Hornsdale Power Reserve es un sistema de almacenamiento de energía conectado a la red de 150 MW (194 MWh) propiedad de Neoen, ubicado junto con el parque eólico Hornsdale en la región Mid North de Australia del Sur , también propiedad de Neoen.
La instalación original en 2017 era la batería de iones de litio más grande del mundo con 129 MWh y 100 MW. [1] Se amplió en 2020 a 194 MWh y 150 MW. A pesar de la expansión, perdió ese título en agosto de 2020 a manos de Gateway Energy Storage en California, EE. UU. [2] La Big Battery de Victoria, de mayor tamaño, comenzó a funcionar en diciembre de 2021.
En 2017, Tesla, Inc. ganó el contrato y construyó la reserva de energía de Hornsdale, por un costo de capital de 90 millones de dólares australianos, lo que dio origen al nombre coloquial de batería grande de Tesla . [3] [4] [5]
En noviembre de 2019, Neoen confirmó que aumentaría su capacidad en otros 50 MW/64,5 MWh [6] [7] [8] hasta alcanzar una capacidad combinada de 193,5 MWh. La mayor capacidad de almacenamiento se instaló el 23 de marzo de 2020 y la mayor potencia [9] entró en funcionamiento a principios de septiembre de 2020. [10]
Australia del Sur recibió 90 propuestas y consideró cinco proyectos para construir una batería conectada a la red para aumentar la estabilidad de la red en caso de fenómenos meteorológicos adversos. [11] [12] Esto permitirá un menor uso de generadores a gas para proporcionar estabilidad a la red. [13]
Elon Musk hizo una apuesta de que la batería estaría terminada en "100 días desde la firma del contrato", de lo contrario la batería sería gratis. [14] Tesla ya había comenzado la construcción, y algunas unidades ya estaban operativas el 29 de septiembre de 2017, momento en que se firmó el contrato de red. [15] [4] La construcción de la batería se completó y las pruebas comenzaron el 25 de noviembre de 2017. Se conectó a la red el 1 de diciembre de 2017. [14] Los 63 días entre el contrato de red y la finalización superaron fácilmente la apuesta de Musk de "100 días desde la firma del contrato", [5] [16] [17] que comenzó cuando se firmó un acuerdo de conexión a la red con ElectraNet el 29 de septiembre de 2017, [4] 203 días después de la oferta de Musk el 10 de marzo ( en Australia ). [5] Se utilizan celdas de tamaño Samsung 21700. [18]
En noviembre de 2019, Neoen anunció que aumentaría la capacidad de la batería en un 50%. [19] La expansión costó 53 millones de euros (82 millones de dólares australianos, [20] mientras que se esperaban 71 millones de dólares australianos ), financiados con 15 millones de dólares australianos del gobierno estatal, 8 millones de dólares australianos de ARENA y hasta 50 millones de dólares australianos en préstamos baratos a través de la Clean Energy Finance Corporation . [21] [6]
Aurecon completó la expansión el 2 de septiembre de 2020 [22] , lo que aumentó su impacto en la red de Australia del Sur. [23] La batería recibe 4 millones de dólares al año para servicios esenciales de seguridad de la red. [24] Johnson Winter Slattery asesoró al gobierno estatal en su proyecto de batería de 100 MW y su expansión a 150 MW. [25]
Es propiedad [26] y está operada por Neoen, y el gobierno estatal tiene derecho a recurrir a la energía almacenada en determinadas circunstancias. [27] La primera fase proporcionó un total de 129 megavatios-hora (460 GJ) de almacenamiento capaz de descargar 100 megavatios (130.000 hp) en la red eléctrica, que se dividió contractualmente en varias partes, que cubrían arbitraje de energía, control de frecuencia y servicios de estabilización. Incluían: [28] [ necesita actualización ]
El 14 de diciembre de 2017, a las 1:58:59 am, la reserva de potencia de Hornsdale (HPR) reaccionó cuando la unidad A3 de la central eléctrica de Loy Yang se disparó. A medida que sus generadores dejaban de girar durante los siguientes 30 segundos, la pérdida de sus 560 MW de potencia base provocó una caída en la frecuencia del sistema. A las 1:59:19, la frecuencia había caído a 49,8 Hz y activó la respuesta de la HPR, inyectando 7,3 MW en la red y ayudando de manera efectiva a estabilizar el sistema antes de que la central eléctrica de Gladstone pudiera responder a las 1:59:27. Esta reacción del sincronversor es una característica incorporada, pero no se había demostrado de manera efectiva anteriormente. [29]
El 25 de mayo de 2021, HPR informó sobre una prueba exitosa en la vida real de su nuevo "modo de máquina virtual" al demostrar una respuesta inercial de una pequeña selección de inversores de prueba, luego de las perturbaciones de la red creadas por los eventos en Queensland. Después de una actualización en 2022, la batería tiene 2000 megavatios-segundo (MW) de inercia de red , aproximadamente el 15 % del requerimiento total de la red del estado. [34] [35]
Durante dos días de enero de 2018, cuando el precio spot mayorista de la electricidad en Australia del Sur aumentó debido al clima cálido, la batería generó para sus propietarios un estimado de A$1,000,000 ( US$800,000 ) ya que vendieron energía de la batería a la red por un precio de alrededor de A$14,000 /MWh. [36] Con base en los primeros seis meses de operación, se estima que la reserva gana alrededor de A$18 millones por año. [37] (Esta es una estimación de terceros, basada en los precios spot de la energía; es posible que HPR haya contratado proporcionar energía a un precio más bajo, a cambio de un flujo de ingresos más seguro).
Después de seis meses de funcionamiento, la reserva de energía de Hornsdale era responsable del 55% del control de frecuencia y los servicios auxiliares en Australia del Sur. [31] La batería normalmente arbitra 30 MW o menos, pero en mayo de 2019 comenzó a cargarse y descargarse a alrededor de 80 MW y durante más tiempo de lo habitual, lo que aumentó la producción de energía eólica al reducir el recorte . [38] [39] FCAS es la principal fuente de ingresos. [23] [40] Cuando el interconector Heywood falló durante 18 días en enero de 2020, HPR proporcionó apoyo a la red al tiempo que limitaba los precios de la energía. [41] Este evento fue el principal contribuyente a los 30 millones de euros (46,3 millones de dólares australianos) de beneficio operativo de Neoen del almacenamiento de baterías en Australia en 2020. [20]
En 2022, HPR comenzó a proporcionar aproximadamente 2000 MW de respuesta inercial a la red. Estos servicios, que normalmente los proporcionan generadores de carbón y gas, fueron la primera gran batería del mundo en brindar dichos servicios, y fueron particularmente útiles dada la alta penetración de energías renovables en Australia del Sur. [42]
A fines de 2018, se estimó que la Reserva de Energía había ahorrado A$40 millones en costos, principalmente al eliminar la necesidad de un Servicio Auxiliar de Control de Frecuencia de 35 MW alimentado con combustible [43] también conocido como plantas de pico. En 2019, los costos de la red se redujeron en $116 millones debido al funcionamiento de HPR. Casi todos los ahorros generados por la batería de Hornsdale provinieron de su papel en los mercados de control de frecuencia y auxiliar, donde HPR redujo los costos en un 91% de $470/MWh a $40/MWh; [44] al tiempo que proporciona una respuesta más rápida de 100 ms frente a los 6000 ms con los acuerdos FCAS de contingencia anteriores. [45] A partir de 2024 [actualizar], HPR es la batería más grande de Australia con capacidades de formación de red . [46]
El 23 de septiembre de 2021, el regulador de energía australiano demandó a Neoen SA, alegando que la "gran batería" de Tesla de la empresa francesa en el sur de Australia no proporcionó energía de respaldo durante cuatro meses de 2019 por los que había recibido un pago. [47] La empresa finalmente recibió una multa de 900.000 dólares. [48]
La instalación de baterías de 100 megavatios se ha construido como prometió el multimillonario tecnológico Elon Musk dentro de los 100 días posteriores a la firma del contrato en septiembre.
La batería de Hornsdale fue el activo más rentable de la cartera de Neoen en Australia, Europa y las Américas, en gran medida como resultado del papel clave que desempeñó y de la ganancia inesperada que obtuvo al mantener unida la red de Australia del Sur {a principios de 2020} durante un prolongado evento de "aislamiento"
Neoen, el propietario de la reserva de marcha Hornsdale,...
Pero en realidad, la respuesta de la gran batería de Tesla fue incluso más rápida que eso (en milisegundos), pero demasiado rápida para que la registraran los datos de AEMO. Es importante destacar que, cuando la unidad de carbón contratada de Gladstone se levantó de la cama y se puso los calcetines para poder inyectar más energía a la red (se le paga por responder en seis segundos), la caída de frecuencia ya se había detenido y se estaba revirtiendo.
[Servicios auxiliares de control de frecuencia] Los mercados de FCAS son un gran impulsor de los ingresos para los activos de baterías a gran escala en el NEM... el año calendario pasado, los ingresos de FCAS representaron más del 96% para Hornsdale Power Reserve (cf 83% en CY19)
Se calcula que HPR ha reducido el costo total del FCAS de contingencia en aproximadamente $80 millones y el costo total del FCAS de regulación en aproximadamente $36 millones, lo que representa una reducción total del costo de NEM de aproximadamente $116 millones