15th Roundtable B2G (grid booster)

"Explorando Opciones para un Smart Grid: Tecnologías de Almacenamiento como Grid Booster"

En el marco de la Energy Partnership Chile-Alemania se llevó a cabo la mesa redonda Business-to-Government. En esta ocasión compartieron sus valiosas contribuciones en su respectiva área del saber el Ministerio Federal de Economía y Acción Climática de Alemania (BMWK), el Coordinador Eléctrico Nacional, el Centro de Energía de la Universidad de Chile, la Asociación Chilena de Energías Renovables y Almacenamiento (ACERA) con un público de más de 80 personas.

Para obtener la información detallada de las presentaciones, consulte la sección descargas en el pie de la página.

Annika Schüttler, jefa del proyecto Energy & Sustainability en la cámara de comercio AHK Chile moderó la mesa redonda. El encargado de Alianzas Energéticas con Latinoamérica del ministerio alemán BMWK, Dr. Georg Maue dio la bienvenida y planteó la pregunta de ¿cómo se podrá alcanzar la transformación del sistema eléctrico hacia el 100 % de energías renovables? En el marco de la Energiwende, la transición energética alemana, se adoptaron medidas ambiciosas para alcanzar la neutralidad climática hasta 2045. Para ello, un objetivo preliminar es cubrir el 80 % del consumo de electricidad con energías renovables hasta 2030 y se aspira el 100 % hasta 2035. Para esto se ha de expandir el sistema eléctrico dentro de Alemania. También se ha de mejorar la interconexión con los vecinos europeos. De momento se están implementando 119 proyectos de expansión del sistema eléctrico. La red inteligente, junto con los sistemas de almacenamiento inteligentes, como las baterías grandes, los sistemas de almacenamiento de larga duración, o varias baterías SWARM en hogares particulares, proporcionará la flexibilidad y estabilidad necesarias. Aparte de que los precios para las baterías desciendan, el BMWK cuenta con poder aprovechar las capacidades giga watt de H2-ready que se inaugurarán a inicios de la década siguiente.

Tras la introducción, dos expertos compartieron su conocimiento sobre las tecnologías de almacenamiento y su aplicación al contexto chileno. Carlos Benavides del Centro de Energía de la Universidad de Chile presentó las Tecnologías de almacenamiento en Chile, evaluando las opciones de almacenamiento según su material, costo, tiempo de almacenamiento y si su diseño está pensado para ser una solución stand-alone o una solución combinada con fuentes de energía renovables complementarias. La proyección del Centro de Energía definió la necesidad de la capacidad instalada de almacenamiento de 4 a 5 giga watt para alcanzar la descarbonización de la matriz eléctrica en Chile que funcione de manera independiente de combustibles fósiles también durante la noche.

Conclusiones adicionales del Centro de Energía:

• Tecnologías más conocidas a nivel nacional: hidroelectricidad, BESS, CSP, bombeo, baterías Carnot
• CSP, bombeo tienen menores costos de desarrollo
• Proyectos híbridos hacen más competitivos proyectos tipo BESS
• Incertidumbre en estimación de costos de inversión
• En general, sistemas de almacenamiento tienen costos más alto que tecnologías renovables eólica y solar fotovoltaica
• Cantidad de MW de almacenamiento depende de:
• Retiro de centrales termoeléctricas
• Electrificación de usos finales
• Distribución recurso renovable
• Incremento de demanda punta
• Gestión de demanda
• Eficiencia energética

Juan Carlos Araneda, el Subgerente de Planificación del Coordinador Eléctrico Nacional, introdujo las características del sistema de electricidad chileno: su extensión por un área muy estrecho y el hecho de que, a comparación con los países europeos, no está interconectado con los países vecinos. La planificación energética a largo plazo prevé el incremento de la demanda de energía que según el plan de descarbonización se habrá de cubrir con la generación de la volátil energía eólica y solar fotovoltaica. Sin embargo, las explotaciones mineras, ubicadas sobre todo en el norte, requieren una carga de base estable, que hasta ahora se ha suministrada principalmente por centrales de carbón. Un estudio del coordinador identificó las condiciones óptimas en cuanto a la ubicación, capacidad y duración de los sistemas de almacenamiento a largo plazo en la red nacional, prestando especial atención a la zona norte (de Polpaico hacia el norte), que minimizan el costo de inversión, operación y mantenimiento del sistema en el período estipulado entre 2025-2032. Una de las conclusiones del estudio es que el costo del proceso de la descarbonización con las inversiones en las baterías puede ser incluso más económico que la generación de energía convencional basada en combustibles fósiles.

 Los resultados indican los siguientes resultados para los sistemas de almacenamiento:

• Localización mayoritariamente en el norte grande, consistente con alta capacidad instalada y concentración de grandes consumos;
• Duraciones en el rango de 6 a 8 horas en atención a la sobreoferta de energía esperada en horario solar;
• Capacidad instalada entre 1.000–4.000 MW en el período 2026-2032.

Para una transición energética hacia sistemas 100% renovables, se requiere que estos sistemas cuenten con atributos que den fortaleza a la red, como son características grid forming, control de rampas, partida en negro, entre otros.

Tras los dos aportes, Jonas Lotze, jefe de projecto Strategic Grid Development del gestor de redes de transporte alemán TransnetBW, presentó un proyecto piloto de Grid Booster en Alemania, señalando que numerosos interconectores integran la red del sur de Alemania de TransnetBW en el sistema de transmisión de Alemania y Europa. La tecnología Grid Booster es un sistema de baterías de apoyo que permite una mayor utilización de la infraestructura de la red utilizando las reservas de contingencia n-1 existentes, manteniendo el mismo nivel de seguridad. El proyecto piloto consiste en un sistema de baterías de 250 MW para una hora con conexión a la subestación de A.T. de Kupferzell, que permitirá el transporte más amplio de energía eólica del norte al sur. Un sistema de comunicación entre el parque eólico del norte de Alemania y el centro de control de TransnetBW en la ciudad de Wendlingen en el sur forma parte del proyecto. La amortización está prevista en 11 años, ya que se ahorrarán los costes de redistribución y restricción de la energía eólica.

Por último, la directora ejecutiva de la ACERA, Ana Lia Rojas, aludió a la necesidad de desarrollar una red inteligente en Chile para poder realizar la transición energética. Según Rojas el desarrollo implica la necesidad de invertir alrededor de 2.000 millones de dólares en las baterías en el norte de Chile hasta 2026. Así se podrá almacenar la energía renovable que hasta ahora se perdía debido a la red congestionada y su capacidad limitada.  También identificó la necesidad de actuar en la regulación de la facturación neta y la ley de distribución para facilitar el acceso justo al mercado para actores nuevos e incentivos para los nuevos servicios necesarios.

Los puntos clave de ACERA:

• La relación entre la red inteligente y las energías renovables gira en torno a la recopilación de datos.
• La minería (verde) es crucial para permitir el desarrollo de tecnologías innovadoras.
• Las redes inteligentes reducen el consumo de electricidad.

Vea las presentaciones y el debate sobre las opciones para crear una red inteligente en el panel siguiente en el vídeo que figura a continuación.

La Energy Partnership Chile-Alemania inició oficialmente en abril de 2019, luego de que el Ministerio Federal de Economía y Protección del Clima de Alemania (BMWK) y el Ministerio de Energía de Chile (MEN) firmaron el acuerdo de cooperación. Una Energy Partnership es una cooperación intergubernamental de alto nivel en el sector energético, que Alemania mantiene con más de 25 países en todo el mundo. El objetivo de estas alianzas es fomentar la transición energética sostenible. Esta alianza entre Chile y Alemania tiene una secretaría a tiempo completo en Santiago de Chile a cargo de la GIZ (Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit GmbH), como órgano ejecutor de este proyecto.