Así serán las redes eléctricas en el futuro

Las redes actuales siguen estando dominadas por los combustibles convencionales y dejarán de ser adecuadas en el futuro. Las redes alimentadas por energías renovables son muy diferentes, ya que el almacenamiento de energía desempeña un papel clave para equilibrar la oferta y la demanda.

En los primeros días de la electricidad, la energía se generaba y utilizaba localmente. Sin embargo, con el establecimiento de grandes estaciones centralizadas y la transmisión de energía a larga distancia, surgieron redes eléctricas extensas que permitieron a las personas y empresas utilizar electricidad generada a larga distancia.

Las redes eléctricas actuales todavía están en gran medida ancladas en el siglo XX. Dependemos de la flexibilidad de los combustibles convencionales, ya que podemos generar más o menos para satisfacer la demanda, que varía a lo largo del día y la noche o cuando algún evento causa un pico en la demanda. Durante la Semifinal de la Copa Mundial de la FIFA de 1990, cientos de miles de fanáticos del fútbol en Inglaterra vieron perder a su equipo después de una tensa tanda de penaltis y fueron a consolarse con tazas de té. Esto provocó un histórico aumento de 2.8 GW en la demanda de electricidad, equivalente a más de un millón de hervidores encendidos al mismo tiempo. Desde entonces, la Red Nacional del Reino Unido ha estado monitorizando de cerca el calendario deportivo, teniendo en cuenta que deberá quemar más combustible para satisfacer tales aumentos en la demanda.

Por supuesto, los eventos deportivos son el menor de nuestros desafíos. A medida que el cambio climático se intensifica, las redes tradicionales están perpetuando el problema y luchando por hacer frente a sus consecuencias. Durante la ola de calor de este verano en California, se instó a los residentes a reducir el uso de aire acondicionado, ya que la red del estado luchaba por hacer frente a los picos de demanda. Los cortes de energía debido a una red nacional deteriorada ocurren con frecuencia en Sudáfrica, mientras que apagones causados por diversos factores han afectado a países como Bangladesh y Pakistán en los últimos años. En España, las renovables crecen a un ritmo tan elevado que se produce un problema de sobreoferta, lo que podría tener solución mediante un sistema de baterías que permita acumular la energía durante los picos de producción.

Las extravagancias del clima

Está claro que las cosas deben cambiar, pero la transformación no es sencilla. Equilibrar la oferta y la demanda se vuelve más difícil cuando los parques solares y eólicos generan más electricidad de la necesaria o de lo que la infraestructura de la red puede manejar físicamente (congestión de la red). Los operadores se ven obligados a reducir las plantas eólicas y solares y perder energía limpia simplemente porque no hay lugar para almacenarla. Cuando la oferta basada en renovables no puede mantenerse al día con la demanda, recurrimos a los combustibles convencionales para llenar la brecha, pero esto no puede continuar para siempre.

Por lo tanto, la transición energética no se trata solo de construir más renovables para reemplazar los combustibles fósiles como el carbón. También se trata de equilibrar la oferta y la demanda. Esto requiere una variedad de medidas, desde construir infraestructuras resistentes a condiciones climáticas extremas hasta incorporar inteligencia artificial para hacer que nuestras redes sean receptivas a cambios en la oferta y la demanda. Sin embargo, necesitamos agregar almacenamiento de energía a las redes: hidroeléctricas de bombeo, almacenamiento de baterías y otros tipos como el almacenamiento de hidrógeno y gravedad.

Con el almacenamiento de energía integrado en las redes, la energía renovable puede almacenarse cuando la oferta supera la demanda y liberarse cuando la demanda supera la oferta. Solo con el almacenamiento de energía a escala podemos liberarnos de las extravagancias del clima mientras continuamos avanzando hacia redes con emisión neta cero de carbono.

Construcción de baterías (muchas de ellas)

La gran mayoría del almacenamiento de energía hoy en día se presenta en forma de hidroeléctricas de bombeo, que permiten almacenar la energía potencial gravitatoria del agua en un embalse elevado. Sin embargo, en los últimos años, las baterías a escala de red finalmente han despegado como una fuente sustancial de capacidad de almacenamiento de energía. La capacidad global de las baterías alcanzó los 16 GW (con duración variable) a fines de 2021, un aumento del 60% en comparación con 2020. Estados Unidos y China son líderes en este ámbito, aunque la instalación de baterías está comenzando a aumentar en otras partes del mundo.

Según la firma de investigación energética Rystad Energy, se espera que la capacidad de las baterías del Reino Unido aumente de sus actuales 2.1 GW a 24 GW para 2030 (Reino Unido tiene como objetivo alcanzar una capacidad total de almacenamiento de energía de 30 GW para fines de la década, aprovechando su impresionante capacidad eólica marina y creciente capacidad solar). Mientras tanto, en Australia, la capacidad de baterías en construcción a finales de 2022 fue casi el doble que el año anterior. Este alentador crecimiento debe ser más que sostenido y acelerado para respaldar la descarbonización del sector energético en línea con el Acuerdo de París. La AIE estima que la capacidad mundial instalada de almacenamiento de baterías debe aumentar en un factor de 44 en esta década para alcanzar una meta de 680 GW para 2030.

Aunque existen varios desafíos que persisten, incluidos modelos de ingresos inciertos, la disminución del coste de las baterías a escala de red es una señal alentadora.

Lo que ya estamos haciendo

En Lightsource bp sabemos que la transición hacia una energía limpia debe incluir un enfoque múltiple que vaya más allá de una mayor integración de las energías renovables en la red. Por eso estamos construyendo proyectos de almacenamiento para recopilar el exceso de energía de nuestros parques solares y poder distribuirlo cuando la demanda lo requiera. Recientemente hemos empezado nuestro primer proyecto de baterías en Reino Unido, y hemos estado planificando el almacenamiento en baterías a escala de red en nuestros parques solares australianos. También tenemos grandes oportunidades en Estados Unidos y Europa.

Seguiremos construyendo baterías de almacenamiento en nuestras instalaciones de todo el mundo, más que suficientes para soportar otro aumento de la demanda a escala como el que hubo en 1990, cuando millones de aficionados al fútbol necesitaron calentar agua.