Apenas ha pasado un mes desde que se abriera de forma oficial la Hornsdale Power Reserve: la batería gigante de Tesla en el sur de Australia. Se trata de un proyecto que ha generado un revuelo tanto en los medios de comunicación locales como en los internacionales.
El aspecto que ha generado el mayor interés es el rápido tiempo de respuesta de la batería para regular la estabilidad del suministro eléctrico en caso de apagón, algo que ha ocurrido varias veces desde su instalación.
Tras el temprano éxito del modelo de Australia Meridional, el estado australiano de Victoria también ha logrado un acuerdo para construir su propia batería de Tesla cerca de la ciudad de Stawell. El gobierno de Victoria está siguiendo con interés el rendimiento de la batería de Hornsdale.
Producción y consumo
Durante el mes de diciembre, la Hornsdale Power Reserve ha generado 2,42 gigawatios/hora de energía y consumido 3,06GWh.
Debido a las pérdidas relacionadas con el almacenamiento de energía, se trata de un consumo neto. Esto se conoce muchas veces como "rendimiento de ida y vuelta" porque se compara la energía de salida con la energía de entrada. En este caso, el rendimiento de ida y vuelta parece estar en torno al 80%.
La siguiente gráfica muestra la energía de entrada y de salida de la batería a lo largo del mes. Como se puede observar, en varias ocasiones la batería ha llegado a generar 100MW de energía, consumiendo 70MW. El funcionamiento normal de la batería se mueve entre una producción energética de 30MW y un consumo energético de 30MW.
Producción y consumo de energía en la Hornsdale Power Reserve durante el mes de diciembre de 2017. (Datos de AEMO)
Como se ve, el comportamiento de la producción y del consumo de energía es más bien "irregular" y no parece seguir una lógica concreta, algo que también se percibe en los niveles diarios, tal y como se puede observar en la siguiente gráfica que analiza los servicios proporcionados por la batería.
Producción y consumo de energía en la Hornsdale Power Reserve el 6 de enero de 2018.(Datos de AEMO)
Servicios auxiliares de control de frecuencia
En el mercado australiano de la electricidad existen ocho servicios auxiliares de control de frecuencia que se pueden agrupar en dos grandes categorías: los servicios de contingencia y los servicios de regulación.
En el mercado australiano de la electricidad existen ocho servicios auxiliares de control de frecuencia que se pueden agrupar en dos grandes categorías: los servicios de contingencia y los servicios de regulación.
Servicios de contingencia
Los servicios de contingencia sirven para estabilizar el sistema si ocurre un evento inesperado (contingencias plausibles). Un ejemplo sería cuando un generador de gran tamaño se desconecta de la red.
Cuando ocurren estos imprevistos se desajusta el suministro y la demanda energética, haciendo que la frecuencia del sistema eléctrico esté fuera de su rendimiento normal. Es algo que se produce en un espacio muy corto de tiempo y los servicios de contingencia están para asegurarse de que el sistema se estabiliza y que la frecuencia vuelve a los valores normales en cuestión de 5 minutos.
En el mercado australiano de electricidad los servicios de contingencia tienen que proporcionar sus servicios en diferentes plazos: 6 segundos, 60 segundos y 5 minutos. Dado que el servicio puede tener que aumentar o reducir la frecuencia, existen seis mercados de contingencia (tres que aumentan la frecuencia y tres que la reducen, según los plazos de tiempo mencionados).
Para ello es necesario aumentar o bien reducir rápidamente la producción energética de un generador (o de una batería en este caso), o bien reduciendo o aumentando rápidamente la carga. El cambio de frecuencia hace que se produzca la reacción en la central eléctrica.
La batería de Tesla de ión-litio en Australia ha proporcionado servicios esenciales en caso de apagón en muchas ocasiones a lo largo de diciembre, según el operador del mercado eléctrico australiano.
Para conseguirlo, una parte de la capacidad de los generadores (o las cargas) se deja en modo de reserva para poder responder ante un posible cambio de frecuencia. A los proveedores se les paga por la cantidad de megavatios que tienen disponibles en el mercado de servicios auxiliares de control de frecuencia.
Este es uno de los servicios que proporciona la Hornsdale Power Reserve de Tesla. La siguiente gráfica muestra cómo reaccionó la batería en un caso de corte de electricidad cuando una de las unidades en Loy Yang A tuvo un corte eléctrico el 14 de diciembre de 2017.
La Hornsdale Power Reserve reaccionando a una bajada en la frecuencia del sistema eléctrico.(Datos de AEMO)
Servicios de regulación
Los servicios de regulación son algo diferentes. Al igual que los servicios de contingencia, ayudan a mantener la frecuencia en el rango de operación normaly también puede darse el caso de que tengan que aumentarla o reducirla, existiendo dos mercados de regulación.
Sin embargo, a diferencia de los servicios de contingencia que normalmente esperan a que haya un cambio de frecuencia imprevisto, la respuesta en los servicios de regulación se produce a partir de una señal de control emitida por el operador del mercado energético australiano.
Básicamente, el operador del mercado energético controla el flujo eléctrico, monitoriza la frecuencia del sistema y emite una señal de control en intervalos de cuatro segundos. Esta señal de control modifica la energía de salida del generador para mantener el equilibro entre la producción y la demanda.
Este es uno de los principales servicios que ha estado proporcionando la batería. Como se puede ver, la producción energética de la batería sigue de cerca al volumen de reservas de capacidad que ha habilitado para el mercado de regulación.
Producción energética de la Horndale Power Reserve en comparación con el volumen disponible durante el aumento de regulación en el mercado de servicios auxiliares de control de frecuencia. (datos de AEMO)
Habrá más baterías
Para no quedarse atrás respecto a sus vecinos, el gobierno del estado australiano de Victoria recientemente también ha logrado un acuerdo para construir su propia batería de Tesla. Dicho acuerdo, en colaboración con un parque eólico cercano a la ciudad de Stawell, permitirá que el estado de Victoria cuente con unos servicios de batería similares.
Dicha batería también supondrá otros beneficios para la red eléctrica porque el proyecto se llevará a cabo en una parte de la red de transmisión que, según el operador del mercado energético australiano necesitará ser reforzada en el futuro. Este proyecto podría poner de manifiesto los beneficios de las baterías para reforzar la red de transmisión.
La Hornsdale Power Reserve apenas ha abierto sus puertas, pero está claro que ha estado funcionando a todo motor para realizar servicios esenciales en tiempos impresionantes. Cabe destacar que ha proporcionado servicios auxiliares de control de frecuencia de forma habitual (y no simplemente moviendo la electricidad de un lado para otro).
Teniendo que cada vez hace falta más control de la frecuencia de la red eléctrica y que los servicios cada vez son más caros, el aumento de la producción gracias a la Hornsdale Power Reserve es una buena noticia para los consumidores y un complemento para el mercado energético australiano que llega en el mejor momento.
Autor:
Dylan McConnell, Investigador en la Escuela Australiana-Alemana de Clima y Energía, Universidad de Melbourne.
Este artículo ha sido publicado originalmente en The Conversation. Puedes leer el artículo original aquí
Traducido por Silvestre Urbón
Publicado
bajo licencia Creative Commons.
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