Sistemas de Almacenamiento de Energía en la red eléctrica y su desarrollo en México

20/05/2020

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Boletín Ammper Mayo 2020

El almacenamiento de energía tiene un rol crítico en asegurar el futuro energético. Existen muchos tipos de Sistemas de Almacenamiento de Energía (SAE) que difieren en tecnología, capacidad, plazo y tiempo de respuesta. La integración de los diferentes tipos de SAE trae consigo numerosas ventajas que se pueden agrupar de la siguiente manera:

Integración de energía renovable > Los Sistemas de Almacenamiento de Energía (SAEs) facilitan la integración de la energía renovable a la red eléctrica al balancear los periodos de exceso y deficiencia de energía derivados de su alta variabilidad (i.e. solar y eólica, entre otras) haciéndolas más económicamente viables.
Alternativa a inversiones de infraestructura energética > Adicionalmente, reducen la necesidad de realizar enormes inversiones en infraestructura energética al reducir los problemas de congestión por liberar energía en las horas punta y estabilizar las redes de distribución y transmisión. La red eléctrica está congestionada en horas punta y sub-utilizada el resto del tiempo.
Mejora de la calidad y confiabilidad del sistema > Mejoran la calidad de la electricidad al estabilizar la frecuencia y controlar el voltaje, ya que inyectan potencia activa y reactiva al sistema. Asimismo, contribuyen a la confiabilidad del sistema al ser una reserva de capacidad.
Amortiguación de precios > Finalmente, amortiguan los precios al consumir energía eléctrica en periodos en los cuales el PML es barato y liberarla cuando aumenta en las horas punta y pueden realizar un seguimiento de la carga, alternando la respuesta ante variaciones entre el suministro de electricidad y de demanda.
Contribuyen al acceso energético en zonas aisladas > Hace posibles las microredes, las cuales son independientes del Sistema Eléctrico Nacional.

Alrededor del mundo, en diferentes mercados y sistemas eléctricos, se han identificado los potenciales usos de los SAE. Incluso, en algunos países los SAE son participantes del mercado. La principal barrera para la implementación de estas tecnologías es la falta de regularización en el Sistema Eléctrico Nacional en México. La deficiencia regulatoria se encuentra particularmente en: las bases de mercado, la normatividad de los SAE, los precios del mercado para nuevos servicios conexos y las tarifas para venta de recursos distribuidos. A pesar de los altos costos, estudios indican que existe viabilidad económica en nichos específicos en México porque la inversión para utilizar la alternativa es mayor (por ejemplo infraestructura de transmisión). Los SAEs tienen costos altos pero con tendencia a la baja.

El Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias (INEEL), con el patrocinio de la Secretaría de Energía (SENER) y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT), organizó el Taller para evaluar el uso de SAEs en México. El reporte derivado de este taller fue publicado en abril de 2019 y contiene las siguientes líneas de acción:

Incluir a los SAE en las Reglas del Mercado Eléctrico.
- Evaluar la inclusión de un nuevo Servicio Conexo de Regulación Rápida de Frecuencia en el Mercado Mayorista y desarrollar la reglamentación para que esté disponible cuando la operación del sistema interconectado requiera mayor flexibilidad operativa.
- Modificar la Tecnología de Generación de Referencia considerando la opción que incluye almacenamiento de energía y la capacidad de generación. Esto tendría como consecuencia reducir el Precio Neto de Potencia.
- Incluir a los SAE en la planeación de la Red Nacional de Transmisión y de las Redes Generales de Distribución.
- Incluir a los SAE en las proyecciones de precios de Productos y Servicios del Mercado Eléctrico Mayorista a mediano y largo plazo.
Establecer la normativa para la prueba, certificación e interconexión de los SAE.
Promover investigación y desarrollo tecnológico de dispositivos y SAE (baterías de iones metálicos y químicas y súper capacitares con enfoque en energías renovables).
Formar recursos humanos especializados en las diversas tecnologías de almacenamiento de energía.
Difundir la viabilidad técnico-económica de los SAE en México para facilitar su aceptación.

Actualmente, la Comisión Reguladora de Energía (CRE) estima que en 10 años México requerirá 2.3 GW de almacenamiento para contrarrestar la variabilidad de la energía solar y eólica. El 29.5% de la capacidad instalada en México corresponde a energías renovables y se prevé que el porcentaje aumente a 41.4% en 2031. Como consecuencia de esta necesidad y en línea con los objetivos del taller, se publicó el “Acuerdo por el que la Secretaría de Energía aprueba y publica la actualización de la Estrategia de Transición para Promover el Uso de Tecnologías y Combustibles más Limpios, en términos de la Ley de Transición Energética” en el Diario oficial de la Federación (DOF) en febrero del 2020. Esta publicación contiene líneas de acción en línea con lo establecido en el taller. Adicionales a las mencionadas anteriormente, se encuentran:

Promover modelos de negocio que faciliten la integración de los SAE en la cadena de valor.
Publicar información del Mercado Eléctrico que facilite la modelación de los SAE en el sistema.

En paralelo, el INEEL y la Universidad de Birmingham colaboran en “Los sistemas de almacenamiento de energía: una prioridad en México,” un proyecto para identificar tecnologías de almacenamiento de energía para incrementar el acceso de energía en comunidades marginadas. Gracias al almacenamiento de energía y la energía renovable, se pueden hacer microredes para brindar acceso a comunidades enteras. A la fecha, el programa contempla a la comunidad de Tlamacazpa, Guerrero que presenta rezagos importantes en términos de Objetivos de Desarrollo Sostenible de la ONU. Si el proyecto llega a ser exitoso, se llevaría a otras comunidades.