MIT: acelerar el despliegue de diversas tecnologías de almacenamiento de energía

El estudio del MIT abarcó más de tres años y analizó el uso de varias tecnologías de almacenamiento de energía (electroquímica, térmica, química y mecánica) para almacenar energía eólica y solar para descarbonizar la red para 2050.

Habilitar una red amigable con el clima en los EE. UU. requerirá cambiar las herramientas operativas y de planificación para reflejar los sistemas de transición necesarios para combatir el cambio climático, según el informe. También exige mayores tarifas planas para que el almacenamiento de energía sea financieramente viable.

Además, el informe recomienda revisar la práctica actual del gobierno federal de otorgar propiedad intelectual a socios del sector privado que comparten el costo de los proyectos de demostración de tecnología. La inversión pública en demostraciones de tecnología y actividades de implementación temprana es para difundir el conocimiento, según el informe.

En el pasado, el DOE ha "estirado" los fondos federales al insistir en que los socios del sector privado compartan los costos del proyecto. Debido a que a los socios privados a menudo se les otorga propiedad intelectual a cambio, esta práctica socava el objetivo fundamental de los proyectos de demostración de tecnología con apoyo público, que es difundir información entre todos los actores de la industria, creando así las condiciones para una competencia efectiva. Los proyectos de demostración federales deben incluir requisitos explícitos para compartir información con otras entidades estadounidenses que aún no son socios, incluso si esto requiere una contribución federal mayor.

El exceso de producción solar y eólica se puede almacenar y alimentar la red durante momentos de alta demanda, "de una manera rentable para mantener la confiabilidad, lo que a su vez puede respaldar la electrificación de muchas actividades de uso final fuera del sector eléctrico", dijo MITEI. dijo el director de ingeniería química, el profesor Robert Armstrong, cuando se publicó el informe.

Suponiendo que el costo de las tecnologías eólica y solar continúe cayendo, el modelo del estudio "identifica un camino rentable para descarbonizar el sistema de energía -- reduciendo las emisiones en un 97 por ciento -99 por ciento en comparación con los niveles de 2005 en los EE. UU. ”, concluyó el estudio. "La descarbonización efectiva requerirá una inversión sustancial en múltiples tecnologías de almacenamiento de energía, así como en transmisión, generación limpia y flexibilidad de la demanda", agregó.

"Es útil comprender dónde y cómo debe evolucionar la tecnología de almacenamiento de energía y comprender las diversas compensaciones entre el costo de la energía o la capacidad, la eficiencia y la duración de ida y vuelta, etc.", dijo Jin Noh, director de políticas de California Energy. Storage Alliance, en el informe. Agregó que podría guiar las políticas sobre el desarrollo y la comercialización de varias tecnologías nuevas de almacenamiento de energía.

El almacenamiento de red dominante en la actualidad lo proporcionan las baterías de iones de litio, que normalmente tienen una producción máxima de 4 horas, mientras que se necesita un almacenamiento que proporcione más horas de tiempo de suministro para satisfacer las diferentes necesidades de la red, incluidas las necesidades relacionadas con el clima y la temporada. El Departamento de Energía está desarrollando actualmente un objetivo de investigación para ayudar a reducir el costo del almacenamiento de energía más allá de las 10 horas. Recientemente aprobó $ 505 millones para avanzar en el almacenamiento de varias horas combinado con energía renovable.

El informe del MIT pide un mayor apoyo para duraciones más largas, especialmente las tecnologías de almacenamiento electroquímico que utilizan materiales terrestres ampliamente disponibles, incluidos los de las baterías de uso secundario y el reciclaje.

Sin un apoyo sustancial de inversión privada como las baterías de iones de litio, se necesita más ayuda financiera del gobierno para respaldar al menos 12 horas de producción, según el informe. El financiamiento privado para estas baterías de bajo costo y alta densidad de energía en vehículos eléctricos "mejora significativamente las perspectivas para el almacenamiento del sistema de energía a corto plazo", señaló el informe.

Otro desafío, según el informe, es que el almacenamiento de energía a largo plazo será de poco valor cuando disminuya la producción eólica y solar. Entonces, debido a que las características y los valores de la energía intermitente son muy diferentes, el MIT también solicita tarifas planas más altas para garantizar que la tecnología de almacenamiento sea rentable.

"Nuestros modelos sugieren que, durante muchas horas, el costo marginal de la energía del sistema para un sistema descarbonizado dominado por la energía eólica y solar será cero o bajo", dijo Howard Gruenspeccht, economista senior de energía del MIT, con el uso de Compared to dispatchable generación a partir de combustibles fósiles, porque "es probable que los futuros sistemas de descarbonización tengan altos costos de capital y costos variables muy bajos, los cargos fijos deberían desempeñar un papel más importante en la recuperación de costos que ahora", agregó. Esto incluye cobrar en función de los niveles de ingresos de los consumidores para "abordar cuestiones de equidad y eficiencia".