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La intermitencia es la maldición de las energías renovables. Si no brilla el sol o no sopla el viento, la generación verde se detiene. Lo frustrante es que a veces hay demasiado de ambos. Si la red no puede soportar toda la energía limpia que entra en los periodos punta, se reduce, se desconecta y se tira.
El almacenamiento en baterías a escala de red podría ser la solución. Guarda suficientes electrones verdes para los días de lluvia y la energía renovable empezará a parecer un sustituto fiable de los combustibles fósiles. O eso es lo que se piensa.
Hasta hace poco, el mercado de los sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS) estaba plagado de largos plazos de desarrollo y casos de uso inciertos.
Recientemente, algo ha cambiado. Las previsiones de crecimiento de los BESS se están disparando y los avances en la química de las baterías están liberando los grilletes de la escalabilidad y el coste.
¿Llenará el almacenamiento a escala de red el próximo establo de unicornios tecnológicos?
Puntos clave
- El mercado de los sistemas de almacenamiento de energía con baterías está despegando, con una TCAC de dos dígitos y previsiones de crecimiento hasta la estratosfera.
- El interés ha aumentado en los últimos años gracias a los renovados esfuerzos por avanzar en la transición hacia las energías renovables y reducir la dependencia mundial del petróleo y el gas rusos.
- Pero las baterías de iones de litio, con diferencia el principal formato de BESS, se enfrentan a una restricción de la oferta y al aumento de los precios del litio como materia prima.
- El dinero de los inversores ha entrado a raudales, pero ahora las sociedades de capital riesgo tienen que dejar paso a las instituciones a medida que aumenta la demanda y madura el sector.
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Cargando para crecer
Hasta 2020, el almacenamiento a escala de red era una categoría prometedora en un mercado fragmentado.
Los gobiernos han mostrado interés, pero los inversores se han mostrado recelosos, desanimados por la complejidad técnica y los años de I+D necesarios para hacer viables las nuevas soluciones BESS.
Hace más de un siglo que existe una forma de BESS llamada energía hidroeléctrica de acumulación por bombeo (PSH), pero depende del agua almacenada en un embalse en una colina. Cuando se necesita, el agua fluye hacia abajo y acciona una turbina. Funciona, pero está limitada.
Como señala Chloe Coates, Responsable de Investigación y Análisis de Zero Carbon Capital, en este blog de 2023, la PSH está «limitada geográficamente».
«La mayoría de los emplazamientos adecuados ya han sido urbanizados, y tiene largos plazos de regulación y construcción».
Aparecen las baterías de iones de litio (Li-ion) de gran formato. Lo que empezó como un goteo de instalaciones en 2012 ha saltado a un amplio despliegue como activos de almacenamiento a nivel de red.
La relativa rentabilidad del Li-ion, su modularidad y los breves plazos de construcción son algunas de las razones por las que el BESS sigue una trayectoria de palo de hockey. La innovación, la política energética y la geopolítica están haciendo el resto.
Gorka Arrieta Eguia, propietario de producto de la startup española de energía limpia RatedPower, dijo a Techopedia que los avances en las baterías de litio «han mejorado su eficiencia y disminuido su degradación, aumentando así su vida útil». Ya hay empresas como la china CATL que anuncian baterías sin apenas degradación en los primeros años de uso.
«Los avances en la tecnología de las pilas de sodio y de estado sólido, que son más seguras y tienen menos impacto ambiental, también son muy prometedores».
Mientras tanto, añade, los organismos industriales y los gobiernos de todo el mundo fomentan el uso de las pilas mediante legislación, mercados y ayudas para hacerlas más rentables.
«Todo esto las hace cada vez más rentables y más viables».
La adicionalidad del palo de hockey
- Las cifras de BloombergNEF muestran que el mercado mundial de almacenamiento de energía casi se triplicó en 2023, añadiendo 45 gigavatios (GW) adicionales de capacidad, el mayor aumento en un solo año de la historia.
- Este año se añadirán 100 GW y se prevén otros 137 GW para 2023, una tasa de crecimiento anual del 21%.
- McKinsey calcula que el mercado de BESS alcanzará un valor de 150.000 millones de dólares en 2030, más del doble que en 2022.
¿Qué impulsa el crecimiento?
La Ley estadounidense de Reducción de la Inflación de 2022 pretende impulsar la transición a las energías renovables añadiendo más de 20 GW de capacidad de baterías para 2030, catalizando las inversiones en energías renovables e impulsando la capacidad solar y eólica terrestre por el camino.
El Plan Industrial Green Deal de la UE califica el almacenamiento en baterías de «tecnología estratégica de balance neto cero», mientras que la «Estrategia de Baterías» del Reino Unido destina 32 millones de libras esterlinas a financiar proyectos de almacenamiento de energía.
En China -centro mundial de producción de baterías-, las empresas con fama de ser muy competitivas e innovadoras reciben una sacudida adicional de las políticas nacionales que obligan a almacenar baterías in situ para las grandes instalaciones eólicas y solares.
Mientras tanto, el cambio más amplio hacia las energías renovables ha adquirido una nueva urgencia gracias a Ucrania y al deseo político de desvincular el consumo energético de Occidente de Rusia. La ralentización de las ventas de vehículos eléctricos también ha hecho que los fabricantes de baterías busquen nuevos mercados.
Como resultado, ha afluido dinero de capital riesgo.
A la caza de unicornios verdes
Según Net Zero Insights (NZI), una empresa de inteligencia de mercado, la inversión privada en el sector del almacenamiento de baterías se ha multiplicado casi por diez desde 2015: más de 106.000 millones de dólares en total, y las empresas de baterías de iones de litio se llevan el 70% del total.
Según Mercom Capital, las cinco mayores operaciones de financiación de capital riesgo para el almacenamiento de energía en el primer semestre de este año fueron:
- Sila – que recaudó 375 millones de dólares por sus ánodos de silicio nanocompuestos utilizados en las baterías de iones de litio.
- EnerVenue – que recaudó 308 millones de dólares por sus productos flexibles de almacenamiento de energía de larga duración (LDES).
- Natron Energy, que recaudó 189 millones de dólares por su tecnología de baterías de iones de sodio.
- Ascend Elements, que recaudó 162 millones de dólares por sus materiales para baterías sostenibles recuperados de baterías de iones de litio desechadas.
- Antora Energy, que recaudó 150 millones de dólares por sus soluciones de baterías a escala industrial.
El interés del capital riesgo parece haber disminuido recientemente, aunque NZI afirma que esto refleja probablemente una nueva fase de madurez del sector.
Las empresas de baterías están aprovechando la legitimidad que se han ganado en el mercado de los VE y optando por el mercado público y la financiación de la deuda, representada por operaciones como la de Automotive Cells Company (ACC), de 4.700 millones de dólares, conseguida en febrero de este año.
Las grandes oportunidades están atrayendo a grandes actores financieros.
La historia de la innovación se desarrolla
¿Qué es el almacenamiento en baterías a escala de red?
En términos sencillos, unidades eléctricas del tamaño de un camión con capacidad suficiente para alimentar secciones de una red local durante periodos prolongados: hogares, oficinas y fábricas.
Hay varios formatos y tecnologías posibles. Los responsables políticos apuestan a lo grande por que juntas pueden hacer avanzar la transición hacia las energías renovables.
En abril,el director ejecutivo de la Asociación Internacional de la Energía (AIE), Fatih Birol, afirmó que las baterías desempeñarán «un papel inestimable en el aumento de las energías renovables, al tiempo que proporcionan energía segura y sostenible a las empresas y los hogares», lo cual es mucho pedir.
La tecnología de iones de litio ha demostrado su valía y sigue a la cabeza, pero es menos escalable que algunas de las alternativas (si necesitas más capacidad de iones de litio, tienes que instalar más baterías de iones de litio).
Con el aumento de la demanda y la presión sobre las cadenas de suministro de litio, otras tecnologías están ahora en el punto de mira. Entre ellas están:
Hidrógeno
El potencial del hidrógeno para alimentar la red eléctrica ha llamado mucho la atención.
La energía renovable puede utilizarse para estimular la electrólisis y crear «hidrógeno verde» a partir del agua. A continuación, el H se bombea a una pila de combustible para generar energía o se quema para crear aire caliente y hacer girar una turbina.
El hidrógeno puede almacenarse en cantidades ilimitadas y quemarse utilizando la tecnología ya instalada en las centrales eléctricas de gas (con alguna adaptación).
El inconveniente es una eficiencia de ida y vuelta (EIR) de alrededor del 30%. En la práctica, esto significa que sólo un tercio de la energía consumida al liberar el H del 2O vuelve a la red.
Los analistas afirman que la RTE es un factor clave para determinar cuál de estas tecnologías está mejor situada para aumentar o sustituir a la Li-ion.
Es probable que las baterías y las tecnologías de apoyo que optimicen o reduzcan la ETR reciban más atención, al igual que las que se adapten a las necesidades de los centros de datos, la fuente número uno de crecimiento del consumo de energía.
Tres empresas emergentes de baterías a escala de red que hay que vigilar
1. RatedPower
Esta startup española de energías renovables crea un software que ayuda a los ingenieros a modelar y optimizar el diseño de sistemas de almacenamiento en baterías a escala de red para plantas de generación renovable.
En 2022 fue adquirida por Enverus, la mayor empresa de software energético del mundo.
2. Terralayr
Esta startup suiza pretende agregar virtualmente con software los activos de almacenamiento a escala de red de Europa, creando lo que la empresa llama «la primera nube energética del mundo».
En octubre de 2024, recaudó 64 millones de CHF de un consorcio de sociedades de capital riesgo, entre ellas Earlybird, Norrsken, Creandum, Earlybird, Picus y Norrsken.
3. Thaleron
Thaleron, con sede en el Reino Unido, ha desarrollado un sistema mecánico de almacenamiento de energía utilizando tecnologías ya establecidas, que ofrece a las empresas de servicios públicos y a los usuarios industriales «opciones más asequibles» para el almacenamiento en baterías.
La empresa recaudó 12,7 millones de dólares de seis inversores en una ronda semilla el año pasado.
Lo esencial
Para alcanzar el cero neto, la AIE calcula que la capacidad mundial instalada de almacenamiento en baterías tendrá que pasar de los ~200 gigavatios actuales a un teravatio completo en 2030 y a cinco teravatios en 2050.
La oportunidad para el almacenamiento a escala de red parece ser enorme, aunque Arrieta Eguia, de RatedPower, señala los obstáculos que hay que superar.
«Las baterías se enfrentarán a la canibalización de los precios, a las presiones sobre el suministro y los precios de las materias primas, además de la incertidumbre que gobierna el mundo».
Pronto veremos qué tecnologías, países y empresas están mejor situados para sortearlos.
Preguntas frecuentes
¿Qué es el almacenamiento en baterías a escala de red?
¿Cuál es la vida útil de un sistema de almacenamiento de energía mediante baterías a escala de red?
¿Quiénes son los mayores fabricantes de baterías de red?
¿Cómo ganan dinero las baterías de red?
¿Cuál ha sido el mayor obstáculo para implantar el almacenamiento con baterías de iones de litio a escala de red?
Referencias
- Grid-scale storage technologies: technical view (Zerocarbon)
- Posts from Gorka Arrieta — RatedPower (Ratedpower)
- Smart energy flow — RatedPower, a part of Enverus (Ratedpower)
- Global Energy Storage Market Records Biggest Jump Yet | BloombergNEF (About.bnef)
- Enabling renewable energy with battery energy storage systems | McKinsey (Mckinsey)
- Energy storage – IEA (Iea)
- Net-Zero Industry Act – European Commission (Commission.europa)
- UK Government supports energy storage with over £32 million funding (Renewableenergymagazine)
- Over $106B has been invested in batteries. Where is the funding flowing? (Netzeroinsights)
- Energy Storage Companies Raise $15.4 Billion in Corporate Funding in 1H 2024 – Mercom Capital Group (Mercomcapital)
- EV Battery Venture ACC Raises $4.7 Billion to Build Gigafactories Across Europe – ESG Today (Esgtoday)
- Metal-Air Battery (Ease-storage)
- Battery Energy Storage Systems (BESS) engineering for PV — RatedPower (Ratedpower)
- Enverus | Creating the future of energy together. (Enverus)
- energy flexibility. on demand (Trlyr)
- Thaleron (Thaleron)
- Thaleron Company Profile 2024: Valuation, Funding & Investors | PitchBook (Pitchbook)
