El almacenamiento de energía de larga-duración (LDES) se refiere a sistemas de almacenamiento de energía que pueden suministrar electricidad durante períodos prolongados en lugar de solo minutos o unas pocas horas. El Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) define actualmente LDES como almacenamiento capaz de suministrar electricidad para10 horas o más. Otros marcos de investigación, políticas y mercados utilizan límites diferentes, por lo que la duración debe tratarse como un requisito del proyecto y no como una etiqueta universal.
La cuestión práctica no es si una tecnología es "la mejor tecnología LDES". Se trata de si un sistema de almacenamiento puede suministrar la energía requerida durante el tiempo requerido, a un costo de vida útil-aceptable, en el sitio disponible, con un perfil de riesgo que el proyecto pueda financiar y operar.
Esta guía compara las principales familias de tecnologías LDES, explica cómo se calcula la duración, muestra dónde un almacenamiento más prolongado puede crear valor y proporciona un marco de decisión para empresas de servicios públicos, desarrolladores de energías renovables, microrredes y usuarios de energía industrial.
¿Qué es el almacenamiento de energía-de larga duración?
LDES es un sistema de almacenamiento de energía diseñado para descargar la energía almacenada durante un período prolongado. La definición actual del programa del DOE utiliza un umbral de10 horas o más. Sin embargo, el Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico (PNNL) señala que el almacenamiento-de larga duración no está definido por un límite estático entre la industria y la investigación. Por este motivo, el número exacto de horas debe depender del problema de funcionamiento.
El DOE también utiliza un marco de distribución ilustrativo que separa el almacenamiento en aplicaciones de corta{0}}duración, entre-días, varios-días y estacionales. En ese marco, el almacenamiento de corta-duración es de 0 a 10 horas, el LDES entre-días es de 10 a 36 horas, el LDES de varios-días es de 36 a 160 horas y los cambios estacionales comienzan por encima de las 160 horas. Estas bandas son útiles para la planificación de sistemas, pero no son límites tecnológicos universales.
| Banda de duración | Duración aproximada del alta | Necesidad típica de planificación |
|---|---|---|
| Corta duración | 0 a 10 horas | Cambios intradiarios, gestión de picos, servicios rápidos de red |
| LDES entre-días | 10 a 36 horas | Cambio de energía durante la noche o el día siguiente- |
| LDES de varios-días | 36-160 horas | Déficit prolongado de energías renovables y períodos prolongados de carga neta-alta |
| cambio estacional | 160+ horas | Intervalos de almacenamiento muy largos en los que es posible que sea necesario que la energía permanezca disponible durante días o más. |
Para los lectores que necesitan una distinción más clara entre energía y energía almacenada, el sitioGuía de kW frente a kWhexplica la misma relación a menor escala.
¿Cómo se calcula la duración del almacenamiento de energía?
La duración del almacenamiento conecta la capacidad de energía utilizable de un sistema con su potencia de descarga:
Duración del almacenamiento=capacidad de energía utilizable (MWh) ÷ potencia de descarga (MW)
Por ejemplo, un proyecto con 1.000 MWh de energía utilizable y una potencia de descarga de 100 MW tiene una duración teórica de:
1.000 MWh ÷ 100 MW=10 horas
Este simple cálculo es un punto de partida, no una garantía completa de desempeño. La duración real del funcionamiento puede verse afectada por el estado-de-límites de carga, cargas auxiliares, pérdidas de conversión, temperatura, degradación, niveles mínimos de funcionamiento y si el proyecto debe preservar un margen de reserva.
Esa distinción es importante durante la contratación. Un proyecto debe especificar los requisitosusableMWh al nivel de potencia y condiciones de operación relevantes en lugar de depender únicamente de una cifra de energía nominal nominal.
¿Por qué es necesario el almacenamiento de energía-de larga duración?
El argumento a favor de LDES proviene de desequilibrios energéticos que duran más de lo que el almacenamiento convencional de corta duración-puede cubrir económica u operativamente. La producción solar puede superar la demanda a mitad del día y caer a cero después del atardecer. La producción eólica puede permanecer débil durante muchas horas o, en algunos sistemas, varios días. Es posible que los sitios industriales y las microrredes también necesiten superar cortes o limitaciones de combustible que se extienden más allá de una ventana típica de batería de cuatro-horas.
Trasladando la energía renovable más allá del pico vespertino
Una batería de cuatro-horas puede ser adecuada para pasar-de la tarde al sol hasta la noche. Si el turno requerido se extiende durante la noche o hasta la mañana siguiente, el proyecto necesita mucha más capacidad energética para la misma producción de MW. Aquí es donde las tecnologías con menor coste marginal de capacidad-energética, ciclo de vida prolongado o grandes reservas pueden volverse más competitivas.
La misma lógica de funcionamiento se aplica adesplazamiento de carga con almacenamiento de energía: el valor del almacenamiento depende de la forma y duración de la carga y del diferencial de precios, no simplemente de la instalación de más MWh.
Capacidad de soporte y confiabilidad de la red
Los sistemas de energía necesitan suficiente capacidad confiable para satisfacer la demanda cuando la generación variable es baja. LDES puede contribuir cuando un período de carga neta-alta dura más que un pico corto, pero la cantidad de valor de capacidad depende del sistema local, la correlación climática, la transmisión, las reglas del mercado y la probabilidad de que la energía almacenada aún esté disponible cuando sea necesaria.
Por lo tanto, una duración más larga sólo es útil cuando el problema del sistema es realmente prolongado. Un activo de 20 horas no crea valor adicional si la aplicación necesita constantemente solo cuatro horas.
Reducir la restricción de energías renovables
El almacenamiento puede capturar electricidad que de otro modo se reduciría y descargarla más tarde. La oportunidad se vuelve más significativa cuando los períodos de exceso de oferta renovable y alta demanda están separados por muchas horas. Las empresas de servicios públicos que estén considerando este caso de uso deberían evaluar LDES junto con la expansión de la transmisión, la demanda flexible, los cambios de generación y el almacenamiento convencional de menor-duración en lugar de tratar el almacenamiento como la única opción.
Resiliencia para microrredes y cargas críticas
Una mayor duración de la energía almacenada-puede soportar redes remotas, instalaciones industriales, campus, centros de datos e infraestructura crítica durante interrupciones prolongadas. Por sí solo, no crea capacidad de respaldo. Un diseño resiliente también necesita inversores o equipos de conversión de energía adecuados, controles, capacidad de aislamiento, protección, estrategia de arranque en negro cuando sea necesario y una política de reserva definida.
Para conocer la arquitectura a nivel de sitio-, consulte la guía paraDiseño de sistema de almacenamiento de batería de microrred..
Principales tipos de almacenamiento de energía-de larga duración
LDES abarca varias familias de tecnología. El programa Storage Innovations 2030 del DOE evalúa enfoques electroquímicos, mecánicos, térmicos y químicos, mientras que el proyecto P1679.5 en curso de IEEE está desarrollando una guía para la evaluación objetiva de tecnologías de almacenamiento de larga-duración en aplicaciones estacionarias. En agosto de 2026, P1679.5 es unPAR activo, no es un estándar IEEE final publicado.
Baterías de flujo
Las baterías de flujo almacenan materiales activos en electrolitos líquidos contenidos en tanques externos y los hacen circular a través de pilas electroquímicas. Su arquitectura puede permitir que la capacidad energética y los equipos eléctricos se escale de forma más independiente que en muchos sistemas de baterías convencionales. El flujo redox de vanadio es la química comercial mejor-conocida, pero también se están desarrollando otras químicas acuosas y no-acuosas.
Esta separación entre el depósito de energía y la pila de energía es atractiva para el almacenamiento estacionario-de larga duración, especialmente cuando los ciclos frecuentes y la larga vida útil son importantes. Las compensaciones-incluyen bombas, tanques, gestión de electrolitos, huella, integración de sistemas y una cadena de suministro que es menos madura que la de iones de litio-.
En la evaluación de baterías de flujo-del DOE de 2023, un sistema de flujo de vanadio de referencia de 100 MW/10-horas utilizó una suposición de eficiencia de ida y vuelta- del 65 % y una base de electrolitos de 10 000 ciclos. Esos son aportes de evaluación, no especificaciones universales de los proveedores, pero ilustran por qué el ciclo de vida y el escalamiento de la capacidad energética pueden ser tan importantes como la máxima eficiencia en la economía LDES.
Energía hidroeléctrica de almacenamiento-bombeada
La energía hidroeléctrica de almacenamiento-por bombeo (PSH) mueve el agua entre embalses a diferentes elevaciones. La electricidad se utiliza para bombear agua hacia arriba; cuando se necesita energía, el agua regresa a través de las turbinas para generar electricidad.
PSH es la tecnología de almacenamiento-de larga duración-de escala de servicios públicos más consolidada. El DOE informa que el almacenamiento por bombeo representa actualmente la parte dominante de la capacidad de almacenamiento de energía-a escala-de servicios públicos de EE. UU. y la describe como la tecnología comercializada dominante para el almacenamiento-de larga duración. La comparación estandarizada de PNNL de 100 MW/10-hora utilizó aproximadamente un 80% de eficiencia de ida y vuelta-y una suposición de vida útil de 60 años para PSH.
La limitación es la ubicación. Un proyecto técnicamente atractivo aún necesita una elevación adecuada, configuración del embalse, estrategia hídrica, condiciones geotécnicas, acceso a la transmisión, revisión ambiental y un cronograma de desarrollo que puede ser mucho más largo que el de las baterías modulares.
Como ejemplo de escala concreta, la estación de almacenamiento por bombeo del condado de Bath de Dominion Energy en Virginia tiene 3003 MW de capacidad de generación y ha operado comercialmente desde 1985. Demuestra la escala y la longevidad posibles con PSH, pero también la infraestructura civil específica del sitio- involucrada.
Almacenamiento de energía en aire-comprimido
El almacenamiento de energía de aire comprimido-(CAES) utiliza electricidad para comprimir el aire para su almacenamiento y luego expande ese aire mediante un proceso de generación de energía-. Algunos diseños utilizan cavernas de sal subterráneas u otras formaciones geológicas adecuadas, mientras que los conceptos más nuevos buscan recipientes alternativos o ciclos termodinámicos avanzados.
CAES puede ofrecer una gran capacidad energética y una larga vida útil, pero su perfil económico y medioambiental depende en gran medida del diseño de la planta. Los sistemas diabáticos convencionales pueden utilizar combustible durante la descarga, mientras que los conceptos adiabáticos o isotérmicos avanzados pretenden reducir o evitar ese requisito. El almacenamiento geológico también puede hacer que la ubicación sea una limitación decisiva.
Almacenamiento de energía térmica
El almacenamiento térmico convierte la energía en calor o frío y la almacena en materiales como sales fundidas, rocas, arena, agua,-materiales de cambio de fase u otros medios. La energía térmica almacenada se puede utilizar directamente para calefacción industrial, energía urbana, refrigeración o volver a convertirse en electricidad.
El uso térmico directo puede resultar particularmente atractivo porque evita una conversión innecesaria a electricidad. El almacenamiento térmico de electricidad-a-electricidad puede servir para aplicaciones de red de mayor-duración, pero la eficiencia y la configuración de la planta varían sustancialmente según la tecnología. Por esta razón, la "eficiencia del almacenamiento térmico" nunca debe citarse como un número universal.
Almacenamiento de hidrógeno y otros productos químicos
La electricidad se puede convertir en hidrógeno mediante electrólisis, almacenarse y luego usarse en una celda de combustible, turbina, motor, proceso industrial u otro uso final. Los portadores de energía química son especialmente relevantes cuando la duración del almacenamiento se vuelve muy larga o cuando el proyecto valora el uso intersectorial-además del almacenamiento de electricidad.
La principal desventaja-es la eficiencia de conversión. La comparación estandarizada de PNNL de 2022 utilizó alrededor de un 31 % de eficiencia de ida y vuelta-para una configuración de almacenamiento de hidrógeno bidireccional, mucho menor que la de iones de litio-o la hidroeléctrica por bombeo. La ventaja potencial no es la eficiencia; es la capacidad de almacenar grandes cantidades de energía durante largos períodos cuando el medio de almacenamiento y la infraestructura son adecuados.
Baterías-de iones de litio y otras baterías
Los iones de litio-no están excluidos de LDES. El ion de litio- describe una química; LDES describe una duración y aplicación. Un sistema-de iones de litio puede diseñarse para 10 horas o más, aunque la economía, el aumento, la gestión térmica, la degradación, la huella y las condiciones de garantía se vuelven cada vez más importantes a medida que aumenta la duración de la energía.
La comparación estandarizada de 100 MW/10-hora de PNNL colocó a LFP y NMC de iones de litio-en aproximadamente un 84% de eficiencia de ida y vuelta-, superior a las configuraciones de batería de flujo e hidrógeno en el mismo conjunto de datos. Esa ventaja de rendimiento es importante, pero no garantiza el LCOS más bajo para cada ciclo de trabajo.
Para una comparación química más amplia, consulteDiferentes tipos de baterías para almacenamiento de energía..
Comparación de tecnologías LDES
La siguiente tabla es una referencia de decisión, no una hoja de especificaciones del proveedor. Los rangos de duración están orientados a la aplicación-, mientras que las cifras de eficiencia y vida útil deben compararse con el diseño exacto del sistema. Cuando se muestran los valores numéricos de eficiencia, se refieren a la comparación estandarizada de 100 MW/10 horas de PNNL de su evaluación de 2022, que utilizó datos de rendimiento de la era 2021. PNNL ahora mantiene una actualizaciónBase de datos de rendimiento y costos de almacenamiento de energíapara el costo actual y el rendimiento del trabajo.
| Tecnología | Ajuste de duración | Eficiencia ilustrativa del viaje de ida y vuelta- | Madurez | Limitación principal de ubicación o diseño | Consideraciones sobre el mejor ajuste- |
|---|---|---|---|---|---|
| Baterías-de iones de litio | Horas a 10+ horas en las que la economía respalda la capacidad energética adicional | Alrededor del 84% en la comparación estandarizada de 10 horas de PNNL | Ecosistema de proyectos y fabricación altamente maduro | Aumento, gestión térmica, diseño de seguridad, coste de capacidad-energética | Proyectos que valoran la implementación modular, la respuesta rápida, la alta eficiencia y las cadenas de suministro establecidas. |
| Baterías de flujo redox de vanadio | Ciclismo estacionario de varias{0}}horas o de larga-duración | Alrededor del 65% en la comparación estandarizada mencionada | Comercial pero menos maduro que el -ion de litio | Tanques, bombas, electrolitos, huella, proveedor y profundidad de la cadena de suministro- | Proyectos-de mayor duración con ciclos repetidos y valor en escalamiento independiente de energía/potencia |
| Energía hidroeléctrica de almacenamiento-por bombeo | De larga-duración a varios-días dependiendo del tamaño del depósito | Alrededor del 80% en la comparación estandarizada mencionada | muy madura | Topografía, embalses, agua, revisión ambiental, ciclo largo de desarrollo. | Proyectos de gran escala-de servicios públicos con sitios adecuados y requisitos de larga vida útil-de los activos |
| Almacenamiento de energía en aire comprimido- | Cambio de energía en masa y de larga-duración | Fuertemente-dependiente del diseño; las comparaciones estandarizadas más antiguas se encuentran en el rango bajo del 50% | Existen ejemplos comerciales; los diseños avanzados siguen estando menos implementados | Geología para diseños subterráneos, complejidad de plantas, gestión del calor, uso de combustible en algunas configuraciones. | Grandes proyectos donde se encuentran disponibles formaciones de almacenamiento adecuadas o reservorios diseñados |
| Almacenamiento térmico | De varias-horas a varios-días; potencialmente más largo dependiendo del uso medio y final | No está representado de manera significativa por una cifra universal de electricidad-a-electricidad | Abarca desde aplicaciones maduras de almacenamiento de calor-hasta energía emergente-y-sistemas de energía. | Temperatura, diseño-de transferencia de calor, aislamiento, equipos de conversión, integración de-uso final | Calor industrial, energía urbana, energía solar concentrada o proyectos donde la energía térmica tiene valor directo |
| Almacenamiento de hidrógeno/químicos | De muy larga-duración y potencialmente estacional | Alrededor del 31% para la configuración de hidrógeno bidireccional en la comparación mencionada | Los componentes son comerciales; Las cadenas de valor de energía total-a-hidrógeno-a-energía siguen siendo específicas del proyecto- | Costo del electrolizador y reconversión, geología o recipientes de almacenamiento, compresión, tuberías, seguridad, infraestructura de uso final- | Intervalos de almacenamiento muy largos o proyectos que también pueden utilizar hidrógeno fuera del sector energético. |
Almacenamiento de energía de larga duración frente a baterías de iones de litio-
LDES se presenta a menudo como una alternativa a los iones de litio-, pero esa formulación está incompleta. Los iones de litio-son una opción tecnológica dentro del panorama más amplio del almacenamiento. La comparación correcta es entre configuraciones completas del proyecto que cumplen con los mismos requisitos de potencia, energía, duración, ciclos, confiabilidad y sitio.
Donde los iones de litio-tienen una ventaja
- Alta eficiencia-en viajes de ida y vuelta.
- Respuesta rápida y gran capacidad de control de potencia-.
- Despliegue modular y relativamente rápido.
- Gran base de fabricación y ecosistema integrador establecido.
- Amplia experiencia operativa y estructuras comerciales financiables.
Por qué una mayor duración cambia la estructura de costos
A medida que aumenta la duración, un proyecto necesita más MWh por cada MW de potencia de descarga. En un sistema de baterías, eso a menudo significa agregar más celdas, bastidores, contenedores, equipos de administración térmica-y otros componentes-relacionados con la energía. En tecnologías como baterías de flujo, hidrobombeo o CAES, el depósito de energía incremental puede escalar de manera diferente al equipo de conversión de energía-.
Esta es la razón por la que el valor de $/kWh instalado por sí solo es una métrica de decisión incompleta. El proyecto también debe tener en cuenta la carga de energía, las pérdidas de eficiencia, la frecuencia de los ciclos, el reemplazo o aumento, la operación y mantenimiento fijos y variables, el financiamiento, la vida útil del proyecto y el valor residual.
¿Dónde es más útil el LDES?
Integración de energías renovables a escala-de servicios públicos
Las empresas de servicios públicos y los desarrolladores de energías renovables pueden utilizar el almacenamiento-de larga duración para trasladar la energía de una alta producción eólica o solar a períodos más largos de alta demanda neta. La duración requerida debe provenir de un modelado cronológico de producción y carga en lugar de un objetivo arbitrario de 10, 12 o 24 horas.
Para una arquitectura de proyecto más amplia, el sitiosoluciones de almacenamiento de energía a escala-de servicios públicosLa página proporciona un siguiente paso útil.
Largos períodos pico y soporte de capacidad
Algunos sistemas experimentan una alta demanda neta durante mucho más tiempo que un pico típico de la tarde. En estos casos, LDES puede reducir la cantidad de generación necesaria sólo para condiciones pico prolongadas. El valor de la capacidad aún debe evaluarse en función de las reglas del mercado local y los métodos de acreditación.
Redes remotas y microrredes
Los sistemas remotos con transmisión y diversidad de combustible limitadas pueden beneficiarse de un almacenamiento que absorba la producción renovable variable y reduzca la cantidad de horas que deben funcionar los generadores gestionables. La duración correcta depende de la carga horaria real, la producción solar o eólica, la logística del combustible y los objetivos de confiabilidad.
Energía Industrial e Infraestructuras Críticas
Los sitios industriales pueden valorar el cambio de energía, la gestión de la demanda, la integración de energías renovables, el calor de proceso, la resiliencia o una combinación de estos. La tecnología de almacenamiento debe seleccionarse teniendo en cuenta la forma de energía real y el calendario de funcionamiento del sitio. Un proceso térmico puede funcionar mejor mediante el almacenamiento térmico que convirtiendo la electricidad en una batería y luego nuevamente en calor.
Déficit de energías renovables de varios-días
El almacenamiento de varios-días puede ayudar a cubrir períodos más largos de baja producción renovable, pero compite con la transmisión, la demanda flexible, el exceso de generación, la generación gestionable y otras formas de capacidad firme. La planificación del sistema debe comparar carteras, no tecnologías de forma aislada.
Beneficios del almacenamiento de energía-de larga duración
- Cambio de energía más prolongado:la energía almacenada se puede mover durante períodos nocturnos, inter{0}}días o de varios-días.
- Mejor utilización de las energías renovables:parte de la generación-restringida se puede guardar para su uso posterior.
- Soporte de capacidad:una descarga más prolongada puede cubrir períodos prolongados de alta demanda neta en los que los activos más cortos pueden quedarse sin energía.
- Diversidad tecnológica:Los proyectos no se limitan a la química de una batería o a un mecanismo de almacenamiento.
- Costo marginal de capacidad energética-potencialmente menor:Algunas arquitecturas pueden ampliar la reserva de energía sin escalar proporcionalmente cada componente de energía.
- Larga vida útil de los activos para tecnologías seleccionadas:Los sistemas de almacenamiento civiles y mecánicos pueden tener una vida útil mucho más larga que muchos sistemas electroquímicos.
Desafíos y limitaciones
Economía: utilice LCOS, no solo $/kWh por adelantado
El costo instalado por kWh es útil, pero no captura la economía completa de un proyecto LDES. PNNL define el costo nivelado de almacenamiento (LCOS) como una métrica de costo de por vida-por-unidad-de-energía descargada-que puede incorporar la vida útil del calendario, el ciclo de vida, la profundidad de la descarga, la operación y el mantenimiento, los reemplazos, las revisiones, la financiación y otros costos del proyecto.
Un estudio revisado por pares-de 2026 que comparó CAES adiabático,-almacenamiento de energía térmica bombeada e iones de litio-en 24 escenarios encontró que la clasificación LCOS cambiaba según la región y el caso de uso; La eficiencia de los viajes de ida y vuelta-y las horas de carga completa-anuales se encuentran entre los principales factores que generan costos. Se trata de un útil recordatorio de que una tecnología no puede clasificarse independientemente de la frecuencia y el lugar en que funcionará.
Para conocer los componentes de costo específicos-de la batería, consulta la página del sitio.Guía de costos BESS.
La eficiencia importa, pero no es la respuesta completa
La eficiencia de ida y vuelta- mide cuánta energía eléctrica se recupera en relación con la energía utilizada para cargar el sistema de almacenamiento. Una mayor eficiencia reduce las pérdidas de carga, pero no produce automáticamente el menor costo de vida útil.
Las investigaciones que comparan las tecnologías LDES emergentes han enfatizado la huella de suelo, las pérdidas por inactividad, la modularidad, la escalabilidad, la eficiencia y la forma en que el costo de capital cambia con la duración. Una tecnología de menor-eficiencia aún puede ser competitiva si tiene un costo de capacidad de energía-muy bajo, una larga vida útil, una baja auto-descarga o un ciclo de trabajo con relativamente pocos ciclos anuales.
Ubicación y permisos
Las tecnologías LDES pueden ser muy específicas-del sitio. La hidroeléctrica de bombeo necesita una topografía y una disposición de embalses adecuadas. Los CAES subterráneos pueden depender de cavernas de sal u otra geología aceptable. El hidrógeno puede necesitar cavernas de almacenamiento, compresión, tuberías o recipientes especializados. Las baterías de flujo requieren espacio en el tanque y en la planta. Los sistemas térmicos pueden necesitar grandes medios de almacenamiento, aislamiento e integración de calor industrial.
Las limitaciones del sitio deben examinarse antes de realizar un modelo financiero detallado. De lo contrario, un equipo de proyecto puede pasar meses optimizando una tecnología que, de manera realista, no se puede permitir ni construir en el lugar.
Madurez tecnológica y bancabilidad
El rendimiento técnico es sólo una parte de la preparación comercial. Los prestamistas, aseguradoras, propietarios y contratistas de EPC también pueden evaluar el historial operativo, la solidez de los proveedores, los términos de garantía, las garantías de desempeño, las obligaciones de reemplazo, las pruebas de seguridad, la capacidad del servicio, las referencias de proyectos y la profundidad de la cadena de suministro-.
Esta es una de las razones por las que las tecnologías maduras pueden seguir siendo atractivas incluso cuando una alternativa emergente parece mejor en un solo laboratorio o métrica de modelado.
Integración de sistemas y seguridad
Los requisitos de seguridad varían según la química y la arquitectura. Los proyectos de baterías necesitan protección, gestión térmica, detección, estrategia de supresión, controles y planificación de emergencia a nivel de celda-y de sistema-adecuados. El hidrógeno, los sistemas térmicos de alta-temperatura, el aire presurizado y las grandes obras civiles introducen diferentes riesgos y requisitos de permisos.
Para proyectos de baterías en mercados que utilizan estándares de seguridad de EE. UU., la guía del sitio sobreCertificación UL para BESSproporciona contexto adicional. Los equipos de proyecto aún deben verificar los códigos y estándares exactos requeridos por la autoridad local competente.
Cómo elegir una tecnología de almacenamiento de energía-de larga duración
- Definir el problema energético.
Exponga el trabajo en términos operativos: cambiar la energía solar del mediodía a la noche, cubrir un pico de 12 horas, respaldar una microrred remota, proporcionar tres días de reserva, reducir las restricciones o suministrar calor industrial.
- Calcular potencia y energía utilizable.
Modele los MW y MWh requeridos en el punto de conexión. Especifique si el sistema debe entregar potencia total durante toda la duración o seguir un perfil de descarga variable.
- Modele el ciclo de trabajo.
Estime los ciclos por día o año, el tiempo típico de almacenamiento antes de la descarga, la profundidad de la descarga, los requisitos de reserva y los períodos de inactividad esperados. La economía del ciclismo-diario es muy diferente del uso de emergencia o estacional.
- Restricciones del sitio de pantalla.
Verifique los requisitos de seguridad de la tierra, la geología, el agua, la interconexión, la revisión ambiental, los requisitos de seguridad humana y contra incendios-, el acceso al transporte, las tuberías y los precedentes de permisos antes de comprometerse con una lista corta de tecnología.
- Compara la economía-de toda la vida.
Utilice un marco financiero común que incluya equipos de energía, reservas de energía, integración, carga de energía, pérdidas de eficiencia, degradación, aumento, reemplazos, operación y mantenimiento, financiamiento, impuestos, desmantelamiento y valor residual cuando sea relevante.
- Pruebe la bancabilidad.
Revise la solidez financiera de los proveedores, la flota operativa, las garantías, las garantías de desempeño, la responsabilidad de EPC, el servicio a largo plazo-, los repuestos, los seguros y la aceptación del prestamista.
- Ejecute casos de sensibilidad.
Pruebe qué sucede si cambian los precios de la electricidad, la utilización, el costo de financiamiento, la eficiencia, el momento de reemplazo, el retraso del proyecto o las necesidades de duración-energética. La economía LDES es especialmente sensible a la frecuencia con la que se utiliza el activo y a la cantidad de capacidad energética que realmente se necesita.
Conceptos erróneos comunes sobre LDES
"LDES es un tipo de batería"
No. Las baterías son una familia de tecnologías LDES. El almacenamiento mecánico, térmico, gravitacional y químico también puede proporcionar energía de larga duración-.
"Todo lo que supere las 10 horas es automáticamente mejor"
No. Diez horas es un umbral útil para el DOE, no una garantía de valor. La duración adicional crea valor sólo cuando la red o el cliente necesitan la energía almacenada adicional.
"La tecnología más eficiente es siempre la mejor"
No. La eficiencia afecta el costo de carga, pero el LCOS también depende de la utilización, el ciclo y la vida útil, el costo medio de almacenamiento-, la operación y mantenimiento, los reemplazos, el financiamiento y la vida útil del proyecto.
"LDES proporciona energía de respaldo automáticamente"
No. La operación de respaldo depende de la arquitectura eléctrica, los controles, el aislamiento, la protección, la reserva de energía-almacenada, la capacidad de arranque en negro- cuando sea necesario y la carga que debe permanecer energizada.
"El ion de litio-no puede ser LDES"
Eso es demasiado rígido. Los iones de litio-se pueden configurar para un funcionamiento-de larga duración. La pregunta es si esa configuración sigue siendo técnica, financiera y operativamente competitiva para el ciclo de trabajo requerido.
Preguntas frecuentes
P: ¿Cuántas horas se considera almacenamiento de energía de larga-duración?
R: Actualmente, el DOE define LDES como almacenamiento capaz de suministrar electricidad durante 10 horas o más. Otros marcos utilizan umbrales diferentes y los estudios de planificación pueden distinguir el almacenamiento entre días, varios días y estacional.
P: ¿Cuál es la diferencia entre almacenamiento de corta-duración y de larga-duración?
R: La principal diferencia es cuánto tiempo la energía almacenada utilizable puede soportar la potencia de descarga requerida. Una duración más larga también cambia la estructura de costos del proyecto, la estrategia de ciclo, la ubicación y la importancia relativa del depósito de energía versus el equipo de conversión de energía-.
P: ¿Qué tecnologías se utilizan para LDES?
R: Las principales familias incluyen baterías de iones de litio-y otras, baterías de flujo, energía hidroeléctrica de almacenamiento-por bombeo, almacenamiento de aire-comprimido, almacenamiento térmico, sistemas de gravedad, hidrógeno y otros portadores de energía química.
P: ¿Puede LDES almacenar electricidad durante varios días?
R: Sí. Algunos conceptos de almacenamiento mecánico, térmico y químico están diseñados para un almacenamiento de varios-días o incluso más. Que esa capacidad sea económica depende del sitio, el medio de almacenamiento, el equipo de conversión, la auto-descarga y la frecuencia con la que se utiliza la energía almacenada.
P: ¿Cuál es la mejor tecnología-de almacenamiento de energía de larga duración?
R: No existe una mejor opción universal. La tecnología correcta depende de la duración de la descarga, la potencia, la frecuencia de los ciclos, las limitaciones del sitio, la eficiencia, la seguridad, la madurez, la rentabilidad y la -economía de toda la vida.
P: ¿Cómo deberían compararse las tecnologías LDES?
R: Utilice un ciclo de trabajo y un modelo financiero comunes. Compare MWh utilizables, MW, duración, eficiencia de ida y vuelta-, ciclo y vida calendario, autodescarga, respuesta, huella, ubicación, seguridad, madurez, reemplazos, operación y mantenimiento y LCOS en lugar de comparar una métrica principal.
Conclusión: comience con el servicio de energía requerido
El almacenamiento de energía-de larga duración no es una carrera para identificar la química de una batería ganadora. Es una familia de tecnologías que resuelven diferentes problemas en diferentes escalas de tiempo.
Un proyecto diseñado para trasladar la energía solar del mediodía a la medianoche es fundamentalmente diferente de uno destinado a sobrevivir a un déficit de energía renovable de tres-días. El primero puede favorecer un sistema modular de alta-eficiencia que realice ciclos todos los días. El segundo puede otorgar más valor a la capacidad energética de bajo-coste, la baja autodescarga-, los grandes depósitos o la vida útil muy larga del almacenamiento.
Por lo tanto, los proyectos LDES más sólidos comienzan con tres números:potencia requerida, energía utilizable y duración requerida. Una vez definidos, los desarrolladores pueden comparar tecnologías sobre los factores que determinan si un proyecto realmente puede construirse, financiarse, operarse y pagarse durante toda su vida.