Como ocurre con todas las tecnologías, la energía solar está sujeta a constantes mejoras e innovaciones. Si bien antes era una opción prometedora para la generación de energía limpia, ahora es muy rentable y relativamente fácil de implementar.
En la carrera por desarrollar soluciones energéticas más sostenibles y resilientes, ha surgido un nuevo competidor: la coubicación.
La combinación de sistemas de almacenamiento de energía solar fotovoltaica y baterías (BESS) puede dar como resultado iMayor eficiencia energética, menor desperdicio y mayor potencial de ingresos.
Nuestra Directora de Construcción, Simona Scanu, se reunió con la Institución de Ingenieros de Energía para explicar cómo ayudamos a nuestros clientes a maximizar los ingresos de sus activos renovables. Este es un breve resumen de los puntos clave, pero puede encontrar un enlace al documento completo a continuación.
Por qué solar?
A diferencia de otras fuentes de energía renovable, como la eólica o la hidroeléctrica, que pueden generar energía de forma intermitente durante el día y la noche, la energía solar fotovoltaica sigue un patrón de generación predecible, produciendo electricidad únicamente durante el día. Sin embargo, la demanda de energía suele alcanzar su pico máximo temprano por la mañana y por la noche, cuando la generación solar es mínima. Esta discordancia entre la producción de energía solar y los períodos de mayor consumo crea una oportunidad para que los sistemas BESS cubran esta brecha.
Al almacenar el exceso de energía generada durante el día (a menudo denominada "energía recortada") y descargarla durante períodos de alta demanda, las instalaciones solares fotovoltaicas y BESS ubicadas conjuntamente ayudan a optimizar la utilización de los recursos, minimizar las restricciones y maximizar los retornos económicos.
Además de mejorar la eficiencia de la energía solar, la integración de BESS también reduce los costos de desarrollo y construcción de proyectos en comparación con instalaciones separadas de energía solar fotovoltaica y baterías. Compartir infraestructura, conexiones a la red y sistemas operativos genera ahorros significativos, lo que convierte la coubicación en una opción cada vez más atractiva para promotores, inversores y empresas de servicios públicos.
Flujos de ingresos contratados
Los flujos de ingresos contratados se basan en acuerdos entre el promotor del proyecto y un comprador —normalmente una empresa de servicios públicos, una corporación o una entidad gubernamental— que se compromete a comprar la energía generada mediante un Contrato de Compra de Energía (PPA). Los PPA proporcionan estabilidad financiera a largo plazo al garantizar pagos fijos o predecibles durante un período determinado, que suele abarcar entre 10 y 15 años. Estos acuerdos ayudan a los promotores de proyectos a obtener financiación, ya que proporcionan flujos de ingresos garantizados que reducen el riesgo de la inversión.
En el caso de proyectos de energía solar fotovoltaica + BESS, los PPA pueden incluir cláusulas de capacidad firme, entrega diferida y servicios auxiliares que mejoran la propuesta de valor del componente de almacenamiento de energía. Al garantizar un suministro eléctrico constante, incluso durante periodos de baja generación solar, BESS permite a los promotores ofrecer PPA más competitivos y fiables.
Ingresos del mercado comercial
A diferencia de los ingresos contractuales, los ingresos del mercado comercial están sujetos a la dinámica de los precios del mercado eléctrico. En este modelo, los productores de energía venden la electricidad directamente a los mercados mayoristas, aprovechando las fluctuaciones de precios. Si bien este enfoque implica un mayor riesgo debido a la volatilidad del mercado, también ofrece oportunidades para obtener mayores beneficios, especialmente en mercados energéticos con una importante variabilidad de precios.
Al aprovechar el análisis predictivo, el aprendizaje automático y los datos de mercado en tiempo real, los operadores de sistemas solares fotovoltaicos + BESS pueden optimizar los programas de carga y descarga para maximizar los ingresos. La capacidad de responder con flexibilidad a las señales de precios permite a estos sistemas aprovechar oportunidades de arbitraje de precios, participar en los mercados de servicios auxiliares y ofrecer funciones de equilibrio de red que generan una compensación premium.
Métodos de optimización
Maximizar la eficiencia de un activo renovable implica conocer la tecnología y la red. Cada proyecto presenta sus propias fortalezas y desafíos, pero existen algunas técnicas que pueden aplicarse a la mayoría de los proyectos coubicados.
-
Capturando energía recortada
El recorte solar se produce cuando los sistemas fotovoltaicos generan más energía de la que el inversor puede procesar, lo que genera un desperdicio de energía. Al almacenar la energía recortada en BESS, los operadores pueden:
- Aumentar el rendimiento energético:La captura y posterior utilización de la energía recortada mejora la eficiencia total del sistema.
- Mejorar la economía del proyecto:Las ventas adicionales de energía contribuyen a generar mayores ingresos y un retorno de la inversión más rápido.
- Optimizar la utilización de la infraestructuraAl reducir la necesidad de inversores de gran tamaño, el almacenamiento permite un diseño de sistema más rentable.
-
Cambio de horario y afeitado de picos
El cambio horario consiste en almacenar el exceso de energía solar durante los periodos de baja demanda (p. ej., mediodía) y descargarlo durante las horas punta, cuando los precios de la electricidad son más altos. Al alinear la producción de energía con los patrones de consumo, el cambio horario permite a los operadores maximizar sus ingresos y reducir la dependencia de la costosa red eléctrica.
Muchas tarifas de servicios públicos incluyen cargos por demanda basados en el nivel máximo de consumo de energía durante intervalos específicos. Al descargar la energía almacenada durante las horas punta, o al reducir los picos de demanda, los sistemas solares fotovoltaicos + BESS ayudan a los grandes consumidores a evitar estos cargos por alta demanda, lo que se traduce en un ahorro significativo. -
Arbitraje
El arbitraje energético es una estrategia financiera que aprovecha las variaciones temporales de precios en los mercados eléctricos. Al cargar la batería cuando los precios son bajos y descargarla cuando son altos, los proyectos de energía solar fotovoltaica + BESS pueden generar ingresos adicionales sin aumentar la producción de energía. Las consideraciones clave para un arbitraje exitoso incluyen:
- Ciclo de vida y eficiencia de la batería:Los ciclos repetidos degradan la capacidad de la batería con el tiempo, por lo que los operadores deben equilibrar cuidadosamente las ganancias del arbitraje frente al rendimiento de los activos a largo plazo.
- Pronóstico de precios de mercadoLos análisis avanzados y los modelos de aprendizaje automático son esenciales para predecir con precisión las tendencias del mercado y optimizar los cronogramas de despacho.
- Eficiencia de ida y vueltaLos sistemas de mayor eficiencia retienen más energía almacenada, lo que maximiza la rentabilidad en aplicaciones de arbitraje.
-
Fortalecimiento de la capacidad
La consolidación de la capacidad aborda la intermitencia de la energía solar garantizando un suministro energético estable y fiable. Al almacenar el exceso de generación y descargarlo cuando es necesario, el BESS ayuda a mantener un suministro de energía constante, lo cual resulta especialmente beneficioso para:
- Cumplimiento de las obligaciones del PPAMuchos PPA exigen un nivel mínimo de suministro de energía. El BESS garantiza el cumplimiento al mitigar las variaciones en la producción solar.
- Estabilidad de la red y servicios auxiliaresAl modular la potencia de salida en respuesta a las condiciones de la red, BESS contribuye a la regulación de frecuencia, el soporte de voltaje y las capacidades de arranque en negro.
Acoplamiento de CA y CC en configuraciones de energía solar fotovoltaica + BESS
Existen dos configuraciones clave para integrar BESS y el acoplamiento de CA y CC de la energía solar fotovoltaica. Cada configuración tiene sus propias consideraciones técnicas y económicas, y las limitaciones y objetivos específicos de cada proyecto son fundamentales a la hora de elegir entre ambas. La mejor manera de elegir es consultar con un experto, pero cada método tiene sus propias características clave.
Sistemas acoplados a CA
En configuraciones con acoplamiento de CA, el sistema solar fotovoltaico y el BESS cuentan con sus propios inversores y están conectados a la red en un punto común. Sus principales ventajas incluyen:
- Independencia operativa:Los sistemas solares fotovoltaicos y BESS funcionan de forma autónoma, lo que permite una mayor flexibilidad.
- Modularidad y escalabilidad:Los sistemas acoplados a CA se pueden ampliar fácilmente agregando más paneles solares o capacidad de batería.
- Participación en los mercados de servicios auxiliares:BESS puede interactuar directamente con la red, proporcionando regulación de frecuencia, respuesta a la demanda y otros servicios.
sistemas acoplados a CC
En configuraciones acopladas a CC, el sistema solar fotovoltaico y el BESS comparten un único inversor, que convierte la electricidad de CC de ambas fuentes en corriente alterna (CA). Las ventajas incluyen:
- Mayor EficienciaAl evitar múltiples etapas de conversión, el acoplamiento de CC minimiza las pérdidas de energía.
- Menores costos de equipo:Un solo inversor reduce los gastos de capital en comparación con los sistemas acoplados a CA.
- Captura de energía recortada optimizada:Los sistemas acoplados a CC almacenan eficientemente el exceso de energía solar sin necesidad de conversiones adicionales.
La coubicación de energía solar fotovoltaica y BESS representa una oportunidad transformadora para el sector de las energías renovables y se prevé que se acelere a medida que los avances tecnológicos sigan reduciendo los costes y mejorando el rendimiento del sistema. Con el socio de entrega adecuado, Los operadores pueden optimizar el suministro de energía, aprovechar las oportunidades del mercado y contribuir a un sistema energético más resiliente y sostenible.
Si desea obtener más información sobre cómo optimizar la viabilidad de su proyecto mediante la coubicación, puede leer el documento completo a continuación. También puede contactarnos para hablar con uno de nuestros expertos en coubicación y analizar las necesidades de su proyecto.