La investigación en el campo del almacenamiento de energía es de gran importancia: potencial significativo de desarrollo del mercado, oportunidades para plantas post-EEG
Energías renovables: ahora todo se reduce a los sistemas de almacenamiento de energía – Imagen: petrmalinak|Shutterstock.com
El mercado de las energías renovables está en auge. Las inversiones globales en energías renovables casi se han duplicado en los últimos diez años. Si bien estamos experimentando el mayor auge a nivel mundial, estas inversiones están disminuyendo en Alemania, con la excepción de la energía fotovoltaica. En 2019, se invirtieron alrededor de 11 000 millones de euros en Alemania. Estas inversiones se centraron en la energía solar.
Inversión en la construcción de plantas de energía renovable en Alemania – 2000 a 2019 – Imagen: Xpert.Digital
Inversión en energía fotovoltaica en Alemania – 2000 a 2019 – Imagen: Xpert.Digital
Desde 2014, el mercado de la energía fotovoltaica en Alemania ha experimentado un nuevo crecimiento.
Las inversiones mundiales en tecnologías de energía eólica ascendieron a aproximadamente 143 mil millones de dólares en 2019. Las inversiones en tecnología de energía solar más recientes ascendieron a 141 mil millones de dólares.
Inversión global en tecnología de energía eólica – 2004 a 2019 – Imagen: Xpert.Digital
Inversión global en tecnología de energía solar – 2004 a 2019 – Imagen: Xpert.Digital
Aunque las cifras de energías renovables en Alemania están actualmente disminuyendo, no hay que olvidar que Alemania es el país con la mayor proporción (52%) de energías renovables en relación con los combustibles fósiles a nivel mundial.
Panorama mundial: Participación de las energías renovables en comparación con otras fuentes de energía – Imagen: Xpert.Digital
En cuanto a consumo y suministro de energía renovable, Alemania ocupa el tercer lugar con 224 teravatios hora, después de China y Estados Unidos. Esto le sitúa por delante de India y Brasil, países considerablemente más grandes en términos de población y superficie.
Consumo de energía renovable en los 15 principales países en 2019 – Imagen: Xpert.Digital
En noviembre de 2020, Alemania generó el 54 % de su electricidad a partir de fuentes de energía renovables. El promedio anual entre diciembre de 2019 y noviembre de 2020 fue del 52,46 %.
Participación de las energías renovables en el suministro eléctrico en Alemania – 2019-2020 – Imagen: Xpert.Digital
Sin embargo, este no es un rendimiento constante. Las fluctuaciones oscilan entre el 37 % en noviembre de 2019 y un máximo del 61,7 % en febrero de 2020. Este problema se intensificará en el futuro próximo con la mayor expansión de las energías renovables.
La red eléctrica nacional también está cambiando con el auge de las energías renovables. Si bien hasta ahora predominaban las redes de generación eléctrica centralizadas, la tendencia se está orientando hacia instalaciones de generación descentralizadas. Esto se aplica a la generación a partir de fuentes renovables, como sistemas fotovoltaicos, centrales termosolares, aerogeneradores y plantas de biogás.
«La generación de electricidad a partir de plantas solares y eólicas hace que el sistema de suministro sea significativamente más fragmentado y dependiente de las condiciones climáticas que el funcionamiento de las centrales eléctricas convencionales», afirma el Prof. Dr. Clemens Hoffmann, director del Fraunhofer IEE.
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Esto conlleva una estructura considerablemente más compleja, principalmente en las áreas de control de carga, regulación de tensión en la red de distribución y mantenimiento de la estabilidad de la red. Las centrales de generación más pequeñas y descentralizadas, a diferencia de las centrales medianas y grandes, también alimentan directamente a niveles de tensión más bajos, como las redes de baja o media tensión.
Con la creciente participación de las energías renovables, se vuelve más importante alinear las fluctuaciones en la producción de energía con las fluctuaciones en el consumo de energía equilibrándolas con sistemas de almacenamiento de energía.
Por lo tanto, la posibilidad de almacenar energía eléctrica mediante sistemas de almacenamiento de energía o centrales de almacenamiento jugará un papel importante en los próximos años.
En 2018, la capacidad de los sistemas de almacenamiento de energía rondaba los 17 gigavatios hora. Según una estimación de Bloomberg New Energy Finance (bnef.com), se espera que esta capacidad supere los 2800 GWh en unos 20 años.
Capacidad global de almacenamiento de energía – 2018 y 2040 – Imagen: Xpert.Digital
En Alemania ya se utilizan sistemas de almacenamiento de baterías a gran escala para la estabilización de la red. En 2017, su capacidad rondaba los 250 megavatios hora.
Capacidad de los sistemas de almacenamiento de baterías a gran escala para la estabilización de la red en Alemania – Imagen: Xpert.Digital
En comparación, la capacidad de los sistemas de almacenamiento de baterías domésticas en Alemania en 2017 fue de 545 megavatios hora.
Capacidad de los sistemas de almacenamiento de baterías domésticas en Alemania – Imagen: Xpert.Digital
Para implementar con éxito la transición energética, la investigación en el campo del almacenamiento de energía es fundamental. Cuanto antes sea posible un almacenamiento de energía eficiente, antes se podrán equilibrar las fluctuaciones en la red eléctrica y se podrá lograr la transición hacia el uso de combustibles fósiles. En 2019, el gobierno alemán financió aproximadamente nueve millones de euros para sistemas de almacenamiento electroquímico.
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Financiación federal para el almacenamiento de energía por sector – 2018 y 2019 – Imagen: Xpert.Digital
Si bien el mercado de módulos solares ya es altamente competitivo, y considerando los requisitos de capacidad de los sistemas de almacenamiento de energía, rápidamente se hace evidente que todavía existe un gran potencial de desarrollo de mercado aquí.
Principales fabricantes de sistemas de almacenamiento de energía solar en Alemania por cuota de mercado – Imagen: Xpert.Digital
Aquí solo se consideran los sistemas de almacenamiento que pueden optar a la financiación del KfW. Los fabricantes cuyos sistemas de almacenamiento no pueden optar a dicha financiación no aparecen en la lista. En 2017, la cuota de mercado de SMA en almacenamiento de energía solar en Alemania fue de aproximadamente el 6 %. Sonnenbatterie: La empresa opera como Sonnen GmbH desde noviembre de 2015.
Número total de sistemas de almacenamiento de energía fotovoltaica instalados en Alemania – Imagen: Xpert.Digital
En 2018, según un pronóstico, se instalaron en Alemania alrededor de 100.000 sistemas fotovoltaicos con almacenamiento de energía solar. El número de sistemas instalados aumenta significativamente cada año: en 2013, solo se contabilizaron 5.000 sistemas de almacenamiento de energía solar en Alemania.
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En una entrevista con Focus Online , Oliver Koch, director general de Sonnen GmbH, describe la interconexión de baterías y la central eléctrica virtual como un sistema energético limpio y descentralizado: «Los hogares sustituyen a las centrales eléctricas y la electricidad se produce de forma descentralizada». Según Koch, es posible una factura de electricidad de cero euros.
El Sr. Koch recomienda que los operadores de plantas cuyos subsidios EEG están a punto de terminar deberían recalcular la situación y considerar en el futuro utilizar la electricidad que ellos mismos producen.
Ya sugerimos esta opción en septiembre: ¿Qué hacer? Las subvenciones para sistemas fotovoltaicos antiguos están a punto de expirar.
La empresa municipal de servicios públicos de Tubinga demuestra que existe otra solución: a partir de 2021, ofrecerá a los operadores de instalaciones solares posteriores a la Ley de Energías Renovables (EEG) seis céntimos por kilovatio-hora. Lechwerke AG recomienda realizar ajustes técnicos en las instalaciones solares y que, en el futuro, el propio consumidor consuma la energía solar. Una solución de almacenamiento adecuada debería aumentar aún más la eficiencia de la instalación solar.
Sin embargo, el futuro sigue siendo incierto. El proyecto de enmienda a la Ley de Fuentes de Energía Renovables (EEG) incluye un cambio importante para las instalaciones posteriores a la EEG: se prevé una exención temporal para los sistemas fotovoltaicos de pequeña escala que vierten toda su electricidad a la red eléctrica. Se introducirá un régimen transitorio para los sistemas de hasta 100 kWp, que les permitirá seguir vertiendo su electricidad a la red eléctrica hasta 2027. No obstante, toda la electricidad debe verterse a la red eléctrica; el autoconsumo queda excluido.
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