Baterías: la siguiente revolución de la energía

Primero fue la revolución de las energías renovables, hoy es el “boom” de las baterías de litio. El almacenamiento energético es la siguiente etapa para el cambio de paradigma en este tema, pero esta revolución no viene sola, los sistemas de movilidad eléctrica como lo son los automóviles, los buses, entre otros medios de transporte, ya son una realidad y esperan consolidar los sistemas en las ciudades de todo el mundo. Los hogares y las grandes industrias serán partícipes de la descarbonización de la matriz energética a través del uso de energías renovables y los sistemas de almacenamiento energético. ¿Cuál es el estado actual de las tecnologías de almacenamiento de energía eléctrica? ¿Cuál es el precio de las baterías y los autos eléctricos? ¿Cuándo sucederá? ¿Qué están haciendo el Gobierno y las empresas nacionales en esta materia?

Estacionamiento fotovoltaico de la empresa Mercedes Benz en la Feria Internacional de Automóviles (IAA) de Frankfurt, Alemania en Septiembre 2017.
Phineal©2017

El estudio de Bloomberg prevé que las ventas de vehículos eléctricos alcanzarán los 41 millones de unidades para 2040, lo que será equivalente a un 35% de las ventas de vehículos ligeros. Esto sería casi 90 veces la cifra correspondiente a 2015, donde se estima que las ventas de vehículos eléctricos sumaron 462,000 unidades, un 60% más que en 2014.

Para que un auto tenga verdadero atractivo en el mercado masivo, el precio inicial es lo que más importa, y los precios de las baterías deben bajar aún más. El costo de fabricación de los automóviles eléctricos caerá por debajo del de sus pares de gasolina alrededor de 2026, según un análisis reciente de Bloomberg New Energy Finance.

Los vehículos eléctricos pueden constituir un nicho importante, dado que en la actualidad apenas sobrepasan el 1% de la venta de autos en el mundo, pero algunos fabricantes pronostican que representarán hasta el 25% de sus ventas para 2025. Un cambio radical como este sacudiría a la industria automotriz y llegaría a afectar hasta a las compañías petroleras y a la minería metalúrgica. Los altos precios de las baterías han ocasionado que los vehículos eléctricos dependan mayormente de los subsidios gubernamentales. A medida que las reglamentaciones para reducir la contaminación atmosférica y la huella de carbono sumen costos a la industria los fabricantes de autos deberán encontrar una manera de generar utilidades y, al mismo tiempo, cumplir con los estándares de emisiones.

El parque de vehículos eléctricos en Chile acumula 179 unidades desde 2012 a Agosto de este año, de acuerdo con las últimas cifras de la Asociación Nacional Automotriz de Chile (ANAC). Pero las proyecciones del Ministerio de Energía apuntan a que alcancen el año 2050 el 40% del parque de automóviles, es decir, “más de cinco millones de vehículos”, destaca su titular, Andrés Rebolledo.

¿Qué está haciendo el gobierno en esta materia?

Hasta el año pasado, no se hablaba o veían lineamientos estratégicos sólidos por parte del Ministerio de Energía en torno a las materias de regulación de los sistemas de almacenamiento energético, cargadores rápidos, modelos de servicios complementarios de almacenamiento de energía eléctrica, entre otros temas. Además, el incentivo y producción en relación a esta materia había sido débil por parte de las instituciones de fomento tecnológico como universidades, institutos y centros académicos. Hoy es muy diferente este escenario ya que el tema de almacenamiento energético entró en la agenda de la mayoría de los sectores públicos y privados asociados a la energía, e incluso en áreas complementarias como es el transporte.

El Ministerio de Energía se encuentra desarrollando la hoja de ruta y definición de estrategias que permitan la incorporación de la electromovilidad en el sector energético, además de realizar una consulta ciudadana para que diferentes actores puedan contribuir en la estrategia. En el siguiente enlace se encuentra la información referente a las actividades en electromovilidad por parte del Gobierno. La Estrategia de Electromovilidad para Chile contempla 5 líneas de acción: desarrollo de información al mercado, regulación y estandarización, formación de capital humano, difusión de tecnologías vehiculares eficientes y los incentivos transitorios para el despliegue de la electromovilidad.

Por otra parte, CORFO ha realizado una convocatoria internacionalpara precalificar empresas que puedan desarrollar tecnologías a través de un contrato que beneficie a las partes en la regulación del precio de largo plazo. En esta convocatoria, han precalificado a al menos 7 empresas las cuales deberán presentar sus propuestas y ser evaluadas antes de fin de año, según asegura la institución de gobierno en su sitio web.

Energía fotovoltaica y baterías: un matrimonio perfecto

La energía fotovoltaica ya es una opción para los ciudadanos en Chile. La ley 20.571 permite conectar a los usuarios residenciales y las empresas con sistemas fotovoltaicos “on-grid”, o sea, que se encuentren consumiendo e inyectando a la red eléctrica convencional. Los sistemas de almacenamiento son complementarios a los de generación de energía, ya que permiten almacenar durante las horas del día la energía que será utilizada en la noche. De esta forma, los usuarios podrían disminuir las inyecciones a la red eléctrica y autoconsumirlo durante el horario de mayor uso, que por lo general es en la noche.
Las baterías además permiten mantener el suministro eléctrico mientras no exista energía desde la red de la empresa distribuidora, lo que permite una operación “off-grid” (desconectado del sistema).

Con la llegada del auto eléctrico, vemos una excelente oportunidad para que las instalaciones fotovoltaicas proliferen en la ciudad, debido a que el tiempo en que un auto se encuentra estacionado es mayor al que se utiliza y en este tiempo los vehículos podrían cargarse. La energía fotovoltaica es mucho más barata que la gasolina y el diésel, por lo que es una excelente alternativa para la introducción de esta nueva tecnología, permitiendo rentabilizar la inversión a mediano plazo.

Los cargadores pueden distribuirse por toda las ciudades y carreteras, pudiendo generar nuevos modelos de negocio que satisfagan a la creciente demanda de autos y buses eléctricos. Sólo es cuestión de tiempo, ya que el mercado lo está impulsando.

Las baterías de litio han permitido el desarrollo de los sistemas de electromovilidad, debido a su mayor densidad energética volumétrica y de peso. Se espera que esta densidad de energía aumente en la medida que se desarrolle más esta tecnología. Fuente: “Power train, Faraday Future”

El mercado creciente de las baterías estacionarias

Las baterías de litio, no sólo están revolucionando el ámbito de la electromovilidad, también lo están haciendo en la vida cotidiana, en los hogares, a través de sistemas de almacenamiento, que combinados con la energía fotovoltaica generada en los techos, puede ser la perfecta solución para gestionar la energía eléctrica. Por lo general, durante el día existe una baja demanda eléctrica en los hogares debido a que la mayoría de las personas se encuentran en sus actividades cotidianas normales, y es el momento perfecto para almacenar parte de la energía solar generada por el sistema fotovoltaico (en vez de inyectarla a la red eléctrica), para luego utilizarla en la noche. Algunos de estos sistemas pueden funcionar como “backup” de energía frente a cortes de suministro eléctrico desde la red. Uno de los sistemas más famosos actualmente es el Tesla Power Wall que es una batería de 14kWh de almacenamiento, y 7kW de potencia máxima y 5kW de inyección continua.

Las baterías de litio han permitido el desarrollo de los sistemas de electromovilidad, debido a su mayor densidad energética volumétrica y de peso. Se espera que esta densidad de energía aumente en la medida que se desarrolle más esta tecnología. Fuente: “Power train, Faraday Future”

Otras compañías ofrecen sistemas modulares como Victron Energy, SMA, ABB entre otras marcas, lo cual permite un diseño flexible dependiendo de las necesidades y presupuesto de los clientes.