Energías renovables: ahora se trata de sistemas de almacenamiento de energía

La investigación en el campo del almacenamiento de energía es de gran importancia – gran potencial de desarrollo de mercado – oportunidades para sistemas post-EEG

El mercado de las energías renovables está creciendo. La inversión mundial en energía renovable casi se ha duplicado en la última década. Mientras que nosotros vivimos el mayor boom a nivel mundial, en Alemania están disminuyendo, excepto en el caso de la energía fotovoltaica. En 2019 se invirtieron en Alemania alrededor de 11 mil millones de euros. El foco de estas inversiones estuvo en el área de la energía solar.

Desde 2014, el mercado de la energía fotovoltaica en Alemania ha vuelto a crecer.

Las inversiones mundiales en tecnologías de energía eólica ascendieron a alrededor de 143 mil millones de dólares en 2019. Las inversiones en tecnología de energía solar ascendieron recientemente a 141 mil millones de dólares.

Aunque actualmente el número de energías renovables en Alemania está disminuyendo, no se debe pasar por alto que Alemania es el país del mundo con la mayor proporción (52%) de energías renovables en comparación con las fuentes de energía fósiles.

Con 224 teravatios hora, Alemania ocupa el tercer lugar, después de China y EE.UU., en consumo y suministro de energía renovable. Y eso está por delante de India y Brasil, que son mucho más grandes en términos de población y superficie.

Para noviembre de 2020, Alemania generó el 54% de la electricidad a partir de energías renovables. El promedio anual de diciembre de 2019 a noviembre de 2020 fue de 52,46%.

Sin embargo, esta no es una actuación constante. Las fluctuaciones van desde el 37 % en noviembre de 2019 hasta el máximo del 61,7 % en febrero de 2020. Este problema empeorará aún más en un futuro próximo con una mayor expansión de las energías renovables.

Con las energías renovables, la red eléctrica nacional también está cambiando. Si bien hasta ahora predominan las redes eléctricas con generación central de energía, la tendencia es hacia sistemas de generación descentralizados. Esto se aplica a la producción a partir de fuentes renovables, como sistemas fotovoltaicos, centrales solares térmicas, turbinas eólicas y plantas de biogás.

"La generación de electricidad a partir de sistemas de energía solar y eólica hace que el sistema de suministro esté mucho más fragmentado y dependa más de las condiciones climáticas que el funcionamiento de las centrales eléctricas convencionales", afirma el Prof. Dr. Clemens Hoffmann, director de Fraunhofer IEE.

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• Inteligencia artificial en el campo de las energías renovables

Esto conduce a una estructura mucho más compleja, principalmente en el área de control de carga, mantenimiento de voltaje en la red de distribución y mantenimiento de la estabilidad de la red. A diferencia de las centrales eléctricas de tamaño mediano a grande, los sistemas de generación descentralizados más pequeños también alimentan directamente los niveles de tensión más bajos, como la red de baja tensión o la red de media tensión.

Debido a la mayor proporción de 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 tanto, la posibilidad de almacenar energía eléctrica mediante centrales de almacenamiento o almacenamiento de energía jugará un papel importante en los próximos años.

En 2018, la capacidad de almacenamiento de energía rondaba los 17 gigavatios hora. Según una estimación de Bloomberg New Energy Finance (bnef.com), la capacidad superará los 2.800 GWh en unos 20 años.

En Alemania ya se utilizan grandes sistemas de almacenamiento de baterías para estabilizar la red. En 2017, la capacidad rondaba los 250 megavatios hora.

En comparación, la capacidad de almacenamiento de baterías domésticas en Alemania fue de 545 megavatios hora en 2017.

Para dar forma con éxito a la transición energética, la investigación en el campo del almacenamiento de energía es de gran importancia. Cuanto más rápido sea posible almacenar energía de manera eficiente, más rápido se podrán compensar las fluctuaciones en la red eléctrica y se podrá abandonar el uso de combustibles fósiles. En 2019, el gobierno federal financió el almacenamiento electroquímico por valor de unos nueve millones de euros.

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• ¿Quién impulsa las inversiones en energías renovables?

Si bien el mercado de módulos solares ya es muy competitivo y si se analizan los requisitos de capacidad de los sistemas de almacenamiento de energía, rápidamente se nota que todavía hay mucho potencial de desarrollo de mercado.

Aquí sólo se tienen en cuenta los almacenes que pueden recibir financiación del KfW. Los fabricantes cuyos sistemas de almacenamiento no pueden recibir financiación del KfW no figuran aquí. En 2017, la cuota de SMA en el mercado de almacenamiento de energía solar en Alemania rondaba el seis por ciento. Sonnenbatterie: La empresa opera como Sonnen GmbH desde noviembre de 2015.

Según las previsiones, en 2018 se instalaron en Alemania unas 100.000 instalaciones fotovoltaicas con almacenamiento de energía solar. El número de sistemas instalados aumenta considerablemente cada año: en 2013 se contaron en nuestro país 5.000 acumuladores de energía solar.

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• Almacenamiento de energía: al final de este artículo se pueden descargar cifras, datos y hechos interesantes en formato PDF.

En una entrevista con Focus Online, Oliver Koch, director general de Sonnen GmbH, describe la interconexión de baterías y centrales eléctricas virtuales como un sistema energético limpio y descentralizado: "Los hogares sustituyen a las centrales eléctricas y la electricidad se produce de forma descentralizada". Según Koch, una factura de electricidad de cero euros es posible.

Koch recomienda que los operadores de plantas a quienes pronto se les acabará la financiación EEG recalculen el asunto y consideren utilizar en el futuro la electricidad que ellos mismos producen.

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Las empresas municipales de Tubinga demuestran que hay otra opción: ofrecen a los operadores de sistemas post-EEG seis céntimos por kilovatio hora a partir de 2021. Lechwerke AG recomienda realizar ajustes técnicos en el sistema solar y consumir usted mismo la energía solar en el futuro. Con la solución de almacenamiento adecuada, el sistema solar debería ser aún más eficiente.

Sin embargo, todavía no está claro hacia dónde se dirige el viaje. El proyecto de modificación del EEG contiene un cambio importante para los sistemas post-EEG: está prevista una excepción temporal para las pequeñas instalaciones fotovoltaicas con alimentación completa. Debería existir una regulación transitoria para las instalaciones con una potencia de hasta 100 kWp, a las que se les permitirá seguir suministrando electricidad hasta 2027. Sin embargo, se debe inyectar toda la electricidad. Se excluye el consumo personal.