La aumentación es la acción de hacer algo más grande en tamaño. Para los sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS), esto significa incrementar la capacidad energética de la batería. Esto puede implicar repotenciar un sistema tras la degradación o una decisión comercial para aumentar la duración del proyecto. Duplicar la capacidad energética de una batería mediante mayor duración podría aumentar los ingresos en un 37% hoy, y hasta un 88% a lo largo de su vida útil.
Este artículo explicará qué significa aumentar una batería, cómo se puede realizar la aumentación y por qué está cobrando cada vez más relevancia.
Aumentación significa simplemente más
Como se mencionó, la aumentación es el proceso de incrementar la capacidad energética de una batería. Esto puede hacerse para restaurar su capacidad original tras una reducción por degradación o para aumentarla más allá de su capacidad inicial. En ambos casos, las decisiones de aumentar una batería buscan mejorar su potencial de generación de ingresos.
Después de la aumentación, una batería puede tener:
- Una mayor capacidad energética pero la misma potencia nominal. Esto aumentaría la duración de la unidad.
- Una mayor capacidad energética, mayor potencia nominal y mayor duración.
Existen varias formas de aumentar una batería
La aumentación de baterías puede implicar una o más de las siguientes acciones:
- Sustitución de los módulos de batería existentes: básicamente, reemplazar las celdas viejas por nuevas.
- Agregar más módulos de batería: incrementar la capacidad energética añadiendo más celdas mediante la instalación de paquetes de baterías adicionales.
- Actualizar los paquetes de baterías: reemplazar paquetes completos por tecnología de mejor rendimiento o más económica, ya sea de ion-litio o nuevas químicas como sodio-ion.
- Actualizar los sistemas de conversión de potencia: La aumentación de un sitio de baterías puede ir más allá de reemplazar o actualizar las celdas. Los inversores son una parte esencial de los sistemas BESS, pero pueden degradarse con el tiempo. Sustituir un inversor antiguo puede mejorar la eficiencia total del sistema.
Aumentación en AC vs aumentación en DC
Existen dos tipos de aumentación de baterías en términos de conexión: Corriente Alterna (AC) y Corriente Continua (DC). Las baterías operan en DC. Los sistemas de conversión de potencia (PCS), como los inversores, convierten la electricidad de las baterías a AC y aseguran la compatibilidad con la red.
Aumentación en AC conecta nuevas baterías después del inversor existente (el lado AC del sistema). Esto significa que las nuevas baterías requieren inversores y sistemas de control adicionales. El sistema existente permanece sin cambios. El beneficio de la aumentación en AC es que es altamente modular, flexible e ideal para modernizar instalaciones existentes sin tiempos de inactividad significativos. Sin embargo, el equipo adicional de conversión de potencia puede hacer que este método sea más costoso y requiera más espacio.
Aumentación en DC añade nuevas baterías directamente al lado DC, antes del inversor. Así, se utilizan los inversores y sistemas de control existentes. Este método es más rentable y ahorra espacio. Sin embargo, puede requerir detener el sistema durante la instalación y está limitado por la capacidad de los inversores existentes. Además, las nuevas baterías deben ser compatibles con el sistema actual. Esto significa que la aumentación en DC es más adecuada para sitios diseñados pensando en futuras ampliaciones.
La decisión sobre qué método elegir dependerá de factores técnicos y comerciales.
La aumentación conduce a mayores ingresos
Una mayor capacidad energética implica un mayor potencial de generación de ingresos. Tras la saturación de los servicios de respuesta de frecuencia, las baterías han pasado a servicios de mayor energía y mayor número de ciclos, como el comercio mayorista y el Mecanismo de Balance. De enero a agosto de 2024, los sistemas de dos horas obtuvieron ingresos un 37% superiores a los de una hora.
Esto significa que la aumentación puede ser beneficiosa para baterías con menor duración. Mejorar una batería de 30 minutos a una de una hora, o de una hora a dos horas, puede desbloquear mayores ingresos potenciales.
La aumentación también ayuda a gestionar la degradación (también conocida como repotenciación). Los sistemas de almacenamiento de energía en baterías pueden perder hasta un 5% de su capacidad disponible durante el primer año de operación y hasta un 40% después de 15 años.
La degradación está principalmente relacionada con los ciclos de carga y descarga. La transición a servicios de mayor energía implica que las baterías realizan más ciclos, lo que provoca una degradación más rápida. Aumentar una batería puede ayudar a evitar la pérdida de ingresos por degradación.
La reducción de la capacidad energética por degradación también puede ser un problema para contratos a largo plazo en el Mercado de Capacidad. Las baterías deben demostrar mediante Pruebas de Rendimiento Prolongado que pueden operar a la capacidad requerida durante hasta 15 años, o de lo contrario arriesgan la terminación del contrato.
Un factor clave en la decisión de aumentar una batería es el coste del proceso y si el incremento de ingresos compensará este gasto.
El coste de la aumentación está bajando
El precio de las celdas de batería ha caído a mínimos históricos en el último año. Se espera que siga bajando, lo que significa que el potencial de ingresos superará cada vez más el coste de la aumentación.
Las decisiones de aumentación o repotenciación deben sopesarse frente a las reducciones previstas de costes e ingresos. En este ejemplo, una batería podría recuperar el 44% de su capacidad original a menos de la mitad del coste actual. Sin embargo, si la capacidad energética se degrada al 56%, este ahorro podría no compensar. En algunos casos, podría ser más beneficioso repotenciar antes.
Las baterías ya se están aumentando
Hasta ahora, en 2024, la capacidad total de baterías en Gran Bretaña ha aumentado al menos 113 MWh gracias a la aumentación de baterías existentes. Esta capacidad proviene de tres baterías de Gresham House en el segundo trimestre de 2024, con otros 220 MWh previstos para finales de año.
Los sitios que reciben aumentación van desde Nevendon, que comenzó operaciones comerciales en 2017, hasta Melksham, que aún no está en operación comercial. Aumentar estos sistemas incrementará la duración media de estas baterías de una a dos horas.
Con la reducción del coste de las celdas, el cambio en las estrategias de ingresos y el envejecimiento de las baterías, esperamos que la aumentación de baterías se vuelva mucho más común, ya sea para repotenciar un sitio o para extender la duración por motivos comerciales.
