistema de almacenamiento de energía para el aumento se basa en varias variables, incluida la preferencia del propietario de un proyecto. Existen dos opciones principales: la sobreconstrucción inicial, que es el proceso de instalar capacidad adicional de la batería al comienzo de un proyecto para tener en cuenta la degradación de la vida útil del proyecto; la segunda opción es diseñar para un aumento futuro que agregará capacidad durante toda la vida útil del sistema, ya que se requiere capacidad adicional para mantener el rendimiento del proyecto.
Superconstrucción inicial. Si un propietario decide sobreconstruir al comienzo de un proyecto, se instalan más baterías por adelantado para proporcionar suficiente capacidad de energía planificada para cumplir con los requisitos del sistema, desde la puesta en marcha del proyecto hasta la mayor parte de toda la vida útil de un proyecto. Si bien tomar este camino resultará en un mayor gasto de capital (CAPEX) al comienzo del proyecto, elimina los desafíos asociados con el aumento, como los problemas de compatibilidad entre las tecnologías actuales y en desarrollo, así como los costos de material futuros desconocidos.
Históricamente, el precio de las baterías ha caído significativamente, pero los precios del carbonato de litio, el cobre y el aluminio, materiales que componen las baterías, han aumentado en los últimos años debido a una crisis de la oferta junto con la inflación. No está claro cuándo o si esos costes bajarán. El exceso de capacidad inicialmente no depende del precio futuro de las baterías, pero si el precio de las baterías baja y continúa disminuyendo, se debe considerar el aumento.
Diseñar para aumentar. El propietario de un proyecto puede decidir que tiene más sentido diseñar para un aumento periódico a lo largo del ciclo de vida del proyecto y solo instalar suficiente capacidad de batería para mantener la salida del sistema requerida durante un período de tiempo específico antes de añadir capacidad de almacenamiento adicional. El sistema de almacenamiento tendrá que estar diseñado para incluir espacio para guardar futuras baterías. Esta decisión reduce el CAPEX del proyecto, lo que puede tener más sentido financiero para el propietario y el proyecto.
Los propietarios deben considerar varias cosas antes de decidir si esperar a aumentar, incluido el hecho de que las baterías compradas años después probablemente serán ligeramente diferentes de las baterías instaladas en el proyecto inicialmente. Esto podría dar lugar a desafíos técnicos y problemas de compatibilidad.
En segundo lugar, debido a los requisitos de protección contra incendios o seguro u otras actualizaciones de código, es posible que el sistema de baterías no esté diseñado de acuerdo con las normas adoptadas más recientemente. Los proveedores diseñan bastidores de baterías de manera diferente a medida que evoluciona la tecnología, por lo que es posible que los propietarios tengan que reemplazar más equipos de los que habían planeado y presupuestado originalmente.
Además, es posible que las baterías no estén disponibles cuando sea necesario debido a limitaciones de fabricación. Los problemas de la cadena de suministro no son nuevos, pero el problema definitivamente ha crecido. En años anteriores, cuando la demanda de vehículos eléctricos se disparó, los fabricantes de baterías comenzaron a tener una capacidad más limitada. Desde entonces, las empresas han construido más líneas de fabricación, pero continúa el rápido crecimiento tanto en la demanda como en el uso de vehículos eléctricos y proyectos de almacenamiento fijo.
Una ventaja de esperar para aumentar es la probabilidad de que la tecnología de la batería mejore, lo que posiblemente resulte en un mejor rendimiento de la batería, un ciclo mejorado y una mayor vida útil de la batería. Actualmente, se está invirtiendo financiación en nuevas tecnologías de almacenamiento de energía, debido al crecimiento de los vehículos eléctricos y al enfoque en las energías renovables.
Consideraciones clave del proyecto
Los sistemas de almacenamiento de energía de baterías en funcionamiento hoy en día todavía son algo jóvenes, pero la necesidad de almacenamiento de energía adicional está creciendo rápidamente. Con el crecimiento de las energías renovables, se necesita una tecnología BESS fiable para llenar esas brechas de transición energética sin problemas.
Las variables a tener en cuenta antes de decidir si diseñar para aumentar incluyen:
- ¿Cuál es el perfil de degradación de las baterías compradas en función del caso de uso del proyecto?
- ¿Cuáles son los requisitos de capacidad para el proyecto (si los hay)?
- ¿En qué momento (cuántos años) esas baterías ya no podrán satisfacer las necesidades de capacidad del proyecto completado?
- ¿Qué tecnología se espera que esté disponible que se pueda utilizar para aumentar?
- ¿El sitio tiene espacio para aumentar?
- ¿Cómo se vincula el sistema aumentado con el sistema existente y hay disposiciones para ello?
- ¿Puede el equilibrio existente de sistemas de planta (comunicaciones, potencia auxiliar, etc.) manejar la capacidad adicional?
- ¿Cómo afecta el aumento al acuerdo de interconexión existente?
Planear para cumplir con los futuros requisitos de energía es complicado. Definir los objetivos operativos y el uso previsto de la batería de un proyecto ayudará a los propietarios a determinar la ruta de aumento adecuada.
Un sistema de almacenamiento de energía térmica de agua refrigerada permite a las empresas de servicios públicos almacenar energía durante los períodos fuera de las horas punta hasta que sea necesaria, optimizando las energías renovables al tiempo que apoya las necesidades energéticas de los clientes.
