Almacenamiento de energía como servicio

El almacenamiento de energía como servicio (Energy storage as a service, ESaaS) permite que una instalación se beneficie de las ventajas de un sistema de almacenamiento de energía al celebrar un acuerdo de servicio sin comprar el sistema. Los sistemas de almacenamiento de energía brindan una gama de servicios para generar ingresos, crear ahorros y mejorar la resistencia eléctrica. El funcionamiento del sistema ESaaS es una combinación única de un sistema avanzado de almacenamiento de batería, un sistema de administración de energía y un contrato de servicio que puede brindar valor a una empresa al proporcionar energía confiable de manera más económica.

Historia

editar

El término ESaaS fue desarrollado y registrado por Constant Power Inc.,[1]​ una compañía con sede en Toronto, en 2016. El servicio ha sido diseñado para funcionar en los mercados de electricidad abiertos de América del Norte. Otras compañías notables que ofrecen almacenamiento de energía como servicio[2]​ incluyen GI Energy Archivado el 20 de octubre de 2017 en Wayback Machine.,[3]AES Corporation,[4]​ STEM[5]​ y Younicos.[6]

Un ESaaS es la combinación de un sistema de almacenamiento de energía, un sistema de control y monitoreo, y un contrato de servicio .

Los sistemas de almacenamiento de energía más comunes utilizados para el ESaaS son de litio-ion[7]​ o baterías de flujo[8]​ debido a su tamaño compacto, la instalación no invasiva, de alta eficiencia, y los tiempos de reacción rápidos pero otros medios de almacenamiento se pueden utilizar como aire comprimido ,[9]volantes,[10]​ o hidro bombeado.[11][12]​ El tamaño de las baterías se basa en las necesidades de la instalación y se combina con un inversor de energía para convertir la alimentación de CC en alimentación de CA para conectarse directamente al suministro de electricidad de la instalación.

Los sistemas ESaaS son monitoreados y controlados de forma remota por el operador de ESaaS usando un sistema de Supervisión de Control y Adquisición de Datos (SCADA) .[13]​ El SCADA se comunica con el Sistema de gestión de energía (EMS) de la instalación ,[14]Sistema de conversión de energía (PCS) ,[15]​ y el Sistema de administración de batería (BMS).[16]​ El operador del ESaaS es responsable de garantizar que el sistema de ESaaS esté monitoreando y respondiendo a las necesidades de la instalación, así como anulando los comandos para participar en programas regionales de incentivos 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 servicio. El contrato especifica la duración del plazo del servicio, la estructura de pago y la lista de servicios en los que la instalación desea participar.

Servicios

editar

Un ESaaS se utiliza para realizar una variedad de servicios que incluyen:

  • Gestión de picos coincidentes[17]
En tiempos de alta demanda regional, los Operadores de Servicios Independientes (ISO) / Organizaciones Regionales de Transmisión (RTO) ofrecen incentivos para que las instalaciones reduzcan o reduzcan su carga. El 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 para beneficiarse de los incentivos. El sistema está diseñado para funcionar en conjunto o independientemente de la restricción de instalaciones.
Los ISO / RTO ofrecen pagos a las instalaciones para reducir su demanda de energía cuando son enviados por el operador de la red. El ESaaS permite que las instalaciones participen en estos programas al compensar 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.
Durante la carga y descarga, la potencia activa y reactiva puede equilibrarse antes de suministrar una instalación. Al equilibrar la cantidad de energía activa y reactiva en una instalación, se puede mejorar el factor de potencia y la eficiencia eléctrica resultante de la instalación. Esta mejora puede reducir el cargo de demanda máxima mensual de una instalación.
ESaaS monitorea activamente el suministro de electricidad a una instalación. En momentos de suministro de energía itermitente, SaaS actúa como un suministro de energía ininterrumpible (UPS) para garantizar un suministro de energía confiable e ininterrumpido para eliminar fluctuaciones inesperadas. La energía fluctuante e intermitente afecta la operación del equipo, lo que puede causar demoras costosas y defectos en la producción.
Si la red eléctrica sufre un corte de energía , ESaaS ofrece un servicio de energía de respaldo para continuar alimentando todo o una parte de la demanda de electricidad de una instalación. Dependiendo del tamaño de la instalación de ESaaS, el ESaaS puede mantener la operación de la instalación durante un fallo de la red .
ESaaS monitorea activamente el perfil de energía 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 menor que el promedio y descarga la energía almacenada cuando la demanda de la instalación es mayor que el promedio. El resultado es un consumo constante de electricidad de la red eléctrica y un menor cargo mensual de demanda máxima .
El ESaaS monitorea activamente los precios locales de electricidad para almacenar energía cuando el precio es bajo para ser utilizado cuando los precios de la electricidad son altos. Esto se conoce comúnmente como arbitraje. La red diferente en precio resulta en ahorro de costos.
ESaaS permite que las instalaciones participen en los mercados locales de ISO / RTO para proporcionar servicios tales 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.
El ESaaS puede proporcionar servicios para aliviar la congestión y la restricción en las redes de transmisión de electricidad mediante el almacenamiento de energía durante los períodos de gran transmisión que se liberarán durante los períodos menos congestionados. El uso de este servicio puede prolongar la vida útil de la infraestructura y retrasar las actualizaciones del sistema.

Mercados servidos

editar

ESaaS beneficia principalmente a grandes consumidores de energía con una demanda promedio de más de 500  kW,[26]​ aunque, el servicio puede beneficiar a instalaciones más pequeñas dependiendo de los incentivos regionales.[27]​ Los primeros en adoptar ESaaS son fabricantes (químicos, eléctricos, iluminación, metal, petroquímicos, plásticos ), comerciales ( minoristas , grandes oficinas, oficinas medianas, multi-residenciales, supermercados ), instalaciones públicas (colegios, universidades, hoteles, hospitalidad, escuelas), y recursos ( petróleo y extracción, pulpa y papel, metales y minerales, procesamiento de alimentos, invernaderos).

Beneficios

editar

Sistema benefactor no requiere capital de instalación

editar

Para participar en un servicio ESaaS, el benefactor del sistema de instalación no requiere ningún desembolso de capital .[28]​ 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[29]​ de un sistema de almacenamiento de energía es de 5 a 10 años.[30]

Sistema manejado por un operador de sistemas externo[31]

editar

ESaaS es un servicio contratado[32]​ que es controlado automáticamente por un tercero. Esto elimina la responsabilidad de la instalación[33]​ de asignar recursos para administrar su perfil de energía, lo que permite que una instalación opere su negocio principal. Los operadores del sistema tienen conocimiento de los sectores locales de electricidad que monitorean y actualizan continuamente los protocolos del sistema[34]​ medida que cambian los mercados regionales. La información se utiliza para optimizar el valor obtenido por el sistema ESaaS y al mismo tiempo cumplir con los requisitos de las instalaciones.

Ambiental

editar

Para la mayoría de los servicios de ESaaS, la energía se almacena durante las horas nocturnas, fuera de las horas pico cuando la producción de energía se crea a partir de fuentes que no emiten carbono.[35]​ La energía se utiliza para compensar la producción requerida de emisión de carbono[36]​ durante las horas pico. La capacidad de desplazamiento de carga provista por ESaaS desplaza los requisitos de generación de emisiones pesadas.

Precios

editar

Los contratos ESaaS pueden estructurarse como un modelo de costo compartido o un precio fijo mensual durante un plazo contratado.[37]​ Los modelos de costos compartidos comparten los beneficios económicos de ESaaS una vez que son realizados por el cliente. El precio fijo se basa en el beneficio económico potencial y en los programas aplicables en la región de despliegue. El precio del contrato ESaaS siempre es menor que el valor económico proporcionado por el servicio para garantizar que el cliente retenga un valor neto positivo a través del servicio.

Referencias

editar
  1. «Constant Power Inc». Constant Power Inc. Archivado desde el original el 26 de enero de 2019. Consultado el 23 de febrero de 2021. 
  2. Wang, Ucilia. «4 Things You Should Know About Energy Storage». Forbes. Forbes. Consultado el 2 de enero de 2017. 
  3. «Con Edison Battery REV Demo | GI Energy US» (en inglés estadounidense). Archivado desde el original el 20 de octubre de 2017. Consultado el 19 de octubre de 2017. 
  4. «Energy Storage-as-a-Service». Greentech Media. Consultado el 2 de enero de 2017. 
  5. Joe. «Stem: Energy Strorage-as-a-Service, Delivering Value to Customers and Utilities». Harvard Technology and Operations Management. Consultado el 2 de enero de 2017. 
  6. «Younicos launches service to rent energy storage systems» (en inglés estadounidense). Consultado el 30 de agosto de 2018. 
  7. «How Lithium-ion batteries work». electronics.howstuffworks.com. How Stuff Works TECH. Consultado el 28 de junio de 2016. 
  8. «Flow Batteries». energystorage.org. Energy Storage Association. Consultado el 24 de mayo de 2016. 
  9. «Compressed Air Energy Storage (CAES)». energystorage.org. Energy Storage Association. Consultado el 13 de febrero de 2016. 
  10. «Flywheels». www.explainthatstuff.com. Explain That Stuff!. Consultado el 1 de marzo de 2016. 
  11. «Hydro Technology – Pumped Storage». www.hydro.org. National Hydropower Association. Archivado desde el original el 17 de marzo de 2016. Consultado el 8 de marzo de 2016. 
  12. «Energy Storage Technologies». energystorage.org. Energy Storage Association. Consultado el 30 de marzo de 2016. 
  13. «What is SCADA?». inductiveautomation.com. Inductive Automation. Consultado el 27 de diciembre de 2015. 
  14. «Energy Management Systems». ems3.com/. EMS3. Consultado el 16 de octubre de 2015. 
  15. «Power Conversion System for Energy Storage». www.parker.com. Parker. Consultado el 29 de septiembre de 2016. 
  16. «Battery Management System (BMS)». www.mpoweruk.com. Electropaedia. Consultado el 11 de diciembre de 2015. 
  17. «Coincident Peak and Your Electricity Costs». www.energymanagertoday.com. Energy Manager Today. Archivado desde el original el 1 de marzo de 2016. Consultado el 12 de febrero de 2016. 
  18. «Demand Response». energy.gov. Energy.Gov. Consultado el 9 de julio de 2015. 
  19. «Practical Power Factor Correction». www.allaboutcircuits.com. All About Circuits. Consultado el 2 de junio de 2016. 
  20. «Power Quality». adfpowertuning.com. Power Tuning. Archivado desde el original el 3 de octubre de 2016. Consultado el 4 de octubre de 2016. 
  21. «Backup Power Generator, Emergency Power Supply». www.duracellpower.com. Duracell. Consultado el 19 de septiembre de 2016. 
  22. «Peak Shaving». new.abb.com. ABB. Consultado el 29 de marzo de 2016. 
  23. «Energy Storage on the Grid Edge». www.greentechmedia.com. Greentech Media. Consultado el 18 de enero de 2016. 
  24. «Ancillary Services – AESO». www.aeso.ca. AESO. Consultado el 28 de septiembre de 2016. 
  25. «Transmission and Distribution Deferral». redflow.com. Red Flow. Archivado desde el original el 22 de julio de 2016. Consultado el 13 de agosto de 2016. 
  26. «Survey of Commercial and Institutional Energy Use – Buildings 2009». oee.nrcan.gc.ca. Archivado desde el original el 11 de enero de 2017. Consultado el 5 de marzo de 2019. 
  27. «Energy Incentive Programs». energy.gov. Office of Energy Efficiency and Renewable Energy. Consultado el 23 de enero de 2016. 
  28. «Energy Service Agreements». www.energ-group.com. ENER-G. Consultado el 30 de septiembre de 2015. 
  29. «Renewable Energy Project Financing: Impact of the Financial Crisis and Federal Legislation». www.nrel.gov. National Renewable Energy Laboratory. Consultado el 17 de julio de 2016. 
  30. «Energy Storage Opportunities and Challeneges». www.ecofys.com. ECOFYS. Archivado desde el original el 21 de febrero de 2016. Consultado el 19 de enero de 2016. 
  31. «Network Operations Center (NOC)». www.techopedia.com. Techopedia. Consultado el 31 de enero de 2016. 
  32. «What is a Service Contract». www.businessdictionary.com. Business Dictionary. Archivado desde el original el 2 de julio de 2016. Consultado el 30 de junio de 2016. 
  33. «Optimize Energy Use on a Large Scale». www.cisco.com. Cisco. Consultado el 15 de julio de 2016. 
  34. «Energy Intelligence to Meet Your Biggest Challenges». www.enernoc.com. ENERNOC. Archivado desde el original el 17 de junio de 2016. Consultado el 17 de noviembre de 2015. 
  35. «Types of Renewable Energy». www.renewableenergyworld.com. Renewable Energy World. Archivado desde el original el 25 de junio de 2016. Consultado el 18 de mayo de 2016. 
  36. «Sources of Greenhouse Gas Emissions». www.epa.gov. US Environmental Protection Agency. Consultado el 30 de abril de 2016. 
  37. «What is the fixed price contract». www.businessdictionary.com. BusinessDictionary. Archivado desde el original el 30 de junio de 2016. Consultado el 26 de junio de 2016.