Resumen ejecutivo
- La capacidad de almacenamiento de energía en baterías en EE. UU. ha crecido de 1 GW en 2020 a 17 GW en 2024 y podría llegar a casi 150 GW para 2030.
- Se espera que CAISO y ERCOT lideren la expansión, superando cada uno los 40 GW para 2030, mientras que PJM podría pasar de 400 MW a 30 GW.
- Solo el 28% de los proyectos en las colas de interconexión de los ISO llegan históricamente a operar comercialmente, lo que resalta los riesgos para la capacidad total proyectada.
Los suscriptores de la investigación de Modo Energy también descubrirán:
- Cómo las reformas en las colas de interconexión y las órdenes de la FERC pueden acelerar los plazos de los proyectos de baterías.
- Por qué las limitaciones en la cadena de suministro, la disponibilidad de terrenos y la suficiencia de ingresos podrían limitar la expansión total de baterías en EE. UU.
- Cómo el crecimiento de los centros de datos y las tendencias de electrificación impulsarán la demanda de almacenamiento junto con la expansión solar y eólica.
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Introducción
Los sistemas de almacenamiento de energía en baterías se han convertido en la tecnología energética a gran escala de más rápido crecimiento en Estados Unidos, junto con la generación solar.
Actualmente, hay alrededor de 17 GW de capacidad de baterías en operación comercial según la potencia nominal en todos los Operadores de Sistemas Independientes (ISO) de EE. UU. Esto ha crecido rápidamente desde aproximadamente 1 GW hace solo cuatro años.
Pero esto no durará mucho. Para finales de esta década, la expansión de baterías en los ISO estadounidenses casi con certeza superará los 100 GW.
¿Cuánta capacidad de almacenamiento de energía en baterías hay en las colas de interconexión?
En las colas de interconexión de los ISO estadounidenses, hay alrededor de 570 GW de sistemas de almacenamiento de energía en baterías.
Toda esta capacidad tiene una fecha proyectada de operación comercial para principios de la década de 2030.
De hecho, gran parte de esta capacidad tiene fechas de operación proyectadas en los próximos doce meses, según los datos de las colas.
Esto, por supuesto, no es realista: la mayoría de estos proyectos aún se encuentran en fases tempranas de desarrollo.
En el gráfico anterior, hemos revisado las fechas proyectadas de operación comercial de cada proyecto de almacenamiento de energía en baterías.
Para ello, se determinó la etapa de desarrollo que cada proyecto ha alcanzado actualmente. Esto se realizó utilizando datos de las colas de interconexión de cada ISO.
Luego, utilizando nuestro análisis previo de los plazos de interconexión en ERCOT, así como el análisis de un estudio del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley sobre interconexión de generación, se realizaron proyecciones revisadas de fechas de operación comercial más realistas.
En 2023, la Comisión Federal Reguladora de Energía (FERC) aprobó varias órdenes para acelerar los plazos de interconexión de generación, que se han estado ralentizando en muchos ISO en los últimos años.
Aún está por verse el nivel de impacto que tendrán estas órdenes. Sin embargo, para los ISO bajo la jurisdicción de la FERC, se impondrán multas si los estudios para avanzar los proyectos en la cola de interconexión no se completan oportunamente.
Es posible que esto acelere los plazos de interconexión en algunos ISO, como CAISO y NYISO, donde la interconexión de generación se ha rezagado.
Sin embargo, es poco probable que los plazos de interconexión superen a los observados en ERCOT. ERCOT utiliza un enfoque de “conectar y gestionar” que tiene requisitos menos estrictos en cuanto al impacto en temas como la congestión de la red.
Como resultado, la mayoría de los proyectos de baterías requerirán al menos 3 años para pasar de ingresar a las colas a operar comercialmente.
¿Cuánta capacidad deberíamos esperar que realmente entre en operación comercial?
Es fundamental evaluar correctamente cuándo es probable que un proyecto entre en operación comercial. Sin embargo, es aún más importante determinar la probabilidad de que un proyecto de almacenamiento de energía en baterías llegue a operar comercialmente.
Usando los mismos análisis que los plazos de interconexión, se pueden evaluar las tasas de retiro de proyectos de las colas de interconexión.
En todos los ISO, solo alrededor del 28% de los proyectos —históricamente— han llegado a operar comercialmente.
Además, los proyectos que avanzan más en el proceso de interconexión tienen una probabilidad significativamente menor de retirarse de la cola.
De hecho, en ERCOT, los proyectos de almacenamiento de energía en baterías con acuerdos de interconexión firmados han entrado en operación comercial en un 100% de los casos.
Así que, supongamos que los proyectos seguirán entrando en operación comercial a un ritmo similar.
Esto da como resultado una proyección de expansión total de almacenamiento de energía en baterías de poco menos de 150 GW para finales de 2030.
CAISO y ERCOT siguen mostrando un crecimiento significativo, cada uno con alrededor de 40 GW de capacidad en operación comercial para finales de 2030.
PJM tiene el potencial de experimentar el mayor crecimiento de todos. Según este método de proyección, la capacidad de almacenamiento en baterías en PJM podría crecer de unos 400 MW actuales a casi 30 GW para el final de la década.
¿Qué desafíos podrían impedir que la expansión de baterías alcance estos niveles?
En última instancia, esta proyección aún podría ser demasiado optimista por varias razones.
Cuellos de botella en la cadena de suministro, permisos y bienes raíces siguen limitando la capacidad de completar proyectos de almacenamiento de energía en baterías en algunas regiones del país.
La FERC ha intentado limitar algunos de los desafíos derivados tanto de estos problemas como de los largos plazos de interconexión asociados a algunos ISO. Sin embargo, en algunas regiones —como PJM o NYISO— las reformas aún no se han traducido en una expansión tangible del almacenamiento.
Además, es posible que no existan suficientes oportunidades de ingresos para sostener este nivel de expansión.
Esto podría suceder si:
- la demanda no crece tan rápido o en la magnitud que algunos ISO pronostican actualmente, llevando a los operadores de almacenamiento existentes a canibalizar sus propios ingresos,
- tecnologías competidoras como los vehículos eléctricos o la demanda industrial sensible al precio limitan la necesidad de almacenamiento en baterías,
- la inversión de capital para sistemas de almacenamiento en baterías comienza a estancarse en lugar de seguir disminuyendo.
Sin embargo, las baterías han demostrado ser una tecnología única y útil para los operadores de red. ERCOT y CAISO han demostrado que las baterías pueden proporcionar servicios críticos a la red y generar ingresos sólidos.
Se proyecta un rápido crecimiento de la demanda eléctrica en todo el país. Los centros de datos, junto con la electrificación comercial y residencial, son dos de las principales razones para esperar un crecimiento sin precedentes.
Si bien la generación solar y eólica puede cubrir una parte importante de esta demanda, aún son necesarias fuentes de energía despachables.
Las baterías serán fundamentales para seguir reduciendo los precios de la electricidad y las emisiones de carbono en el futuro.
Y si la demanda crece como se proyecta, mientras que el costo de construir proyectos de almacenamiento en baterías sigue bajando, alcanzar los 140 GW para el final de esta década puede ser más factible de lo que parece a simple vista.
