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Almacenamiento de energía como servicio

El almacenamiento de energía como servicio ( ESaaS ) permite que una instalación se beneficie de las ventajas de un sistema de almacenamiento de energía mediante la celebración de un contrato de servicio sin necesidad de adquirir el sistema. Los sistemas de almacenamiento de energía proporcionan una gama de servicios para generar ingresos , crear ahorros y mejorar la resiliencia eléctrica . El funcionamiento del sistema ESaaS es una combinación única de un sistema avanzado de almacenamiento de baterías, un sistema de gestión de energía y un contrato de servicio que puede aportar valor a una empresa al proporcionar energía fiable de forma más económica.

Historia

Scott Foster, Director de Energía de la Comisión Económica de las Naciones Unidas para Europa , es uno de los principales defensores mundiales de la energía como servicio. Acuñó el término "iEnergy" para promover una tarifa de suscripción anual/mensual para la energía, en lugar del actual sistema de pago por kilovatio de electricidad basado en los productos básicos. [1] Foster cree que un sistema basado en servicios haría recaer sobre el proveedor de energía la responsabilidad de mejorar la fiabilidad y ofrecer el mejor servicio posible a los clientes. [2]

El término ESaaS fue desarrollado y registrado por Constant Power Inc., una empresa con sede en Toronto , en 2016. [3] El servicio ha sido diseñado para funcionar en los mercados abiertos de electricidad de América del Norte . Otras empresas notables que ofrecen almacenamiento de energía como servicio [4] incluyen GI Energy Archivado el 20 de octubre de 2017 en Wayback Machine , [5] AES Corporation , [6] TROES Corp., [7] Stem Inc, [8] y Younicos . [9]

Componentes

ESaaS es la combinación de un sistema de almacenamiento de energía , un sistema de control y monitorización , y un contrato de servicios .

Los sistemas de almacenamiento de energía más comunes utilizados para ESaaS son baterías de iones de litio [10] o de flujo [11] debido a su tamaño compacto, instalación no invasiva, alta eficiencia y tiempos de reacción rápidos, pero se pueden utilizar otros medios de almacenamiento como aire comprimido , [12] volantes de inercia , [13] o energía hidroeléctrica bombeada . [14] [15] Las baterías se dimensionan en función de las necesidades de la instalación y se combinan con un inversor de potencia para convertir la energía de CC en energía de CA para conectarse directamente al suministro eléctrico de la instalación.

Los sistemas ESaaS son monitoreados y controlados remotamente por el operador de ESaaS utilizando un sistema de control de supervisión y adquisición de datos (SCADA) . [16] El SCADA se comunica con el sistema de gestión de energía (EMS) de la instalación , [17] el sistema de conversión de energía (PCS) , [18] y el sistema de gestión de baterías (BMS) . [19] El operador de ESaaS es responsable de garantizar que el sistema ESaaS esté monitoreando y respondiendo a las necesidades de la instalación, así como de anular los comandos para participar en programas de incentivos regionales, como la gestión de picos coincidentes y los programas de respuesta a la demanda en tiempo real.

La instalación que se beneficia del sistema ESaaS está vinculada al operador del sistema ESaaS a través de un contrato de servicios . El contrato especifica la duración del servicio, la estructura de pago y la lista de servicios en los que la instalación desea participar.

Servicios

ESaaS se utiliza para realizar una variedad de servicios, entre ellos:

Gestión de picos coincidentes [20]
En épocas de alta demanda regional, los Operadores de Servicios Independientes (ISO)/Organizaciones Regionales de Transmisión (RTO) ofrecen incentivos para que las instalaciones reduzcan o limiten su carga. ESaaS permite que una instalación aísle o compense su carga durante estos períodos de alta demanda regional para disminuir la demanda de la red eléctrica y beneficiarse de los incentivos. El sistema está diseñado para funcionar en conjunto o independientemente de la limitación de la carga de la instalación.
Respuesta a la demanda [21]
Los ISO/RTO ofrecen a las instalaciones un pago por reducir su demanda de energía cuando el operador de la red la distribuye. ESaaS permite que las instalaciones participen en estos programas compensando la totalidad o una parte de la carga de una instalación durante un evento de respuesta a la demanda . Una instalación puede beneficiarse del incentivo sin interrumpir su funcionamiento.
Corrección del factor de potencia [22]
Durante la carga y descarga, la potencia activa y reactiva se pueden equilibrar antes de suministrar energía a una instalación. Al equilibrar la cantidad de potencia activa y reactiva de una instalación, se puede mejorar el factor de potencia y la eficiencia eléctrica resultante de la instalación. Esta mejora puede reducir el cargo por demanda máxima mensual de una instalación .
Calidad de la energía [23]
ESaaS monitorea activamente el suministro eléctrico a una instalación. En épocas de suministro eléctrico intermitente , ESaaS actúa como un sistema de alimentación ininterrumpida (UPS) para garantizar un suministro eléctrico ininterrumpido y confiable y eliminar fluctuaciones inesperadas. La energía fluctuante e intermitente afecta el funcionamiento del equipo, lo que puede causar demoras costosas y defectos en la producción.
Energía de respaldo [24]
Si la red eléctrica sufre un corte de energía , ESaaS ofrece un servicio de energía de respaldo para continuar satisfaciendo la totalidad o parte de la demanda de electricidad de una instalación. Según el tamaño de la instalación de ESaaS, ESaaS puede mantener la operación de la instalación durante la falla de la red .
Reducción de picos [25]
ESaaS monitorea activamente el perfil energético de una instalación para normalizar el consumo de electricidad de la red eléctrica . El sistema ESaaS almacena energía cuando la demanda de la instalación es inferior a la media y descarga la energía almacenada cuando la demanda de la instalación es superior a la media. El resultado es un consumo constante de electricidad de la red eléctrica y un cargo por demanda máxima mensual más bajo .
Arbitraje energético [26]
ESaaS monitorea activamente los precios spot de electricidad locales para almacenar energía cuando el precio es bajo y utilizarla cuando los precios de la electricidad son altos. Esto se conoce comúnmente como arbitraje . La diferencia neta en el precio se traduce en ahorros de costos.
Servicios auxiliares de mercado [27]
ESaaS permite a las instalaciones participar en los mercados locales de ISO/RTO para proporcionar servicios como regulación de frecuencia , reserva operativa y generación despachable . Al participar en el mercado local, las instalaciones pueden generar ingresos a través del contrato ESaaS.
Soporte de transmisión [28]
ESaaS puede proporcionar servicios para aliviar la congestión y las restricciones en las redes de transmisión de electricidad mediante el almacenamiento de energía durante los períodos de transmisión intensa para liberarla durante los períodos de menor congestión. El uso de este servicio puede prolongar la vida útil de la infraestructura y postergar las actualizaciones del sistema.

Mercados atendidos

ESaaS beneficia principalmente a los grandes consumidores de energía con una demanda promedio de más de 500 kW, [29] aunque, el servicio puede beneficiar a instalaciones más pequeñas dependiendo de los incentivos regionales. [30] Los primeros en adoptar ESaaS son fabricantes ( químicos , eléctricos , de iluminación , metales , petroquímicos , plásticos ), comerciales ( minoristas , oficinas grandes, oficinas medianas, multirresidenciales, supermercados ), instalaciones públicas ( colegios , universidades , hoteles , hostelería , escuelas ) y recursos ( petróleo y extracción , pulpa y papel , metales y minerales , procesamiento de alimentos , invernaderos ).

Beneficios

El beneficiario del sistema no necesita capital de instalación

Para participar en un servicio ESaaS, el benefactor del sistema de instalación no necesita desembolsar capital alguno . [31] Al instalar un servicio ESaaS, la instalación ve ahorros inmediatos y/o generación de ingresos. El capital inicial suele ser un obstáculo para que las instalaciones adopten un sistema de almacenamiento de energía, ya que en la mayoría de los casos, el período de recuperación [32] de un sistema de almacenamiento de energía es de 5 a 10 años. [33]

Sistema operado por un operador de sistema externo

Fuente: [34]

ESaaS es un servicio contratado [35] que es controlado automáticamente por un tercero. Esto elimina la responsabilidad de la instalación [36] de asignar recursos para gestionar su perfil energético, lo que permite que la instalación opere su negocio principal. Los operadores del sistema tienen conocimiento de los sectores eléctricos locales que monitorean y actualizan continuamente [37] los protocolos del sistema a medida que cambian los mercados regionales. La información se utiliza para optimizar el valor obtenido por el sistema ESaaS mientras se siguen cumpliendo los requisitos de la instalación.

Ambiental

En la mayoría de los servicios ESaaS, la energía se almacena durante la noche, en horas de menor demanda, cuando la producción de energía se crea a partir de fuentes que no emiten carbono . [38] Luego, la energía se utiliza para compensar la producción de emisiones de carbono requerida [39] durante las horas pico. La capacidad de cambio de carga que ofrece ESaaS desplaza los requisitos de generación de grandes emisiones.

Precios

Los contratos ESaaS pueden estructurarse como un modelo de costos compartidos o un precio fijo mensual durante un período contratado . [40] Los modelos de costos compartidos comparten los beneficios económicos de ESaaS una vez que los obtiene el cliente. El precio fijo se basa en el beneficio económico potencial y los programas aplicables en la región de implementación. El precio del contrato ESaaS siempre es menor que el valor económico proporcionado por el servicio para garantizar que el cliente conserve un valor neto positivo a través del servicio.

Véase también

Referencias

  1. ^ iEnergy: Reinventando los sistemas energéticos para el futuro | Scott Foster | TEDxPlaceDesNations , consultado el 21 de marzo de 2022
  2. ^ Darke, Walker (2021). "Seguridad energética sostenible en Kazajstán: análisis de las políticas de China y las comisiones económicas de las Naciones Unidas". Biblioteca de tesis de la Universidad de Pekín : 54.
  3. ^ "Constant Power Inc". Constant Power Inc. Archivado desde el original el 26 de enero de 2019. Consultado el 12 de enero de 2022 .
  4. ^ Wang, Ucilia. "4 cosas que debería saber sobre el almacenamiento de energía". Forbes . Consultado el 2 de enero de 2017 .
  5. ^ "Demostración de la batería REV de Con Edison | GI Energy US". GI Energy US . Archivado desde el original el 2017-10-20 . Consultado el 19 de octubre de 2017 .
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