El almacenamiento de energía de EE. UU. necesita estándares y regulaciones nacionales para prosperar en medio de la transición de energía limpia: GAO

Los expertos de la industria y otros expertos elogiaron en gran medida las recomendaciones de la agencia, pero señalaron que su informe reciente omitió algunos obstáculos clave para adoptar el almacenamiento de energía.

En un amplio informe, publicado el 30 de marzo, la Oficina de Responsabilidad Gubernamental describió algunos de los desafíos que enfrenta el almacenamiento de energía y detalló la planificación, la regulación y los cambios de mercado necesarios para promover su uso generalizado.

"No importa lo que hagamos, necesitaremos más y más almacenamiento", dijo Steven Low, profesor de ciencias informáticas y matemáticas e ingeniería eléctrica de Frank J. Gilloon en Caltech. "La cuestión es el costo".

La GAO desarrolló varias opciones de políticas y enfoques de implementación para ayudar a abordar los desafíos del almacenamiento de energía, incluido el establecimiento de hojas de ruta, la creación de un conjunto común de reglas y estándares para integrar el almacenamiento de energía en las redes eléctricas, incentivos como garantías de préstamos y créditos fiscales, y financiación para la investigación. y desarrollo.

Los expertos y los conocedores de la industria generalmente apoyan las recomendaciones de la agencia.

"Algunos de los desafíos que enumeran son absolutamente válidos y sus recomendaciones de políticas son bastante sólidas", dijo Leslie Ponder, directora de almacenamiento avanzado de energía de Black & Veatch, una firma de ingeniería, construcción y consultoría con sede en Kansas.

"El estudio reconoce los problemas pendientes relacionados con los obstáculos regulatorios que quedan al construir el almacenamiento y conectarse a la red", dijo en un comunicado Elise Caplan, vicepresidenta de asuntos regulatorios del Consejo Estadounidense de Energía Renovable.

Sin embargo, incluso la amplia revisión de la GAO de las necesidades de almacenamiento de energía de la nación pasa por alto algunos temas clave, como los permisos, dijeron expertos de la industria y otros expertos.

La principal barrera para la adopción generalizada identificada en el informe es el costo, señaló Lei Wu, profesor del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática del Instituto de Tecnología Stevens que estudia la operación del sistema de energía y los mercados de energía.

Pero eso está mejorando.

El precio de la instalación de almacenamiento de energía minorista no residencial en Nueva York promedió $ 567 por kWh en 2022, según un análisis realizado por el Departamento de Servicios Públicos del estado y PA Consulting. Los precios caerán naturalmente a medida que madure el mercado de almacenamiento de energía a gran escala, señalaron los expertos. Los costos de almacenamiento disminuirán entre $ 150 y $ 200 por kWh para fines de la década, según una estimación de BloombergNEF.

"El almacenamiento es como cualquier otro tipo de tecnología que hayamos usado antes", dijo Wu. "Cuando crece exponencialmente, los costos de inversión seguirán disminuyendo y eso promoverá el uso".

También entre los obstáculos clave identificados por la GAO: EE. UU. no tiene un conjunto estándar de reglas que rijan el almacenamiento de energía. Los reguladores han tomado medidas para abordar este problema. La Comisión Federal Reguladora de Energía, que regula las organizaciones regionales de transmisión y los operadores de sistemas independientes que supervisan los mercados mayoristas de electricidad, emitió la orden 841 en 2018 ordenando la eliminación de las barreras al almacenamiento de energía.

Pero "no tenemos un organismo regulador estándar que supervise toda la red en los Estados Unidos", dijo Brian Bothwell, director de evaluación de ingeniería y tecnología de la GAO.

Un mosaico de reglas a veces contradictorias sobre el almacenamiento de energía puede crear un laberinto para que naveguen las empresas de servicios públicos, encontró el informe de la GAO. California, por ejemplo, ordenó el almacenamiento de energía con proyectos de energía renovable, pero muchos otros estados no lo han hecho, y los estados varían en sus objetivos de almacenamiento de energía.

Los estándares nacionales y un plan claro para integrar el almacenamiento de energía en una red eléctrica darían a las empresas de servicios públicos y sus patrocinadores financieros la confianza para invertir en la tecnología emergente, dijo la GAO.

Sin embargo, crear un conjunto estándar de reglas de almacenamiento de energía en todo el país es difícil en un país con tres redes de energía, en el Este, el Oeste y Texas, con diferentes regulaciones. La red de Texas opera bajo reglas mucho menos estrictas que las otras dos, dijo Severin Borenstein, director de la facultad del instituto de energía de la Escuela de Negocios Haas de la Universidad de California Berkeley y miembro de la junta del Operador Independiente del Sistema de California.

Una red que depende de la energía renovable debe abordar las interrupciones del suministro inherentes a las energías renovables como la eólica y la solar, según el informe de la GAO.

El problema de hacer coincidir la oferta y la demanda radica en cómo se entrega tradicionalmente la energía a los clientes, desde una planta de energía nuclear, de carbón o de gas natural que siempre genera electricidad, dijo Low.

"Es necesario equilibrar la oferta y la demanda en todos los puntos de la red, y la forma en que lo hemos estado haciendo es controlar la generación", dijo Low. "A medida que hacemos la transición [a la energía renovable], no tenemos ese control".

"Las fuentes de energía renovable a menudo no están disponibles cuando tenemos una demanda máxima", dijo Yury Dvorkin, profesor asociado de investigación en los departamentos de Ingeniería Civil y de Sistemas y Computación e Ingeniería Eléctrica de la Universidad Johns Hopkins. Los consumidores encienden sus electrodomésticos cuando llegan a casa del trabajo y "esa es la hora en que la energía solar se desvanece".

El almacenamiento de energía es una de las formas de abordar este problema, dijeron Low y Dvorkin. Las baterías pueden acumular el exceso de energía durante el día o cuando sopla el viento.

Los reguladores y las empresas de servicios públicos deben resolver varios detalles sobre el suministro y la demanda de energía antes de abordar la intermitencia, dijo Borenstein.

"¿Cuánto control tiene que dar el propietario de la batería al [Operador de sistema independiente] durante esos períodos pico?" dijo Borenstein. "¿Y tiene que darle el control a la ISO o tiene un sistema de penalización que dice que tiene que mantener un cierto nivel de carga? Ese es el tipo de políticas que se están considerando".

El problema de la intermitencia tiene otras soluciones además del almacenamiento de energía, dijo Borenstein. Por ejemplo, se podrían construir líneas de transmisión en todo el país para que los paneles solares en Sun Belt puedan alimentar el Medio Oeste en los días nublados. Pero construir esas líneas es enormemente costoso e implica conectar las redes eléctricas de la nación.

Para complicar aún más las cosas, la tecnología de almacenamiento de energía avanza demasiado rápido para que las regulaciones se mantengan al día, según el informe de la GAO. Las regulaciones miopes podrían restringir las tecnologías emergentes, según la GAO.

Por ejemplo, algunas empresas de servicios públicos están considerando baterías de flujo para el almacenamiento de energía, dijo Bothwell.

"Las baterías de flujo funcionan de manera diferente a las baterías de iones de litio", dijo Bothwell. Duran más que las baterías de iones de litio y pueden proporcionar energía durante un período de tiempo más largo (10 horas en lugar de cuatro).

Pero los peligros son diferentes. Las baterías de iones de litio pueden incendiarse y, en casos raros, explotar, dijo. Las baterías de flujo tienen componentes corrosivos y tóxicos y, por lo tanto, deben regularse de diferentes maneras.

Los expertos también dijeron que el despliegue generalizado de almacenamiento de energía en los EE. UU. enfrenta barreras que no se describen en el informe de la agencia.

"Creo que uno de los principales desafíos para ciertos tipos de almacenamiento de energía avanzado y energía limpia en general es permitir y eso no se menciona", dijo Ponder.

Por ejemplo, el proceso de obtención de permisos para una instalación de almacenamiento de energía por bombeo puede llevar años, dijo. El largo proceso desafía las promesas estatales y nacionales de agregar más energía renovable a las redes eléctricas de la nación, un largo proceso de permisos para el almacenamiento desafía los esfuerzos para agregar más energías renovables, agregó.

El proceso de obtención de permisos "es algo que podría estar directamente influenciado por la política", dijo Ponder.

Un lento proceso de aprobación para que las baterías de almacenamiento se conecten a la red eléctrica es otra barrera que no se describe en el informe de la GAO, dijo Caplan.

"Una de las principales barreras para una mayor implementación son las colas de interconexión obstruidas que impiden que los proyectos de almacenamiento autónomo o híbridos se conecten a la red", dijo.

En todo el país, alrededor de 670 GW en proyectos de almacenamiento quedaron atrapados en colas de interconexión a fines de 2022, dijo Caplan, citando una estimación del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley.

Mientras tanto, ya se están trabajando en soluciones a algunos problemas descritos en el informe.

La Ley de Reducción de la Inflación incluye subvenciones, créditos fiscales y garantías de préstamos que pueden alentar a más empresas a desarrollar tecnología de almacenamiento de energía, según la GAO.

La ley que aprobó el Congreso el año pasado destinó decenas de miles de millones de dólares para subvenciones a proyectos de energía renovable, incluido el almacenamiento de energía. La ley también incluyó un crédito fiscal independiente del 30 % para las baterías de almacenamiento con más de 3 kWh de almacenamiento.